Dlaczego ludzie mają prawie równą liczbę chłopców i dziewcząt od urodzenia? To pytanie, w sercu biologii ewolucyjnej, tradycyjnie wyjaśniono zasadą Fishera. Teoria ta sugeruje, że dobór naturalny sprzyja równowagi między porodami mężczyzn i kobiet, ponieważ maksymalizuje sukces reprodukcyjny. Jednak dokładne czynniki genetyczne tej równowagi były trudne do ustalenia, co sprawiło, że naukowcy zastanawiają się, czy zasada Fishera w pełni wyjaśnia, dlaczego ta równowaga dzieje się w populacjach ludzkich.

Naukowcy Siliang Song i profesor Jianzhi Zhang z University of Michigan zrobili ważny krok w zrozumieniu tego pytania. Ich badanie, opublikowane w Proceedings of the Royal Society B, analizuje genetyczne przyczyny stosunku ludzkiej płci od urodzenia. Zbadali, dlaczego ten stosunek – na pewno równa liczba chłopców i dziewcząt – wydaje się, że utrzymuje się. Korzystając z ogromnej ilości danych z brytyjskiego biobank, dążyli do odkrycia określonych genów, które mogą odgrywać rolę w decydowaniu o płci dziecka.

Jednym z wyzwań w tych badaniach, jak wyjaśnia badanie, jest to, że trudno jest dokładnie zmierzyć stosunek płci w rodzinach. Jak wyjaśnił profesor Zhang: „Rodziny ludzkie mają tendencję do bardzo niewielu dzieci, więc trudno jest oszacować prawdziwy stosunek chłopców do dziewcząt dla każdej rodziny, co sprawia, że ​​trudno jest wykryć wszelkie wpływy genetyczne”. Trudność ta doprowadziła do wcześniejszych badań wykazujących niewielką lub żadną różnicę genetyczną w liczbie chłopców lub dziewcząt, które może mieć osoba, zadaje pytanie, czy zasada Fishera w ogóle dotyczy ludzi.

Analizując duży zestaw danych, Song i Zhang byli w stanie znaleźć wariant genetyczny, który wydaje się wpływać na prawdopodobieństwo posiadania chłopców lub dziewcząt. Ten wariant, znaleziony w pobliżu genu o nazwie Adamts14, był związany z zauważalnym zmniejszeniem szansy na posiadanie dzieci płci męskiej. Chociaż to odkrycie jest przełomowe, naukowcy ostrzegają, że ten wariant jest rzadki i wymaga dalszego potwierdzenia. „Ponieważ ta zmienność genów jest tak rzadka, potrzebujemy więcej badań, aby sprawdzić, czy naprawdę wpływa ona na stosunek płci w innych grupach ludzi”, powiedział profesor Zhang.

Nawet przy tym odkryciu naukowcy zauważyli, że ogólna dziedziczność – ile cechy można przekazać genetycznie – wskaźnik płci wydaje się wyjątkowo niski. Nie jest to zaskakujące, biorąc pod uwagę, jak trudno jest dokładnie zmierzyć stosunek płci. Modele komputerowe zespołu wykazały, że nawet jeśli genetyczna podstawa współczynnika płci była tak silna jak coś takiego jak wysokość człowieka (która jest wysoce odziedziczona), nadal byłoby bardzo trudne do wykrycia ze względu na nieodłączne problemy z pomiarami.

Niemniej jednak badanie dostarcza nowych dowodów na to, że zasada Fishera nadal dotyczy ludzi. Poprzez swoje symulacje komputerowe naukowcy wykazali, że stosunek płci ludzkiej ewoluuje w sposób zgodny z prognozami Fishera. Zasada Fishera sugeruje, że jeśli jedna płeć stanie się bardziej powszechna, rzadszy seks będzie miał większą przewagę reprodukcyjną, popychając populację z powrotem do równowagi. „Nasze ustalenia sugerują, że może istnieć wiele czynników genetycznych, które wpływają na stosunek chłopców do dziewcząt u ludzi, ale ich skutki są prawdopodobnie niewielkie i trudne do wykrycia” – skomentował profesor Zhang.

