Дина Эмера – Женщина. Эволюционный взгляд на то, как и почему появилась женская форма (страница 16)

Теперь становится понятно, что мы все первоначально задавали неверный вопрос. Дело не в самой менструации, которая является лишь следствием спонтанной трансформации эндометрия. Нам следует задаться вопросом: почему мы трансформируем эндометрий каждый месяц?

По правде говоря, мы пока не знаем. Но у нас есть две подающие надежды версии, обе из которых приводят к эволюции взаимоотношений между матерью и ребенком, о которых я уже упоминала ранее. Давайте вкратце разберем эти взаимоотношения, прежде чем перейти непосредственно к версиям.

Часто эволюционные интересы ближайших родственников совпадают. В интересах матери кормить и защищать своих детей, потому что такое поведение повышает вероятность, что они выживут и передадут свои гены дальше. В интересах ребенка просить у матери питание и защиту, потому что такое поведение увеличивает его шанс на выживание и на репродуктивный успех. Но эволюционные интересы матери и ребенка не идентичны. Мать одинаково связана со всеми своими детьми, тогда как ребенок только на 50 процентов связан со своей матерью и полнородными братьями и сестрами, на 25 процентов связан со сводными братьями и сестрами и на 100 процентов связан с самим собой. Согласно теории конфликта, такая установка приводит к появлению жадных до всего детей и скупых матерей. Гены тех детей, кто брал больше от своих мам, проявили себя лучше на протяжении эволюции, чем гены тех, кто этого не делал. И гены матерей, которые помогали им контролировать доступ ребенка к своим ресурсам, также сработали лучше. В современном мире, где большинство из нас может легко и просто получить питательные вещества, такой сценарий, кажется, потерял смысл, но в прошлом питания было мало и оно всегда было источником конфликта конкурирующих особей.

Есть множество доказательств этого конфликта – в разных сферах и на разных уровнях, и матка – отличный тому пример, потому что это то место, где ресурсы направляются напрямую от матери к ребенку во время беременности. Обычно мы представляем матку как уютное местечко для развивающегося детеныша, но представьте, что на самом деле это поле битвы. И у каждой стороны есть свое «оружие». У ребенка это плацентарные клетки и молекулы, которые лучше проникают в ткани матери и извлекают оттуда питательные вещества. Плацента создается ребенком – у нее такой же геном, как у развивающегося эмбриона, и она берет на себя роль взаимодействия с материнскими тканями и установления канала между матерью и ребенком. В интересах ребенка сделать этот канал как можно более питательным.

С другой стороны, есть мать, которая производит маточные клетки и молекулы, сопротивляющиеся чрезмерному вторжению. Материнские децидуальные клетки, о которых мы уже говорили, многозадачны, они создают тысячи молекул, участвующих в иммунном ответе и внедрении эмбриона, а также, что особенно важно, в сдерживании плаценты. В отличие от своих нетрансформированных предшественников, децидуальные клетки матки напоминают стену из щитов на передовой. Еще одна хорошая метафора, что слизистая оболочка матки в процессе трансформации превращается из глины в кирпичи. Децидуальные клетки допускают инвазию плацентарных клеток, но тщательно ее контролируют. Один из способов убедиться в этом – понаблюдать, как беременность протекает в местах без должной (или какой-либо) децидуальной трансформации, например в фаллопиевых трубах или на рубце от кесарева сечения. Поскольку в этих местах отсутствуют децидуальные клетки, плацентарные клетки беспрепятственно инвазируются, что может привести к кровотечению и даже смерти матери.

В геополитическом масштабе то, как разворачивается конфликт между странами, зависит от решений, принимаемых каждой стороной на разных стадиях конфликта. Некоторые войны обостряются, некоторые приводят к быстрой капитуляции, а некоторые заканчиваются дипломатическим решением, удовлетворяющим все стороны. Историческая случайность также справедлива для переговоров на генетическом уровне, доказательства чего мы видим, когда наблюдаем, как они разворачивались и разрешались в матке/плаценте различных млекопитающих. У некоторых млекопитающих, например у лошадей и коров, гены матери, кажется, взяли верх. Плаценте строго запрещено проникать в ткани эндометрия во время беременности (поэтому питательные вещества и кислород доставляются к эмбриону через многочисленные слои тканей). Такие настройки безопасней для матери, ее эндометрию никогда не придется превращаться в щит, потому что ткани плода никогда не проникают в материнские ткани. С другой стороны, плацента наших предков-обезьян развивалась и со временем, создав новый тип плацентарных клеток, которые вторгаются в материнские кровеносные сосуды по-новому, стала гиперинвазивной. Плацентарные клетки человеческого плода также проникают в мышечные слои матки через эндометрий, агрессивно перестраивая материнские кровеносные сосуды, для лучшего доступа к ресурсам.

