Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Библиотека

 
Т. Дамур
«Мир по Эйнштейну». Глава из книги


Л. Франк
«Мой неповторимый геном». Глава из книги


В. Винниченко
Почему дельфины никогда не спят?



В память о Леониде Вениаминовиче Келдыше (07.04.1931–11.11.2016)


Н. Жизан
«Квантовая случайность». Глава из книги


Интервью с С. Ландо
Сергей Ландо: «Прорывы в математике плохо предсказуемы»


В. Гаврилов
Загадка зарянки


А. Левин
Астрономия темного


В. Мацарский
Бодался Чандра с сэром Артуром


О. Макаров
Секрет разделения







Главная / Новости науки версия для печати

На выбор брачного партнера может влиять схожесть генов предков


Рис. 1. Если верить сайту The Postnational Monitor, так должны выглядеть усредненные лица пуэрториканцев

Рис. 1. Если верить сайту The Postnational Monitor, так должны выглядеть усредненные лица пуэрториканцев. Судя по материалам обсуждаемой статьи, у двух таких людей были бы повышенные шансы на вступление в брак

Ученые из США и Израиля изучили брачные предпочтения у двух этнических групп, населяющих США, — мексиканцев и пуэрториканцев. Учитывались доля в геноме предковых генов европейцев, индейцев и африканцев, состав генов, влияющих на рост, цвет кожи и черт лица, и генов главного комплекса гистосовместимости (MHC), а также уровень образования и доходов. Оказалось, что сходная доля генов европейских, индейских и африканских предков — один из главных факторов, определяющих вступление в брак. Большая доля генов европейских предков коррелировала с более высоким уровнем образования и доходов. Но даже после выравнивания этих показателей гены предков сильнее влияли на выбор супруга, чем уровень образования. Сходство генов, влияющих на черты лица, оказалось важным фактором выбора брачного партнера для пуэрториканцев, но не для мексиканцев. Влияния генов, отвечающих за рост и цвет кожи, обнаружить не удалось. В супруги чаще выбирали людей с непохожими генами MHC, но при этом достаточно близких родственников: средняя степень родства супругов оказалась такой же, как у троюродных и четвероюродных кузенов.

Выбор брачного партнера одинаково важен и для людей, и для многих животных. Естественно, ученые пытаются выяснить, что же влияет на этот выбор. Сделать это нелегко: очень уж много факторов! Это может быть возраст партнера, размеры — его самого (как у большой синицы; см. лекцию Варвары Ведениной «Половой отбор: теория против практики») или его территории; хорошее здоровье (а оно зависит и от «здорового образа жизни», и от генов), способность быть заботливым отцом/матерью и много чего еще.

Для разных видов и популяций может оказаться главным тот или иной параметр. Но в любом случае самка (от которой обычно зависит выбор) должна как-то оценить качества самца. Размер оценить вроде бы несложно. Но будет ли крупный самец хорошо заботиться о потомстве? Проверим: если он кормит самку, изображающую птенчика, — как это принято у многих птиц в период ухаживания — наверное, будет кормить и птенцов. Победитель в турнирном бою, вероятно, достаточно здоров в данный момент. Но не умрет ли он через месяц от инфекции?

Бедные самки! Так трудно «оптимизировать» партнера по всем параметрам. А главное — как оценить качество его генов? Ведь от них — и от их совместимости с генами самки — зависит оценка, которую выставит потомкам естественный отбор. Генетический анализ животные проводить не умеют, так что нужно найти какие-то внешние проявления «хороших» генов. Часто это окраска или запах — в зависимости от того, что лучше умеют различать самки. Ярко-оранжевая окраска у многих птиц — свидетельство хорошего и разнообразного питания. Скорее всего, яркий самец здоров и даст здоровое потомство. Мыши прекрасно различают запах больных и здоровых сородичей (см. Иммунная система помогает животным отличать больных сородичей от здоровых по запаху, «Элементы», 24.04.2009) и могут использовать это при выборе партнеров.

