19.11.2015

На выбор брачного партнера может влиять схожесть генов предков

Ученые из США и Израиля изучили брачные предпочтения у двух этнических групп, населяющих США, — мексиканцев и пуэрториканцев. Учитывались доля в геноме предковых генов европейцев, индейцев и африканцев, состав генов, влияющих на рост, цвет кожи и черт лица, и генов главного комплекса гистосовместимости (MHC), а также уровень образования и доходов. Оказалось, что сходная доля генов европейских, индейских и африканских предков — один из главных факторов, определяющих вступление в брак. Большая доля генов европейских предков коррелировала с более высоким уровнем образования и доходов. Но даже после выравнивания этих показателей гены предков сильнее влияли на выбор супруга, чем уровень образования. Сходство генов, влияющих на черты лица, оказалось важным фактором выбора брачного партнера для пуэрториканцев, но не для мексиканцев. Влияния генов, отвечающих за рост и цвет кожи, обнаружить не удалось. В супруги чаще выбирали людей с непохожими генами MHC, но при этом достаточно близких родственников: средняя степень родства супругов оказалась такой же, как у троюродных и четвероюродных кузенов.

Выбор брачного партнера одинаково важен и для людей, и для многих животных. Естественно, ученые пытаются выяснить, что же влияет на этот выбор. Сделать это нелегко: очень уж много факторов! Это может быть возраст партнера, размеры — его самого (как у большой синицы) или его территории; хорошее здоровье (а оно зависит и от «здорового образа жизни», и от генов), способность быть заботливым отцом/матерью и много чего еще.

Для разных видов и популяций может оказаться главным тот или иной параметр. Но в любом случае самка (от которой обычно зависит выбор) должна как-то оценить качества самца. Размер оценить вроде бы несложно. Но будет ли крупный самец хорошо заботиться о потомстве? Проверим: если он кормит самку, изображающую птенчика, — как это принято у многих птиц в период ухаживания — наверное, будет кормить и птенцов. Победитель в турнирном бою, вероятно, достаточно здоров в данный момент. Но не умрет ли он через месяц от инфекции?

Бедные самки! Так трудно «оптимизировать» партнера по всем параметрам. А главное — как оценить качество его генов? Ведь от них — и от их совместимости с генами самки — зависит оценка, которую выставит потомкам естественный отбор. Генетический анализ животные проводить не умеют, так что нужно найти какие-то внешние проявления «хороших» генов. Часто это окраска или запах — в зависимости от того, что лучше умеют различать самки. Ярко-оранжевая окраска у многих птиц — свидетельство хорошего и разнообразного питания. Скорее всего, яркий самец здоров и даст здоровое потомство. Мыши прекрасно различают запах больных и здоровых сородичей и могут использовать это при выборе партнеров.

Животные часто склонны выбирать не слишком близких, но и не слишком дальних родственников. Это логично: близкородственное скрещивание может привести к появлению потомства, гомозиготного по вредным рецессивным мутациям. А слишком дальний родственник может и вовсе оказаться особью другого, близкого вида с другим числом хромосом — с таким тоже не приживешь здорового потомства. Возможно, особенно важную роль в таком выборе играет способность различать партнеров по генам главного комплекса гистосовместимости (major histocompatibility complex, MHC). От этих генов сильно зависит сопротивляемость инфекциям: обычно у гетерозигот она выше, чем у гомозигот. Мыши (а может быть, и люди) способны различать состав аллелей MHC по запаху партнера. Видимо, обычно и мыши, и люди склонны выбирать партнера с отличающимися аллелями MHC — тогда потомство будет гетерозиготным и более здоровым.

Хотя и здесь всё может меняться в зависимости от конкретных условий и популяций (R. Chaix et al., 2008. Is Mate Choice in Humans MHC-Dependent?). Да еще вмешиваются гаметы, у которых свое сложное поведение: самка выбирает самцов по одним критериям, а яйцеклетки — по другим, иногда прямо противоположным (см. S. Yeates et al., 2008. Atlantic salmon eggs favour sperm in competition that have similar major histocompatibility alleles).

