Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Человек получил большой мозг благодаря гормонам плаценты
Человеческий мозг — один из самых сложных объектов во Вселенной, позволивший нашему виду добиться технологического прогресса и покорить космос. Этот орган относительно большой, и многие годы исследователи пытаются понять, благодаря чему он эволюционировал. Согласно авторам новой работы, ответ на вопрос может скрываться в самом интимном месте — утробе матери. По мнению ученых, причиной может быть плацента и ее гормональный коктейль, который она вырабатывает, достигнув достаточного развития.
Одно из отличий человека от других приматов — объем мозга. Например, у Homo sapiens он в пределах 1250-1650 кубических сантиметров, у нашего ближайшего родственника — Pan troglodytes (обыкновенный шимпанзе) — от 280 до 500 кубических сантиметров. То есть разница в три-четыре раза.
Общепринятая теория гласит, что увеличение размера мозга, то есть его эволюция, дало нашим предкам ряд адаптивных преимуществ. В частности, способность к абстрактному мышлению, планированию, многозадачности, хранению и передаче информации, созданию сложных орудий. Кроме того, это способствовало развитию языка.
Человеческий мозг потребляет колоссальное количество энергии, при этом развивается достаточно долго: начинается на этапе эмбриогенеза и продолжается до 25 лет. В связи с этим научное сообщество задается вопросом: какое эволюционное преимущество оправдало такие затраты?
Одна из ведущих гипотез — гипотеза социального мозга — гласит, что большой мозг развился как инструмент для выживания в сложных социальных группах. Управление отношениями, кооперация, обман, распознавание намерений сородичей — все это требовало мощных «вычислительных» ресурсов. Идею косвенно подтверждают другие умные животные — дельфины и слоны: у них мозг тоже крупнее среднего, и они формируют социальные сообщества. Но долгие годы оставалось неясным, какой конкретный биологический механизм связывает социальность и размер мозга. То есть ученые пытаются понять, как эволюция мозга протекала на клеточном и молекулярном уровнях.
Молекулярный биолог Алекс Цомпанидис (Alex Tsompanidis) из Кембриджского университета в Великобритании и его коллеги считают, что этот механизм — гормоны плаценты, временного органа, который соединяет плод и будущую маму. Плацента не просто питает зародыш, но и служит мощной гормональной фабрикой. Она вырабатывает гормоны, необходимые для развития плода и формирования мозга, в том числе эстрогены.
«Казалось бы, при чем здесь плацента к эволюции? Но мы изучали колебания и изменения уровня этих гормонов в утробе матери и увидели четкую связь. Уровни этих гормонов в утробе предсказывают ключевые аспекты развития ребенка — речь и социальные навыки», — объяснил Цомпанидис.
Авторы последних исследований подтверждают прямое влияние гормонов плаценты на мозг. Эксперимент 2022 года показал, что добавление тестостерона (андроген, основной половой гормон) к мини-мозгам, выращенным из стволовых клеток человека, — органоидам — резко увеличивает число клеток в коре. Кора головного мозга отвечает за высшие функции: память, обучение, мышление. Другие опыты доказали, что эстрогены укрепляют в органоидах связи между нейронами, которые составляют основу нейронных сетей.
Главное открытие команды Цомпанидиса касается различий уровня гормонов между людьми и другими приматами. У людей их концентрация оказалась непомерно высокой: человеческий плод буквально купается в этих гормонах.
Выводы британских ученых подтвердили данные их коллег, полученные в 1983 году. Тогда биологи измерили уровень эстрогена в моче горилл, шимпанзе и беременных женщин. Оказалось, что у беременных он в четыре-пять раз выше.
«Гормоны, вырабатываемые плацентой, критически важны для плода, они повлияли на эволюционное развитие нашего мозга. Сравнительные данные убедительно показывают, что их уровень в утробе людей аномально высок», — пояснил Цомпанидис.
Но эволюция мозга — лишь одна сторона медали. Человеческий вид характеризует еще и другая уникальная черта: способность создавать исключительно большие, стабильные социальные группы, значительно превосходящие по размеру сообщества шимпанзе и даже, как полагают, неандертальцев. Для этого требовалось решить сложную задачу: поддерживать высокую рождаемость, одновременно снизив риски конкуренции за партнеров и ресурсы внутри этих больших коллективов.
