Другие, более инвазивные процедуры здесь не рассматриваются. Они проводятся только при наличии показаний — ни один врач не будет делать их просто по усмотрению родителей.
Кто будет, мальчик или девочка? Все решают отцовские гены
Топор под подушкой и различные позы, которые «гарантируют» мальчика — или девочку — все эти уловки для определения пола нерожденного ребенка бесполезны, когда ученые занимаются этим вопросом. И хотя существует один метод зачатия, который дает 100-процентную гарантию желаемого пола ребенка, ученые наконец-то определились и выяснили, что дело не только в том, какой сперматозоид попадет в яйцеклетку — с мужской или женской хромосомой. Оказывается, некоторые мужчины «запрограммированы» быть отцами мальчиков, в то время как у других будут только дочери. Вот как это работает.
Исследование длиною в пятьсот лет
Ученые из Университета Ньюкасла задались вопросом: есть ли что-то в генах, что объясняет, почему у одних мужчин рождаются в основном сыновья, а другие мечтают иметь сына и готовят приданое для пятой дочери? Чтобы выяснить это, они изучили родословные 927 семей, то есть более 556 000 человек, начиная с 1600 года!
Первоначальная гипотеза заключалась в том, что мужские гены содержат информацию, предопределяющую количество и выживаемость сперматозоидов с определенной X и Y хромосомой, то есть гены определяют, кто появится в результате брака с этим мужчиной, затем его сын, его внук и т.д.
Этот феномен трудно изучить в современном поколении: Контрацептивы помогли контролировать нежелательную беременность и снизить рождаемость. Поэтому ученые сосредоточились на сроках неконтролируемого зачатия, чтобы выяснить, являются ли мальчики, имеющие более одного брата или сестры, генетически предрасположенными к тому, чтобы стать отцами нескольких сыновей.
Мужской сперматозоид в конечном итоге отвечает за пол ребенка, в зависимости от того, несет ли сперматозоид X или Y хромосому. Х-хромосома в сочетании с Х-хромосомой матери приводит к рождению девочки (XX), а Y-хромосома в сочетании с хромосомой матери приводит к рождению мальчика (XY). В женской яйцеклетке имеется только комбинация XX.
Сыновья или дочери: как это работает?
Каждый ген имеет два аллеля — сегменты, которые наследуются от одного из родителей ребенка каждый. Исследователи подозревают, что мужчины являются носителями разных типов аллелей. Это означает, что в гене, контролирующем соотношение сперматозоидов на мужской и женской хромосомах, в конечном итоге может быть три возможных комбинации. В этом случае аллели «работают» так же, как в известном из уроков биологии примере с желтым и зеленым горошком.
- Мужчины с первой комбинацией аллелей (ее назвали mm, то есть «мужской-мужской») производят больше Y-сперматозоидов и имеют больше сыновей.
- Мужчины со второй комбинацией (mf, masculine-feminine, мужской-женский), производят примерно равное количество сперматозоидов X и Y и имеют примерно равное количество сыновей и дочерей.
- Третья комбинация ff отвечает за большее количество сперматозоидов X, а значит, у мужчины будет больше дочерей.
Ген, унаследованный от обоих родителей, который заставляет одних самцов производить больше сыновей, а других — больше дочерей, может объяснить, почему статистики наблюдают примерно сбалансированное количество самцов и самок в популяции. Например, если в районе больше самцов, самкам легче спариваться, поэтому самцы, у которых больше дочерей, передают больше своих генов, в результате чего в последующих поколениях рождается больше девочек.
Крокодиловы дети
Когда самка американского аллигатора (Alligator mississippiensis) выбирает место для гнездования, она определяет пол своего потомства. Если температура в гнезде выше 33 градусов Цельсия, из яиц вылупляются только мальчики, а при температуре ниже тридцати градусов — только девочки.
Пол у аллигаторов, как и у многих видов крокодилов, определяется TRPV4, термочувствительным белком, обнаруженным в гонадах (половых железах) эмбрионов. При высоких температурах окружающей среды он открывает доступ к ионам кальция в клетках. Это активирует гены, отвечающие за развитие мужского пола — участки ДНК, кодирующие антимюллеров гормон и ген Sox9. Некоторые биологи считают, что регулирование пола потомства позволяет аллигаторам и крокодилам поддерживать оптимальное для выживания вида соотношение: один самец к десяти самкам.