Животные часто склонны выбирать не слишком близких, но и не слишком дальних родственников. Это логично: близкородственное скрещивание может привести к появлению потомства, гомозиготного по вредным рецессивным мутациям. А слишком дальний родственник может и вовсе оказаться особью другого, близкого вида с другим числом хромосом — с таким тоже не приживешь здорового потомства. Возможно, особенно важную роль в таком выборе играет способность различать партнеров по генам главного комплекса гистосовместимости (major histocompatibility complex, MHC). От этих генов сильно зависит сопротивляемость инфекциям: обычно у гетерозигот она выше, чем у гомозигот. Мыши (а может быть, и люди) способны различать состав аллелей MHC по запаху партнера. Видимо, обычно и мыши, и люди склонны выбирать партнера с отличающимися аллелями MHC — тогда потомство будет гетерозиготным и более здоровым.

Хотя и здесь всё может меняться в зависимости от конкретных условий и популяций (см., например, Стресс способствует близкородственным скрещиваниям, «Элементы», 19.03.2009; R. Chaix et al., 2008. Is Mate Choice in Humans MHC-Dependent?). Да еще вмешиваются гаметы, у которых свое сложное поведение (см. Взаимопомощь среди сперматозоидов основана на семейственности, «Элементы», 29.01.2010): самка выбирает самцов по одним критериям, а яйцеклетки — по другим, иногда прямо противоположным (см. S. Yeates et al., 2008. Atlantic salmon eggs favour sperm in competition that have similar major histocompatibility alleles).

Если всё так сложно у животных — что уж говорить про человека! Возможно, его половое поведение наиболее изменчивое по сравнению со всеми другими приматами. (Тут, правда, нужно проявлять осторожность. Вспоминается случай, описанный Конрадом Лоренцем. Он стал просматривать истории брачных отношений серых гусей, считающихся образцом моногамности. И выяснилась неожиданная вещь: этот «идеальный» вариант почти не встречался в чистом виде! Лоренц стал делиться этим результатом с одной из сотрудниц, и та с возмущением воскликнула: «Чего ты от них хочешь! Они же тоже всего лишь люди!» Так что половое поведение животных гораздо изменчивее, чем кажется на первый взгляд.)

И факторов, влияющих на выбор партнера, у человека больше: кроме биологических к ним добавляются социальные, экономические и культурные. Половым поведением человека интересуются психологи, социологи, экономисты и другие «гуманитарии». Часто биологи и гуманитарии работают порознь. Но постепенно взаимодействие между ними налаживается (см., например, При выборе спутника жизни от генов зависит, чего мы хотим, но не что получаем, «Элементы», 03.02.2012). Ведь приходится учитывать взаимосвязь между биологическими и социально-культурными характеристиками. Этот подход использовали и авторы работы, о которой дальше пойдет речь. Они решили выяснить, по каким критериям выбирают брачных партнеров люди двух разных этнических групп — мексиканцы и пуэрториканцы. Их заинтересовало, насколько сильно влияют на выбор партнера биологические параметры (сходство геномов) по сравнению с социально-экономическими (образование и уровень доходов).

Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и в Беркли, Массачусетского технологического института и Гарвардской медицинской школы, а также Школы компьютерных наук Блаватника при Тель-Авивском университете использовали в своей работе две выборки. В первую входила 231 тройка (мать-отец-ребенок) мексиканцев из Сан-Франциско и Мехико и 258 таких же троек пуэрториканцев из Нью-Йорка и Сан-Хуана (Пуэрто-Рико). Вторая выборка состояла из 1246 мексиканцев, живущих в разных городах США, и 1511 пуэрториканцев, живущих в разных городах США и Пуэрто-Рико. Этническую принадлежность определяли по самоидентификации (во второй выборке, кроме того, все бабушки и дедушки обследованных считали себя либо мексиканцами, либо пуэрториканцами). Геномы изучали по 800 000 однонуклеотидных полиморфизмов, ранее обнаруженных в этих популяциях. Во второй выборке учитывали также социоэкономические характеристики обследованных. Правда, здесь не было прямых данных о родительских парах; но современные методы позволяют определить характеристики генома родителей по геному их ребенка. Здесь помогла первая выборка: можно было проверить, что использованная программа ANCESTOR дает достоверные результаты (см. J. Zou et al., 2015. Inferring parental genomic ancestries using pooled semi-Markov processes).

