Почему мужчины и другие самцы животных умирают раньше? Все дело в Y-хромосоме

Почему мужчины и другие самцы животных умирают раньше? Все дело в Y-хромосоме
Почему мужчины и другие самцы животных умирают раньше? Все дело в Y-хромосоме

Согласно популярной теории, мужчины живут меньше, чем женщины, потому что они больше рискуют, имеют более опасную работу, больше пьют и курят и плохо обращаются за советом к врачам.

Но исследование, проведенное учеными из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее, предполагает, что настоящая причина может быть связана не столько с человеческим поведением, сколько с типом половых хромосом, общих с большинством видов животных.

В исследовании, опубликованном сегодня в Biology Letters, исследователи из Школы биологических наук, наук о Земле и окружающей среде Университета Нового Южного Уэльса проанализировали всю доступную академическую литературу о половых хромосомах и продолжительности жизни - и попытались установить, существует ли образец одного пола пережить другое, что повторялось в животном мире.

В частности, они хотели проверить «незащищенную X-гипотезу», которая предполагает, что Y-хромосома у гетерогаметных полов - тех, у кого XY (мужские) половые хромосомы, а не XX (женские) половые хромосомы - менее способна защитить человека от вредных генов, экспрессированных на Х-хромосоме. Гипотеза предполагает, что, поскольку Y-хромосома меньше, чем X-хромосома, а в некоторых случаях отсутствует, она не может «скрыть» X-хромосому, которая несет вредные мутации, которые впоследствии могут подвергнуть человека угрозе здоровью.

Наоборот, такой проблемы нет в паре гомогаметных хромосом (XX), где здоровая X-хромосома может заменить другую X с вредными генами, чтобы гарантировать, что эти вредные гены не экспрессируются, таким образом максимизируя продолжительность жизни организма.

Первый автор статьи и аспирант Зои Ксирокостас говорит, что после изучения данных о продолжительности жизни, доступных для широкого круга видов животных, кажется, что гипотеза незащищенного X подтверждается. Это первый раз, когда ученые проверили гипотезу по всем направлениям систематики животных; ранее его тестировали только на нескольких группах животных.

"Мы изучили данные о продолжительности жизни не только приматов, других млекопитающих и птиц, но также рептилий, рыб, амфибий, паукообразных, тараканов, кузнечиков, жуков, бабочек и мотыльков среди прочих", - говорит она.

"И мы обнаружили, что в этом широком диапазоне видов гетерогаметный пол имеет тенденцию умирать раньше, чем гомогаметный пол, и в среднем на 17,6% раньше."

Интересно, что исследователи наблюдали ту же закономерность в классах животных, обладающих собственной уникальной парой половых хромосом, противоположных всем другим животным. У птиц, бабочек и мотыльков самец этого вида имеет гомогаметные половые хромосомы (обозначаемые ZZ), а самка - гетерогаметные хромосомы (ZW). Самки птиц, бабочек и мотыльков, как правило, умирали раньше, чем их коллеги-самцы, что подтверждает гипотезу о незащищенном X, хотя, строго говоря, в данном случае это неохраняемый Z.

Но в то время как это исследование подтверждает, что неосторожная X-гипотеза является разумным объяснением того, почему один пол в среднем переживает другой, была одна статистика, полученная из данных, которые застали г-жу Ксирокостас врасплох.

«Мы обнаружили меньшую разницу в продолжительности жизни между самцами и самками у гетерогаметных самок по сравнению с самцами и самками у гетерогаметных самцов», - говорит она. «У видов, у которых самцы гетерогаметны (XY), самки живут почти на 21 % дольше, чем самцы. Но у видов птиц, бабочек и мотыльков, у которых самки гетерогаметны (ZW), самцы живут дольше самок только на 7 %».

Проще говоря, гетерогаметные самцы (XY) умирают раньше, чем гетерогаметные самки (ZW), по сравнению с представителями противоположного пола своего вида. Означает ли это, что есть что-то фундаментально укорачивающее жизнь самца любого вида?

Г-жа Ксирокостас считает, что это может иметь место, и перечисляет побочные эффекты полового отбора, степень деградации Y-хромосомы и динамику теломер в качестве возможных объяснений этой удивительной тенденции.

Я ожидал увидеть образец гомогаметного пола (XX или ZZ), живущего дольше, поэтому было интересно увидеть, что тип системы определения пола (XX/XY или ZZ/ZW) также может играть роль в продолжительности жизни организма».

Г-жа Ксирокостас говорит, что будущие исследования этого явления должны проверить гипотезу, выдвинутую в статье, о том, что разница в продолжительности жизни между полами пропорциональна разнице в длине хромосом между полами, что может помочь нам лучше понять факторы, влияющие на старение. Но на данный момент, считает она, неосторожная гипотеза X остается в силе.