Битва зародышей. Еда, воздержание, теракты и другие факторы, связанные с полом будущего ребенка

И все-таки их больше

Народная медицина знает множество методов управления полом ребенка — от составления гороскопов до подкладывания символических предметов на брачное ложе будущих отца и матери. Вопрос об их эффективности остается открытым, что не снижает интереса людей к подобным практикам. Тема актуальна и с медицинской точки зрения: многие наследственные заболевания сцеплены с полом и, следовательно, их можно избежать, если научиться влиять на процесс установления пола. Однако все эти соображения не имели бы смысла, если бы мы были уверены, что пол определяется абсолютно случайным образом. Что заставляет нас думать иначе?

Подсчитывать рождаемость мальчиков и девочек ученые начали еще в XVII веке и не прекращают до сих пор. За сотни лет подсчитанное соотношение полов новорожденных практически никогда не равнялось строго 1:1. Правда, перекос не выглядит драматическим: средние оценки по миру дают 106 рождающихся мальчиков на 100 девочек. (Скажем сразу, эти цифры не отражают соотношение среди взрослого населения из-за множества наслаивающихся социальных факторов.) Однако в разных частях света соотношение может отличаться от среднего. Так, мальчиков рождается больше всего в восточных странах, а при движении на запад эти цифры падают. Существуют и расовые особенности, например, в некоторых областях Африки соотношение достигает 99:100 уже в пользу девочек. Отклонения от стандартных цифр могут возникать для отдельных групп (например, у миллиардеров из списка Форбс 2009 года 60% детей — мальчики); при определенных условиях (после аномальных скачков температуры в Японии в 2010—2011 годах девочек стало рождаться больше) и в результате социальных конфликтов. Примером последнего случая является так называемый «эффект войны» — во многих популяциях после войны мальчики рождаются чаще.

Все эти данные говорят о том, что выбор пола не в полной мере определяется случайной встречей половых клеток родителей. По всей видимости, есть какая-то стратегия воспроизводства, которой придерживается человечество как биологический вид, и какие-то физиологические механизмы, обеспечивающие это неравенство.

Стратегии управления полом встречаются у самых разных животных. У кого-то это зависит от времени года: пресноводные рачки дафнии в благоприятных условиях (летом) производят самок, которые размножаются партеногенезом (без участия самцов), а самцы появляются только в критические моменты, то есть осенью. У многих рептилий пол задает температура, в которой развивается яйцо, а некоторые рыбы вообще способны изменять пол в течение жизни. Но пол человека однозначно определяется генетически, наличием или отсутствием Y-хромосомы. Как в таком случае на него могут повлиять внешние условия?

Строго говоря, генетические теории, объясняющие соотношение полов, тоже существуют. Масштабное исследование родословных обнаружило, что чем больше у мужчины братьев, тем выше шанс, что у него родятся сыновья. И наоборот, чем больше сестер, тем больше дочерей. Это позволяет предположить, что существует какой-то ген «мужской» и «женской» версии, который определяет пол ребенка и наследуется по мужской линии (или работает только в мужской репродуктивной системе).

Тогда «эффект войны» можно объяснить следующим образом. Пусть у нас есть мужчина, А — с «женским» вариантом гена. У него есть, скажем, три дочери и один сын. Сын уходит на войну и погибает, не передав никому своих генов. В соседнем доме живет мужчина Б с «мужским» вариантом гена. У него три сына и дочь. Если его сыновья уйдут на войну, то, так как их больше, шансы того, что хотя бы один выживет, больше. Выживший, соответственно, передаст свой, «мужской» вариант гена сыновьям (которые, в свою очередь, у него родятся с намного большей вероятностью). Таким образом, у войны действительно не женское лицо: она отсеивает «женские» версии генов, что объясняет послевоенный всплеск рождаемости мальчиков. Но не объясняет многих других явлений, например падение количества мальчиков после стихийных бедствий, где оба пола страдают в равной мере.

Ищем корни несправедливости

Упомянутое выше соотношение полов новорожденных называют вторичным соотношением, подразумевая, что есть еще и первичное — соотношение полов только что зачатых эмбрионов. Было бы интересно выяснить, зависит ли как-то одно от другого. Но проблема в том, что первичное соотношение у человека изучать крайне трудно. Беременность можно диагностировать, начиная с двух недель после зачатия, и к этому моменту часть эмбрионов может успеть погибнуть. Можно опираться на данные экстракорпорального оплодотворения, но стоит принимать во внимание, что часто к нему прибегают при нарушениях в работе половой системы и заставляют сливаться половые клетки, которые в естественных условиях не смогли бы провзаимодействовать. Некоторые данные получают, анализируя случаи выкидышей и абортов, но и они не могут дать полной картины, так как эти зародыши могут иметь сильные отклонения в развитии. Поэтому попытки восстановить первичное соотношение полов приводят к самым разным результатам: от 115:100 до 170:100 в пользу мальчиков. Есть и те, кто утверждает, что первичное соотношение составляет 1:1 и не перекошено ни в какую сторону.

