Дина Эмера – Женщина. Эволюционный взгляд на то, как и почему появилась женская форма (страница 15)

Пока все это происходит, овулировавшая яйцеклетка перемещается по репродуктивному тракту. Если цикл фертильный, яйцеклетка будет оплодотворена на пути вниз, разделится несколько раз, образуя клубок клеток и будет готова прикрепиться к эндометрию примерно через десять дней после овуляции. Если произойдет оплодотворение и все пойдет по плану, гормон, вырабатываемый оплодотворенной яйцеклеткой (хорионический гонадотропин человека, или ХГЧ, именно его наличие определяет тест на беременность), заставит желтое тело продолжать вырабатывать прогестерон. Но если оплодотворения не произошло, желтое тело перестает вырабатывать прогестерон и отмирает на четвертой неделе цикла. Без прогестерона трансформированный эндометрий распадается, децидуальные клетки умирают и отделяются от матки, как листья опадают с деревьев зимой. Поскольку эти клетки сохраняют недавно образовавшиеся кровеносные сосуды здоровыми и неповрежденными, их гибель вызывает отторжение и местное кровотечение. Мертвая ткань эндометрия и кровь начинают выходить из матки, а затем из тела. Так мы возвращаемся к первому дню цикла, который повторяется заново, если беременность не наступила.

Знания об основных этапах человеческого менструального цикла позволят нам обсудить, зачем этот цикл вообще нужен.

Зарождение научной мысли о менструациях уходит к трудам Аристотеля, который считал, что менструальный цикл связан с Луной и является средством избавления тела женщины от неизрасходованного питания. На протяжении столетий находились те, кто пытался развивать эту тему без каких-либо доказательств (древние греки, например, не препарировали человеческие тела и поэтому вообще не могли знать, откуда берется менструальная кровь).

Современные исследования на тему, почему появилась менструация, начались в 1990-х годах. Большинство антропологов и биологов пытались приписать менструальному циклу адаптивную функцию, предполагая, что регулярные кровотечения – это эволюционное преимущество женщин, увеличивающее шансы на репродуктивный успех. Биолог Марджи Профет[49] в начале 90-х выдвинула идею, что менструация возникла для того, чтобы избавлять матку от вирусов, бактерий и паразитов, которые попадают в женские репродуктивные органы во время полового акта. Научное сообщество резко раскритиковало работы Профет, что часто происходит в ответ на новые провокационные идеи. Споры продолжались до тех пор, пока антрополог Беверли Штрассман[50] не проверила гипотезу Профет. Если Профет права и менструальная кровь правда вытесняет болезнетворные организмы, после менструаций таких организмов будет меньше, чем до. Если сравнивать разные виды, также стоит ожидать большее количество патогенов в матке и более обильные менструальные выделения у особей с более беспорядочной половой жизнью. Штрассман проверила имеющуюся информацию, и ни одно из утверждений не подтвердилось. На самом деле количество болезнетворных организмов в репродуктивных путях как раз меньше перед менструацией, а не после нее, как можно было бы подумать.

Штрассман не остановилась лишь на проверке идеи Профет, она также предложила свою собственную. Она утверждала, что менструация нужна для сохранения энергии. По ее словам, поддержание эндометрия в состоянии готовности для беременности более энергозатратно, чем отбрасывать и восстанавливать его каждый месяц. Ученый провела расчеты относительно того, сколько энергии сохраняется: по ее оценке, за 4 месяца с менструальным циклом женщина экономит количество энергии, равное шестидневному полноценному питанию.

Все это звучало убедительно, пока биолог Колин Финн не указал на основную проблему гипотезы Штрассман. Если бы эндометрий оставался в подготовленном для беременности состоянии неопределенное время, женщина вообще не смогла бы забеременеть. Половые пути в течение репродуктивного цикла должны выполнять множество различных функций, в том числе транспортировку сперматозоидов вверх и овулировавших яйцеклеток вниз. Состояние матки, необходимое для транспортировки и активации половых клеток (много маточной жидкости), сильно отличается от условий, необходимых во время имплантации эмбриона и на ранних сроках беременности (мало жидкости). Сохранение трансформированного эндометрия с небольшим количеством жидкости в матке затруднит встречу яйцеклетки и сперматозоида. Возможно, именно поэтому в природе не существует такой черты. Еще гипотеза Штрассман не дает адекватного объяснения, что происходит у неменструирующих видов (а это подавляющее большинство среди плацентарных млекопитающих). У них нет менструации, но они также не поддерживают постоянный трансформированный эндометрий. Главная проблема большинства теорий в том, что они не объясняют, почему у некоторых видов млекопитающих менструация есть, а у всех других – нет.