W badaniu zidentyfikowano również dwa inne geny, RLF i KIF20B, które można powiązać ze stosunkiem płci. W szczególności KIF20B odgrywa rolę w rozwoju nasienia i komórek jajowych, co może wpłynąć na sukces zapłodnienia i wpływać na to, czy dziecko jest chłopcem, czy dziewczynką. Jednak dokładna rola tych genów jest nadal niejasna. Potrzebne są dalsze badania, aby dowiedzieć się, w jaki sposób mogą być zaangażowani w określanie płci potomstwa.

Badanie to ma szersze implikacje wykraczające poza teorię ewolucyjną. Zrozumienie czynników genetycznych, które określają stosunek chłopców do dziewcząt, może mieć praktyczne zastosowania w obszarach takich jak leczenie płodności, a nawet hodowlę zwierząt. Podczas gdy genetyczna kontrola współczynników płci u ludzi nadal nie jest w pełni poznana, odkrycie tych zmian genetycznych otwiera nowe możliwości badań.

Patrząc w przyszłość, naukowcy wzywają do jeszcze większych, bardziej kompleksowych badań w celu potwierdzenia swoich ustaleń i odkrycia dodatkowych czynników genetycznych, które mogą wpłynąć na to, czy dziecko urodziło się mężczyźni czy kobieta. Ponieważ zidentyfikowane warianty genetyczne są rzadkie, konieczne będą znacznie większe zestawy danych i bardziej precyzyjne metody, aby naprawdę zrozumieć, jak działają te czynniki. Tylko przy takich wysiłkach naukowcy będą mogli w pełni rozwiązywać złożoność genetyczną za prawie równym wskaźnikiem płci w populacjach ludzkich.

Obejrzyj wersję wideo na Science Fonted YT Channel

Referencje dziennika

Song S, Zhang J. 2024. „W poszukiwaniu genetycznych wariantów współczynnika płci ludzkiej od urodzenia: Czy Fisher źle w stosunku do ewolucji płci?” Proc. R. Soc. B 291: 20241876. Doi: https://doi.org/10.1098/rspb.2024.1876

O autorze

Jianzhi Zhang jest profesorem na Wydziale Ekologii i Biologii Ewolucyjnej na University of Michigan. Badania Jianzhi, wiodący ekspert w zakresie ewolucji molekularnej, koncentruje się na zrozumieniu mechanizmów ewolucyjnych leżących u podstaw zmienności genetycznej i adaptacji u ludzi i innych gatunków. Znacząco przyczynił się do dziedzin genetyki populacji, biologii molekularnej i teorii ewolucyjnej, z ponad dwiema dekadami doświadczenia badawczego. Jego praca często bada, w jaki sposób presja ewolucyjna kształtują cechy genetyczne, ze szczególnym zainteresowaniem, w jaki sposób mutacje i dobór naturalny wpływają na populacje. Jianzhi jest autorem wielu wpływowych badań i nadal przekracza granice biologii ewolucyjnej poprzez innowacyjne podejścia.

Piosenka Siliang jest badaczem biologii ewolucyjnej, koncentrując się na genetyce i biologii populacji. Obecnie ma siedzibę na University of Michigan, gdzie pracuje nad zrozumieniem czynników genetycznych, które wpływają na cechy człowieka i zwierząt. Jego ostatnie prace poświęcono na rozwiązywanie podstaw genetycznych stosunków płci w chwili urodzenia u ludzi, co jest krytycznym pytaniem w biologii ewolucyjnej. Siliang jest pasjonatem wykorzystywania danych genetycznych na dużą skalę do odkrycia ukrytych wzorców w ewolucji i reprodukcji człowieka. Jego badania obejmują wiele dziedzin, w tym genomikę, teorię ewolucyjną i bioinformatykę, co czyni go kluczową postacią w rozwiązaniu złożonych pytań biologicznych za pomocą nowoczesnych narzędzi.