Пока одни спорят о первичных соотношениях, другие ищут, на каком этапе условия могут повлиять на пол ребенка. Мы насчитали пять рубежей.

1. Чья армия больше? Пол будущего ребенка напрямую зависит от отца, так как у матери обе половые хромосомы одинаковые. Проще всего предположить, что в определенных условиях мужчины производят больше сперматозоидов с Y-хромосомой. Этот эффект отмечали у мужчин после длительного воздержания: «мальчиковых» сперматозоидов в сперме мужчин, проживших две недели без секса, на 6% меньше. Однако едва ли это связано с тем, что мужской организм производит меньше Y-сперматозоидов. Скорее дело в том, что Y-сперматозоиды менее живучи, чем их Х-собратья, поэтому за время воздержания часть из них погибает.

2. Кто первый добежит? Забег сперматозоидов в сторону яйцеклетки тоже происходит нечестно. Многие ученые делают ставки на Х-сперматозоиды. Другие полагают, что Y-сперматозоиды подвижнее, так как Y-хромосома меньше, чем Х. Так до сих пор и неясно, кто быстрее. Но все сходятся в том, что Х-сперматозоиды более выносливые. Поэтому, когда сперма попадает в неблагоприятные условия, например среда во влагалище становится кислой и разрушает клетки, Y-сперматозоиды погибают первыми, в то время как Х держатся дольше и могут «дотерпеть» до финиша. На этой идее, кстати, основан народный метод спринцевания уксусной кислотой: считается, что так можно зачать девочку, потому что Y-сперматозоиды не выдерживают кислой среды. Научных подтверждений успешности этих манипуляций нам найти не удалось. Кстати, подвижность сперматозоидов часто снижается при стрессе (например, после стихийных бедствий), тогда живучесть оказывается эффективнее скорости, и девочек рождается больше.

3. Кто избранный? Из множества рыцарей прекрасная дама выбирает не самого быстрого и храброго, а того, к кому «душа лежит». Слияние сперматозоида с яйцеклеткой начинается со взаимодействия поверхностных белков на мембране сперматозоида с белками оболочки оплодотворения — полимерной пленки, которой окружена яйцеклетка. Ученые подозревают, что половые гормоны (в первую очередь, тестостерон) могут влиять на белки оболочки оплодотворения. Таким образом, под действием тестостерона женский организм может запрограммировать яйцеклетку, чтобы она лучше сливалась с Y-сперматозоидами. А на тестостерон уже, в свою очередь, могут влиять внешние факторы, например уже упомянутый стресс или высокое социальное положение (а об этом ниже).

4. Как выбрать момент? Кроме тестостерона на процесс оплодотворения могут влиять и женские половые гормоны, контролирующие женские циклы. Сразу после овуляции (выхода яйцеклетки из яичника в яйцевод) гормональный фон благоприятствует зачатию девочек. В остальное же время цикла выше шансы у мальчиков. Поэтому чем чаще пара занимается сексом, тем выше вероятность рождения мальчика. Исследование, в ходе которого подсчитывали рождаемость в Австралии, обнаружило, что среди детей, зачатых в первые месяцы после свадьбы, соотношение полов возрастает до 109,4:100, и это неспроста. Возможно, этот же механизм объясняет и «эффект войны»: после воссоединения пары активно наверстывают упущенное, и мальчиков в результате рождается больше.

5. Кто доживет? Недавние подсчеты показали, что смертность эмбрионов разного пола в течение беременности изменяется неравномерно: в первом триместре чаще погибают зародыши мужского пола, во втором — женского, в третьем — опять мужского. При этом большинство ученых сходятся на том, что эмбрионы-мальчики в целом слабее, как и их предшественники — Y-сперматозоиды. Вероятно, это связано с тем, что у девочек есть дополнительная Х-хромосома. Правда, по правилам ей положено замолчать (то есть инактивироваться), но около 15% ее генов все же работают, обеспечивая девочкам конкурентное преимущество.

Родительский контроль

Мы знаем довольно много об отдельных факторах, сдвигающих соотношение полов в ту или иную сторону. И — удивительно, насколько порой «народная мудрость» близка к результатам реальных научных исследований. Практически для каждой рекомендации (исключая подкладывание расчесок или игрушечных машинок на супружеское ложе) можно подобрать научное обоснование. В основе большинства механизмов «управления полом» лежит стресс. Стресс влияет на мужской и женский гормональный фон, а гормоны, в свою очередь, определяют избирательность оплодотворения и мешают эмбриону нормально развиваться. Тяжелые потрясения, стихийные бедствия, заболевания, климатические аномалии — все это бьет по самым чувствительным зародышам (то есть мальчикам), и соотношение полов новорожденных падает. Это было показано и на курящих родителях, и после аномальной жары и холодов в Японии, и после терактов 11 сентября 2001 года. Но даже при более низком уровне стресса — например, неблагоприятной температуре в течение года — зародыши-мальчики выживают хуже. Этим объясняются, вероятно, народные рекомендации зачинать девочку во время морозов или бури. Стресс может быть связан также с профессией или социальным положением. Как мужчины, так и женщины, подверженные хроническим стрессам, например работающие водителями, авиапилотами или дайверами, чаще производят на свет девочек.

