Половые различия мозга и системы стресса

У человека половые различия начинают формироваться на восьмой неделе внутриутробного развития. В это время зародышвесит примерно полтора грамма, а его длина не превышает 20 миллиметров. У мужских зародышей в это время активируется участок Y-хромосомы, который так и называется — Sex-determining Region Y (Определяющий пол участок Y-хромосомы). Под его влиянием начинается формирование половых желёз по мужскому типу. Семенники начинают производить мужские половые гормоны — андрогены. Начиная с 10-й недели развития, когда зародыш уже называется плодом, продукция андрогенов сильно увеличивается. Под их влиянием формируются половые особенности мужского организма. В том числе и особенности строения и физиологии головного мозга. На мышах получены данные, которые свидетельствуют о том, что некоторые половые особенности ЦНС закладываются ещё до того, как семенники зародыша начнут производить андрогены. В результате мозг новорожденного мальчика уже качественно отличается от мозга девочки.

Перечислим половые различия размеров некоторых частей ЦНС человека.

У женщин больше:

межполушарных связей;

размеры лобных отделов коры больших полушарий;

речевых гон коры;

толщина коры в целом;

гиппокамп.

Одновременно, у женщин меньше:

вес мозга;

размеры фронто-медиальной коры;

миндалина (амигдала);

гипоталамус;

мозжечок;

ядро ложа конечной пластинки (ЯЛКП).

 

Не будем останавливаться на других структурных различиях и на функциональном значении перечисленных особенностей. Обратим внимание только на последнюю из упомянутых структур. ЯЛКП — совсем небольшая, но очень важная структура, принимающая участие в работе системы вознаграждения и, что важно сейчас, в организации стресса. Она имеет максимальное в ЦНС количество рецепторов опиатов – веществ, уменьшающих боль и вызывающих эйфорию. Она тесно связано с лимбической системой (генератором эмоций) и противоболевыми системами. Это ядро значительно больше у мужчин, чем у женщин, причём разница в размерах этой структуры между мужчинами и женщинами растёт с возрастом, тогда как различия в размерах других мозговых структур после полового созревания не увеличиваются.

Исключительно важно, что у женщин больше мозговой кровоток. Женский мозг лучше снабжается кровью, и глюкоза эффективнее усваивается у женщин. Благодаря этому женщины лучше переносят неблагоприятные изменения во внешней среде, в частности, дефицит кислорода, снижение уровня глюкозы в крови.

Для лучшей адаптивной способности женских особей огромное значение имеет большее количество синапсов, т.е. связей между нейронами. Эффективность работы любой системы, в т.ч. и головного мозга, зависит, в первую очередь, не от количества элементов, а от количества связей между ними. Мозг новорожденного ребёнка содержит примерно в 100 раз больше нейронов, чем мозг 30-летнего человека. С первых часов жизни начинается процесс клеточной гибели в головном мозге, и этот процесс идёт всю жизнь организма. Но количество межнейронных связей у человека постоянно увеличивается, по крайней мере, до двадцатилетнего возраста. У зрелых организмов отмечено увеличение количества синапсов в процессе обучения, приобретения новых навыков. Образование синапсов стимулируется женскими половыми гормонами эстрогенами. Но, после стрессорного воздействия у самок крыс уменьшается количество синапсов, а у самцов может даже возрастать.

Важно отметить, что картина изменений в головном мозге у двух полов различается качественно. Это показано, в частности, одним из современных методов — построением транскриптома. Транскрипция — это синтез РНК на молекуле ДНК. Можно определить гены, которые меняют свою активность после воздействия, и подсчитать их. Эта картина и называется транскриптомом. Итак, после воздействия, вызвавшего стресс у мышей, в клетках гиппокампа самцов 1439 генов увеличило свою активность, а 998 — уменьшило, всего 2437. У самок эти значения составили 1449, 3001 и 4450, соответственно. Но самое примечательное то, что количество изменивших свою активность генов, общих для самцов и самок, составило лишь 934[33]. Таким образом, самки имеют лишь пятую часть своего «стрессорного» генома, общую с самцами. А четыре пятых являются специфичными для их женской реакции. При этом будем помнить, что гиппокамп, в котором производились измерения, это не единственная структура головного мозга, участвующая в организации и регуляции стрессорного ответа организма. Так что во всём мозге, количество специфических для пола стрессорных генов может быть ещё больше.

