Samica po menopauzie jest bardzo cenna dla stada

Z wiekiem serce staje się mniej wydolne, mięśnie ulegają częściowej atrofii, a wątroba wolniej się regeneruje. Podobnie swoją efektywność zmniejszają męskie gonady – jądra. Słowem: cały organizm starzeje się stopniowo, mniej więcej w tym samym tempie. Wyjątkiem jest organizm żeński. U niektórych gatunków wtedy, kiedy inne narządy są jeszcze w pełni sprawne, gwałtownie „wyłączają się” jajniki. Dlaczego ewolucja dopuściła do sytuacji, w której zupełnie sprawne ciało przestaje być zdolne do wytwarzania potomstwa?

Efekt rozrodu, czyli ile kosztuje własne potomstwo

Rozród wiąże się z nierównomiernym podziałem kosztów energetycznych pomiędzy płciami. Geneza tego zjawiska – podają autorzy pracy opublikowanej w sierpniu na łamach „Journal of Ethology” – jest taka, że zarodki cechują się większą przeżywalnością wtedy, gdy gamety, z których powstają, są obszerne i bogato wyposażone. „Wyposażeniem” może być materiał zapasowy lub aparatura inicjująca metabolizm rozwijających się komórek. Autorzy publikacji sugerują, że ta strona rozrodu, która jako pierwsza wprowadzi rozwiązania zwiększające przeżywalność zarodka, pozostanie tą ponoszącą większe koszty rozmnażania. Druga strona czym prędzej reaguje, minimalizując swoje nakłady. Dlatego w przypadku większości samic – zwłaszcza ssaków – rozród jest prawdziwym wyzwaniem. I to nie tylko na etapie produkcji gamet.

Wpływa on na ich zdrowie, bo cykl płciowy wymusza zmiany, które nie są obojętne dla organizmu. W przeciwieństwie do samców, u których poziom hormonów płciowych pozostaje cały czas względnie stały, samice doświadczają regularnych, często drastycznych spadków i wzrostów stężenia tych substancji. W okolicach owulacji, ze względu na ograniczenie możliwości żerowania, spada podaż energetyczna. A dobór odpowiedniego partnera lub jego aktywne poszukiwanie kosztuje dodatkową energię i zwiększa ryzyko padnięcia ofiarą drapieżnika. U niektórych gatunków, np. kotów domowych, jest jeszcze trudniej ze względu na tzw. owulację prowokowaną. Rzecz w tym, że kaskadę reakcji prowadzących do jajeczkowania uruchamia w jajniku dopiero kopulacja (często wielokrotna). To dodatkowy koszt energetyczny, jeszcze większa „strata” czasu i więcej momentów, w których samica jest bezbronna.

Również ciąża to konieczność ciągłych dostaw zasobów do wzrostu i rozwoju płodów, zatem każdy etap rozmnażania wiąże się z dużym wysiłkiem. To także spadek sprawności, a więc i mniejsza szansa na ucieczkę przed drapieżnikiem lub na pogoń za ofiarą. W czasie porodu samica jest nie tylko całkowicie bezbronna, lecz także przyciąga wiele potencjalnych zagrożeń: chociażby poprzez woń wód płodowych, krwi czy łożyska. Bardzo ryzykownym dla samicy okresem jest również połóg, w czasie którego wzrasta ryzyko stanu zapalnego gruczołów mlekowych czy macicy; może też dojść do wypadnięcia narządów rodnych, a w konsekwencji – do powikłań i śmierci. Laktacja sprawia, że dobowe zapotrzebowanie organizmu matki na pokarm staje się rekordowo wielkie, a możliwości jego zdobywania – ograniczone z uwagi na opiekę nad młodymi: konieczność doglądania ich w gnieździe, ogrzewania ich, ochrony itp. Są i koszty długoterminowe: spada jakość uzębienia samicy, pogarsza się stan kości, wzrasta ryzyko rozwoju chorób autoimmunologicznych.

Korelacja pomiędzy bardzo intensywnym rozrodem a spadkiem jakości zdrowia dotyczy również naszego gatunku. Z badań zespołu biolożki ewolucyjnej Elisabeth Bolund opublikowanych w 2016 r. w „Scientific Reports” wynika, że życie kobiet stało się dłuższe od średniej populacyjnej dopiero po przemianie demograficznej – gdy reprodukcja zaczęła podlegać większej kontroli i spadła dzietność. Wcześniej to mężczyźni żyli przeciętnie dłużej (ich średnia długość życia pozostała względnie stała).