У людей разница в количестве мальчиков и девочек при рождении обратная (103 к 100), и не было найдено прямого способа повлиять на пол при зачатии. Однако колебания в количестве рождений того или иного пола (например, так называемый эффект войны) говорят о том, что рождение мальчика или девочки не случайно, а является наиболее вероятным исходом при определенных обстоятельствах. Люди, как биологический вид, вполне могут следовать определенной репродуктивной стратегии, и поэтому должны существовать физиологические механизмы, обеспечивающие соотношение полов, необходимое для выживания вида.
Слабый сильный пол
Во всех странах мира мальчиков рождается больше, чем девочек. Есть данные, что Казахстан и Науру являются исключениями, где больше детей женского пола (93 к 100), но это не меняет общей картины — люди как вид стараются производить больше детей мужского пола.
Учитывая низкий процент выживаемости мальчиков во время эмбрионального развития (по разным оценкам, до 70% выкидышей и мертворождений приходится на мужчин), большинство экспертов согласны с тем, что инсеминация дает почти в два раза больше шансов получить мальчиков.
С другой стороны, международная группа ученых под руководством генетика из Кембриджа Стивена Орзака недавно продемонстрировала, что в результате ЭКО рождается равное количество мальчиков и девочек, и что женские эмбрионы с такой же вероятностью (если не с большей) умирают внутриутробно. Мальчики умирают в первые недели беременности и в 28-35 недель, в то время как девочки чаще умирают во втором триместре. Орзак отмечает, что эти результаты могут быть применены к естественному оплодотворению, что опровергает теорию о том, что женские эмбрионы устойчивы.
© CC BY 4.0 / Отдел народонаселения ООН. World Population Prospects: 2017 Revision. Всемирный банк Соотношение новорожденных мальчиков и девочек по странам (данные Всемирного банка за 2016 год).
© CC BY 4.0 / Отдел народонаселения ООН. Прогноз численности населения мира: пересмотр 2017 г. Всемирный банк.
Однако некоторые исследователи склонны считать, что в периоды стабильности рождается больше девочек, а в годы социальных и экономических потрясений мальчиков становится больше. Это, кстати, может объяснить «эффект войны», то есть резкое увеличение числа младенцев мужского пола в первые месяцы после военных действий.
Британский биолог Роджер Хьюз считает, что производство самок обходится популяции дороже в плане материалов, энергии и времени, поэтому в трудные времена разумнее использовать имеющиеся ресурсы для производства самцов: Один мальчик может легко иметь десять, двадцать или пятьдесят детей. Даже если сообщество погибает, его гаметы (сперматозоиды) могут попасть в другую популяцию, оплодотворить ее яйцеклетки и сохранить генетическую информацию.
Эволюционный биолог Роберт Триверс, напротив, считает, что зачатие мужчины — более энергозатратный процесс, поэтому «инвестировать» в мальчиков могут только родители с высоким социальным статусом, то есть с низким уровнем стресса и хорошим здоровьем. С другой стороны, люди с низким престижем не могут быть уверены, что у них родится мальчик, поэтому они чаще рожают девочек, что гарантирует, что генетический материал родителей имеет хоть какое-то будущее.
Если говорить об отдельных людях, а не обо всем населении, то у тех, кто чаще занимается сексом, больше шансов родить мальчика. В ходе анализа рождаемости в Австралии ученые обнаружили, что среди детей, зачатых в первые несколько месяцев после свадьбы, мальчиков больше (109,4 к 100). Дети мужского пола также преобладают среди матерей с повышенным кровяным давлением и среди матерей, которые до беременности ели очень высококалорийную диету.
Единственное, что точно не влияет на пол ребенка, — это количество детей того же пола в семье. Исследования показали, что в сперме мужчин, имеющих только сыновей, и отцов девочек одинаковое соотношение сперматозоидов X и Y.
Генетический контроль?
Более высокая фертильность мужчин, по-видимому, компенсирует высокую смертность мужчин. После войн и тяжелых социальных конфликтов доля мальчиков в семьях резко возрастает («Химия и жизнь» Выпуск 11, 2004), и это явление требует объяснения.
На рисунке показано, как менялась доля мальчиков, родившихся в Англии и Уэльсе, в период с 1838 по 2006 год. Послевоенные годы характеризуются ростом мужской рождаемости. Пунктирная линия — это сглаженная кривая, показывающая общую тенденцию. Аналогичная картина соотношения полов наблюдается в Бельгии, Франции и Германии. Геодакян обнаружил, что во время ирано-иракского конфликта (1980-1988) и войны в Словении в 1991 году рождаемость мальчиков в этих странах не увеличилась. Вероятно, это было связано с низким уровнем мобилизации.