Все это натолкнуло меня на мысли о первой гипотезе эволюции спонтанной децидуализации (и менструации как побочного явления). У приматов спонтанная децидуализация могла стать контрмерой на возрастающую инвазивность плаценты, она позволила заранее подготовиться к защите матери на случай вторжения. Поскольку одна из функций трансформируемой матки – сдерживание вторжения плацентарных клеток, этот ответный шаг мог обеспечить матери превентивную защиту. Вместо того чтобы ждать сигнала от зародыша, мать вернула себе контроль над маткой и начала трансформировать ее раньше для собственных нужд. Возвращаясь к идее исторической случайности, отметим, что такой подход был преимуществом только для менструирующих видов, потому что у эмбрионов неменструирующих видов нет настолько инвазивной плаценты (кроме того, не у всех видов произошла серия мутаций, позволивших плаценте стать настолько агрессивной). У приматов существует корреляция между степенью инвазивности плаценты, степенью трансформации эндометрия в течение менструального цикла и количеством выходящей менструальной крови. Причем у людей самые экстремальные показатели по всем параметрам. Но такие сравнения скорее анекдотичны, нет никаких специальных исследований, сравнивающих приматов или другие группы с остальными менструирующими млекопитающими. Такие тесты очень сложно устроить, поскольку многие из необходимых животных не являются лабораторными моделями.

Парадоксально, но недавние лабораторные эксперименты показывают, что клетки эндометрия человека, выращенные в колбе, более устойчивы к плацентарной инвазии по сравнению с клетками других млекопитающих – это интересная деталь, к которой я вернусь в восьмой главе, посвященной раку. Пока плацентарные клетки у предков обезьян становились все более инвазивными, клетки матки становились все более приспособленными к инвазии. Кто-то может возразить, что эти результаты опровергают описанную выше теорию. Может, и так, но я думаю, что подобные результаты – просто очередное напоминание о сложной роли эндометрия, который является и приютом для эмбриона, и его сдерживающим фактором. Дэвид Хейг, эволюционный биолог из Гарварда, который первым описал конфликт интересов между матерью и плодом, говорил, что конфликт и сотрудничество – две стороны одной медали. Как только эмбрион обезьяны-предка «решил» стать более агрессивным, матери не оставалось ничего лучшего, кроме как эволюционно развить раннее преобразование матки, чтобы иметь больший контроль над инвазией и параллельно предоставить плоду больший доступ к кислороду и питательным веществам.

Вторая гипотеза, почему появились спонтанная децидуализация и менструация, не исключает первую и тоже связана с материнским шагом в переговорах между матерью и плодом. В данном случае модель ранней трансформации матки объясняется стратегией проверки эмбриона, позволяющей матери быстро отсеивать слабых зародышей. В настоящее время имеется достаточно доказательств того, что женские репродуктивные пути действуют как устройство контроля качества, отбирающее лучшие яйцеклетки, сперму и эмбрионы. Человеческие эмбрионы имеют высокий уровень хромосомных аномалий и аномалий развития, по оценкам ученых, от 40 до 60 процентов оплодотворений заканчиваются ничем.

Отчасти в этом виновата наша необычная сексуальная жизнь. В большинстве случаев млекопитающие совокупляются только в течение короткого периода времени перед овуляцией, люди же вступают в половой акт на протяжении всего цикла. Как следствие, многие оплодотворения оказываются со слишком старыми яйцеклетками и сперматозоидами, что мешает нормальному развитию эмбриона. Умирают такие эмбрионы сами или репродуктивная система активно с ними борется? Существуют экспериментальные данные, полученные при культивировании клеток в лаборатории, которые доказывают, что децидуальные клетки (а не их предшественники до трансформации) запускают сильную химическую реакцию против эмбрионов низкого качества. Это может привести к раннему выкидышу, поскольку децидуальные клетки не позволят эмбриону прикрепиться к матке. Это крайне неприятный процесс (у меня самой он был), но с точки зрения эволюции он предпочтительнее, чем возможные альтернативы – более поздний выкидыш, смерть младенца или подросшего ребенка. Клинические данные показывают, что женщины, у которых эндометрий не трансформируется должным образом во второй половине менструального цикла, чаще беременеют, но у них также высока вероятность выкидышей на более поздних сроках. Поскольку их эндометрий не обеспечивает эффективную проверку эмбрионов на ранних стадиях, эти женщины тратят месяцы на выращивание плода, которому не суждено родиться.