Skoro każda próba reprodukcji to tak ogromny trud powiązany z ryzykiem choroby lub śmierci, to menopauza, czyli zatrzymanie pracy „problematycznego” układu, kiedy inne systemy są jeszcze sprawne, wydaje się logicznym posunięciem. Jest tylko jeden problem. Ewolucja zasadniczo nie utrwala tych cech, które są najbardziej korzystne dla indywidualnych osobników, ale te, jakie zwiększają szansę przetrwania gatunku. Innymi słowy, nie liczy się to, czy dane zwierzę czuje się komfortowo czy nie. Istotne jest tylko jedno: ile kopii genów pozostawi po sobie. Dlatego zdecydowana większość ssaków rozmnaża się do końca swoich dni. Tych, które tego nie robią, jest zaledwie garstka. Wedle naszej obecnej wiedzy należą do nich ludzie oraz niektóre walenie (orki, białuchy, narwale i grindwale).

Efekt babci, czyli co daje potomstwo dzieci

Kluczem do zrozumienia ewolucyjnego sensu menopauzy jest przeanalizowanie wieku samicy, w którym dochodzi do wyłączenia funkcji jajników. Ustaje wtedy owulacja polegająca na uwolnieniu z pęcherzyków jajnikowych oocytów (przyszłych komórek jajowych). U kobiet następuje to pomiędzy 45. a 55. rokiem życia, u orek – gdy mają ok. 30 lat. W jednym i drugim przypadku jest to mniej więcej ten moment, w którym ewentualny dalszy rozród wiąże się ze zwiększonym ryzykiem powikłań. Jednocześnie – jak można założyć – pierwsze dziecko samicy jest już dorosłe i samo także doczekało się potomstwa (pierworódki mają zwykle 20–30 lat w przypadku człowieka i 14–15 lat w przypadku orki). Dlatego bardziej opłacalne jest wstrzymanie własnej reprodukcji i zainwestowanie swoich umiejętności i wiedzy – których ma więcej niż młoda matka – w opiekę nad wnukami.

Te gratyfikacje da się zresztą w prosty sposób wyliczyć, opierając się na założeniach sformułowanych w 1955 r. przez genetyka i biologa ewolucyjnego Johna Burdona Sandersona Haldane’a, dotyczących tzw. doboru krewniaczego. Własne potomstwo to dla samicy genetyczna korzyść w wymiarze 1/2, ponieważ każdy jej potomek ma połowę jej genów. Wnuczęta mają ćwierć genów babki, więc każde zwiększa jej genetyczną korzyść o 1/4. Mając dwoje wnucząt, babcia osiąga to samo, co rodząc jedno dziecko. Ale tylko pozornie, bo dodatkowo zwiększa szansę na reprodukcję swoich genów – w przyszłości do rozrodu przystąpi nie jeden, a dwa osobniki. (Oczywiście nie chodzi tu o to, by głębokie więzi rodzinne ograniczyć do biologicznej arytmetyki – raczej o to, by ustalić ich ewolucyjną genezę).

A koszty? To jedynie zmniejszenie własnych zasobów energetycznych – z powodu np. uczenia wnucząt przydatnych im umiejętności.

Efekt wnuczka, czyli co zyskują młode

Młode również czerpią biologiczne korzyści z babcinej opieki. Zwłaszcza w przypadku gatunków stadnych i długo żyjących, takich jak bonobo, słonie czy orki. Ich dzieciństwo jest przedłużone (dojrzałość płciowa zaczyna się relatywnie późno), a zdobywanie pożywienia – i w ogóle przetrwanie – opiera się w dużej mierze na taktyce oraz wiedzy przekazanej przez przodkinie.