Неблагоприятные условия возникают и при недостатке калорий в организме матери. Женщины с небольшим весом (дефицит энергии), равно как и женщины, набравшие существенный вес за время беременности (ожирение, стресс), также чаще рожают девочек. Однако кроме калорийности, по всей видимости, имеет значение и содержание отдельных веществ в пище. Народная медицина советует желающим зачать девочку есть больше кальция и магния (чай, курица, картофель и т.д.), а мальчика — натрия и калия (кофе, мясо, бананы и т.д.). Научное обоснование здесь еще предстоит найти, хотя некоторые исследователи полагают, что употребление солей изменяет состав жидкости во влагалище и способствует выживанию определенного типа сперматозоидов. А другие пошли еще дальше и разработали целые диеты для будущих мам на основании солевого состава их крови и гормонального фона. В двух независимых экспериментах (1 и 2) таким образом удалось «запрограммировать» девочек у более 75% участниц программы.

Берегите мальчиков

Как мы видим, мальчикам на ранних этапах жизни приходится непросто. Почему же в результате их все равно больше, чем девочек? Вероятно, дело в первичном соотношении полов или в том, что часть эмбрионов-девочек не переживает второго триместра беременности. Тогда невольно возникает вопрос: зачем строить такую сложную стратегию? Судя по всему, это способ человеческой популяции адаптироваться под изменяющиеся внешние условия.

Так, согласно популярной гипотезе Триверса-Вилларда, одним из таких внешних факторов может быть положение родителей в социальной иерархии. Мальчиков выносить сложно, но и в качестве агентов распространения своего генофонда они намного эффективнее: у мальчика с легкостью может быть десять, двадцать и сто детей. Поэтому родители с высоким статусом могут позволить себе «инвестировать» в мальчиков. Под высоким статусом в современном обществе можно понимать низкий уровень стресса и хорошее здоровье. Люди же с низким статусом (высокий уровень стресса) не могут быть уверены, что выносят мальчика, поэтому выгоднее вложиться в большее количество девочек, чтобы гарантировать себе хоть какое-то будущее.

Выдвигалась и другая гипотеза: эмбрионы-мальчики выживают хуже, чтобы работать фильтром для новых мутаций. Так как у них разные половые хромосомы, им нечем компенсировать измененные версии генов. Поэтому дефектные варианты будут сразу отбракованы и исключены из популяции, зато новые «улучшенные» варианты получат преимущество.

Впрочем, в современном мире легче жизнь мальчиков не становится. Многие исследователи отмечают, что вторичное соотношение полов по всему миру снижается, то есть девочек становится больше, чем мальчиков. Это может быть связано с растущим уровнем стресса или действием отравляющих факторов. В отдельных популяциях соотношение и вовсе перевернулось. Так, у одной из групп оджибве, коренных обитателей Канады, в 90-х годах рождалось 45% мальчиков, а к 2003 году — всего 35%. Остается только надеяться, что человечество придумает способ восстановить количество мальчиков, пока они не исчезли совсем, не прибегая к помощи эффекта войны.

Инфографика #3 опирается на следующие источники:

1. Valerie J. Grant, Wartime sex ratios: stress, male vulnerability and the interpretation of atypical sex ratio data / Journal of Evolutionary Psychology, 7(2009)4, 251−262 DOI: 10.1556/JEP.7.2009.4.5
2. John Lazarus, Human sex ratios: adaptations and mechanisms, problems and prospects / Sex Ratios Concepts and Research Methods (ed. Ian C.W. Hardy)
3. Cynthia M. Bulik et al., Maternal eating disorders influence sex ratio at birth / Acta Obstetricia et Gynecologica Scandinavica https://doi.org/10.1080/16 340 802 334 385
4. Robert J. Williams & Susan P. Gloster, Human sex ratio as it relates to caloric availability / Social Biology https://doi.org/10.1080/19 485 565.1992.9988823
5. A.M. Noorlander et al., Female gender pre-selection by maternal diet in combination with timing of sexual intercourse — a prospective study / Reproductive BioMedicine Online https://doi.org/10.1016/j.rbmo.2010.08.002
6. Misao Fukuda et al., Climate change is associated with male: female ratios of fetal deaths and newborn infants in Japan / Fertility and Sterility https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2014.07.1213
7. Kathreen E Ruckstuhl et al., Mother’s occupation and sex ratio at birth / BMC Public Health https://doi.org/10.1186/1471−2458−10−269
8. Elissa Z. Cameron, Fredrik Dalerum, A Trivers-Willard Effect in Contemporary Humans: Male-Biased Sex Ratios among Billionaires / PLoS ONE https://doi.org/10.1371/journal.pone.0004195

 Полина Лосева