Измерение локального кровотока в головном мозге с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ)[iv] показывает, что при стрессогенных нагрузках у мужчин и женщин активируются разные отделы. У мужчин наибольшие изменения отмечаются в коре больших полушарий, а у женщин — в лимбической системе[34]. Т.е. при стрессе у мужчин активируются отделы мозга, связанные с поиском решения, а у женщин — с генерацией эмоций. Например, декан факультета жалуется в ректорат, что профессор, вызвавший её неудовольствие, в рамках курса о половых различиях, говорит о половом возбуждении первокурсникам, а ведь среди них есть невинные девушки! Хоть бы умных подруг завела…

 Все системы, участвующие в стрессорной реакции, в женском организме, по сравнению с мужским, 1) более чувствительны — реакция возникает при меньшей силе стимула, 2) менее устойчивы — по окончании стимуляции дольше возвращаются к состоянию покоя.

Половые различия обнаружены в следующих компонентах стрессорной системы:

ü Ось гипоталамус—гипофиз—кора надпочечников (ГГК)

ü Антиноцицептивная (противоболевая) система

ü Андрогены надпочечников

 

ГГП, основная гормональная система стресса, активнее у женщин. Уровень кортизола в состоянии покоя выше у женщин, чем у мужчин в 2-4 раза. Реактивность оси ГГП больше у женщин, чем у мужчин. Самое важное отличие — меньшая устойчивость этой системы (как и многих других) у женщин, по сравнению с мужчинами.

Значение термина «устойчивость» в естественных науках отличается от смысла, который мы вкладываем в это слова в бытовой речи. В повседневном обиходе «устойчивый» это тот, кого (что) трудно вывести из равновесия. Но в физике, технике, биологии устойчивость — это способность системы быстро возвращаться в исходное состояние после того, как прекратил действовать стимул, вызвавший реакцию.

Так вот, время, за которое уровень гормонов стресса снижается до исходных значений, после прекращения действия стрессорного стимула, значительно больше у женщин, чем у мужчин. Малая устойчивость женской оси ГГП объясняется тем, что механизмы торможения по отрицательной обратной связи действуют у женщин хуже. В результате, хронические стрессорные стимулы вызывают постоянное повышение секреции стрессорных гормонов, что приводит к нарушению нормального функционирования ЦНС и, как следствие, к нарушениям психики и поведения. Самым важным нарушением, характерным для женщин, является расстройства эмоциональной сферы, различные депрессивные состояния.

Помимо чувствительности, реактивности и устойчивости ГГП женские особи отличаются от мужских слабостью антиноцицептивных систем (противодействующих боли). Боль — это одна из распространённых причин стресса, поэтому меньшая эффективность сопротивления ей связана с чувствительностью к стрессу. В антиноцицептивную систему животных входят: система эндогенных опиатов, которые не только выделяются в кровоток в гипофизе, но и являются нейромедиаторами в спинном, продолговатом и среднем мозге, а также другие нейромедиаторные и нейрогормональные системы. Особый интерес представляет собой сравнительно недавно открытая эндоканнабиоидная система (см. главу «Нейрохимия колыбели»). Аналоги активных веществ конопли синтезируются в ЦНС человека и других млекопитающих и выполняют функции медиаторов. Эндоканнабиноиды, среди прочих своих функций, участвуют в антиноцицептивной системе.

Мужской тип стрессорной реакции, т.е. низкая чувствительность и высокая устойчивость, обусловлен и мужскими половыми гормонами, андрогенами. Реактивность ГГП при повторных физических нагрузках снижается у самцов, но не у самок крыс, а у кастрированных самцов реакция развивается как у самок. Андрогены синтезируюстя не только в семенниках, но и в коре надпочечников[35]. Дигидроэпиандростерон (ДГЭА) секретируется не только семенниками, но и корой надпочечников, а также синтезируется в ЦНС, т.е. относится к нейростероидам (см. главу Пси-стероиды).

