Как мы делаем это. Эволюция и будущее репродуктивного поведения человека - Роберт Мартин

Раз однокамерная матка имеется лишь у немногих млекопитающих, к ее возникновению должно было привести какое-то особое давление отбора. По-видимому, появление такой матки у высших приматов связано с их приспособленностью к рождению единственного детеныша. Так, у всех высших приматов имеется лишь одна пара сосков (в главе 6 мы обсудим это подробнее), а млекопитающим обычно свойственно столько пар сосков, сколько детенышей в среднем рождается в одном помете. Что касается других млекопитающих, имеющих однокамерную матку, у ленивцев тоже рождается только один детеныш, но броненосцы на первый взгляд нарушают общее правило: несмотря на однокамерную матку, детенышей у них в помете обычно несколько. Но здесь эволюционная история приняла причудливый оборот: у броненосцев все детеныши одного помета представляют собой клоны, возникающие за счет неоднократного деления одной оплодотворенной яйцеклетки, а это значит, что общий предок всех броненосцев был, несомненно, приспособлен к рождению единственного детеныша. Необычный механизм клонирования, по-видимому, развился лишь впоследствии, под действием отбора в пользу многочисленного потомства и более высокой скорости размножения. Появление у наших предков однокамерной матки наверняка отчасти связано с их приспособленностью к рождению единственного детеныша, но никак не только с ней. Хотя у некоторых низших приматов и рождается от двух до четырех детенышей в каждом помете, у большинства детеныш только один, и у многих имеется лишь одна пара сосков. Кроме того, существует и немало других млекопитающих, рождающих единственного детеныша и имеющих одну пару сосков, но обычно сохраняющих двухкамерную матку.

Чтобы по-настоящему разобраться в эволюционных процессах, которые привели к появлению однокамерной матки, нужно обратиться к их промежуточным стадиям. Хотя среди современных приматов таких стадий не встречается, у некоторых летучих мышей они сохранились. Существенно, что у всех летучих мышей, у которых из исходной двухкамерной матки возникла однокамерная или имеющая промежуточное строение, рождается только один детеныш и есть только одна пара сосков, так что связь между однокамерной маткой и одним детенышем налицо и в данном случае. При этом у разных видов летучих мышей наблюдаются разные варианты промежуточного строения матки. У некоторых одна из камер лишь слегка увеличена относительно другой, у некоторых – существенно превышает ее по размеру. Эта изменчивость заставляет предположить, что и у обезьян, ленивцев и броненосцев однокамерная матка могла возникнуть за счет разрастания одной камеры и редукции другой, а не за счет слияния исходных двух камер по средней линии. Но на один вопрос мы пока так и не ответили: почему у многих млекопитающих, рождающих только одного детеныша и имеющих одну пару сосков, все же сохраняется двухкамерная матка?

Беременность у млекопитающих начинается с зачатия – оплодотворения яйцеклетки единственным сперматозоидом, которое происходит в глубине яйцевода, в так называемой ампуле – слегка расширенной его части. Затем развивающийся из оплодотворенной яйцеклетки крошечный эмбрион перемещается по яйцеводу в сторону матки, а его клетки неоднократно делятся. К тому времени, когда он достигает полости матки, он превращается в полый шарик, состоящий примерно из сотни клеток, – так называемую бластоцисту. Несмотря на активное деление клеток, общие размеры зародыша остаются неизменными, потому что питательные вещества из организма матери не поступают к нему до тех пор, пока не происходит имплантация – присоединение зародыша к внутренней оболочке матки. Вначале наружный слой бластоцисты – трофобласт – прикрепляется к стенке матки, а затем начинает проникать в глубь ее. Так начинает развиваться плацента. У большинства млекопитающих, в том числе у приматов, бластоциста при этом остается на поверхности внутренней оболочки матки, но у больших человекообразных обезьян и человека бластоциста погружается в стенку матки и в итоге оказывается заключенной в небольшую полость. Такая погружная имплантация свойственна лишь немногим млекопитающим. Ученые точно не знают, почему она происходит. Возможно, погружение в стенку матки дает бластоцисте дополнительную защиту и ускоряет развитие плаценты.

