二卵性双生児の誕生は、進化戦略の副産物と呼ばれています

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Anonim
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出産の観点から、女性が青年期に1サイクルに1回、成人期に2回排卵することが最も有益です。科学者たちは、いくつかの母集団のデータからコンピューターモデルを収集することで、この結論に達しました。彼らの計算によると、最も成功しているのは、25歳前後で単一排卵から二重排卵に「切り替え」た人です。後年になると、2つの胚のうち、ほとんどの場合1つだけが生き残り、これにより女性の出産が増加します。ただし、まれに、この戦略が失敗することがあります。その後、二卵性双生児が生まれます。この作品は、ジャーナルNature Ecology&Evolutionに掲載されました。

性的に成熟した女性は毎月1個の卵子を排卵すると考えられているため、女性が妊娠すると、多くの場合、1人の子供が生まれます。しかし、時にはこの規則に違反し、二卵性双生児が生まれます-異なる精子によって受精した2つの卵子の並行排卵の産物です。このプロパティ(「サイクルごとに1個の卵」のルールを破る)が継承されることが知られています。したがって、その背後には特定のメカニズムがあり、それがおそらく母親に一定の利点を与えると考えられます。

この現象を説明するために、彼らは保険の仮説を思いつきました:すべての受精胚が子宮に根付くわけではないので、一度にいくつかの卵子が成熟することは女性にとって有益かもしれません。その結果、排卵する卵子が多いほど、女性が妊娠する可能性が高くなり、同時に、出産する可能性が高くなります。これは、進化のメリットが明らかです。

しかし、この戦略には副作用もあります。二重排卵が依然として双子の誕生につながることもあります。そして、これ自体は安全ではありません。子宮内に1人の胎児ではなく2人の胎児がいる場合、早産のリスクが高まり、子供は1人の胎児よりも弱く生まれることがよくあります。これは、彼らが乳児期に死亡する可能性が高く、女性が進化の恩恵を失うことを意味します。しかし、統計によれば、双子の母親は、双子を産んだことのない女性よりも出産しやすいことがわかっています。

これらの論争に対処するために、西オーストラリア大学のジョセフ・トムキンスが率いる研究者グループは、女性の体が一度に排卵する卵の数を調節できるという仮説を提唱しました。研究者たちは、二卵性双生児の出生頻度が母親の年齢によって異なるという事実に注意を向けました。最初は上昇し、次に下降します。したがって、彼らは、加齢に伴う変化に適応するために排卵卵の数を変えることが女性にとって有益であるかもしれないことを示唆しました:彼女が年をとるほど、赤ちゃんが子宮に根付く可能性は少なくなり、より多くなります有益なのは二重排卵です。

彼らの仮説を検証するために、研究の著者は、年齢とともに、出産する減少を背景に二重排卵の頻度が増加することを確認しなければなりませんでした。彼らは、ヨーロッパ、アジア、米国、アフリカのさまざまな人口の人口統計データを収集しました。しかし、卵子の数を直接測定することは不可能であるため、研究者は間接的な兆候、つまり双子が生まれる数と発根する胚の数によって二重排卵の頻度を計算する必要がありました。これに続いて、研究者たちは、双子の出産の頻度を説明する最良の方法は、女性が時間の経過とともに単一の排卵から二重の排卵に移行するモデルであることを発見しました。同時に、この移行の時期は異なる可能性があります。日本人女性の場合、作品の著者による計算によれば、それは約46歳で発生し、ナイジェリア人の場合は33歳で発生するはずです。

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上:母親の年齢に応じて双子が生まれる可能性、下:母親の年齢に応じて二重排卵と出産の可能性。

著者によって提唱され、テストする必要がある仮説に続く2番目の予測は、排卵の切り替えが有益であるはずであるということです。したがって、「切り替えられた」女性の出産する確率は、生涯にわたって厳密に1つまたは厳密に2つの卵子を排卵する女性の出産するものよりも高くなければなりません。これを自然な方法で計算することは不可能であるため、研究者たちは再びモデリングに目を向けました。彼らはいくつかの集団からデータを収集しました(あまりよく研究されていないため)、胚が発達のさまざまな段階で死ぬ頻度、子供の数に応じて母親が死ぬ頻度、15歳まで生きる子供たちの数、母親にかかる時間成功した排卵周期の間。

シミュレーションによると、最も勝利を収める戦略は、25歳前後で二重排卵に切り替えることであり、その結果、できるだけ多くの赤ちゃんが生まれます。女性が若い間、二重排卵は不採算です-とにかく胚は根を下ろしますが、両方の双子を失う可能性があります。女性が年をとると、単一の排卵は不採算になります。妊娠する可能性は低く、双子の1人だけが定着することがよくあります。

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コンピュータシミュレーション。母親が二重排卵に切り替わる年齢に応じた母親の出産。紫-「二重排卵器」、18歳で誰よりも早く切り替えます。黄色-「単一の排卵器」、すべてより遅く、40年。 A-二重排卵器は双子を出産することができます、B-二重排卵器は常に2人の子供のうちの1人だけを出産するという条件が追加されました。

このような状況では、二卵性双生児の誕生は副作用であり、毎回1つだけが生まれるべきであるという戦略の失敗であることが判明しました。しかし、これが真実である場合、双子の発生を回避する方法を知っている二重排卵の女性(たとえば、妊娠中に双子の1人が解散した場合)は恩恵を受けます。実際、科学者がシミュレーションに追加したとき、二重排卵の女性は常に1人の子供しか出産しないという条件を追加したとき、そのような女性はより肥沃でした。

したがって、この作品の著者は次の図を作成しました。進化の利点の観点から、女性が常に子供を1人ずつ出産することは有益です。そして、思春期の初めに妊娠する可能性が高いが、年齢とともにそれが減少し、両方の胚が同時に根付かないことを期待して、女性は二重排卵に頼らなければならない場合。研究者によると、これは下垂体によって調節することができます。下垂体は、母親の状態と年齢に「焦点を合わせて」(ただし、正確にはまだわかっていません)、ホルモン信号を性腺に送ります。したがって、双子は妊娠後期(連続)で生まれる可能性が高く、そのような女性は双子がいない女性よりも出産することがわかります。そして、著者によると、同じ原則は、先進国での双子の出産の頻度の増加を説明することができます-そこでの女性は、すでに二重排卵に切り替えたときに、後で家族を計画し始め、そして取り除く戦略胚の1つが時々失敗します。

以前、科学者たちは低出生体重を左利きと関連付ける方法を発見し、1つの卵子と2つの精子からのセスキ接合性の双子についても説明しました。

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