Продукция ДГЭА у самцов крыс в несколько раз выше, чем у самок. Введение ДГЭА, но не тестостерона восстанавливает у кастрированных самцов мужской тип стрессорной реакции. Введение ДГЭА интактным самцам увеличивает устойчивость стрессорной системы. У больных пост-стрессорными расстройствами (например, посттравматическим синдромом) снижена концентрация ДГЭА в крови. На модели хронического стресса у мышей в результате длительного опыта поражений при социальных контактах показан анксиолитический эффект ДГЭА: восстанавливается время и количество социальных контактов у стрессированных самцов. В организме крыс ДГЭА метаболизируется до андростерона и андростендиола. Возможно, взаимодействием этих метаболитов с рецептором ГАМК и определяется анксиолитическое действие ДГЭА, хотя ДГЭА взаимодействует и с опиатными рецепторами.

Говоря вообще, благодаря строению и физиологии мозга, женские особи почти во всех ситуациях демонстрируют более адаптивное поведение, чем мужские. За одним важным исключением: не во время стресса.

Стресс — это не для женщин

Женские организмы приспосабливаются лучше мужских только тогда, когда изменения, к которым нужно приспособиться, происходят медленно и (или) не являются принципиально новыми для данного человека. Другими словами, женщины пластичнее мужчин в ситуациях с низким уровнем стресса, но, когда стресс достаточно силён, мужские организмы приспосабливаются лучше.

После стрессорного воздействия физиологические параметры организма возвращаются к исходным значениям значительно медленнее у самок, чем у самцов. Изменения в поведении самок тоже сохраняются значительно дольше, чем у самцов.

В экспериментах на животных неоднократно показано, что самки чаще самцов демонстрируют смещённую активность после воздействий, вызвавших стресс. У человека «устойчивость к стрессу» проявляется в том, что мужчины, в отличие от женщин, сохраняют при этом способность к принятию решений, и реже проявляют смещённые реакции. Порой способность действовать в ситуации стресса называют «крепкими нервами». Склонность женщин к смещённым реакциям хорошо известна в спорте. Существует, например, понятие «женский теннис». Обычной является ситуация, когда, ведя в счёте 5:0, теннисистка проигрывает сет 5:6. Мужчины очень редко упускают явное преимущество, потому что у них «нервы крепче».

Существует список профессий, запрещенных для женщин в Российской Федерации. Запрещено, например, брать женщин на физически тяжелую работу. Это совершенно понятно, т.к. при мышечной нагрузке мужчины заметно сильнее и выносливее женщин. Однако запрещены и некоторые профессии, связанные с операторской деятельностью. Например, водителем автобуса, машинистом тепловоза, вертолётчиком женщина быть не может. Это объясняется высокой вероятностью возникновения стрессорной ситуации при этих профессиях и ответственностью за жизнь десятков людей, которая лежит на шофере и машинисте. Когда указывают на женщин-водителей автобусов в европейских странах, это свидетельствует не о лучшей приспособленности к стрессу европейских женщин, а только о значительно лучшем дорожном покрытии в Европе, лучшей дорожной инфраструктуре (разметка, количество освещённых трасс, регулируемых железнодорожных переездов и т.д.) и меньшей склонности европейцев нарушать правила дорожного движения.

Отметим, что при тестировании в лаборатории, женщины лучше выполняют задания, связанные с операторской деятельностью. То есть, физические качества, необходимые, например, шоферу, лучше развиты у женщин. У женщин шире поле зрения, лучше способность определять расстояние до объекта и скорость движения объекта и т.д. Даже такое чувство как чувство инерции, которое очень редко используется в повседневной жизни, но которое необходимо водителю автомобиля, лучше развито у женщин. У женщин лучше развита моторика. Наконец, у женщин лучше развита сенсомоторная интеграция, т.е. выше согласованность движений с получаемой зрительной информацией. Но это превосходство женщины проявляется только при лабораторном исследовании, в ситуации с очень низким уровнем стресса. В реальной же жизни, когда уровень стресса потенциально очень высок, женщины-водители значительно чаще, чем мужчины создают аварийные ситуации.

Это не значит, что женщины хуже водят автомобиль. Просто для выработки уверенного навыка вождения женщине надо больше времени, чем мужчине. У начинающего водителя ещё не сформирована сложная интеграция сенсорных и двигательных стереотипов, необходимая для безаварийной езды — это очевидно. Но не это главное. Начинающий водитель испытывает значительный стресс, потому что стресс вызывает не только новизна ситуации, но и его актуальность, т.е. значимость и срочность. Управляя автомобилем, водитель часто должен принимать решение очень быстро, потому что авария, даже без человеческих жертв, это очень неприятно. Практика автошкол показывает, что мужчины значительно быстрее женщин справляются с этим стрессом. Точнее, для мужчин быстрее, чем для женщин ситуация управления машиной перестаёт быть источником стресса. Если женщина постоянно ездит за рулём, накапливает водительский опыт, то спустя какое-то время, она ни в чём не уступает водителям-мужчинам — по крайней мере, в аварийности. Но для достижения такого качества вождения, повторим, ей необходимо большее время, чем начинающему водителю-мужчине.

