Тестостерон, конечно же
Много лет назад, когда я занимался исследованием для докторской диссертации по эволюционной истории мужчин в удалённом племени охотников-собирателей, живущих в лесах Южной Америки, я встретил человека в сильно поношенной бейсболке, которая, вероятно, досталась ему от миссионеров. На бейсболке было написано: «В жизни мужчины есть три этапа: жеребец, так себец, не боец» [Stud, Dud, Thud]. Действительно. Было несколько отрезвляюще увидеть резюме исследовательской работы всей жизни на шапке, которую можно за несколько долларов купить в придорожном магазинчике. Но в этом и состоит элегантность интересной науки.
Не секрет, что смертность в результате несчастных случаев и рискованного поведения гораздо выше среди юношей, особенно в позднем подростковом возрасте и сразу после 20-и. Страховые компании хорошо это знают. Так же известно, что мужчины умирают раньше женщин, вне зависимости от окружения или стиля жизни, и часто более подвержены раку и заболеваниям сердечно-сосудистой системы в раннем возрасте. Вообще говоря, риск нарваться на одну из самых распространённых 15 причин смерти в США у мужчин больше, чем у женщин, почти во всех случаях – а эти причины отвечают за 80% от всех смертей.
Очевидно, тут играют роль особенности эволюции. Вопрос только в том, почему. Почему естественный отбор не любит мужчин? Это очень интересный академический вопрос. Но теперь, когда мне уже за 50, вынужден признать, что вопрос старения становится всё более актуальным с каждым новым седым волосом.
Оказывается, меньшая продолжительность жизни и повышенный риск смерти у самцов – явление, распространённое среди разных видов. Естественный отбор не всегда благоволит к свойствам, которые обычно связывают со здоровьем, энергией и долгой жизнью. Он предпочитает характеристики, приводящие к более успешной репродукции, или, как говорят биологи-эволюционисты, к большей приспособленности организма к воспроизводству. Если преимущества хорошей приспособленности превышают цену короткой жизни или плохого здоровья, биология сделает выбор в пользу первого. В общем, секс важнее свечек на торте.
Компромисс между долгожительством и репродуктивностью очевиден для женщин: беременность, роды и кормление грудью физически изматывают и отнимают энергию. Исследования показали, что чем больше женщина рожает детей, тем больше её окислительный стресс, что может привести к ускорению старения после менопаузы [Ziomkiewicz, A., et al. Evidence for the cost of reproduction in humans: High lifetime reproductive effort is associated with greater oxidative stress in post-menopausal women. PLoS One 11, p. e0145753 (2016).]. Историческое исследование деревенских жительниц в Польше от 2006 года обнаружило корреляцию между количеством детей и временем, которое женщинам отведено после менопаузы. [Jasienska, G., Nenko, I., & Jasienski, M. Daughters increase longevity of fathers, but daughters and sons equally reduce longevity of mothers. American Journal of Human Biology 18, 422-425 (2006).] И хотя нам нужно больше исследований, судя по всему, воспроизводство отнимает у женщин годы жизни.
А что же с мужчинами? Они, очевидно, от беременности не страдают, но всё же тратят много энергии – также в ущерб своей более поздней жизни – на улучшение шансов на воспроизводство. Эти усилия тратятся через рискованное поведение, накопление большей массы тела, особенно мускульной массы, зависящей от пола – на плечах, спине и руках. Метаболические расходы на дополнительные мускулы сравнимы с тратой энергии женщиной на беременность и кормление грудью, но с такими проблемами более или менее можно справляться. Ведь разумно приобрести в ходе эволюции такие физиологические механизмы, которые помогли бы справляться с недостатками, возникающими из-за часто конфликтующих потребностей тела. Гормоны играют важнейшую роль в управлении этими проблемами. У мужчин тестостерон регулирует процесс роста мускулов и репродуктивное поведение. Но, как и за всё остальное, за него нужно платить.
Тестостерон часто описывают как мужской половой гормон. Женщины тоже производят тестостерон, но в гораздо меньших количествах. Кроме его влияния на такие особенности пола, как стимуляция роста бороды и понижение голоса, тестостерон – важный анаболический гормон, существенно влияющий на распределение энергии у мужчин. Он стимулирует анаболизм, или наращивание мускулов, и увеличивает метаболизм, скорость, с которой мускулы жгут калории. Также тестостерон стимулирует сжигание жировой ткани. И да, он усиливает либидо и настроение. Так что тестостерон делает много всего такого, что можно назвать полезным для здоровья – но этот меч может быть обоюдоострым.
