Были ли близнецы нормой в прошлом приматов?

Новое исследование раскрывает, как последние общие предки приматов обычно рождали близнецов, пока эволюционное давление не начало благоприятствовать рождению одиночек, вероятно, из-за преимуществ рождения более крупного и более умного потомства.

Близнецы были редкостью в истории человечества и поэтому могут казаться особенными. Во многих культурах близнецы ассоциируются со здоровьем и жизненной силой, в то время как в других они рассматриваются как философское напоминание о двойственности жизни и смерти, добра и зла. Некоторым знаменитым близнецам приписывают рождение наций.; другие описываются как божества .

Наши недавние исследования показывают, что рождение близнецов на самом деле было нормой, а не необычным явлением, достойным упоминания, в более раннем периоде эволюции приматов. Несмотря на то, что почти все современные приматы, включая людей, обычно рожают только одного детёныша, наш последний общий предок, обитавший в Северной Америке около 60 миллионов лет назад , вероятно, считал рождение близнецов нормой.

В течение последних нескольких лет мы исследуем эволюцию численности потомства у приматов (количество детенышей, вырастающих за одну беременность). Для изучения эволюции млекопитающих и истории репродуктивной жизни мы используем коллекции скелетов, как ископаемых, так и недавно сохранившихся.

Помимо того, что мы антропологи, одна из нас (Тесла) — мать девочек-близнецов. Это привело к личному, а не только научному, интересу к этой теме: когда двойня стала редкостью?

РЕКОНСТРУКЦИЯ РАЗМЕРА ПОМЕТА В ПРОШЛОМ

Лучший способ восстановить историю численности потомства — это составить карту известного размера потомства как можно большего числа видов по всему генеалогическому древу млекопитающих, а затем использовать математические алгоритмы для поиска закономерностей. Но за исключением редких случаев, когда целые семейства животных окаменевают вместе, чрезвычайно сложно оценить размер потомства вымерших видов только по скелету. Поэтому мы собираем данные о как можно большем числе ныне живущих млекопитающих.

Мы изучили широкий спектр общедоступных баз данных, включая AnAge: базу данных о старении и долголетии животных , чтобы найти информацию о том, сколько потомства обычно рождается у каждого вида млекопитающих. Мы также изучили дополнительные данные, включая средний размер тела при рождении и во взрослом возрасте, а также продолжительность беременности.

Собрав все эти данные по почти 1000 видам млекопитающих, мы провели серию статистических тестов для количественной оценки взаимосвязей между различными признаками. Нашей целью было оценить вероятный размер помёта у разных предков млекопитающих: какова была вероятность рождения одного детёныша для каждого вида в любой заданный момент времени?

Количество потомков в помёте у разных видов филогенетически консервативно, то есть у более близкородственных видов они более схожи. Олени, как правило, рожают одного или двух детёнышей, в то время как у псовых и кошачьих в каждом помёте, как правило, гораздо больше детёнышей.

Почти все виды приматов рождают только одного детёныша, хотя бывают и исключения. Некоторые мокроносые приматы, включая лемуров, лори и галаго, а также почти все южноамериканские игрунки и тамарины рождают близнецов .

До нашей работы исследователи полагали, что эти характерные особенности приматов, вынашивающих близнецов, должны быть тем, что эволюционные биологи называют производными, или отличными от более распространённого предкового признака. Но наше исследование переворачивает эту интерпретацию с ног на голову: на самом деле именно приматы, вынашивающие одного детёныша, являются производными и отличительными. В более ранних этапах эволюции нормой было рождение двух детёнышей одновременно. Наши древние предки-приматы рожали близнецов.

Когда же произошло это эволюционное изменение размера потомства у приматов?

ПЕРЕХОД НА СИНГЛЕТОНЫ

Современные люди в подавляющем большинстве рождают всего одного ребёнка — довольно крупного, с ещё большей головой. Размер человеческого мозга и тела , безусловно, связан с нашей способностью создавать и совершенствовать технологии. Палеоантропологи давно изучают явление, называемое энцефализацией : увеличение размера мозга относительно размера тела в ходе эволюции.

Для приматов, и особенно для людей, обучение в детстве имеет решающее значение . Мы предполагаем, что переход от близнецов к одиночкам имел решающее значение для эволюции крупных человеческих младенцев с большим мозгом, способных к сложному обучению в младенчестве и раннем детстве.

Согласно математическому моделированию, переход к одиночным особям произошёл на ранней стадии, по крайней мере 50 миллионов лет назад. С этого времени многие линии приматов, включая нашу, эволюционировали, приобретая всё более крупные тела и мозг.

Наше новое исследование также показывает, что переход от рождения близнецов к рождению одиночных детей происходил в родословной приматов неоднократно — красноречивый признак того, что приматам было выгодно развивать только одного плода за беременность. Поскольку многоплодная беременность требует от матери больше энергии , а детеныши рождаются меньше по размеру и часто раньше, ранние предки приматов, рождавшие только одного крупного детеныша, могли иметь преимущество в выживании.

Наши результаты не означают, что рождение близнецов сегодня — это недостаток, хотя, как мать двойняшек, я (соавтор Тесла) могу с уверенностью сказать, что это непросто. Но рождение близнецов сегодня — это совсем не то же самое, что наши крошечные предки-приматы, рожавшие детей на деревьях 60 миллионов лет назад.

ПОБЕРЕЖЕНИЕ СЕГОДНЯ

За последние 50 лет частота рождения близнецов в США почти удвоилась, отчасти благодаря достижениям в области вспомогательных репродуктивных технологий . Сегодня около 3% живорождений – это близнецы, хотя последние тенденции указывают на снижение этого показателя. Тот факт, что женщины в США обычно рожают детей в возрасте 30 лет, ещё больше усугубляет ситуацию, поскольку женщины на поздних стадиях фертильности, то есть старше 35 лет, чаще рожают близнецов .

Однако рождение близнецов может быть опасно как для матери, так и для ребёнка. Более половины всех близнецов в США рождаются преждевременно. Многие из них проводят время в отделениях интенсивной терапии новорожденных .

Несмотря на эти риски, наши исследования показывают, что близнецы играют важнейшую роль в нашей генетической истории.

Примечание редактора: эта статья была обновлена ​​с целью исправления списка современных млекопитающих, которые обычно рождают близнецов.

Источник: www.sapiens.org