В скобках, отметим, что отсутствие женщин среди автомобилистов-спортсменов связана ещё и с меньшей выносливостью женщин. Ведь гонки длятся по несколько часов и даже кратковременная потеря концентрации внимания чревата, если не аварией, то потерей времени. Люди, посвятившие себя гонкам, говорят, что быстро ездить умеют многие, но единицы могут быстро ездить подолгу. И женщин среди них нет.

На заре космонавтики и в нашей стране, и в США были созданы женские отряды будущих космонавтов. В США в отряд вошли незаурядные женщины: парашютистки, совершившие несколько тысяч прыжков, пилоты, имевшие опыт боевых действий во время войны в Корее (1950-1953). На тренировках женщины часто показывали лучшие результаты, чем мужчины.

К примеру, среди упражнений будущих космонавтов есть так называемый «бассейн молчания». Человека в скафандре погружают в солёную воду для имитации невесомости. На руки ему надевают специальные перчатки, такие, чтобы он не мог шевелить пальцами, прикоснуться одним пальцем к другому. Затем выключается свет и наступает полная тишина. Всё это почти полностью лишает человека сенсорных раздражений, т.е. сигналов от органов чувств, которые в норме постоянно поступают в наш мозг. Это очень тяжёлое испытание для человека. У многих почти сразу же начинаются перебои в работе сердца. Даже тренированные люди не могут долго находится в таком бассейне. Лучшие из американских кандидатов в космонавты — мужчин выдерживали чуть более двух часов. А две лучшие женщины по восемь и по одиннадцать часов.

Несмотря на это только мужчины стали первыми американскими астронавтами, а женский отряд был расформирован. Дело в том, что результаты во время тренировок не говорят о том, как поведёт себя организм человека в реальной ситуации неопределённости. А первые полёты в космос были буквально «полётами в неизведанное». Ведь, находясь на тренировочном стенде, человек знает, что его непременно спасут. Даже, если он потеряет сознание и не успеет подать сигнал тревоги, многочисленные датчики, укреплённые на его теле, сообщат об этом наблюдателям, и испытание прервут, его немедленно вытащат. Поэтому тренировочные результаты свидетельствуют о многом, но не о реакции организма на стрессорную ситуацию.

В фантастическом рассказе Гарри Гаррисона «Тренировочный полёт», написанном до первых полётов человека в космос, первую экспедицию на Марс отправляют, обманув космонавтов. Их долго тренируют на макете марсианского ландшафта. Когда случалось какое-то происшествие, «марсианские» пески тут же раздвигались, и спасательная команда эвакуировала пострадавшего. Во время одной из надоевших тренировок, марсопроходец обнаруживает, что всё окружающее не имитация, а реальный Марс — на Земле невозможно создать встреченное им живое существо. Бедняга тут же побежал в корабль, заперся, вколол себе снотворное и забылся, ожидая, когда автоматика отправит корабль на Землю. Писатель правильно указал, что главным фактором, действующим на любого первопроходца, является новизна. Не тяжёлые физические условия, а осознание того, что ты помещён в совершенно неизвестные условия, находишься в одиночестве и никто не придёт на помощь, если что-то случится — именно это и вызывает у человека стресс. Поэтому и в земных условиях дальние экспедиции чреваты расстройствами психики и поведения, вызванными стрессами. Вероятность же таких расстройств значительно меньше для мужского организма, чем для женского.

Что касается космических полётов, то теперь, когда такие экспедиции стали привычными, женщины успешно летают в космос. Фактор новизны исчез. Никаких препятствий для полёта женщин в космос нет. Неадекватное поведение в космическом полёте равно вероятно для женщин и для мужчин.   