Если всё так сложно у животных — что уж говорить про человека! Возможно, его половое поведение наиболее изменчивое по сравнению со всеми другими приматами. (Тут, правда, нужно проявлять осторожность. Вспоминается случай, описанный Конрадом Лоренцем. Он стал просматривать истории брачных отношений серых гусей, считающихся образцом моногамности. И выяснилась неожиданная вещь: этот «идеальный» вариант почти не встречался в чистом виде! Лоренц стал делиться этим результатом с одной из сотрудниц, и та с возмущением воскликнула: «Чего ты от них хочешь! Они же тоже всего лишь люди!» Так что половое поведение животных гораздо изменчивее, чем кажется на первый взгляд.)

И факторов, влияющих на выбор партнера, у человека больше: кроме биологических к ним добавляются социальные, экономические и культурные. Половым поведением человека интересуются психологи, социологи, экономисты и другие «гуманитарии». Часто биологи и гуманитарии работают порознь. Но постепенно взаимодействие между ними налаживается. Ведь приходится учитывать взаимосвязь между биологическими и социально-культурными характеристиками. Этот подход использовали и авторы работы, о которой дальше пойдет речь. Они решили выяснить, по каким критериям выбирают брачных партнеров люди двух разных этнических групп — мексиканцы и пуэрториканцы. Их заинтересовало, насколько сильно влияют на выбор партнера биологические параметры (сходство геномов) по сравнению с социально-экономическими (образование и уровень доходов).

Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и в Беркли, Массачусетского технологического института и Гарвардской медицинской школы, а также Школы компьютерных наук Блаватника при Тель-Авивском университете использовали в своей работе две выборки. В первую входила 231 тройка (мать-отец-ребенок) мексиканцев из Сан-Франциско и Мехико и 258 таких же троек пуэрториканцев из Нью-Йорка и Сан-Хуана (Пуэрто-Рико). Вторая выборка состояла из 1246 мексиканцев, живущих в разных городах США, и 1511 пуэрториканцев, живущих в разных городах США и Пуэрто-Рико. Этническую принадлежность определяли по самоидентификации (во второй выборке, кроме того, все бабушки и дедушки обследованных считали себя либо мексиканцами, либо пуэрториканцами). Геномы изучали по 800 000 однонуклеотидных полиморфизмов, ранее обнаруженных в этих популяциях. Во второй выборке учитывали также социоэкономические характеристики обследованных. Правда, здесь не было прямых данных о родительских парах; но современные методы позволяют определить характеристики генома родителей по геному их ребенка. Здесь помогла первая выборка: можно было проверить, что использованная программа ANCESTOR дает достоверные результаты (см. J. Zou et al., 2015. Inferring parental genomic ancestries using pooled semi-Markov processes).

Все обследованные популяции имели смешанное расовое происхождение. Предками мексиканцев оказались в основном европейцы и индейцы, но в их геномах присутствовала и небольшая примесь африканских генов. У пуэрториканцев преобладали гены европейцев, с умеренной примесью генов индейцев и африканцев. Интересно, что в X-хромосомах обеих групп преобладали «индейские» гены. Вероятно, в смешанных браках их предков женщины чаще были индианками или черными, а мужчины — белыми; обратная ситуация встречалась редко (рис. 2).

Оказалось, что у родительских пар положительно коррелирует процент генов одних и тех же (в особенности преобладающих) предков. Если, например, у мужа-пуэрториканца был повышенный процент африканских генов — то у жены их процент тоже был выше. Мексиканцы с наибольшим процентом индейских генов чаще образовали пары между собой, и так далее. Авторы решили проверить, сохранится ли этот эффект при другой группировке данных. Обследованных сгруппировали не по месту жительства, а по месту рождения. И «эффект сходства» предковых генов у супружеских пар сохранился в каждой из выборок.

Затем авторы сравнили уровень избирательности скрещиваний по «предковым генам» и по образованию (числу лет, проведенных в образовательном учреждении). Известно, что по уровню образования наблюдается высокая положительная ассортативность (то есть выбор себе подобных). Она имела место и в изученных популяциях. Но оказалось, что ассортативность по сходству генов предков еще выше (рис. 3).

