Роберт Мартин - Как мы делаем это. Эволюция и будущее репродуктивного поведения человека

Может показаться, что для жителей промышленно развитых стран сезонная динамика рождаемости – не более чем любопытное наследие предков, уже не имеющее большого значения. Однако полученные не так давно данные заставляют предположить, что эта динамика имеет непосредственное отношение к здоровью людей. Возьмем один яркий пример: в 1953 году педиатр Грегор Кац представил результаты анализа сезонной динамики частоты преждевременных родов. Рождаемость доношенных младенцев в Швеции, как и во многих европейских странах, достигала максимума ранней весной, но частота преждевременных родов, как показал Кац по данным о двух с лишним сотнях недоношенных младенцев, родившихся с 1944 по 1951 год в одной из больниц города Карлстад, достигала максимума в январе, примерно на два месяца раньше. Недоношенные младенцы рождались в среднем примерно на полтора месяца раньше срока, поэтому пик частоты их зачатий должен был более или менее совпадать с пиком зачатий доношенных младенцев. Иными словами, летний пик частоты зачатий соответствовал пикам рождаемости как недоношенных, так и доношенных младенцев. Впоследствии специалисты по экологии человека Шинья Мацуда и Хироаки Кахьё изучили сезонную изменчивость частоты преждевременных родов с помощью сложного статистического анализа. Проанализировав более 7,5 млн родов, принятых в Японии за пятилетний период – с 1979 по 1983 год, исследователи выявили отчетливый пик частоты зачатий преждевременно родившихся младенцев поздней весной и ранним летом – в мае и июне. Этому пику соответствовал пик частоты преждевременных родов в декабре и январе, то есть наблюдаемая динамика была похожа на ту, которую выявил Кац на основе намного более скромной выборки.

Как проницательно заметил Кац, при обсуждении некоторых других данных важно помнить о сезонных изменениях частоты преждевременных родов. Этими изменениями может отчасти объясняться связь месяца рождения с другими характерными особенностями человека. Недоношенные младенцы отличаются меньшей массой тела при рождении, с чем, в свою очередь, могут быть связаны отмеченные рядом авторов, в частности Элсуортом Хантингтоном, любопытные различия в умственных способностях и достижениях между людьми, родившимися в разные месяцы.

Еще один аспект сезонной динамики представили в работе 1960 года акушеры Райли Ковар и Ричерт Тейлор из города Омаха в Небраске, исследовав более тысячи случаев выкидышей у пациенток своей больницы. Отчетливой сезонной динамики не наблюдалось, но выкидыши происходили группами. Кроме того, наблюдалась прямая связь между частотой выкидышей и суточными изменениями температуры. Судя по всему, это еще один пример совместного влияния годичного цикла и температуры окружающей среды на размножение человека, в котором, несомненно, участвуют и другие факторы. Весьма вероятно, что к их числу относится сезонная изменчивость зараженности инфекционными заболеваниями.

К настоящему времени накоплено множество данных, свидетельствующих о том, что на размножение в человеческих популяциях, особенно живущих в средних и высоких широтах, влияют сезонные изменения продолжительности светового дня. Однако в течение прошлого века сезонная динамика рождаемости у людей в целом становилась менее выраженной, и в некоторых случаях наблюдался сдвиг пика рождаемости. Похоже, что за этот период усилилось влияние на динамику рождаемости температуры окружающей среды. Вполне вероятно, что к снижению роли естественных колебаний продолжительности светового дня привели изменившиеся условия жизни, связанные с индустриализацией и распространением искусственного освещения.

Изучение роли изменений продолжительности светового дня – одна из немногих областей науки, в которых у исследователей была возможность проводить эксперименты на людях. Группа, которой руководил специалист по клинической психобиологии Томас Вер, сделала несколько поразительных открытий, касающихся воздействия света на биологические ритмы человека. Одна из работ этой группы (1991 год) была посвящена влиянию искусственных изменений продолжительности светового дня на продолжительность сна и выделение гормона мелатонина. Мелатонин, который называют «гормоном темноты», выделяется в кровоток млекопитающих эпифизом – крошечной железой, расположенной в глубине мозга и представляющей собой рудимент третьего глаза, находившегося на темени у древних рептилий. Человеческий эпифиз сравним по размерам с рисовым зернышком. Мелатонин выделяется эпифизом только в темноте и напрямую участвует в настройке работы биологических часов. Именно поэтому мелатонин продается в аптеках без рецепта как средство для борьбы с синдромом смены часовых поясов.

В экспериментальной части исследования шесть испытуемых жили в течение недели в условиях «летнего» режима освещенности, включавшего 16 часов света и 8 часов темноты, а затем в течение еще четырех недель – в условиях «зимнего» режима, включавшего 10 часов света и 14 часов темноты. Эксперимент показал, что у человека, как и у других млекопитающих, при зимнем режиме с коротким световым днем в темное время суток достоверно дольше (на два с лишним часа) продолжается выработка мелатонина. Продолжительность сна при зимнем режиме тоже оказалась больше. Еще раньше Вер установил, что во время проверочного периода в 24 часа, в течение которого испытуемые бодрствовали при неярком освещении, настройки их биологических часов оставались прежними: часы продолжали работать в том же режиме, летнем или зимнем, в котором работали ранее. Эти результаты показали, что жизнь людей в условиях светового дня определенной продолжительности надолго соответствующим образом настраивает их внутренние часы.

Вер также изучил влияние сезонных изменений продолжительности светового дня на выработку ряда гормонов. Под действием освещенности биологические часы подстраиваются под текущий световой режим так, чтобы биологические день и ночь совпадали по срокам и продолжительности со светлым и темным временем суток, а также соответствующим образом менялись в течение года. Вер установил, что изменения продолжительности светового дня влияют не только на ночную выработку эпифизом мелатонина, но и на выработку некоторых гормонов гипофизом, таких как пролактин, кортизол и гормон роста.

На биологию человека может влиять не только продолжительность естественного или искусственного светового дня, но и свет как таковой. Вер обратил внимание на параллели между сезонными явлениями в размножении человека и сезонным аффективным расстройством (САР), предположив, что в их основе могут лежать общие биологические механизмы. САР – это расстройство, характеризующееся периодами депрессии, возникающими в определенное время года, и впервые формально признанное в 1984 году. Симптомы САР чаще всего наблюдаются зимой, но иногда могут проявляться и в другое время года. В связи с этим данный недуг известен под несколькими названиями, в том числе «зимняя депрессия» и «зимняя хандра», а также «летняя депрессия» и «летняя хандра». Его симптомы включают увеличенную продолжительность сна и дневную сонливость, а к числу предрасполагающих факторов относятся общая освещенность и уровень некоторых гормонов. Риск развития САР выше у людей, живущих в районах с долгими зимними ночами, и выше у женщин, чем у мужчин. Отрицательным последствиям САР может также способствовать облачность. Для людей в целом характерно переходить зимой к более низкому уровню метаболизма, но САР представляет собой более тяжелое состояние и рассматривается как одна из разновидностей депрессии.