Поэтому, когда мы с коллегами начали думать о значимости цикла, первым делом мы изучили, какие еще виды плацентарных млекопитающих обладают той же особенностью. Менструация у шимпанзе, горилл и других приматов не удивляет, ведь они в видовом отношении наши ближайшие родственники, а с родственниками у нас обычно много общих черт. А вот список млекопитающих, не являющихся приматами, выглядит как случайный набор: несколько летучих мышей, слоновая землеройка (родственник слонов) и совсем недавно пополнившая коллекцию каирская мышь, единственный известный грызун с менструацией. Важно то, что эти виды не имеют между собой тесных связей и находятся в разных местах генеалогического древа млекопитающих. У них более тесные связи с видами, у которых нет менструации, чем друг с другом. И кстати, многие спрашивали меня о кровотечениях у собак, которые часто принимают за менструацию. Но это кровотечение происходит до овуляции (а не после) из-за того, что, когда уровень эстрогена высок, клетки крови просачиваются через стенки мелких кровеносных сосудов в матке. Это совершенно другое явление, отличное от менструации, которая представляет собой отделение и вывод ткани эндометрии и крови, вызванные падением уровня прогестерона.

Мы нашли свои плюсы у такого разброса менструирующих видов среди млекопитающих. Во-первых, если признак появляется несколько раз у разных животных, обычно это адаптивный признак. Полет развился независимо друг от друга у птиц, летучих мышей, насекомых и вымерших птерозавров, что подтверждает, что полет в этих группах является адаптацией. Мы считаем, что менструация развилась как минимум четыре раза – у приматов, у грызунов, у землеройки и как минимум один раз у летучих мышей. Значит, можем сделать вывод, что у менструации есть конкретная цель. Иначе могла бы она возникнуть так много раз? Мы найдем подсказку, если еще раз посмотрим на всех этих животных и поищем общие черты. Есть ли еще что-то общее у нас всех?

Ответ, безусловно, да. В особенности нас интересовала одна черта, название которой вы, скорее всего, никогда не слышали – спонтанная децидуализация (но если вспомнили предыдущий раздел, может, уже поняли, что это означает). Я рассказывала, что происходит с эндометрием во время менструального цикла: сперва он нарастает за счет эстрогена, а потом трансформируется за счет прогестерона. Клетки эндометрия трансформируются в децидуальные клетки, чтобы подготовиться к беременности. Эта трансформация как раз является спонтанной децидуализацией.

Менструирующие млекопитающие

Децидуализация не происходит спонтанно у большинства млекопитающих. У них есть эта трансформация, но она проявляется только после зачатия. Между собой мы называем ее «старой доброй» децидуализацией, а иногда – «индуцированной» децидуализацией. У млекопитающих, у которых нет менструального цикла, трансформацию эндометрия вызывает ребенок. И в этом есть логика: вкладывайте энергию в преобразование матки только тогда, когда действительно беременны.

Но у менструирующих млекопитающих матка трансформируется «спонтанно», независимо от того, беременна самка или нет, под воздействием прогестерона и других сигналов от мамы. Таким образом, у менструирующих млекопитающих трансформацию вызывает самка. Это происходит очень предсказуемо в один и тот же момент каждого цикла и не требует прикрепления эмбриона.

Получается, что все менструирующие млекопитающие – и только они – трансформируют матку каждый цикл, подготавливаясь к беременности. Впервые эту корреляцию обнаружил биолог Колин Финн, он также предположил причинную связь между этими двумя чертами. Если после трансформации эндометрия его главная подпитка – прогестерон – удалена, происходит разрыв тканей и кровотечение, будь то бесплодный цикл у менструирующих млекопитающих или окончание беременности. Как уже отмечалось выше, снижение уровня прогестерона во время цикла без оплодотворения является запуском менструации у женщин. Таким же образом прекращается подача сигналов прогестерона во время беременности у всех плацентарных млекопитающих, что приводит к родам, в процессе которых в том числе происходит отторжение ткани эндометрия и вывод крови (очень большого количества крови! – то, к чему новоиспеченные матери обычно не готовы). Моя коллега Михаэла Павличев утверждает, что все процессы, происходящие с маткой во время родов (воспаление, сокращение и производство выделений), – это не что иное, как последствия девятимесячной задержки менструации. Многие лабораторные эксперименты на мышах и на клетках подтверждают, что разрушение эндометрия и кровотечение – это неизбежные последствия децидуальной трансформации, сопровождающейся падением уровня прогестерона.