В 1871 году Чарльз Дарвин предложил концепцию частотно-зависимого отбора. Если соотношение полов в популяции несбалансировано, более редкий пол пользуется большей популярностью, т.е. имеет больший репродуктивный успех. При нехватке мужчин каждый мужчина, но не каждая женщина, может иметь ребенка. Такая ситуация привела бы к положительному отбору по каждому признаку, увеличивая частоту рождения детей редкого пола до тех пор, пока их пропорции не сравняются.
В 1930 году английский генетик и статистик Рональд Фишер (1890-1962) представил общественности принцип равных инвестиций, согласно которому естественный отбор уравнивает объем родительских инвестиций в сыновей и дочерей, определяя гены, которые заставляют родителей одинаково заботиться о потомстве обоих полов. Гены, которые показывают предпочтение одного из полов, отбраковываются. Если мальчики умирают чаще, чем девочки, они, как правило, получают меньше заботы, и отбор компенсирует это увеличением числа рожденных мальчиков, чтобы компенсировать родительские инвестиции. Теория хорошая, но труднодоказуемая, поскольку количество заботы, вложенной в потомство, невозможно измерить, и пока нет доказательств того, что смертность среди подростков коррелирует с соотношением полов при рождении.
Однако на этом этапе вероятностная теория соотношения полов была дополнена идеей генетического тестирования. Есть много оснований полагать, что такое явление существует. Например, соотношение мальчиков и девочек варьируется между группами населения и является относительно постоянным. Например, в Европе это соотношение составляет 1,06, в популяции банту — 1,01, а в Эфиопии и Нигерии — 1,07. Эти различия сохраняются даже при высоком соотношении полов. Эти различия также сохраняются, когда африканцы переезжают в США или Великобританию.
Не существует убедительных прямых доказательств генетического контроля определения пола. В 2003 году эксперты из больницы Сан-Карлос в Мадриде обнаружили, что у женщин, являющихся носителями мутации в гене BRCA1, на 15-17% больше шансов родить девочек. Мутации в гене BRCA1 вмешиваются в процесс восстановления двойных нитей ДНК и поэтому повышают риск развития некоторых злокачественных опухолей. Исследователи затруднились объяснить этот эффект, но заметили явление, которое через несколько лет было подтверждено американскими и канадскими исследователями. В обоих случаях размер выборки невелик, а данные являются предварительными и нуждаются в проверке.
В поисках генов, которые могут повлиять на пол будущего ребенка, эксперты из университета Сонсиль в Южной Корее проанализировали геномы 4 183 мужчин и 4 659 женщин. Они обнаружили несколько аутосомных генов, изменчивость которых зависит от пола. Один из этих генов, DNAH11, кодирует белок динеин, который участвует в функции сперматозоидов; другой ген, PPP1R12B, также может оказывать влияние на репродуктивную систему. Как эти мутации связаны с частотой рождения мужчин, исследователи не изучали.
Сынородный генотип
Трудно схватить ген за хвост, но всегда ли это необходимо? Отец генетики Грегор Мендель вычислил существование различных наследственных факторов на кончике своего пера, проанализировав результаты скрещивания. Многие современные ученые идут по тому же пути. Чтобы выяснить, контролируется ли соотношение полов генетически, они анализируют демографические и генеалогические данные, которых сейчас мало.
Многие любители и профессиональные генеалоги публикуют свои результаты в Интернете. Корри Геллатли, генетик и статистик из Университета Ньюкасла, использовал эти данные для составления обширной базы данных, содержащей историю 927 североамериканских и европейских семей (556 387 человек) за четыре столетия. Оказывается, у мужчин, у которых больше братьев, больше сыновей, а у мужчин, у которых много сестер, больше дочерей.
Наблюдаемая ситуация хорошо описывается моделью, в которой пол контролируется аутосомным геном, влияющим на мужскую репродуктивную систему. Ген есть и у мужчин, и у женщин, но только отцы являются его носителями, а матери — носительницами. Геллатли предполагает, что существует два варианта (аллели) этого гена, которые он назвал m и f. Поскольку гены образуют пары, возможны три комбинации аллелей: mm, mf и ff. Расчеты показывают, что у mm 80% шансов стать отцом мальчика, у mf — 50%, а у ff — 20%. Компьютерная модель, имитирующая действие гена на протяжении 500 поколений, подтверждает, что соотношение полов в популяции остается неизменным, даже если отдельные семьи имеют детей исключительно мужского или женского пола.