В целом ряде профессий, для которых нет юридической дискриминации по признаку пола, заметно явное преобладание мужчин. Например, среди хирургов женщин мало. Ещё больше половая диспропорция среди врачей-анестезиологов. Анестезиолог отвечает за состояние больного во время операции и после неё. Ответственность крайне велика, а вероятность возникновения неожиданных ситуаций очень высокая. Это создаёт постоянный стресс в работе анестезиологов. Даже медицинские сёстры быстро уходят из анестезиологии, несмотря на высокую заработную плату, потому что работа «очень нервная».

Заметим, что способность действовать в стрессорной ситуации не означает, что постоянные стрессы протекают совершенно бесследно для организма. Алкоголизм встречается чаще среди хирургов, чем среди врачей других специальностей. По данным Американской медицинской ассоциации средняя продолжительность жизни хирургов на пять лет меньше среднего значения для всех врачей.

Тип смещённой активности при стрессе тоже имеет половые различия. Женщины значительно чаще, чем мужчины демонстрируют реакцию замирания. Напомним, что замирание — это одна из адаптивных стратегий поведения (см. главу «Заяц…»). Собаки в лесу живо интересуются движущимися объектами, но не замершим слётком (выпавшим птенцом) или лягушкой, когда та прекратила прыжки и замерла. Однако при таких стрессогенных ситуациях как нападение преступника, авария, террористический акт — замирание, как правило, неадекватно.

Отметим, что замирание при стрессе не ограничивается двигательной активностью. Замирают и когнитивные процессы. Рассмотрим два примера[36]. Курсант-лётчик неправильно заходит в вираж. Инструктор командует снизиться. Курсант отвечает «Есть» и ничего не делает. Второй раз — то же самое. Тогда инструктор командует: «Ручка вправо и левую педаль». Курсант выполняет.

Во время пожара человек бьётся в дверь. Ему кричат: «Замок отопри!», но он продолжает биться всем туловищем, не пытаясь отпереть замок. Тогда ему говорят: «В скважине вставлен ключ. Поверни его против часовой стрелки, нажми на ручку двери и потяни на себя». Человек смог выполнить эти простые команды и спасся.

В обоих случаях мы видим, что были заблокированы сложные программы поведения, включавшие движения разными конечностями и манипуляции с разными объектами. Человек в состоянии стресса мог выполнять лишь пошаговые инструкции, т.к. достаточно сложные когнитивные процессы были заторможены.

Когнитивное замирание можно наблюдать при начальном обучении вождению автомобиля. После команды инструктора «остановись» автомобиль, управляемый курсантом, как правило, глохнет посередине проезжей части. Но курсант останавливает автомобиль штатно, если последовательно поступают команды «поворотник», «притормаживай», «сворачивай», «сцепление», «выключи передачу», «ручник», «выключи поворотник».

Склонность женщин к замиранию отмечают инструкторы автошкол: женщины чуть что жмут на тормоз, а, ведь, порой, чтоб не было беды, надо и ускориться! Замирание часто происходит с женщинами, подвергшимися внезапному нападению. Мужчина, на которого напали, как правило, сопротивляется, бежит, кричит. А на женщину «находит столбняк», и это, увы, лишено всякого приспособительного смысла.

То, что женщины хуже мужчин ведут себя в ситуации, сопряжённой со стрессом, имеет важнейшее следствие — женщины больше страдают от последствий стресса. В экспериментах на животных показано, что пагубные следствия хронического стресса у самок выражены сильнее, чем у самцов. Проявляется это и в расстройствах поведения. Самки мышей, наблюдавшие через прозрачную перегородку драки самцов, проявляют многие признаки тревожного и депрессивно-подобного расстройства, в частности у них значительно ослабевает способность отличать самцов от самок[37].

Статистика неумолимо свидетельствует, что болезни, причиной которых является стресс, встречаются среди женщин в несколько раз чаще, чем среди мужчин. В первую очередь, это разнообразные депрессивные расстройства[38].    

Иногда люди, несогласные с тем, что женщины хуже справляются со стрессом, указывают на воспитание неизлечимо больного ребёнка. Действительно, в такой ситуации мужчины часто уходят из семьи. В данном случае определяет поведение человека не его способность к поведению в стрессорных ситуациях, а стратегия размножения, которая различна у мужчин и женщин. Мужчине проще произвести новое потомство. Женщина же, вложившая огромную энергию в данного потомка, продолжает выращивать его. И, действительно, ценой колоссальных затрат времени и энергии, порой удаётся — не излечить, например, болезнь Дауна — но добиться значительного улучшения состояния больного и, даже, иногда, сделать его социально адекватным. В данной ситуации разница в поведении мужчин и женщин объясняется, главным образом, различием репродуктивных стратегий, а не половыми особенностями стресса.