Все обследованные популяции имели смешанное расовое происхождение. Предками мексиканцев оказались в основном европейцы и индейцы, но в их геномах присутствовала и небольшая примесь африканских генов. У пуэрториканцев преобладали гены европейцев, с умеренной примесью генов индейцев и африканцев. Интересно, что в X-хромосомах обеих групп преобладали «индейские» гены. Вероятно, в смешанных браках их предков женщины чаще были индианками или черными, а мужчины — белыми; обратная ситуация встречалась редко (рис. 2).

Рис. 2. Доля генов разного происхождения у пяти изученных популяций мексиканцев

Рис. 2. Доля генов разного происхождения у пяти изученных популяций мексиканцев. EUR — «европейские» гены, AFR — «африканские», NAM — «индейские». Из рисунка видно, что доля «индейских» генов выше в X-хромосоме (b), чем в аутосомах (а). Из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в PNAS

Оказалось, что у родительских пар положительно коррелирует процент генов одних и тех же (в особенности преобладающих) предков. Если, например, у мужа-пуэрториканца был повышенный процент африканских генов — то у жены их процент тоже был выше. Мексиканцы с наибольшим процентом индейских генов чаще образовали пары между собой, и так далее. Авторы решили проверить, сохранится ли этот эффект при другой группировке данных. Обследованных сгруппировали не по месту жительства, а по месту рождения. И «эффект сходства» предковых генов у супружеских пар сохранился в каждой из выборок.

Затем авторы сравнили уровень избирательности скрещиваний по «предковым генам» и по образованию (числу лет, проведенных в образовательном учреждении). Известно, что по уровню образования наблюдается высокая положительная ассортативность (то есть выбор себе подобных). Она имела место и в изученных популяциях. Но оказалось, что ассортативность по сходству генов предков еще выше (рис. 3).

Рис. 3. Уровень избирательности скрещивания оценивали как некий «показатель неслучайности»

Рис. 3. Уровень избирательности скрещивания оценивали как некий «показатель неслучайности», который может варьировать от –0,5 (если каждый человек выбирает наиболее несходного партнера) до +0,5 (если каждый выбирает наиболее сходного). Показатель равен 0, если скрещивание полностью случайное. Если показанная на графике черным цветом кривая в средней точке имеет значение, например, 0,6, это значит, что средний уровень сходства между партнерами вше, чем у 60% случайных пар. Приведенные на графиках числа — уровень сходства, вычисленный как площадь между кривой и диагональю графика. Вверху — сходство по генам предков, внизу — по уровню образования. Видно, что в четырех изученных популяциях мексиканцев из пяти уровень избирательности по генам предков выше, чем по уровню образования. В среднем он выше как для мексиканцев, так и для пуэрториканцев. Из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в PNAS

Далее авторы установили, что среди пуэрториканцев доля «европейских» генов положительно коррелировала с уровнем образования — достоверно, хотя и слабо. Та же корреляция наблюдалась и в трех из шести популяций мексиканцев. Во многих популяциях наблюдалась сходная корреляция доли «европейских» генов и дохода (эта зависимость сохранялась даже при равном уровне образования). Иными словами, оказалось, что доля «европейских» генов положительно корррелирует с высоким социальным статусом. Может быть, супруги выбирают друг друга не «по генам», а по сходному социальному статусу?

Чтобы это проверить, авторы использовали регрессионный анализ. Оказалось, что все изученные социоэкономические показатели одного из партнеров (уровень образования и семейного дохода, место рождения и место жительства) не позволяют предсказать, какова доля «европейских» и других генов второго супруга. В то же время, предковые гены одного из партнеров позволяют довольно точно предсказать, какие гены у второго партнера. Они определяют 20–50% изменчивости предковых генов второго партнера при равенстве всех социоэкономических показателей.