W przypadku człowieka dzieciństwo trwa bardzo długo także z wielu innych powodów. Przede wszystkim ludzkie mózgi i głowy są nieproporcjonalnie duże względem reszty ciała. Dlatego moment porodu wyznaczony jest poprzez kompromis pomiędzy szerokością dróg rodnych oraz otworu miednicy a zdolnością noworodka do przeżycia. Ponieważ dalsze dostosowywanie układu rozrodczego kobiet do rosnącej głowy płodu byłoby niekorzystne dla ich funkcjonowania, dziecko przychodzi na świat niejako „przedwcześnie” i przez kilka pierwszych lat życia nie jest zdolne do samodzielnego funkcjonowania. Jak zauważa w swojej pracy opublikowanej w 2016 r. w „Hormones and Behavior” antropolożka ewolucyjna Sarah Blaffer Hrdy: nawet osiągnąwszy anatomiczną dojrzałość, dziecko wymaga jeszcze opieki i wsparcia, a wartość energetyczna pokarmu, który muszą mu dostarczyć opiekunowie od narodzin do osiągnięcia dojrzałości płciowej, to ok. 13 mln kcal. Co więcej, nie tylko zdobywanie pożywienia, ale też tryb życia prowadzony przez nasz gatunek wymaga złożonej wiedzy, którą zdobywa się latami. Tym samym nawet 13–15-letnie jednostki nadal wymagają opieki i wsparcia – nie są bowiem gotowe ani do samodzielności, ani do bycia rodzicami (choć fizjologicznie jest to możliwe).

Ta przedłużona bezradność wiązała się z wysoką śmiertelnością dzieci w wieku do lat 5. Chyba że w rodzinie była babcia. Tak wynika z badań przeprowadzonych przez uczonych m.in. z Uniwersytetu Jagiellońskiego, opublikowanych w 2020 r. w „Evolution and Human Behavior”. Autorzy analizowali XVIII oraz XIX w., czyli czasy, w których antykoncepcja i medycyna były jeszcze w powijakach, a jednocześnie skrupulatnie notowano narodziny oraz sytuację demograficzną ludności (tu: w księgach parafialnych). Doszli do wniosku, że najistotniejsza dla małych dzieci była opieka babci od strony matki: zwiększała szansę dożycia do 5. roku życia nawet o 41 proc. Szczególnie ważna była dla przetrwania tych maluchów, które przed ukończeniem 2. roku życia doczekały się młodszego rodzeństwa. Wtedy – tłumaczą naukowcy – matka była pochłonięta obowiązkami związanymi z opieką nad niemowlęciem, zaś babcia sprawowała pieczę nad starszymi wnuczętami, dzięki czemu były one znacznie bezpieczniejsze i zdrowsze.

Ważny udział seniorek w zapewnieniu dobrobytu wnukom (i reszcie rodziny) ujawnia się nie tylko w badaniach dotyczących naszej przeszłości historycznej, ale również we współczesnych obserwacjach łowców-zbieraczy. Z danych przytaczanych przez antropologów – Sarah Hrdy w publikacji na łamach „Hormones and Behavior” w 2016 r. oraz Franka Marlowe’a w pracy „The Hadza: Hunter-gatherers of Tanzania” z 2010 r. – wynika, że w afrykańskich plemionach Hadza pokarm dostarczany przez mężczyzn (np. polowanie) zapewnia jedynie 40 proc. całkowitej podaży energetycznej rodziny. Większość kilokalorii pochodzi z pożywienia pozyskiwanego przez kobiety – przede wszystkim te, które same nie mają już dzieci.

Podobną sytuację można zaobserwować w rodzinach orek. W stadach tych waleni samice po menopauzie są bardzo skutecznymi łowcami. Chwytają najwięcej pokarmu, ale jednocześnie – jak wynika z danych opublikowanych w 2015 r. przez „Smithsonian Magazine” – nawet 90 proc. schwytanych ryb oddają członkom swojego stada – m.in. wnuczętom.

Babcie i inni allorodzice (czyli opiekunowie zastępczy niebędący biologicznymi rodzicami dziecka) zwiększają przeżywalność wnucząt u wielu stadnych gatunków zwierząt – podaje prymatolożka i psycholożka ewolucyjna, Karen Bales w pracy „Parenting in Animals” opublikowanej w 2017 r. na łamach „Current Opinion in Psychology”. Tak jest np. u hulmanów czczonych (małp z rodziny koczkodanowatych), uistiti (niewielkich naczelnych, podobnych do pigmejek) czy nieświszczuków (potocznie zwanych pieskami preriowymi). Jednak w żadnym z powyższych przypadków samice nie inicjują menopauzy. Dlaczego? Przede wszystkim nie są to gatunki bardzo długo żyjące, a dzieciństwo i nieporadność młodych trwa u nich relatywnie krótko. Dlatego seniorkom opłaca się nadal rozmnażać, a wsparcia wnukom udzielać incydentalnie. Zwierzęta te mają też relatywnie łatwy dostęp do pożywienia, które nie wymaga podejmowania złożonych decyzji opierających się na doświadczeniu.