Теория Корри Геллатли объясняет, почему рождаемость мальчиков может увеличиться после войны. Количество сыновей зависит от генотипа. Чем больше сыновей в семье, тем больше вероятность того, что один из них выживет и будет носителем «мужского» аллеля, поэтому вероятность рождения сына у них выше.
Конечно, Геллатли — не первый ученый, который проводит подобные исследования. В конце 1990-х годов Национальный институт рака (Бетесда, США) изучил соотношение полов и порядок рождения 1 403 021 ребенка, родившегося в 700 030 датских семьях в период с 1960 по 1994 год. В среднем 51,2 % первенцев были мальчиками, что соответствует ожидаемому соотношению. Однако в семьях, где уже были сыновья, вероятность рождения еще одного сына была значительно выше, чем ожидалось. В семьях с тремя сыновьями четвертый сын рождался с вероятностью 52,4 %. Результат небольшой, и для его определения требовалась большая выборка. Было 31 595 семей с четырьмя детьми. Исследователи не смогли объяснить этот феномен, и комментаторы призвали их изучить социально-экономические факторы, которые могут повлиять на соотношение полов, такие как диета, сексуальное поведение или возраст родителей.
В некоторых семьях существует явная предрасположенность к рождению дочерей. Михаил Давидович Голубовский, российский биолог, работающий сейчас в Калифорнийском университете в Беркли (США), обратил внимание на необычную особенность полигамных семей династии Романовых. В нескольких поколениях этой династии после рождения первой девочки последовательно рождались еще три или четыре девочки. А склонность к повторному рождению девочек зависела от генотипа отца. Рождение не менее четырех девочек подряд М. Д. Голубовский назвал F-тетрадой (от слова femail — «женщина»). Рождение четырех дочерей подряд не является статистически запрещенным, вероятность такого события составляет 1/16 (6,25%), но случай семьи Романовых интересен тем, что «ряды» дочерей появлялись из поколения в поколение.
Собиратели купонов
Цзяньчжи Чжан, профессор Мичиганского университета, и его аспирантка Эрпин Лун искали доказательства генетического влияния на вероятность рождения девочки или мальчика. Для этого они проанализировали данные из Британского банка биологических данных. Эта база данных содержит информацию о примерно полумиллионе добровольцев в возрасте от 40 до 70 лет, которые были набраны в Великобритании в период с 2006 по 2010 год. Ученые собирают информацию о состоянии их здоровья, последовательности генома, социально-экономическом статусе и составе семьи. Сюда входит количество братьев и сестер участников. Данные биобанка находятся в свободном доступе.
Профессор Чжан и его коллеги отобрали информацию о более чем 330 000 человек, родившихся в период с 1940 по 1970 год. Они рассуждают следующим образом. Если соотношение полов генетическое, то вероятность рождения мальчика ( Pмальчик) должны варьироваться от семьи к семье. Однако количество детей в семье обычно невелико, поэтому трудно точно измерить P.мальчикнельзя измерить точно, но можно оценить, насколько он варьируется от семьи к семье. Чем больше эти различия, тем больше внутрисемейная разница в Pмальчик.
Нередко в семье бывает четыре или пять детей. Состав этих семей можно рассчитать. Например, при наличии четырех детей вероятность рождения только мальчиков или только девочек составляет 6,25%, вероятность рождения трех сыновей и дочери (или трех дочерей и сына) составляет 25%, а вероятность рождения равного количества мальчиков и девочек составляет 37,5%. Однако фактические данные не совпали с ожидаемыми. Количество семей, в которых были только дочери или только сыновья, было значительно меньше.
По мнению исследователей, это факт, что родители предпочитают детей обоих полов. Как только в семье появляются и дочери, и сыновья, родители перестают размножаться. В теории вероятностей такая ситуация называется проблемой сборщика купонов. Предположим, что в каждой пачке хлопьев есть купон (рисунок). Коллекционер продолжает покупать эти чешуйки, пока не соберет весь набор, а затем теряет к ним интерес. Такое поведение по отношению к детям делает соотношение полов в семье более однородным и искажает ожидаемое распределение.
Эта гипотеза подтверждается результатами масштабного исследования, проведенного в 24 европейских странах в 2004-2005 годах. Многие европейцы предпочитают иметь как сыновей, так и дочерей. Другие исследования, проведенные в Дании, Швеции и Финляндии, показывают, что в этих странах вероятность рождения третьего ребенка выше, если первые два ребенка одного пола, чем если они разнополые.