Таким образом мы подошли к важному вопросу — почему природа, а точнее, эволюция, обеспечив психику и поведение женщины высокой пластичностью и ещё целым рядом преимуществ перед мужчиной, не дала ей способности справляться со стрессорными ситуациями? Потому и не дала, что женский пол значительно более ценный в эволюционном плане. Каждая женская особь важна для сохранения вида, тогда как мужские особи — расходный материал эволюционного процесса. Частота мутаций у мужских особей значительно выше, чем у женских. В результате врождённых аномалий значительно больше среди самцов. Какая-то часть самцов не оставит потомства, но это не повлияет на численность популяции, которая прямо пропорциональна количеству самок. Для того, чтобы самки не подвергались риску погибнуть, избегали новых, потенциально опасных ситуаций, чтобы не лезли куда не просят — вот для этого и были сформированы самцы. У них высокая способность действовать при стрессе и низкая эволюционная ценность.

Итак, женщин надо беречь от стрессов не потому, что они «слабые», а потому что хуже приспособлены именно к стрессорным ситуациям. Всюду, где есть актуальная новизна, мужчины должны исследовать это пространство, уменьшить новизну, сделать ситуацию привычной, а после этого пустить туда женщин — они всё сделают лучше мужчин.

Похвала старым девам

Предыдущую главу мы закончили поисками биологического смысла низкой приспособленности женских организмов к стрессорным ситуациям. По всей вероятности, смысл этот в том, что от количества рожающих самок зависит рост популяции. Но у многих биологических видов мы обнаруживаем большое количество девственных самок.

То же и во многих человеческих культурах. Например, в мифах древней Греции удивляет количество незамужних бездетных богинь. Почему Афина, богиня мудрости, изобретательница и, главное, защитница Города, символ государственности, не могла бы иметь какого-нибудь приличного мужа? Или Артемида: зачем, покровительствуя диким зверям и охотникам, оберегать свое целомудрие так строго — умерщвлять мужчин всего лишь за случайный взгляд на нее, выходящую из ручья? Почему Гестия, покровительница домашнего очага, которая тоже одно время входила в число двенадцати олимпийцев, так и не нашла, да и не искала себе супруга? Много еще есть мифологических девственниц: это и спутницы Артемиды, и Илифия, дочь самой Геры. Наверняка в зятья такой теще было много претендентов, однако мы не находим не только никаких упоминаний о жениховстве, но даже намеков на какие-то сексуальные чувства принцессы Олимпа. Обилие девственниц в древнегреческой мифологии, как и в религиозных представлениях других народов, ставит закономерный вопрос о биологической целесообразности этого феномена.

Каждая самка должна рожать — это основа биологического прогресса (понятие, предложенное А.Н. Северцовым), преобладания рождаемости над смертностью. Смысл жизни в воспроизводстве себе подобных, поэтому и сейчас критерием приспособленности особи многие биологи считают количество жизнеспособных потомков. Геном того, кто потомков не оставил, возможно, был чем-то нехорош, коль скоро был элиминирован из популяции, — по тем или иным критериям данная особь была хуже приспособлена, чем другие. Однако отбор идет на нескольких уровнях. Тем, кто не одобряет термин «групповой отбор», могут говорить, например, о кин-отборе или о совокупной приспособленности (inclusive fitness). Некоторые признаки, в частности, специфические формы поведения, увеличивают приспособленность других членов группы — кровных родственников особи, обладающей данными признаками, а возможно, и не только их. В организованных сообществах какая-то часть особей участвует в размножении косвенным образом, беря на себя функцию обеспечения производителей.

Дональд Дьюсбери, автор популярного и, главное, хорошего учебника[39] обозначает пять условий, выполнение которых необходимо, чтобы группа животных могла считаться организованным сообществом. Важнейшее из них — разделение функций (четыре остальных — это сложная система коммуникации, постоянство состава, стремление держаться вместе и ксенофобия).