Далее авторы установили, что среди пуэрториканцев доля «европейских» генов положительно коррелировала с уровнем образования — достоверно, хотя и слабо. Та же корреляция наблюдалась и в трех из шести популяций мексиканцев. Во многих популяциях наблюдалась сходная корреляция доли «европейских» генов и дохода (эта зависимость сохранялась даже при равном уровне образования). Иными словами, оказалось, что доля «европейских» генов положительно корррелирует с высоким социальным статусом. Может быть, супруги выбирают друг друга не «по генам», а по сходному социальному статусу?

Чтобы это проверить, авторы использовали регрессионный анализ. Оказалось, что все изученные социоэкономические показатели одного из партнеров (уровень образования и семейного дохода, место рождения и место жительства) не позволяют предсказать, какова доля «европейских» и других генов второго супруга. В то же время, предковые гены одного из партнеров позволяют довольно точно предсказать, какие гены у второго партнера. Они определяют 20–50% изменчивости предковых генов второго партнера при равенстве всех социоэкономических показателей.

Авторы попытались понять, какие именно гены влияют на выбор партнера. «Под подозрение» попали гены, определяющие черты лица, рост и цвет кожи, а также гены MHC. Работы психологов показали, что люди считают более привлекательными лица, похожие на их собственные. Авторы выбрали 49 генов, влияющих на черты лица. Среди пуэрториканцев сходство супругов по этим генам оказалось выше, чем в среднем по геному, — но не среди мексиканцев. Почему именно пуэрториканцы склонны выбирать супругов с более похожими лицами, осталось непонятным.

Гены, влияющие на рост и цвет кожи, вообще не оказывали «усиленного» влияния на выбор партнера. Этот странный результат авторы объясняют тем, что «гены были плохие»: может быть, выбранные локусы не слишком сильно влияют на эти фенотипические признаки. Зато в обеих этнических группах наблюдалась избыточная гетерозиготность по генам MHC. Значит, в этих случаях гены MHC влияли на выбор партнера, причем предпочитались (как и предсказывает теория) партнеры с отличающимися генами MHC.

Тем удивительнее следующий вывод работы. Оказалось, что супруги — как мексиканцы, так и пуэрториканцы — гораздо более близкие родственники, чем наугад выбранные мужчина и женщина из той же популяции. Средний уровень родства супругов оказался где-то между троюродными и четвероюродными братьями и сестрами. Интересно, что уровень родства был ниже среди супругов с высоким уровнем образования.

Автор работы подчеркивают, что их выводы важны для медицины. В исследованных популяциях оказались частыми близкородственные браки. А они повышают риск наследственных болезней, определяемых рецессивными генами. И это нужно учитывать в эпидемиологических моделях.

Все упомянутые в заметке корреляции были статистически достоверными почти для всех изученных популяций и для обеих выборок в целом. Но результат этой работы явно промежуточный. Так и осталось невыясненным, по каким же признакам мексиканцы выбирают «подходящих» партнеров. Ну и, конечно, интересно было бы провести аналогичные исследования на других сходных популяциях. Например, на афроамериканцах. Слышат ли они «зов предков»? Выбирают ли партнеров со сходной долей «африканских» генов или с похожими чертами лица? Пока это неизвестно, и полученные результаты рискованно было бы распространять на всех людей. Так что более точный заголовок заметки должен звучать как-то так: «В некоторых популяциях мексиканцев и пуэрториканцев люди при выборе брачных партнеров уделяют большее внимание генам предков, чем образованию».

Источник: James Y. Zou, Danny S. Park, Esteban G. Burchard, Dara G. Torgerson, Maria Pino-Yanes, Yun S. Song, Sriram Sankararaman, Eran Halperin, and Noah Zaitlen. Genetic and socioeconomic study of mate choice in Latinos reveals novel assortment patterns // PNAS. 2015. V. 112. No. 44. P. 13621–13626. Published ahead of print October 19, 2015.

Сергей Глаголев

Источники:

1. elementy.ru