Вернемся к британцам. Расчеты показывают, что не все опрошенные семьи придерживаются политики сбора купонов, а только 3,3%. В этой выборке больше семей с одним или несколькими мальчиками и девочкой, или с несколькими девочками и только мальчиком, чем с эпизодическим ожиданием. А родители начали регулировать состав семьи после 1955 года.
Конфуций (551-479 гг. до н.э.) родился только потому, что в китайской семье должен быть сын, приносящий жертвы предкам. В первом браке у отца Конфуция было девять дочерей, во втором — хромой мальчик, а калекам запрещено приносить жертвы. Конфуций, дитя отчаяния, родился от третьей жены, когда его отцу было уже 70 лет.
Не пейте залпом, мужики!
По данным Росстата, такое неблагоприятное соотношение обусловлено сохраняющимся высоким уровнем преждевременной смертности среди мужчин.
Это подтверждает профессор Анатолий Вишневский, директор Института демографии Высшей школы экономических исследований Национального университета. По его словам, одна из бед России — очень высокая смертность от внешних причин: Убийства, самоубийства, автокатастрофы, утопления, отравления, включая алкогольные отравления.
Эксперт приводит пример: В 15 странах Западной Европы (члены Европейского Союза до его расширения в 2014 году) в 1970 году от этой группы причин умирало 97 мужчин на 100 000 человек. К 2011 году этот показатель снизился до 44 на 100 000 человек, то есть более чем в два раза. В России соответствующие показатели составляют: 1970 год — 239, 2011 год — 217 на 100 тысяч человек. Снижение составило 10%.
И на это есть несколько причин. «Одним из них является особая структура потребления алкоголя — у нас очень высока доля крепких напитков, которые также часто употребляются в буйных количествах. Вы можете выпить бутылку вина за вечер, и с вами ничего не случится. Но если «выпить» стакан водки за один прием, а то и больше, сердечная мышца может отказать», — говорит Анатолий Вишневский. Когда-то в Финляндии потребление алкоголя было таким же, как и у нас.
Но они решили эту проблему. В Польше тоже. Там изменились модели потребления. Они перешли с водки на пиво. И пиво не убивает людей. Нельзя сказать, что вся Европа трезвая. У Франции проблемы с алкоголем. Но при этом в стране один из самых низких уровней смертности в Европе.
В кулаках жизни нет
Другим российским фактором, исторически сложившимся, является низкая цена жизни — ни нашей, ни чужой. «Мы сразу начинаем напрягать мускулы», — говорит Вишневский.
Это еще одна причина высокой смертности молодых мужчин в России и большой разницы в продолжительности жизни мужчин и женщин (66 и 76 лет соответственно), добавляет Леонид Рыбаковский.
Тупиковая ветвь
Нехватка мужчин сказывается на различных сферах жизни. В семейных отношениях, на рынке труда.
Когда молодых женщин становится больше, чем мужчин, это в первую очередь сказывается на «брачном рынке» и семейных отношениях, говорит Елена Мезенцева, доцент социологии Высшей школы экономики. «У мужчин больше нет стимула связывать себя узами брака. Многие из них стараются жить в незарегистрированных браках, чтобы сохранить свою свободу, — говорит Мезенцева, — Они знают, что могут уйти в любой момент, если что-то пойдет не так. И они не будут одиноки. У мужчин сейчас больше возможностей найти лучшую партнершу, добавляет она, поскольку в России стало гораздо больше одиноких женщин.
Нехватка мужчин на рынке труда означает, что женщины постепенно занимают традиционные мужские должности. С одной стороны, в нашей стране существует сильный «ярлык» — эта профессия только для женщин, это профессия только для мужчин. «Это в умах. Поэтому преодоление препятствий шло довольно медленно. Но в последние годы этот процесс ускорился», — говорит Мезенцева.
К 30-34 годам мужчины и женщины выравниваются.
Например, женщины стали чаще занимать руководящие должности. Действительно, западные компании, в которых действуют правила «недискриминации», подают нам положительный пример. «В представительствах иностранных компаний, открытых в России, можно встретить много женщин на руководящих должностях первого и второго уровня. В совместных российско-западных компаниях это происходит в меньшей степени. В чисто российских компаниях — минимум. Но процесс продолжается», — говорит она.
Кроме того, женщины начали «проникать» в такие традиционно доминирующие мужские сферы, как армия и другие службы безопасности. Если раньше они были заняты в основном на «женских работах» — в качестве поваров и уборщиц, то теперь женщины работают почти наравне с мужчинами и занимают должности, которые раньше были уделом сильного пола.
Некоторое время назад началась тенденция, когда женщины стали занимать место мужчин даже на тяжелой физической работе.