Разделение функций отчетливо проявляется в иерархической структуре сообщества, будь то курятник или лошадиный табун. Очевидно, что вожак имеет и приоритетный доступ к витальным ресурсам — самкам, еде, укрытиям — и полную свободу в социальной структуре сообщества. Он волен вступить в контакт с любой особью, на него ориентировано поведение всех прочих членов сообщества. Например, при выпасе лошадей ночью, «в ночном», стреноживают только вожака (или жеребца, или кобылу-матриарха) — если какой-нибудь молодой жеребец и отправится бродить по лугам, то за ним никто не пойдет, а сам он вскоре вернется. Или в человеческой семье — «как мама скажет, так и будет», а мнение собаки учитывают в последнюю очередь. Другие специализации социальных страт проявляются, например, в том, что субдоминанты (особи, имеющие не первую, но и далеко не последнюю очередь при распределении витальных ресурсов) часто выполняют функции исследователей. Ну, а субмиссивные, т.е. омега-особи, занимающие низшую ступень в иерархии — по крайней мере, у крыс и у волков — идут в разведчики-смертники. 

Но разделение функций в сообществе не полностью описывается схемой иерархии. Не менее важно для сообщества разделение репродуктивного статуса. У самцов, как правило, все просто и линейно: чем выше твой социальный ранг, тем больше у тебя самок; больше потомства оставляешь и тем гордишься. Участие низкоранговых самцов в размножении ограничено, некоторые вообще не оставляют потомства, становясь отбросами эволюционного процесса. Но с самками, как обычно, все сложнее. В примитивных сообществах человека, или у животных, ведущих одиночный образ жизни, все очевидно — рожай, клади яйца, мечи икру. Если не можешь — зря саванну топчешь, впустую засоряешь биосферу своими выделениями. Однако это, повторяем, только в простых сообществах, анонимных стаях. А в сложных — нерожающие особи играют важнейшую роль.

У пчел, например, из десятков тысяч особей только одна производит потомство, а все остальные — рабочие особи — хотя и являются генетически самками, только обеспечивают благополучие потомства. Подобные сообщества, в которых репродуктивные роли отражены на морфофункциональном уровне, называются эусоциальными, т.е. подлинно социальными. Изначально говорили только об эусоциальности общественных насекомых, сейчас этот термин, ставший популярным благодаря Эдварду Уилсону, основоположнику социобиологии, применяют и к некоторым млекопитающим, имеющим такую же высокую степень репродуктивной специализации, например, к голым землекопам Heterocephalus glaber.

Уилсон выделяет несколько градаций социальности. Например, при семисоциальности большая часть членов сообщества не производит потомства, хотя все они фертильны. Стая гиеновидных собак Lycaon pictus насчитывает до двух десятков особей, половина из них самцы, половина — самки. Но рожает щенков только одна альфа-самка. Все прочие члены стаи охотятся и охраняют потомство. Если один из членов альфа-пары гибнет, то вдова или вдовец отходит на периферию сообщества, а репродуктивной альфой становится другая пара.

Семисоциальны и хорошо знакомые людям волки Canis lupus. По окончании зимы большие стаи распадаются на относительно небольшие группы, в каждой из которых щенят приносит только одна самка. Другие самки репродуктивного возраста либо отделяются, либо остаются девственными. Если же какая-то самка и родит, то ее помет будет уничтожен альфа-самкой. Ибо нечего. Ведь мать поглощена заботой о потомстве, все общественные интересы для нее отходят даже не второй, а на пятый, шестой и седьмой план. Заметим, что целомудрие хранят и те волки-самцы, которые не ушли из стаи, чтобы образовать собственную семью. Можно вспомнить Дядюшку Джорджа, описанного Фарли Моуэтом в «Не кричи “Волки!”», который оставался приглядеть за волчатами, когда альфа-паре хотелось отдохнуть от родительских обязанностей, и они удалялись на прогулку.

Специализация репродуктивных ролей в сообществе животных или же отсутствие такой специализации до некоторой степени соответствует двум стратегиям размножения, выделять которые предложили Эдвард Уилсон и Робертом Макартур[40]. Первая, обозначаемая как r-стратегия, заключается в максимальном количестве потомков при минимальных затратах родителей на уход за детьми. Символ r в уравнении популяционной динамики Ферхюльста обозначает максимально возможную скорость роста популяции, грубо говоря, количество детенышей, которое может произвести самка за один сезон размножения. Противоположная К-стратегия подразумевает тщательный уход за потомством, при этом конечно же количество рождающихся потомков значительно меньше, но доживает до зрелости гораздо более высокий процент. Символом К обозначают емкость конкретного биоценоза, т.е. максимальное количество особей, способных существовать на данной территории.

