Женщина. Эволюционный взгляд на то, как и почему появилась женская форма

Первоначально эти потовые и сальные железы выделяли вещества, которые смазывали и защищали кожу и яйца предшествовавших млекопитающим амниот, этот секрет мог также содержать некоторые антибактериальные ингредиенты, предохраняющие от инфекции. Возможно, выделения способствовали и терморегуляции – мы знаем, что древние амниоты постепенно стали теплокровными и начали выделять пот, помогающий поддерживать постоянную температуру тела. Все это звучит логично и дает нам представление об эволюции амниот, но при чем здесь молоко? Современная генетика дает ответ на этот вопрос.

Как и в случае с молоком, основная задача амниотического яйца – питание развивающихся детенышей, и мы знаем, какие гены в этом замешаны. Давайте снова поговорим о курином яйце. Оно необходимо, чтобы обеспечить эмбрион пищей, большая часть которой находится в желтке. Желток содержит белки, жиры и даже некоторые углеводы, а также необходимые минералы, такие как фосфор и кальций (как и молоко). Один из самых важных протеинов в желтке – вителлогенин. Вырабатываемый в печени кур, он является важным источником белка, а также привносит в желток множество других питательных веществ. Ученые просканировали геномы живых амниот и обнаружили три гена вителлогенина. У рептилий и птиц, чье потомство все еще зависит от яичного желтка, эти гены отлично себя чувствуют. Но у млекопитающих гены вителлогенина постепенно утратили свою функцию. Утконос, откладывающий яйца, в которых есть желток (но не так много, как у птицы и рептилии), имеет только один функционирующий ген вителлогенина. У сумчатых и плацентарных млекопитающих, которые вообще не полагаются на желток для питания своих детенышей, этого гена нет. Единственное свидетельство наличия вителлогенина в геномах сумчатых и плацентарных – это сломанные кусочки этих древних и ныне исчезнувших генов.

Эти гены остались бы с нами, если бы предки млекопитающих не нашли другой способ кормления развивающихся зародышей. Поговорим о генах казеина. Казеин – один из самых распространенных белков в грудном молоке (он также есть в творожке, который ела маленькая мисс Маффет из детской песенки[43]

). Как и вителлогенин, казеины являются важным источником белка и также содержат фосфор и кальций, необходимые для развития эмбриона. Хотя казеиновые белки встречаются только у млекопитающих, они принадлежат к гораздо более обширному и древнему семейству белков, участвующих в регуляции кальция в костях. Таким образом, казеины, вероятно, впервые возникли в результате дупликации и специализации одного из тех древних генов, регулирующих кальций. У млекопитающих есть три гена казеина, и все

млекопитающие имеют все три копии. Это означает, что эти важные гены присутствовали у самых первых млекопитающих, живших около 200 миллионов лет назад, но мы думаем, что они также присутствовали в геноме некоторых наших предков, живших до того, как млекопитающие появились на сцене.

Что мы знаем о предках млекопитающих? Они откладывали яйца со скорлупой, похожей на пергамент, и смазывали их и свою кожу маслом и по́том для водонепроницаемости. Изучение окаменелостей показало, что тела и яйца наших предков становились меньше по размеру по мере того, как они переходили к теплокровности. Скорее всего, прямые предки млекопитающих вели ночной образ жизни, питались насекомыми и были такими же маленькими, как мыши или крысы. Чем меньше животное, тем меньше яйцо, которое оно откладывает, но в маленьком яйце может быть недостаточно желтка для развития теплокровных эмбрионов. Казеины могли бы решить эту проблему. Если бы потовые железы начали выделять казеины и другие необходимые питательные вещества (например, кальций), этот секрет мог бы проходить через проницаемую яичную скорлупу к развивающемуся внутри эмбриону.

Если наполненный питательными веществами секрет полезен для эмбриона, он наверняка подойдет и для вылупившихся детенышей. Скорее всего, детеныши наших предков вылуплялись все раньше и менее развитыми, потому что размер яиц становился меньше. Первоначально, вылупившиеся детеныши просто слизывали выделения с животов своих мам, как это делают сегодня маленькие утконосы. Но со временем у предков сумчатых и плацентарных млекопитающих появились соски, для более безопасного способа передачи молока ребенку. Лужица молока на животе мамы – слишком хорошая среда для развития бактерий, которые могли навредить малышу, именно по этой причине мы всегда убираем молоко в холодильник.