Самцы пятнистой сумчатой куницы испытывают единовременный скачок уровня тестостерона, приводящий к повышенному стремлению к спариванию и к повышенному количеству смертей
Сжигая жир, вы будете лучше смотреться в зеркале, но в дикой природе недостаток жира может привести к нехватке пищи и инфекциям. У многих организмов этот эффект проявляется очень явно – резкий подъём уровня тестостерона приводит не только к увеличению репродуктивности, но и к появлению проблем с другими физиологическими потребностями, связанными со здоровьем. К примеру, пятнистая сумчатая куница – среднего размера австралийское сумчатое. Самцы пятнистой сумчатой куницы испытывают единовременный скачок уровня тестостерона, приводящий к повышенному стремлению к спариванию – а также к повышенному количеству смертей из-за повышения агрессии и исчерпания жировых запасов. Их самки живут до трёх лет, а самцы в лучшем случае – до года. Как говорит эколог Джейми Хайнигер: «Их самцы практически затрахивают себя до смерти» [Dunlevie, J. & Daly, N. Sex life of northern quolls: Reproduction rituals on Groote Eylandt exposed. www.abc.net (2014).]
Влияние тестостерона на продолжительность жизни и старение людей не такое явное, и его сложнее оценить, но учитывая, что мужчины живут меньше, можно представить себе аналогичную описанной ситуацию. Поскольку неэтично было бы ставить на мужчинах эксперименты, увеличивая им тестостерон для определения его влияния на продолжительность жизни, исследователям приходится искать скрытые свидетельства, часто и в исторических данных. В конце XIX века в Китае и Оттоманской империи мужчины из определённых религиозных сект подвергались полному удалению гениталий. [Wilson, J.D. & Roehrborn, C. Long-term consequences of castration in men: Lessons from the Skoptzy and the eunuchs of the Chinese and Ottoman courts. Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 84, 4324-4331 (1999).] Евнухи были распространены при королевских дворах доиндустриальной Кореи, а также в хорах мальчиков в Европе в XVII и XVIII веках. [Min, K.J., Lee, C.K., & Park, H.N. The lifespan of Korean eunuchs. Current Biology 22, R792-793 (2012).] И хотя можно найти и другие этнографические свидетельства о кастрации, три указанных случая уникальны в том, что в числе прочего сохранились данные и о продолжительности жизни. У китайцев и мальчиков из хоров не было никакой разницы в продолжительности жизни по сравнению с нормальными мужчинами; в Корее была зафиксирована увеличенная продолжительность жизни. Таковы сложности науки. Даже если бы эти исследования дали бы одинаковые результаты, это всё равно не было бы достаточным доказательством для вынесения окончательного вердикта. На продолжительность жизни могут влиять и другие факторы, от питания до социально-экономического статуса, никак не связанные с влиянием тестостерона.
Чтобы построить более полную картину, учёным необходимо было изучить влияние добавления тестостерона «неповреждённым» самцам. Орнитологи показывали, что увеличение уровня тестостерона часто увеличивает возможности самца по организации нескольких гнёзд, противостоянию конкурентам и производству большего количества потомства. [Reed, W.L., et al. Physiological effects on demography: A long-term experimental study of testosterone’s effects on fitness. The American Naturalist 167, 665-681 (2006).] Более того, самцы, у которых уровень тестостерона был завышен по естественным причинам, демонстрировали те же преимущества. Если тестостерон так хорош для воспроизводства, почему же все самцы не поддерживают его высокий уровень? Опять-таки, за всё надо платить. Самцы птиц, которым повышали уровень тестостерона, лучше размножались, но хуже выживали. Они накапливали меньше жира и с меньшим успехом выживали в период размножения.
Переходя от птиц к людям нужно отметить, что увеличение уровня тестостерона у здоровых по другим показателям мужчин становится всё более популярным и может дать ответы о компромиссах между репродуктивностью и продолжительностью жизни. И хотя пока ещё очень рано судить о том, меньше ли живут мужчины с увеличенным тестостероном, первые доказательства начинают появляться. Согласно исследованию 2014 года, мужчины в возрасте, принимающие тестостерон, подвергались риску наступления внезапного, но не смертельного инфаркта миокарда в течение 90 дней после первой процедуры. [Finkle, W.D., et al. Increased risk of non-fatal myocardial infarction following testosterone therapy prescription in men. PLoS One 9, e85805 (2014).] Высокий тестостерон может положительно сказываться на росте мышц, но другие органы пожилых мужчин могут не справиться с метаболической нагрузкой. Очевидно, необходимо проводить больше исследований.
Тестостерон не только влияет на метаболизм: он также отвечает за значительное влияние на иммунитет в течение жизни мужчины. Как говорит эволюционный биолог из Йеля, Стивен Стернс: «Мачизм приводит к заболеваниям». И действительно, мужчины часто хуже сопротивляются инфекциям, чем женщины. Для таких различий существует несколько возможных объяснений. Возможно, мужчины чаще подвергаются риску заболеть, чем женщины. Или, вероятно, мужчины по химическим причинам хуже борются с инфекциями – для этой точки зрения появляется всё больше доказательств. Тестостерон подавляет иммунитет, а эстрадиол, главный женский стероид, стимулирует его. Однако последний фактор увеличивает риск аутоиммунного заболевания у женщин – опять-таки, это компромисс, на который природа готова идти ради пользы, которую эстрадиол приносит для воспроизводства. В диких популяциях птиц, рептилий и млекопитающих тестостерон ухудшает работу иммунитета и увеличивает тяжесть инфекций и количество смертей. Так ли это работает у людей – пока неизвестно, но вроде бы данные для регионов с высоким риском инфекционных заболеваний подтверждают это. В 2005 году исследователи проводили работу в Гондурасе и обнаружили, что уровень тестостерона был ниже у мужчин, заражённых малярией, по сравнению со здоровыми индивидами. А когда больных мужчин вылечивали, их уровень тестостерона повышался. [Muehlenbein, M.P., Alger, J., Cogswell, F., James, M., & Krogstad, D. The reproductive endocrine response to Plasmodium vivax infection in Hondurans. The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene 73, 178-187 (2005).]
Инфекция – не единственный тип заболеваний, по поводу которых нужно волноваться мужчинам. Тестостерон и другие половые гормоны связывают с увеличенным риском рака, особенно рака простаты. У популяций с повышенным уровнем тестостерона наблюдается и повышение количества случаев рака простаты. [Calistro Alvarado, L. Population differences in the testosterone levels of young men are associated with prostate cancer disparities in older men. American Journal of Human Biology 22, 449-455 (2010).] Опять-таки, секс выигрывает у свечек на торте.
Так почему же мужчины терпят отрицательное влияние тестостерона? Дарвиновское объяснение состоит в том, что потенциальный репродуктивный выигрыш у самцов млекопитающих выше, чем у самок. Для воспроизводства самцов важным ограничением служат возможности спаривания. Теоретически самец, спарившийся с сотней самок, может произвести на свет 100 или более потомков. У самок всё не так. Преобладание полигамии у млекопитающих, приматов и во многих человеческих сообществах говорит о влиянии этой разницы в ограничениях на воспроизводство у мужчин и женщин. Женщины могут повышать свои репродуктивные возможности через увеличение количества возможностей спаривания, но не через вынашивание большего количества отпрысков. По сути, самцы млекопитающих готовы терпеть такие дорого обходящиеся им гормоны, как тестостерон, вкладываться в дорогостоящую ткань и рискованно вести себя, поскольку потенциальные преимущества такого образа жизни высоки.
Всё это работало для гоминида, жившего в плейстоцене пару миллионов лет назад. Но имеет ли это смысл для современных мужчин? Возможно. Хотя культура очень сильно влияет на людей, условия естественного отбора – вариация характерных черт и разный успех в воспроизводстве – никуда не денутся.
Это не значит, что мужчины не могут выработать другие репродуктивные стратегии в ходе эволюции. Несмотря на предрасположенность к рискованному поведению и проявлению дорогостоящих и укорачивающих жизнь свойств, мужчины выработали альтернативную форму репродуктивного участия в виде отцовского вклада в приспособленность потомства. Чтобы отцовский вклад появился в процессе эволюции, самцам нужно иметь возможность заботиться о своём потомстве. Рискованное поведение и дорогостоящие ткани нужно отодвинуть на второй план, чтобы улучшить здоровье и продлить жизнь. И действительно, мужчины, становясь отцами, склонны демонстрировать уменьшение тестостерона и набирать вес. [Garfield, C.F., et al. Longitudinal Study of Body Mass Index in Young Males and the Transition to Fatherhood. American Journal of Men’s Health 10, NP158-NP167 (2015); Gettler, L.T., McDade, T.W., Feranil, A.B., & Kuzawa, C.W. Longitudinal evidence that fatherhood decreases testosterone in human males. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 108, 16194-16199 (2011).] Возможно, что отцовство полезно для здоровья.
Сомневаюсь, что у мужчин, и вообще у людей, естественный отбор остановился. Нам пока ещё приходится терпеть короткую жизнь и плохое здоровье из-за истории эволюции, но суть эволюции – это изменения. Человек очень пластичен. Вероятно, из-за такой физиологии, способной поддерживать нашу пластичность, мы и выработали в результате эволюции наши определяющие черты: большие, дорогостоящие , долгая жизнь, долгое детство, потомство, требующее ухода. Это может также объяснить, почему нас уже 7 миллиардов. Это очень серьёзная репродуктивная приспособленность. Мужчины выработали новые репродуктивные стратегии, вроде отцовского вклада, повлиявшие, скорее всего, на их эволюционный успех. Но это не меняет того факта, что для воспроизводства им всё ещё нужен тестостерон. Вряд ли когда-то получится избавиться от его влияния на продолжительность жизни и здоровье – но это всяко лучше, чем быть самцом пятнистой сумчатой куницы. Хотя, это обалденный способ умереть.
Ричард Брибискас – профессор антропологии, экологии, эволюционной биологии, замдекана по развитию и диверсификации в Йельском университете. Автор книг «Как стареют мужчины: что эволюция открыла нам по поводу здоровья и смертности мужчин» [How Men Age: What Evolution Reveals About Male Health and Mortality], и «Мужчины: история жизни и эволюции» [Men: Evolutionary and Life History].
Автор: SLY_G