Обе стратегии размножения имеет преимущества и недостатки. Например, r-стратегия оптимальна для популяций, балансирующих на грани вымирания. К-стратегия хороша, когда плотность популяции возрастает до критических значений и сильна конкуренция за витальные ресурсы, прежде всего за жизненное пространство. В одной из недавних работ, посвященных этой теме, были исследованы особенности выращивания птенцов у десятков видов певчих птиц подотряда воробьинообразных, обитающих в тропическом и умеренном климатах[41]. В кладках тропических птиц обычно бывает по два яйца, птицы умеренных широт, с их суровыми зимами и скудными ресурсами, откладывали до десятка яиц. Однако птенцы тропических видов покидают гнездо со значительно лучше развитыми крыльями, что достигается за счет более активного кормления. В результате смертность среди птиц тропиков значительно меньше, чем в умеренном поясе.

Чем сложнее структура сообществ и сильнее внутривидовая конкуренция, тем больше места в жизни вида должна занимать К-стратегия размножения. Вероятность выживания новорожденных должна повыситься, если часть членов сообщества не будет иметь собственных потомков и направит свою энергию на уход за чужими детьми, на их защиту, обеспечение едой и укрытиями, на воспитание и обучение.

Возможно, в этом биологический смысл менопаузы человека? Как известно, в пятидесятилетнем возрасте у женщины кончаются яйцеклетки и резко сокращается продукция половых гормонов. По завершении репродуктивного периода женщину ожидает ещё два-три десятка лет активной жизни. Может ли естественный отбор поддерживать признаки, позволяющие особи жить и сохранять здоровье дольше, чем нужно для размножения? Очевидно, может, если достаточно велика дополнительная совокупная приспособленность, которую дают своей группе пожилые особи.

Ген CD 33 имеется и у человека, и у шимпанзе, у которых менопауза отсутствует. Помимо прочих функций, он связан с предрасположенностью к болезни Альцгеймера. Один из вариантов (аллелей) гена способствует развитию этого заболевания, другой препятствует. Первый вариант встречается как у человека, так и у шимпанзе, а второй, защитный, — только у человека[42]. Возможно, и у других генов существуют специфичные для человека варианты, снижающие вероятность нейродегенеративных и сердечно-сосудистых заболеваний.

Биологический смысл существования старух (женских особей, с угасшей репродуктивной функцией) вроде бы очевиден — бабушки. Но такое мнение, основанное на бытовых наблюдениях и житейском здравом смысле, оспаривается исследованием финских учёных[43].

Были проанализированы финские церковно-приходские книги за период 1700-1900 гг. В эти двести лет, между русско-шведскими войнами и началом индустриализации страны, подавляющая часть финнов рождалась, сочеталась браком, производила потомство и умирала в одном и том же приходе. А все эти события фиксировались в приходских книгах, которые поэтому содержат бесценный материал для исследователей биологии человека.

Девушки выходили замуж рано, структура семьи была патриархальной (под одной крышей живут несколько поколений), а контрацепции практически не существовало. Поэтому порой случалось так, что в семьях рожало одновременно два поколения женщин. При таком событии вероятность дожить ребёнку до шестилетнего возраста снижается в два раза, как для потомства невестки, так и для потомства свекрови. Пока что гипотеза о биологической ценность старух как бабушек подтверждается.

Но анализ записей о семьях, где молодая женщина жила не со свекровью, а со своей матерью опровергает такой вывод. Если одновременно рожали мать и дочь, то вероятность выживания новорожденных – 0,9 – выше, чем детей, у которых старшая женщина не имела своего младенца (0,8)! Следовательно, на выживаемость ребенка влияет не только количество времени, затраченного взрослыми на уход за ним, но и отношения между его матерью и бабкой. Для маленького ребенка мама и бабушка – два самых близких человека. Но, кому — бабушка, а кому — свекровь. А страдают невинные дети.

Таким образом, биологический смысл менопаузы и, как следствие, существования старух не в том, что они бабушки. Скорее всего, важен житейский опыт старого человека и наличие у него — точнее, у неё — свободного времени, которое она может посвятить общественно полезным занятиям.