Авторы попытались понять, какие именно гены влияют на выбор партнера. «Под подозрение» попали гены, определяющие черты лица, рост и цвет кожи, а также гены MHC. Работы психологов показали, что люди считают более привлекательными лица, похожие на их собственные. Авторы выбрали 49 генов, влияющих на черты лица. Среди пуэрториканцев сходство супругов по этим генам оказалось выше, чем в среднем по геному, — но не среди мексиканцев. Почему именно пуэрториканцы склонны выбирать супругов с более похожими лицами, осталось непонятным.

Гены, влияющие на рост и цвет кожи, вообще не оказывали «усиленного» влияния на выбор партнера. Этот странный результат авторы объясняют тем, что «гены были плохие»: может быть, выбранные локусы не слишком сильно влияют на эти фенотипические признаки. Зато в обеих этнических группах наблюдалась избыточная гетерозиготность по генам MHC. Значит, в этих случаях гены MHC влияли на выбор партнера, причем предпочитались (как и предсказывает теория) партнеры с отличающимися генами MHC.

Тем удивительнее следующий вывод работы. Оказалось, что супруги — как мексиканцы, так и пуэрториканцы — гораздо более близкие родственники, чем наугад выбранные мужчина и женщина из той же популяции. Средний уровень родства супругов оказался где-то между троюродными и четвероюродными братьями и сестрами. Интересно, что уровень родства был ниже среди супругов с высоким уровнем образования.

Автор работы подчеркивают, что их выводы важны для медицины. В исследованных популяциях оказались частыми близкородственные браки. А они повышают риск наследственных болезней, определяемых рецессивными генами. И это нужно учитывать в эпидемиологических моделях.

Все упомянутые в заметке корреляции были статистически достоверными почти для всех изученных популяций и для обеих выборок в целом. Но результат этой работы явно промежуточный. Так и осталось невыясненным, по каким же признакам мексиканцы выбирают «подходящих» партнеров. Ну и, конечно, интересно было бы провести аналогичные исследования на других сходных популяциях. Например, на афроамериканцах. Слышат ли они «зов предков»? Выбирают ли партнеров со сходной долей «африканских» генов или с похожими чертами лица? Пока это неизвестно, и полученные результаты рискованно было бы распространять на всех людей. Так что более точный заголовок заметки должен звучать как-то так: «В некоторых популяциях мексиканцев и пуэрториканцев люди при выборе брачных партнеров уделяют большее внимание генам предков, чем образованию».

Источник: James Y. Zou, Danny S. Park, Esteban G. Burchard, Dara G. Torgerson, Maria Pino-Yanes, Yun S. Song, Sriram Sankararaman, Eran Halperin, and Noah Zaitlen. Genetic and socioeconomic study of mate choice in Latinos reveals novel assortment patterns // PNAS. 2015. V. 112. No. 44. P. 13621–13626. Published ahead of print October 19, 2015.

Сергей Глаголев


Комментарии (27)



Последние новости: ГенетикаСоциологияСергей Глаголев

01.12
Иммунный статус макак зависит от социального
24.11
Метаморфоз у личинок червя Hydroides elegans запускается бактериями
23.11
Численность и генетическое разнообразие китовых акул измерили по пробам воды
14.11
Ген, работающий в мышцах и костях, у обезьян стал регулировать развитие мозга
09.11
Разнообразие пищевого поведения у нематоды Caenorhabditis elegans поддерживается балансирующим отбором
03.11
Змеи потеряли ноги из-за выключения гена Sonic hedgehog
01.11
Предки современных шимпанзе и бонобо неоднократно скрещивались друг с другом
27.10
Моллюски разных видов могут заражать друг друга раком
25.10
Секвенирование генома канального сома позволило найти гены, необходимые для формирования чешуи
20.10
Европейские зубры появились еще в плейстоцене

Научная картинка дня


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Аркадий Курамшин, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Антон Морковин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Павел Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Дмитрий Сутормин, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Александр Храмов, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Индикатор», «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия