Беременность как двигатель эволюции: как плацента влияет на развитие мозга

Человеческий мозг — крупнейший среди приматов, и его развитие могло зависеть не только от генов, но и от гормонов внутриутробного развития. Новое исследование университетов Кембриджа и Оксфорда предлагает гипотезу: плацента и вырабатываемые ею гормоны сыграли ключевую роль в эволюции интеллекта и социальных навыков Homo sapiens.
Алексей Петров
Автор Наука Mail
Эмбрион человека
Человеческая плацента — ключевой эндокринный орган, влияющий на развитие мозга плодаИсточник: Freepik

Почему именно у людей развился такой крупный и сложный мозг? Ученые давно связывают это с необходимостью существования в больших социальных группах. Но что именно позволило мозгу эволюционно вырасти?

Согласно новой гипотезе, опубликованной в Evolutionary Anthropology, ключевую роль могли сыграть половые стероиды — тестостерон и эстрогены — которые воздействуют на мозг еще до рождения. Исследования на органоидах — «мини-мозгах», выращенных из стволовых клеток, — показали: тестостерон увеличивает объем нейронной ткани, а эстрогены усиливают связь между клетками.

Схема
Схема показывает, как мать, плацента и плод обмениваются гормонами во время беременности. Плацента превращает прогестерон в гормон DHEA — ключевой предшественник андрогенов и эстрогенов. У плода мальчика дополнительно активируются яички. Ароматаза в плаценте превращает тестостерон в эстрадиол, влияя на развитие мозга и формирование поведенческих различий до рождения.Источник: University of Cambridge

Плацента — не просто орган питания. Она регулирует гормональный обмен между матерью и плодом. У людей она особенно активна: уровень эстрогенов во время беременности выше, чем у других приматов, а фермент ароматаза, превращающий тестостерон в эстроген, вырабатывается в больших количествах.

Именно этот гормональный сдвиг — снижение доли андрогенов при высоком уровне эстрогенов — мог повлиять на развитие мозга и формирование когнитивных и социальных навыков. Повышенная активность ароматазы (фермент, трансформирующий андрогены в эстрогены) у человека подтверждена данными, приведенными в статье.

Схема
Сравнение людей и шимпанзе показывает, как повышенная активность фермента ароматазы в плаценте у человека усиливает превращение тестостерона в эстрадиол. Это смещает гормональный баланс в сторону эстрогенов, что связано с особенностями развития черепа и пальцев у человека, а также с меньшими половыми различиями. Такой гормональный профиль мог сыграть ключевую роль в эволюции мозга и социальных навыков человека.Источник: University of Cambridge

Низкий уровень андрогенов при высоком эстрогене может снижать агрессивность и усиливать фертильность. Эти факторы важны для жизни в больших группах: меньше конкуренции между самцами, выше рождаемость, больше сплоченности — все это могло способствовать выживанию и развитию человеческих сообществ.

Наш мозг не развивается в вакууме. Адаптации в плаценте и ее гормональной активности могли сыграть решающую роль в эволюции интеллекта и социальных качеств человека.
Алекс Цомпанидис
доктор философии

Эти особенности отличают нас не только от шимпанзе, но и от вымерших видов вроде неандертальцев, у которых уровень полового диморфизма был выше, а социальные группы — меньше.

Ранее мы сообщали, что хронический стресс ускоряет старение мозга и тела.