Stada orek organizują się w systemie matriarchalnym, gdzie dorosła samica – często najstarsza, po menopauzie – piastuje funkcję przewodnika: prowadzi stado na żerowiska. I musi podejmować decyzje: dokąd płynąć – czyli gdzie o danej porze jest największe prawdopodobieństwo znalezienia pokarmu – którą techniką polować na ofiary itp. Dla porównania: hulmany żywią się pokarmem roślinnym, którego jest pod dostatkiem. Jeśli więc najstarsza samica umrze (np. wskutek powikłań okołoporodowych), dla stada nie będzie to gigantyczna strata – wsparcia w opiece nad młodymi udzielą inni członkowie rodziny. Inaczej jest, gdy umiera seniorka rodu orek, która jest skarbnicą wiedzy, skutecznym łowcą i decydentem. Jej życie jest zbyt cenne, by ryzykować je dla samego tylko rozrodu, który przecież mogą kontynuować młodsi członkowie stada.

Efekt dojrzałości, czyli jeszcze zyskuje starsza samica

Wyjątkowe miejsce w menopauzalnej układance stanowią słonie. Owszem, samice w podeszłym wieku rozmnażają się już rzadziej i mniej skutecznie, ale reprodukcja jest u nich teoretycznie możliwa do końca życia. Co więcej – jak podaje fińsko-brytyjski zespół uczonych w pracy opublikowanej w 2016 r. w „Scientific Reports” – mimo utrzymanej aktywności rozrodczej, seniorki wspierają swoje wnuczęta, których przeżywalność jest nawet 8 razy większa, gdy opiekuje się nimi nie tylko matka, ale też babka. Uczeni uważają, że wyjaśnienie tego stanu rzeczy może się kryć w samej strukturze stada tych zwierząt. W przypadku orek grupa rodzinna składa się zarówno z synów, jak i córek seniorki rodu, co oznacza, że im dłużej ona żyje, tym więcej w stadzie spokrewnionych z nią członków rodziny. Tym samym opłaca jej się wspierać ich, oddawać im swój połów i wstrzymać rozmnażanie: i tak bardzo dużo zyskuje, a jednocześnie ogranicza ryzyko zgonu. U słoni w rodzinie pozostają tylko córki. Dlatego liczba genów seniorki rodu jest w stadzie tym mniejsza, im dłużej ona żyje. Gdyby przestała się rozmnażać na wczesnym etapie, po kilkunastu latach wspierałaby swoim doświadczeniem i wiedzą wiele osobników, które są z nią tylko nieznacznie spokrewnione. Dlatego bardziej opłaca jej się podejmować próby rozrodu jak najdłużej.

Nie wszystkie aspekty życia zwierząt i człowieka da się zamknąć w ramy fizjologii oraz ewolucji. Na przykład nie wszystkie kobiety decydują się na reprodukcję, więc „efekt babci” nie ma u nich racji bytu, co nie oznacza, że nie doświadczają menopauzy i nie czerpią korzyści z długiego życia: pogłębiają swoją wiedzę i doświadczenie, umacniają pozycję społeczną i zawodową, nawiązują lub zacieśniają więzi. Korzystają też z unikatowych dla naszego gatunku adaptacji ochronnych. Kilka miesięcy temu w „Molecular Biology and Evolution” opublikowano rezultaty badań, z których wynika, że jesteśmy jedynym żyjącym przedstawicielem naczelnych, u którego doszło do przystosowań chroniących funkcje poznawcze w późnym wieku. Innymi słowy: występujące u nas warianty genowe kodują białka zapobiegające utracie zdolności kognitywnych i rozwojowi demencji. Tym samym seniorki naszego gatunku pozostają sprawniejsze intelektualnie niż przedstawicielki innych naczelnych na analogicznym etapie starzenia się organizmu.

Biologiczna geneza menopauzy ma w sobie coś optymistycznego. Pokazuje bowiem, że okres ten nie powinien być nazywany „przekwitaniem”. Przeciwnie, zakończenie rozrodu to ten moment w życiu jednostki, w którym wiedza i doświadczenie stają się ważniejsze niż jej zdolności biologiczne.