Возраст матери влияет на детей у животных. У людей так же?

Возраст матери способен влиять на здоровье, продолжительность жизни и плодовитость её детей — иногда даже через несколько поколений.Учёные давно замечали это у самых разных существ, но до сих пор спорят, что именно передаётся от старой матери к потомству. Новый эксперимент с крошечными водными животными намекает: это вовсе не поломка в генах, а нечто более гибкое.

Возраст матери влияет на детей: учёные только начинают понимать как

Почти всё живое несёт след материнского возраста

Явление это назвали «эффектом материнского возраста», и встречается оно буквально повсюду — от насекомых и червей до птиц, слонов, приматов и людей. Причём чаще всего поздний возраст матери оказывается для потомства скорее минусом, чем плюсом.

Чтобы понять масштаб, достаточно взглянуть на большой обзор 2020 года. В нём собрали данные по 97 видам животных, и влияние возраста матери на выживаемость детёнышей до взрослого возраста нашлось в 252 из 272 изученных популяций — влияние обнаружили в 93% случаев. У беспозвоночных и млекопитающих, включая человека, поздний возраст обычно вредил потомству, а вот у птиц нередко наблюдалась обратная картина.

Самое интересное, что учёные до сих пор не могут точно сказать, что именно передаётся. Накапливает ли старая мать поломки в ДНК и отдаёт их детям? Кормит ли потомство иначе? Или возраст оставляет какой-то другой, обратимый след?

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем Telegram-канале. Подпишитесь прямо сейчас!

Почему для главного эксперимента выбрали коловраток

Ответ решили искать на крошечных водных животных — одном из видов коловраток, Brachionus manjavacas. Выбор не случаен: они идеально подходят для такой задачи. Живут коловратки всего от одной до четырёх недель, размножаются без самцов, дают по несколько потомков в день и совсем не заботятся о них после появления на свет.

Последнее особенно важно. Раз мать не выхаживает детей, можно чисто отделить влияние её возраста от того, как она потом ухаживает за потомством. Для коловратки «молодая» мать — это трёхдневная, а «старой» считалась особь 10–11 дней. Для животного, чей пик плодовитости проходит очень рано, 11 дней — это уже глубокая старость.

Самка коловратки Brachionus manjavacas и её потомство под микроскопом

Учёные создали линии, где потомство раз за разом рождалось либо от молодых, либо от старых матерей, и проверяли каждую коловратку ежедневно до самой смерти. А в финале сделали ключевой ход: поменяли всё местами. Потомков старых матерей вдруг произвела молодая мать, а потомков молодых — старая. Так проверяли, можно ли быстро стереть «наследство» прошлых поколений.

Наследство от старой матери стирается всего за поколение

Результат оказался неожиданным. В одной линии дети старых матерей поначалу жили в среднем на два дня меньше — но уже к третьему поколению эта разница в продолжительности жизни просто исчезла. А в другой генетической линии всё было наоборот: старые матери давали более плодовитое потомство, и этот эффект держался стабильно, не усиливаясь из поколения в поколение.

Иными словами, поздний возраст матери не передаёт какое-то универсальное «ухудшение». Всё сильно зависит от генетики. И это как раз ломает старую красивую идею. Ещё в 1947 году учёный Альберт Лансинг заметил, что поколения, идущие от старых родителей-коловраток, живут всё меньше и хуже размножаются. Этот «эффект Лансинга» вошёл в учебники. Но новый эксперимент простого нарастающего упадка не показал.

Более того, у нематод C. elegans (крошечных червей) в исследовании 2021 года вышло почти обратное: потомки старых родителей становились всё плодовитее шесть поколений подряд. Но стоило появиться одному поколению молодых родителей — и всё накопленное преимущество откатывалось назад.

Если это не мутация в генах, то что тогда передаётся

Если бы дело было в накопленных поломках ДНК, вред копился бы поколениями и не исчезал так легко. А он исчезает — иногда за одно поколение. Значит, мутации на роль главного объяснения не годятся.

Остаётся несколько более гибких кандидатов. Первый — эпигенетика, то есть химические «пометки» на ДНК, которые включают и выключают гены, не переписывая сам генетический код. У коловраток нашли механизмы, которые меняют белки-гистоны (на них, как на катушку, намотана ДНК), и активность этих механизмов зависит от возраста. Второй возможный виновник — митохондрии, крошечные «электростанции» клетки, которые достаются потомству именно от матери и которые можно чинить, удалять или перезапускать.

Визуализация: эпигенетические «пометки» включают и выключают гены, не меняя саму ДНК

Поэтому авторы делают осторожный вывод: эпигенетика и митохондрии объясняют результаты лучше, чем накопленные мутации. Но это пока гипотезы — их ещё предстоит проверять напрямую, и лаборатория как раз собирается этим заняться.

Что это значит для людей и почему тут пока рано делать выводы

Сразу важно остудить пыл: коловратки — это не люди. Эксперимент не доказывает, что у человека эффект материнского возраста работает так же. И переносить эти данные на решение, когда заводить детей, ни в коем случае нельзя — это исследование про механизм, а не про личный выбор.

Но кое-что важное он всё же показал. Возраст матери оставляет потомству не столько неизлечимый шрам в геноме, сколько более гибкий биологический след, который при определённых условиях можно изменить. И если удастся понять этот механизм на простых животных, это поможет разобраться, как похожие эффекты устроены у людей — здесь наука пока только подбирается к механизму.