Сегодня люди не хотят заводить детей слишком рано, предпочитая сначала состояться профессионально и финансово. С точки зрения социальной это вполне объяснимо, только вот природа не очень понимает таких объяснений: ей подавай молодых родителей. Особенно это касается отцов. Весьма часто зрелые мужчины становятся отцами во втором или третьем браке, когда им хорошо за 50 или за 60. Но чем старше отец, тем больше мутаций он передает своему потомству. А среди этих мутаций могут оказаться и вредные, связанные с развитием различных заболеваний.
Об особенностях отцовства у человека и наших ближайших родственников шимпанзе можно узнать из последнего выпуска журнала Science. Как выяснили голландские биологи из Центра генетики человека (Wellcome Trust Centre for Human Genetics) и Биомедицинского приматологического исследовательского центра, у шимпанзе в отношении позднего отцовства все драматичнее. Каждый дополнительный год возраста отца-шимпанзе добавляет три мутации его детям. Что до человеческих отцов, то каждый год возраста добавляет две мутации.
Проблема возраста отцов возникает потому, что у человека, как и у других приматов, ребенок получает от отца больше мутаций, чем от матери.
Речь идет не о тех мутациях, которые имеются у родителей во всех клетках, а о тех, что возникают при образовании женских и мужских половых клеток. А образуются они по-разному. Готовый набор яйцеклеток девочка имеет уже при рождении, и в последующем они только дозревают в течение каждого менструального цикла. В отличие от них предшественники сперматозоидов — сперматогонии — активно делятся в семенниках начиная с полового созревания и до старости.
Число делений, через которые проходит сперматозоид до созревания, зависит от возраста мужчины. «Если мужчине 18 лет — это порядка 100 делений (митозов), если же ему 50 — это порядка 800 делений», — объяснял корреспонденту «Газеты.Ru» эволюционный биолог, доктор биологических наук, профессор Мичиганского университета и факультета биоинформатики и биоинженерии МГУ Алексей Кондрашов.
А чем больше клеточных делений, тем больше мутаций, при каждом удвоении молекулы ДНК возникают ошибки.
Эти мутации, возникающие в половых клетках и после оплодотворения передающиеся ребенку, биологи называют мутациями де-ново, подчеркивая, что у самих-то родителей их не было. Напрямую оценить количество таких мутаций стало возможно после того, как стало значительно проще и дешевле секвенирование геномов. Теперь можно анализировать геном в «тройках» — у двух родителей и ребенка. Когда это проделали на нескольких семьях (статья исландских ученых в Nature в 2002 году), выяснилось, что от матери ребенок получает в среднем 15 мутаций независимо от ее возраста, а от отца — в зависимости от возраста. Если отцу 20 лет — 25 мутаций, если 40 лет — 65, а если 60 лет — 85 мутаций.
Каждый год добавляет две новые мутации.
Конечно, не все мутации вредны, большинство из них никак не сказывается на здоровье. Но чем больше общее их количество, тем больше вероятность появления таких, которые связаны с теми или иными заболеваниями.
Этим объясняется проблема, о которой не так давно писала «Газета.Ru»: дети, зачатые отцами в возрасте 45 лет и старше, имеют больший риск аутизма, шизофрении, биполярного расстройства и других психических заболеваний.
Кроме того, в среднем на 5% снижаются интеллектуальные способности ребенка, как было показано на большой выборке в 30 тыс. детей.
Возникает вопрос, при чем же здесь шимпанзе и зачем генетики стали анализировать риск позднего отцовства у них и посвятили этому статью в Science. Шимпанзе было интересно сравнить с людьми, как ближайших родственников, чтобы понять, как такая гендерная неравномерность в мутационном вкладе возникла в ходе эволюции. Но это для нас мутации — что-то вредное и нежелательное, а для эволюции они строительный материал. Чем больше мутаций, тем быстрее она движется.
Прочитав геном девяти «троек» (самец, самка, детеныш) шимпанзе, ученые подсчитали, что самцы поставляют потомству в семь-восемь раз больше мутаций, чем самки, а значит, гораздо сильнее ускоряют эволюцию.
Объяснение биологи находят и в стиле размножения шимпанзе. В их стае практикуется промискуитет, самцы спариваются со многими самками. Их семенники очень большого размера, что увеличивает количество созревающих сперматозоидов и число циклов деления, через которые они проходят. Больше циклов — больше мутаций.
Впрочем, шимпанзиный социум в отличие от человеческого не сталкивается с проблемой откладывания детей на потом. А для нас эта проблема актуальна, потому что сейчас в мире наблюдается тенденция к все более позднему отцовству. Если в 2004 году средний возраст отцов составлял 35 лет, то в 2007 году он уже подошел к 40, а почти у каждого десятого новорожденного отец старше 50.