Semua kehidupan berkongsi matlamat yang sama: bertahan dan menghasilkan semula. Tetapi apabila ia datang kepada keibuan, keutamaan tidak selalu diterjemahkan antara jantina. Setelah mendepositkan sumbangan genetik mereka, kebanyakan mamalia mamalia akan keluar dari panggung kiri untuk membasmi betina lain. Moms, sebaliknya, cenderung menanggung beban kerja ketika datang untuk membekalkan dan melahirkan anak muda.
Jadi betapa setia seorang ibu? Ternyata walaupun ayah berpecah, dia mengatakannya.
Hari ini, saintis melaporkan bahawa seorang bapa mungkin mempunyai keupayaan untuk menentukan perhatian seorang ibu kepada anak-anak mereka-sebelum lahir. Gen lelaki yang membawa janin boleh memberi impak kepada otak ibu selama kehamilan, dan membuatnya lebih mudah untuk memperuntukkan masa yang lebih lama untuk menjaga anak-anaknya.
Seorang kanak-kanak yang memperoleh nutrien seberapa banyak yang mungkin dari ibu dapat menjamin keturunan ayah tanpa sebarang kos kepadanya-tetapi seorang ibu masih perlu mengutamakan kesejahteraannya sendiri semasa kehamilan dan penjagaan anak awal.
Konflik seksual ini dicontohkan dengan baik oleh gen yang dipanggil Igf2 , yang mendorong pertumbuhan pesat sel-sel janin. Seperti kebanyakan bahan genetik kita, Igf2 diwarisi dalam pasang-satu salinan dari ibu dan satu salinan dari ayah. Tetapi berbeza dengan gen lain, hanya versi dari ayah yang akan dipakai. Igf2 dari ibu, sebaliknya, disekat melalui pengubahsuaian kimia yang bertindak seperti muffler pada enjin. DNA Igf2 ibu tidak mengalami sebarang perubahan-tetapi arahan gen tidak lagi dapat didengar sepanjang persekitaran sel. Kesunyian itu seolah-olah tujuan: Jika terjadi kesilapan yang juga beralih pada salinan ibf2 ibu, bayi dengan cepat berukuran belon. Ini boleh menjadi berita baik untuk ayah-bayi yang besar kemungkinan besar akan bertahan-tetapi ibu dapat mengalami masalah yang serius jika dia harus membawa dan melahirkan janin yang tidak terurus.
Untuk mengawal kemungkinan ini, wanita telah mengembangkan failsafe mereka sendiri: satu lagi gen yang dipanggil Igf2r . "R" bermaksud "reseptor": produk gen ini boleh menjadi protein IGF-2 yang terapung-bebas sebelum mereka menggunakan kesan pertumbuhan yang menggalakkan pertumbuhannya. Tidak menghairankan, salinan Igf2r ayah tetap diam-diam -memburunya kepada ketidakmampuan ibu Igf2- tetapi jika Igf2r bapa tidak sengaja mulut, bayi dilahirkan seberat terlalu kecil. Antara kedua-dua keterlaluan ini adalah hasil yang biasa: seorang keturunan Goldilocks yang tidak terlalu besar dan tidak terlalu kecil, menyatakan Igf2 ibu dan Igf2r ibu .
Begitu pula dengan fenomena genomic imprinting-suatu bentuk warisan bukan genetik di mana kedua-dua salinan gen wujud, tetapi hanya satu versi ibu bapa yang tersisa. Lebih 150 gen dicetak telah disahkan pada tikus, kira-kira separuh daripadanya telah memelihara rakan-rakan dalam manusia. Sebenarnya, pencetakan mewakili paling awal kompromi keibubapaan.
Banyak penyelidikan sejauh ini pada gen yang dicetak telah mengkaji kesan langsung pada anak-anak yang mewarisi mereka-misalnya, berapa kali seekor tikus memanggil ibunya. Tetapi pengarang senior Rosalind John, seorang profesor biologi di Cardiff University, mengesyaki warisan genetik bapa mungkin juga langsung merendahkan tingkah laku ibu.
Kerja sebelum ini oleh kumpulan penyelidikan John mendapati bahawa ungkapan gen yang dicetak yang dipanggil Phlda2 dalam janin menghalang pertumbuhan sel-sel plasenta yang merembetkan hormon. Hormon ini merekrut nutrien untuk menyokong perkembangan awal. Tidak mengejutkan, salinan keluarga bapa Phlda2 disimpan di bawah bungkus. Tetapi ibu mahukan salinannya tetap dihidupkan: Jika dibiarkan oleh Phlda2, hormon-hormon gula-gula ini dalam plasenta boleh membuat penimbunan janin, meninggalkan sedikit tenaga untuk ibu.
Para penyelidik lain telah menyatakan bahawa hormon-hormon ini tidak hanya berfungsi dalam plasenta, bagaimanapun. Sepanjang kehamilan, mereka sebenarnya menyebar ke seluruh tubuh ibu dan terkumpul di dalam otaknya yang terkemuka di John untuk mengesyaki bahawa mereka juga boleh menggalakkan seorang ibu untuk menjaga anaknya.
Kehamilan adalah peristiwa yang mengubah hidup-banyak yang jelas. Bahkan sebelum bayi dilahirkan, wanita mengalami perubahan fisiologi dan psikologi yang luas-termasuk sekumpulan hormon yang benar-benar menjadi tugas utama ibu. "Seorang ibu baru menjalani kehamilan, " jelas John. "Ia sangat penting untuk kesejahteraan anak-anak."
Dan status Phlda2 sebagai gen yang dicetak jatuh dengan rapi sesuai dengan ini: Manipulasi pendekatan ibu bapa ibu mungkin satu lagi cara yang seorang ayah sengaja mengenakan pengaruhnya terhadap kesejahteraan masa depan anaknya.
Untuk meneroka kemungkinan ini, satu pasukan penyelidik yang termasuk pengarang utama Hugo Creeth, ahli biologi yang bekerja di bawah pengawasan John di Cardiff University, menguji kesan tinkering dengan ekspresi fldal Phlda2 pada tikus. Biasanya, tikus yang berkembang hanya menyatakan salinan ibu Phlda2 untuk memastikan hormon-hormon plasenta ini berleluasa; menyenyapkan salinan dadah berkesan mengurangkan output arahan gen. Para penyelidik secara genetik memanipulasi embrio tetikus untuk membalikkan kedua-dua salinan Phlda2, versi yang melampau dari ibu yang optimum, atau salinan Phlda2, suatu keadaan yang mengutamakan ideal yang murni . Mereka kemudiannya menanam embrio dos tinggi dan rendah dos ini, bersama-sama dengan anak-anak normal yang menyatakan hanya salinan ibu Phlda2, ke dalam ibu-ibu yang tidak diturunkan secara genetik. Seperti yang dijangkakan, jumlah Phlda2 dalam rahim mengubah ekspresi gen saraf lewat kehamilan, mengesahkan bahawa genetik yang diubah telah memacu pengeluaran (atau kekurangannya) hormon plasenta.
Apabila anak tetikus dilahirkan, para penyelidik meneliti tingkah laku ibu-ibu baru pada hari-hari pertama selepas kelahiran, ketika penjagaan anak adalah yang paling kritikal. Ibu tikus baru menaikkan anak mereka tanpa apa-apa input dari bapa, dan mesti membahagikan masa antara penjagaan diri, memupuk beberapa anak baru dan menjaga rumah mereka. Hanya ada banyak masa di siang hari-jadi keutamaan ibu sangat memaklumkan bagaimana dia memperuntukkan masa untuk tugas-tugas ini. Pasukan ini dengan sukacitanya mendapati bahawa ibu-ibu tetikus yang membawa pups dengan Phlda2 yang minimum (dan dorongan dalam hormon ibu) menghabiskan lebih banyak masa menyusu keturunan mereka dan mempersembahkan diri mereka sendiri, dan kurang sarang membina masa. Sebaliknya, ibu-ibu yang terdedah kepada tambahan Phlda2 (dan kurang hormon ibu) menumpukan diri mereka ke bangunan sarang-pameran tetikus "pengemasan, " menurut Creeth - sebagai pengganti yang berlebihan terhadap anak-anak mereka.
Para penyelidik agak terkejut melihat ibu-ibu yang bertindak atas kesan-kesan Phlda2 yang diletupkan menghabiskan lebih banyak masa untuk bukan sahaja anak-anak mereka, tetapi juga mereka sendiri. Adakah ini bertentangan dengan keutamaan bapa? Tetapi Creeth menegaskan bahawa tikus telah memastikan kesejahteraan mereka sendiri supaya mereka dapat cenderung mencukupi untuk anak-anak mereka. Logik itu mungkin boleh dibandingkan dengan memakai topeng oksigen anda sendiri sebelum membantu anak anda dengannya-melangkau langkah pertama, dan anda mungkin berdepan dengan akibatnya.
"Kita perlu memikirkan semula apa yang mentakrifkan ibu yang baik, " jelas Creeth. "Tidak ada standard emas. Ia adalah skala keutamaan. "
Walau bagaimanapun, kerana Phlda2 juga menjejaskan khasiat janin, pups yang membawa tambahan Phlda2 juga kurang berat semasa kelahiran. Untuk memastikan perubahan otak semasa kehamilan, dan bukan bagaimana pups kelihatan atau bertindak, telah mendorong perubahan dalam tingkah laku, para penyelidik mengulang percubaan mereka, membiarkan ibu-ibu hamil dengan dos yang berbeza dari Phlda2 janin . Tetapi kali ini, sejurus selepas anak anjing itu dilahirkan, mereka ditukar untuk bayi yang baru dilahirkan dengan Phlda2 yang biasa dicetak dan hasilnya sama.
Ini dimeteraikan perjanjian untuk John dan pasukannya. "Banyak kajian telah membayangkan ini sebelum ini, tetapi tidak ada percubaan, " katanya. "Ia adalah satu tembakan dalam kegelapan apabila kami membuat keputusan untuk melakukan percubaan ini." Tetapi hasilnya adalah jelas: perbezaan dalam ekspresi gen janin semasa kehamilan telah cukup untuk mengubah minda ibu dalam cara yang berkekalan.
David Haig, seorang profesor biologi evolusi di Universiti Harvard yang mengkaji genomic imprinting, memuji kajian "elegan" dan "keputusannya yang sangat sejuk." "Kami telah lama mengetahui bahawa kehamilan mempengaruhi tingkah laku ibu selepas kelahiran, tetapi untuk menunjukkan bahawa ada kesan dari gen dalam janin yang baru, "kata Haig, yang tidak berafiliasi dengan kerja.
Kerja tim ini percaya kepada idea bahawa bapa tidak menentukan kesihatan anak melalui warisan genetik sahaja. Dalam kes-kes seperti ini, mereka juga boleh menggunakan janin sebagai utusan kimia dalam pertempuran ini antara lelaki dan wanita, yang menggerakkan keutamaan ibu terhadap penjagaan anak yang lebih perhatian.
Marisa Bartolomei, seorang profesor biologi perkembangan di University of Pennsylvania yang mempelajari pencetakan genomik, menyoroti reka bentuk "pintar dan kreatif" kajian. "Ini adalah kali pertama kita melihat bahawa gen janin menjejaskan penjagaan ibu bapa, tanpa mengira gen ibu, " kata Bartolomei, yang tidak terlibat dalam penyelidikan. "Ini bukan idea yang [banyak saintis] bercakap tentang."
Dalam kerja-kerja masa depan, John dan pasukannya berharap dapat memperoleh pemahaman yang lebih baik mengenai hormon-hormon yang sebenarnya yang mendorong kesan yang telah mereka perhatikan. Selain itu, walaupun pups dalam kajian ini nampaknya tidak mengalami sebarang kesan buruk daripada perubahan dalam penjagaan ibu, mungkin ada perubahan jangka panjang yang tidak ditangkap dalam jangka waktu pendek ini. John sangat prihatin terhadap hasil psikologi, kerana berat badan yang rendah dan kemurungan postpartum telah dikaitkan dengan gangguan perkembangan neurodik dalam anak manusia. Akhirnya, kerana masalah dengan Phlda2 didapati dalam beberapa kanak-kanak dengan berat lahir rendah, John berharap untuk menggunakan penemuan ini dan yang lain untuk memberitahu kesihatan reproduktif manusia pada masa akan datang.
Malah sebelum lahir, anak-anak menyampaikan niat bapa mereka dengan cara yang melekat. Keutamaan lelaki dan wanita tidak selalu sepadan-dan dengan cara, pencetakan adalah evolusi dengan malu-malu melambai bendera putih antara jantina bertentangan. Tetapi pada penghujung hari, satu risalah, bagaimanapun lemah, dicapai: Semua adil dalam perang cinta. "Ia kira-kira kira-kira, " kata Creeth. "Apa yang mereka mahukan pada akhirnya ... adalah yang terbaik untuk anak-anak."