Имплантация создает между матерью и зародышем прямую «дорогу жизни», обеспечивающую эффективное снабжение зародыша питательными веществами и незамедлительное удаление отходов жизнедеятельности. Здесь нужно разъяснить два базовых термина, касающихся внутриутробного развития потомства. Слова «эмбрион» и «плод» часто используют как синонимы, но в репродуктивной биологии они имеют несколько разных значений. Эмбрионом называют зародыш на ранних стадиях развития, в ходе которых в нем формируются разные ткани и постепенно закладываются основы строения развивающегося организма. Эмбриональная стадия развития начинается с зачатия и включает также имплантацию и первые этапы работы плаценты. Термином «плод» развивающийся организм называют с того момента, когда у него становятся узнаваемыми основные системы органов (нервная, кровеносная, пищеварительная и половая), и до рождения. Плод, в отличие от эмбриона, внешне уже похож на новорожденного и отличается от него прежде всего меньшими размерами. У человека стадия эмбриона занимает 8 недель, а стадия плода – оставшиеся 30 недель внутриутробного развития.

Теперь мы можем перейти к вопросу о продолжительности беременности, начав с истории, рассказанной антропологом Мэри Лики. В своей книге «Раскрывая прошлое» (Disclosing the Past) она вспоминает, как 2 октября 1948 года обнаружила на острове Русинга в Кении частично сохранившийся скелет ископаемой человекообразной обезьяны проконсула (Proconsul) и совершенно верно поняла, что это «замечательнейшая находка, на радость всем специалистам по палеонтологии человека». Проконсул и по сей день остается одним из главных свидетелей ранних этапов эволюции той группы приматов, которая включает человекообразных обезьян и человека. Это важное открытие имело и еще одно существенное последствие. Мэри Лики пишет: «Когда мы с Луисом, вернувшись в свой лагерь в Катванге, осознали масштабы своего открытия, мы решили его отпраздновать. Мы были в таком восторге и так довольны друг другом, что самым лучшим способом отпраздновать для нас стала успешная попытка завести еще одного ребенка». В итоге через 262 дня, 21 июня 1949 года, у них родился сын Филип. Судя по всему, этот случай дает нам довольно точные данные о том, какой бывает продолжительность внутриутробного развития человека. Кроме того, это яркий пример того, как изучение нашего происхождения может способствовать размножению человека.

Продолжительность беременности и, соответственно, внутриутробного развития любого млекопитающего определяется как время от зачатия до рождения. Как мы уже говорили в предыдущей главе, обычно этот показатель варьирует у млекопитающих очень слабо. Стандартное отклонение составляет лишь около 2 % от среднего значения. О чем это говорит применительно к людям, у которых беременность, от зачатия до родов, в среднем длится около 38 недель, или 266 дней? О том, что 2/3 родов должны обычно происходить не более чем на пять дней раньше или позже 266-го дня беременности. Беременность Мэри Лики, вызванная находкой проконсула, длилась 262 дня и, таким образом, укладывалась в этот диапазон – 261–271 день. Но можно ожидать, что у одной из 20 женщин роды будут происходить более чем на две недели раньше или позже 38-недельного среднего срока. Хотя в большинстве случаев нормальная продолжительность беременности у человека варьирует от 36 до 40 недель, даже эта степень точности сроков на удивление велика, учитывая, сколько сложных процессов включает такой биологический марафон, как внутриутробное развитие. Тем не менее разброс в две недели в любую сторону делает возможности прогноза довольно ограниченными. Как современной занятой женщине планировать свою жизнь, исходя из столь неточных сведений?

На практике дела обстоят намного хуже, учитывая принятое в медицине определение сроков человеческой беременности с отсчетом от первого дня последней менструации перед зачатием, а не с самого дня зачатия. Начиная с 1812 года врачи обычно рассчитывают ожидаемую дату родов на основании так называемого правила Негеле, согласно которому к первому дню последнего менструального цикла нужно прибавить один год, затем вычесть три месяца, а затем добавить семь дней. Эта формула соответствует продолжительности беременности, составляющей около 40 недель. Овуляция происходит в среднем примерно через две недели после первого дня последней менструации. Таким образом, медицинское определение примерно на две недели завышает реальную продолжительность человеческой беременности. Учитывая обсуждаемый в предыдущей главе показатель стандартного отклонения, составляющий 5,5 % в обе стороны от среднего значения, оцененный Гибсоном и Маккиуном по бирмингемским данным, можно было бы ожидать, что в двух случаях из трех продолжительность беременности, рассчитанная на основании данных о сроках последней менструации, должна укладываться в двухнедельный, а не пятидневный диапазон отклонений в обе стороны от среднего значения, составляющего 40 недель. В 95 % случаев продолжительность беременности должна находиться в пределах четырехнедельного диапазона отклонений в обе стороны и составлять 36–44 недели. И все же у одной из 20 женщин нормальные роды происходят более чем на месяц раньше или позже среднего срока 40 недель. Если более точный прогноз мы давать не в состоянии, то беременным женщинам так и придется мириться с периодом неопределенности в несколько недель.