Возраст матери снизил выживаемость потомства у беспозвоночных и млекопитающих

Много исследований посвящено влиянию возраста матери на выживаемость и здоровье потомства: для видов, представляющих большинство таксонов животных, показано, что чем старше мать, тем менее приспособленными будут ее дети. Однако не существует обобщенной модели, которая объяснила бы эволюционную роль эффекта материнского возраста и параметры, которые определяют силу эффекта у разных видов.

Эдвард Айвимей-Кук (Edward Ivimey-Cook) и Джейкоб Мурад (Jacob Moorad) из Эдинбургского университета провели метаанализ 196 научных работ, посвященных выживаемости потомства в зависимости от возраста матери в 272 популяциях животных 97 видов. Возраст матерей нормализовали по среднему возрасту для каждой из популяций, а выживаемость потомства определяли по доле детенышей, доживших до определенной стадии развития (для беспозвоночных это был момент вылупления, птиц — оперения, млекопитающих — перехода на твердую пищу). Соотношение возраста матери и выживаемости потомства проверяли на соответствие одной из трех обобщенных моделей: выживаемость не зависит от возраста матери, зависимость линейная или квадратичная.

В 201 популяции связь лучше всего описывала квадратичная модель, в 51 — линейная и в 20 — отсутствие зависимости. В целом по всем популяциям как линейный, так и квадратичный эффект оказались отрицательными: чем старше мать, тем больше вероятность ранней гибели ее потомков. Еще более сильным эффект был, когда его оценили только для старых матерей (чей возраст превышал средний возраст матерей в популяции).

Затем величину эффекта посчитали для нескольких таксономических групп (чешуекрылых, других беспозвоночных, птиц, людей, других млекопитающих и других позвоночных) отдельно. По критерию Манна-Уитни установили следующие соотношения: у всех беспозвоночных эффект материнского возраста отрицательный, но у чешуекрылых он сильнее, чем остальных (p < 0,001); у млекопитающих, за которыми наблюдали в дикой среде, эффект отрицательный, а у птиц — положительный (p < 0,001); у людей эффект сильнее, чем у других млекопитающих (p < 0,001); у беспозвоночных, кроме чешуекрылых, больше, чем у всех позвоночных, причем у обоих отрицательный (p = 0,049).

Итак, ученые подтвердили, что большинство видов склонно к следующему соотношению: чем старше мать, тем меньше вероятность, что ее потомки доживут до взрослого возраста, причем для старых матерей эффект усиливается.

Неожиданным исключением становятся птицы — у них выживаемость потомства только возрастает с увеличением возраста матерей. Частично объяснить такое соотношение можно тем, что у многих птиц о потомстве заботятся сразу оба родителя, что редко встречается у млекопитающих и беспозвоночных. Однако забота более молодого отца могла бы лишь снизить отрицательное влияние возраста матери, но не обратить его.

Кроме того, причиной сильного отрицательного эффекта у беспозвоночных и положительного — у птиц может быть разница в пре- и постнатальной заботе о потомстве. Ни у одного из исследованных беспозвоночных видов родители не заботятся о потомстве после его вылупления, а у птиц возраст — и опыт — матери может являться преимуществом при обучении птенцов.

В заключение авторы работы отмечают, что результаты метаанализа сходятся с современной теорией эволюции. Согласно модели Джейкоба Мурада и Дэниела Насси (Daniel Nussey), чем старше мать, тем меньше естественный отбор действует на ее отрицательное влияние на потомков и тем ниже их выживаемость.

Недавно мы писали об эффекте возраста матери у коловраток — у них дочери старых самок выживали реже и откладывали меньше яиц. Авторы работы обнаружили, что гены, вызывающие этот эффект, не отсеиваются из-за низкого давления отбора на детей старых матерей.