Высокий уровень тестостерона относительно эстрогена обычно усиливает мужские черты: физическую силу, выраженную конкурентностью. Однако сравнение человека с другими приматами и вымершими гомининами, такими как неандертальцы, выявило любопытную деталь. Средние половые различия у современных людей — например, в размере тела или агрессивности — менее выражены, чем у других приматов.
Более того, многие анатомические черты, специфичные для человека — уменьшение волосяного покрова или характерное соотношение длины пальцев, — по мнению ученых, больше связаны с действием эстрогенов и особенностями женской биологии.
Казалось бы, способность человека формировать сложные общества должна была усилить у людей «мужские черты» или хотя бы не предполагать их ослабления. Однако эволюция пошла другим путем: половой диморфизм снизился, а уникальные черты человека оказались ближе к «женскому» профилю. Почему так произошло?
Разгадку этого парадокса исследователи видят в ароматазе — ферменте, преобразующем «мужской» тестостерон в «женские» эстрогены. Этот фермент производят гены, которые вырабатывает плацента. Данные, полученные командой Цомпанидиса, указывают, что активность ароматазы у человека выше, чем, например, у макак. Более того, есть свидетельства, что она может быть выше и у мужчин, чем у женщин.
Иными словами, человеческая плацента действует как уникальный гормональный фильтр, активно превращая потенциально усиливающий конкуренцию тестостерон в «социально полезные» эстрогены. По мнению авторов научной работы, с одной стороны, высокие уровни тестостерона и эстрогена стимулировали рост мозга и усиление нейронных связей. С другой — активное превращение тестостерона в эстрогены плацентой приводило к смягчению типичных мужских конкурентных черт, что позволило уменьшить агрессию внутри группы.
Одновременно эстрогены позитивно влияли на женскую фертильность. Вместе эти факторы создали биологическую основу, позволившую людям жить в больших, относительно мирных и плодовитых сообществах, где процветали кооперация и обмен знаниями, — среда, идеальная для дальнейшего развития сложного мозга и культуры.
Научная работа опубликована в журнале Evolutionary Anthropology Issues News and Reviews.
Telegram 
Дзен 
VK Арахнологи описали новый вид пауков, который копирует облик мертвой особи, пораженной паразитическим грибом, чтобы хищники меньше обращали на него внимание. В природе такой гриб заражает хозяина и воздействует на его нервную систему, после чего заставляет подниматься на возвышенность, откуда легче распространять споры. Открытие расширит представления ученых о мимикрии у животных.
Нанопластика становится все больше в диете среднего человека, но ученые ищут способы не дать ему переместиться из еды в организм навсегда. Оказалось, что источником защиты может стать квашеная капуста.
Масштабное 10-летнее исследование, проведенное учеными Института стоматологии имени Е.В. Боровского Сеченовского Университета, помогло найти способ значительно повысить успех дентальной имплантации. Ключом оказался системный контроль уровня витамина D в крови пациентов, готовящихся к этой процедуре, и коррекция его дефицита под наблюдением эндокринолога. Такой междисциплинарный подход позволяет достичь успеха в 97,4% случаев имплантации.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Арахнологи описали новый вид пауков, который копирует облик мертвой особи, пораженной паразитическим грибом, чтобы хищники меньше обращали на него внимание. В природе такой гриб заражает хозяина и воздействует на его нервную систему, после чего заставляет подниматься на возвышенность, откуда легче распространять споры. Открытие расширит представления ученых о мимикрии у животных.
20 марта Московскому авиационному институту исполняется 96 лет. За эти годы университет прошел большой путь становления, и во многом его развитие определяли люди, посвятившие себя науке и подготовке инженерных кадров. Один из таких — выдающийся ученый, заслуженный работник высшей школы Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Борис Семенович Зечихин. Более 70 лет его жизнь неразрывно связана с кафедрой 310 «Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы» и НИО-310 МАИ. Научная и педагогическая работа Бориса Семеновича получила широкое признание в России и за рубежом, а его вклад в развитие электромеханических специальностей и подготовку инженерных кадров оказал существенное влияние на отечественную авиационную и электротехническую промышленность. Сегодня Борис Семенович продолжает свою работу, участвует в проектах по созданию электрических и гибридных силовых установок, передает опыт и знания молодым специалистам в рамках развития Передовой инженерной школы и всего МАИ в целом.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
За 10 лет лежания в почве сигаретные фильтры не растворились, а лишь замаскировались под грязь. Их пластиковые волокна распались на микрочастицы, намертво склеились с минералами и превратились во вторичный микропластик. Более того, на пятом году гниения мусор начал отравлять землю с новой силой.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии