От птиц до рыб и людей — мужские особи были основой

Неврологиня Ребекка Шанский начала изучать половые различия еще в аспирантуре. Во время защиты докторской диссертации в Йельском университете, которую она закончила в 2004 году, она изучала влияние стресса на когнитивные функции и роль эстрогена. "Именно тогда я поняла, как редко можно изучать вещи, которые влияют на всех, например стресс, у обоих полов", - говорит она. На протяжении большей части истории нейронауки как научной дисциплины исследователи в основном использовали самцов мышей и крыс в качестве моделей для изучения механизмов, связывающих структуру, функции и поведение мозга.
Ситуация изменилась в США и Канаде в 2016 году, когда Национальные институты здоровья (NIH) и Канадские институты исследований в области здравоохранения ввели требование учитывать пол как биологическую переменную в финансируемых исследованиях. Эта политика была направлена на устранение чрезмерного внимания только к животным мужского пола. При этом требовалось, чтобы любые исследования только одного пола имели серьезное научное обоснование. Внезапно, говорит Шанский, "моя сфера деятельности теперь стала тем, с чем приходилось иметь дело всем".
Хотя некоторые области биологических наук, такие как акушерство и гинекология, сосредоточены на человеческих самках, их биологии все равно уделяется меньше внимания, чем более широкому спектру таксонов. Поэтому на семинаре Общества Интегративной и Сравнительной Биологии (SICB), состоявшемся в январе 2020 года под руководством репродуктивных биологинь Вирджинии Хейссен и Тери Орр, группа ученых взглянула на проблему с женской точки зрения. На семинаре под названием "Репродукция: Женский взгляд с интегративной и сравнительной точки зрения", они пригласили эксперток в области социального поведения, физиологии и экологии, чтобы пролить свет на малопонятные и недостаточно изученные аспекты женской биологии. Собрав, как назвала его Орр, "список мечты" ученых из разных таксонов и дисциплин, они выявили пробелы и предубеждения в знаниях и поставили провокационные вопросы, привлекая внимание к новым идеям и направлениям, которые появляются благодаря женскому взгляду.

На ежегодной встрече Общества Интегративной и Сравнительной Биологии, состоявшейся в январе 2020 года в Остине, штат Техас, был проведен симпозиум, посвященный исследованиям в области репродуктивной биологии с точки зрения женщин. Здесь изображены участницы симпозиума из колледжа Смита (слева направо): Хабсо Омане, Эсеза Киронде, Вирджиния Хейссен, Ши Джелкен, Бриттани Торрес, Лиза Мангиамеле. Фотография: Эсеза Киронде.

Гормональная "проблема"

Сейчас Шанский возглавляет лабораторию университета Нортистерн, где она является доцентом, и размышляет о том, как коллеги отреагировали на изменение политики в отношении пола как биологической переменной. "Я слушала, как мои коллеги жаловались на использование обоих полов в исследованиях", — говорит она. Большинство коллег-неврологинь, с которыми она общалась, использовали в качестве моделей мышей или крыс. Распространенной жалобой было то, что они не хотят изучать женские гормоны. Шанский было непонятно, почему они решили, будто обязаны этим заниматься, и она пришла к выводу, что общественные стереотипы проникают в представления ученых о животных женского пола.

В течение долгого времени в исследованиях предпочтение отдавалось крысам-самцам, поскольку ошибочно считалось, что гормоны крыс-самок сделают данные более вариативными. Фотография: Татьяна Буленкова, Новосибирск, Россия, CC BY-SA 2.0.

Долгое время считалось, что исключение самок животных из модельных систем оправдано, поскольку циркулирующие в них половые гормоны делают данные более изменчивыми. Считалось, что по сравнению с самцами самки будут генерировать более "беспорядочные" данные. Это предположение не подвергалось критическому анализу до 2014 года. Потом мета-анализ в журнале «Neuroscience and Behavioral Reviews» почти 300 исследований в области неврологии на мышах показал, что по целому ряду физиологических, клеточных, гормональных и поведенческих показателей изменчивость у самок была не выше, чем у самцов. В некоторых случаях самцы получали более вариабельные данные. Одним из факторов, способствующим высокой гормональной изменчивости самцов, являлось место их размещения.
В исследованиях по неврологии в каждой клетке обычно содержится по четыре-пять мышей, объясняет Шанский. В группах самцы устанавливают иерархию доминирования в течение нескольких дней. Этот социальный порядок влияет на уровень циркулирующих гормонов. У мышей, живущих в группах, "у альфа-самца в крови может быть в 10 раз больше тестостерона, чем у подчиненных", - говорит Шанский. Это явление, известное с начала 1980-х годов, долгое время игнорировалось, а изменчивость самцов считалась "естественной случайностью", - пишет Шанский в статье "Перспективы", опубликованной в журнале «Science» в 2019 году. По ее словам, изучение гормонов, например в нейроэндокринологии, само по себе является интересной областью, однако "мы не обязаны изучать гормоны только потому, что изучаем самок".
Но даже в изучении гормонов может присутствовать гендерная предвзятость. Будучи постдокторской исследовательницей в Техасском университете A&M, Эбби Киммитт изучала репродуктивные сроки и роль тестостерона. "Птицы довольно интересны, — говорит Киммитт, — потому что у них происходит сезонный гонадальный рецидив, то есть каждый год у них вырастают новые гонады". Считается, что эта черта характерна только для сезонных размноженцев, а у птиц она возникает из-за высоких энергетических затрат на миграцию и колебаний ресурсов, необходимых для поддержания размножения.
Когда Киммитт только пришла в область репродуктивной физиологии птиц, она заметила в литературе устойчивый перекос в сторону пола. На этот перекос обратил внимание Самуэль Каро из Нидерландского института экологии в своей работе 2012 года. Изучив результаты исследований, опубликованные в журналах по нейробиологии с июня 2003 года по июль 2011 года, Каро обнаружил, что в 41% случаев в исследованиях участвовали исключительно самцы, в 15% - исключительно самки, а в 43% - представители двух полов. Любопытствуя, изменилось ли что-нибудь к февралю 2020 года, Киммитт повторила аналогичный поиск литературы, но не обнаружила никаких существенных изменений.
Докторская работа Киммитт была посвящена темноглазому юнко, чья репродуктивная физиология и сроки самцов были подробно изучены. Киммитт исследовала различия в сроках репродукции самок, отметив, что самки юнко являются хранительницами воспроизводства. В сезон размножения юнко самки приходят в репродуктивное состояние позже самцов.
Сравнивая гормоны и экспрессию генов у подвидов юнко из мигрирующих и немигрирующих популяций, которые зимуют вместе в Аппалачских горах, она обнаружила, что самки из популяций с разным миграционным поведением также отличаются по срокам репродуктивного развития весной. Это важно с эволюционной точки зрения, поскольку несовпадение сроков репродуктивного развития — одна популяция готова раньше другой — может в конечном итоге привести к видообразованию.
Одна из трудностей, связанных с равноценным изучением обоих полов у юнко и других певчих птиц, обусловлена тем, как они ведут себя в неволе, объясняет Киммитт. Самцы легко приходят в репродуктивное состояние, реагируя на длину дня пением, ростом гонад и "ведут себя так, будто все в полном порядке", — говорит она. С самками юнко дело обстоит иначе. Некоторые из них все же приходят в репродуктивное состояние в неволе, но это происходит непоследовательно и с меньшей вероятностью. Для самок очень важны сигналы из окружающей среды и социальное взаимодействие. Поэтому, говорит Киммитт, разработанная экспериментальная схема благоприятствует изучению самцов. Она видит, что в этой области сложился менталитет, при котором самцы считаются стандартом. Исследователи имеют большой опыт работы с ними, и потому действуют по накатанной. Тем не менее Киммитт надеется, что ситуация изменится. Будучи одной из немногих в своей исследовательской группе, изучающих женщин, она говорит: "В лаборатории, где я работала, это было моей настоящей страстью", — и, конечно, сосредоточившись только на самцах, "вы узнаете лишь половину истории". Она утверждает, что ученым нужно не исключать исследования самцов, а заниматься изучением обоих полов в равной степени.

Чёрные ящики

У дрозофилы фруктовой исследования нейронных основ ухаживания были сосредоточены преимущественно на самцах. Аманда Моэринг, профессорка Университета Западного Онтарио в Лондоне (Канада), изучает генетику и нейробиологию самок дрозофилы.

Эбби Киммитт, постдок из Техасского университета A&M, работает с самками темноглазых юнко репродуктивному поведению которых исследователи уделяли мало внимания. Киммитт узнала, что самки вступают в репродуктивное состояние позже самцов и что существуют различия в сроках репродукции между мигрирующими и постоянными юнко Фотография: Кейтлин Альфорд.

Почему самцы стали основным объектом брачного поведения у дрозофилы? Моэринг не уверена, но подозревает взаимодействие нескольких факторов. Поведение самок у дрозофилы, объясняет она, часто называют "более сдержанным". Самцы дрозофилы демонстрируют ухаживания, а самки — поведение отвержения или принятия. Чтобы отвергнуть, "самка убегает от самца и бьет его по лицу", говорит она, тогда как для принятия "она должна перестать двигаться и развести крылья, чтобы позволить ему спариться". Таким образом, поведение самок "на самом деле сдержанным" не является.
Моэринг обнаруживает, что нейронная основа репродукции отличается у женщин и мужчин. В опубликованном в печати исследовании она освещает проблему, связанную с определением мужского пола в исследованиях как универсального. Часто в генетических и нейронных исследованиях, говорит Моэринг, ученые сначала ищут у самцов ген или нейрон, который вызывает или влияет на ухаживание. Затем они манипулируют этим же нейроном у самок. Если им удается заставить самок проявлять поведение, похожее на ухаживание, они говорят: "Ага, это нейрон ухаживания". Смотрите, мы заставили самок ухаживать, как самцов"". Однако у самок есть свой собственный набор поведений, на которые влияют нейроны. Изучая конкретный нейрон, который ранее связывали с ухаживанием у самцов и интерпретировали как вызывающий поведение типа ухаживания у самок, ее команда определила, что самки, у которых этот нейрон стимулирован, на самом деле не ухаживают, а ведут себя агрессивно. "Рассматривать ухаживания самцов, а затем при изучении самок манипулировать этим, чтобы доказать наличие мужских признаков — очень проблематично", говорит она, "потому что у самок есть свои собственные модели поведения".
Она подозревает, что на гендерную предвзятость в исследованиях поведения дрозофилы повлияло то, что исторически считалось, что самки - не только у дрозофил фруктовых, но и во всем животном мире - не выбирают себе партнеров. Самки считались пассивными объектами. "Это наложило отпечаток на целые поколения ученых даже после того, как люди узнали, что самки обладают преимущественным правом выбора", говорит Моэринг.
Исторически сложившееся мнение об отсутствии у самок самостоятельности проявляется не только в выборе пары на уровне особи, но и на уровне гамет. Кристин Хук, в прошлом постдок в Университете Мэриленда, провела десятилетие, исследуя посткопулятивный половой отбор у зерновок и мышей. В статье, обобщающей некоторые обсуждения на семинаре SICB, Хук подчеркивает резкое несоответствие между количеством исследований конкуренции сперматозоидов и криптического выбора самки — механизма дифференцированного использования сперматозоидов в репродуктивном тракте самки. "Абсурдно, насколько это необъективно," — говорит она.

Предвзятое отношение к самцам привело к тому, что исследователи неправильно определяют поведение дрозофил фруктовых, используя мужского самца "по умолчанию", когда речь идет о размножении и выборе пары. Здесь (слева) показаны самка drosophila innubila и самец drosophila paulistorum. Фотографии: М. Хансон (слева) и Джонатан Хаарс (CC BY-SA 4.0).

Моэринг прямо говорит о демографической ситуации в этой области в прошлом. "У вас есть целая куча человек, которые занимаются исследованиями в течение очень долгого времени и решают, по их мнению, интересные вопросы, что становится своего рода самоисполняющимся пророчеством", говорит она. Если вы решаете, в какой области сосредоточить свои исследования, и в одной из них есть множество инструментов и информации, а в другой [о женщинах] - "туманный черный ящик", то в последней сложнее начать работу". Однако Моэринг решила открыть и осветить этот черный ящик.




О чем говорит название?

Женское внимание к репродуктивной биологии также привлекает внимание к проблематичной номенклатуре.
Сара Липшутц, постдок из Университета Индианы, изучает якан - птиц, которых традиционно относят к видам с "перевернутой половой ролью". У яканов и самки, и самцы агрессивно конкурируют за пару. Самка откладывает яйца, но инкубацию и всю последующую родительскую заботу осуществляет самец. "Перевернутая половая роль" - броская фраза, которую, по признанию Липшутц, она использует в некоторых своих публикациях. Однако, говорит она, "нам нужно переосмыслить терминологию".
В фразе "перевернутая половая роль" заложены все эти предположения о том, какими должны быть самки", — говорит Липшутц. Систему спаривания яканов иногда описывают как систему, в которой самки конкурируют, а самцы заботятся. Это верно, объясняет она. Но также часто предполагается, что самцы яканов — более избирательный пол. Однако у этих птиц очень мало известно о выборе партнера. "Когда мы ограничены подобной терминологией и ожиданиями, мы можем упустить потенциал для новых исследований", говорит она.
Другой пример, используемый в эндокринологии, объясняет Липшутц, — это термин "маскулинизированный" и представление о том, что тестостерон — это "мужской гормон". Это вводит в заблуждение, говорит Липшутц, потому что у женщин тоже есть молекулярный механизм для выработки тестостерона и реакции на него. Мужчины также вырабатывают гормон эстроген. Вместо того чтобы присваивать гормонам мужское или женское начало, предлагает она, почему бы просто не говорить о действии самого гормона?
К подобной практике также призывает группа шведских ученых-эволюционистов, опубликовавших в феврале 2020 года в журнале «Evolutionary Biology» рекомендации, направленные на устранение гендерных предубеждений в исследовательских предположениях, использовании языка, обобщениях, интерпретации наблюдений и дизайне исследований. Ведущая авторка статьи — эволюционная экологиня Ингрид Аннесьё (Ingrid Ahnesjö) из Уппсальского университета в Швеции. Она изучает организм рыбы-иглы, известный своей мужской беременностью.
Руководство, разработанное в сотрудничестве с аспирантками ее кафедры, задумывалось конструктивным. "Мы не хотели писать работу, которая представляет собой список претензий", — говорит Аннесьё. Вместо этого в рекомендации входит критическое осмысление предположений, прозрачность, тщательный анализ литературы, попытка изучения всех полов и обоснование исследований только одного пола. Они также советуют исследовательницам следить за использованием языка и избегать антропоморфизмов и гендерно-стереотипных терминов, включая мужественность, женственность, развод и супружескую измену. Наконец, они советуют быть осторожными в обобщениях, не считать, что один пол полностью представляет популяцию или вид, и не придавать исключительного значения результатам, которые не соответствуют предположениям или шаблонам, а рассматривать их как формы вариативности.
Если более прямо, то "смысл в том, чтобы заниматься наукой лучше" — говорит Аннесьё, добавляя, что многие люди не признают, что наука подвержена социальному влиянию и гендерным предубеждениям. "Существует разнообразие в воспроизводстве. Конечно, мы смотрим на закономерности, но, если у нас стереотипное мышление, мы не увидим разнообразия".
В начале своей карьеры она называла изучаемую ею исключительную систему родительских ролей у рыб-игл "перестановкой половых ролей". Но не теперь. Это термин, который не имеет универсального биологического значения, имеет тенденцию делать конкуренцию между самками чем-то исключительным, а также "является очень бинарным", — говорит она.
Бинарные предубеждения — это то, о чем много размышлял и писал нейробиолог Дэниел Пфау (они, их). Пфау интересуется тем, как внутренняя и внешняя среда организма может влиять на мозг. Сначала он изучал, как размер территории ящерицы и уровень тестостерона влияют на территориальное поведение и мозг. Сейчас Пфау изучает, как окружающая среда влияет на поведение и половые различия мышей, анализируя количество и размер различных клеток мозга.
Свои успехи в STEM Пфау связывает с поддержкой наставников, которые делали квир идентичности видимыми в биологии. Как человек, долгое время изучавший половые различия, Пфау замечает, что "многие ученые говорят о [бинарных] половых различиях так, будто это непреложные факты" из-за успешности этой модели. Пфау утверждает, что изучение мужских и женских различий необходимо, но "мы сосредоточились на самой модели и забыли, что есть и другие вариации, достойные исследования". Что касается устранения предвзятости в терминологии, Пфау предлагает исследователям перестать использовать формулировки, автоматически разделяющие пол на две категории. Утверждая, что в исследовании изучаются "два пола", вместо "оба пола", Пфау признает бинарный пол в качестве модели, отмечая, что многие виды, такие как рыба-удильщик, не имеют четкого разделения полов или демонстрируют несколько фенотипов в рамках одного пола.

У якан оба пола борются за пару, и самец берет на себя инкубацию и уход за птенцами. Самки (слева) обычно крупнее, как показано на примере этой пары ваттных жаканов в Панаме. Фотография: Эван Дж. Бак. Постдокторант Сара Липшутц из Университета Индианы говорит, что такие термины, как "смена половой роли" и "маскулинизация", являются проблематичными и ограничивают процесс и разнообразие научных исследований. Фотография: Хосе Алехандро Рамирес Сильва.

Выходя за рамки предубеждений: взгляд в будущее

Вирджиния Хейссен из колледжа Смита в Массачусетсе много лет размышляла о том, как гендерные предубеждения влияют на репродуктивную биологию гормонов и поведения сумчатых. Среди предубеждений она выделяет предвзятый гендерный уклон в сторону мужчин, человекоцентричные предубеждения, а также предубеждения в области медицины.
Хейссен считает, что область репродуктивной биологии исторически формировалась мужской точкой зрения. Она внимательно изучила язык в репродуктивной биологии на предмет гендерной окраски и отметила, что даже в специальной области акушерства и гинекологии используется терминология с предвзятым мужским взглядом, например, «вагина», которая происходит от латинского слова «ножны».
Гендерные оценочные суждения пронизывают язык акушерской медицины, утверждает Хейссен. Термин «выкидыш», например, предполагает, что мать виновата в выкидыше плода (англ. miscarrying – буквально “неправильно несущая”), вместо более вероятного сценария, что плод оказался дефектным. “Гестационная потеря” или “потеря беременности”, добавляет она, являются более ценностно-нейтральными терминами для одного и того же процесса.
Такие предубеждения могут быть незаметными и едва уловимыми. Например, в академических текстах при сравнении мужчин и женщин часто перечисляется сначала мужчина, потом женщина. Учебники биологии, как обнаружили Хейссен и Орр, имеют тенденцию иллюстрировать мейоз как мужской сперматогенез чаще, чем женский оогенез. То же касается и диаграмм, где сравниваются мужчины и женщины – первенство часто отдается мужчинам: они либо первее, либо выше. Это то, чего студентки биологии и медицины были приучены не замечать.
Подобная гендерная предвзятость отмечена и в медицинском образовании. В исследовании 2014 года, опубликованном в журнале Journal of Anatomy, в котором рассматривались восемь широко используемых учебников по анатомии, так же как и студенты-медики Кардиффского университета и Парижского университета Декарта, Сьюзан Морган и ее коллеги пришли к выводу, что большинство учебников по анатомии имеют гендерную предвзятость. Мужская анатомия и физиология часто представлялись как норма, а женское тело представлялось только для того, чтобы показать, чем оно отличается. Это, с замечаний авторов, наносит значительный ущерб информации, необходимой для надлежащей медицинской практики. Действительно, необходимость бОльших “гендерных перспектив” в медицинских учебных программах признается на правительственном уровне во многих странах.

Как и у многих других животных, исследования репродуктивного поведения летучих мышей были сосредоточены на самцах. Исследовательница Тери Орр из Университета штата Нью-Мексико исправляет эту ситуацию. Здесь показаны плодовые летучие мыши. Фотография: Mike's Birds из Риверсайда, Калифорния, CC BY-SA 2.0

Экспертка по гендерным различиям в клинических испытаниях Натали ДиПьетро Магер, профессорка фармацевтической практики в Университете Северного Огайо, отмечает огромные последствия “талидомидовой трагедии” по сей день. Талидомид, назначаемый с конца 1950-х годов для лечения тошноты во время беременности, позже оказался причиной серьезных дефектов у новорожденных детей. Благодаря этому многие производители начали исключать женщин детородного возраста из испытаний лекарств. «Это создает большую проблему, ведь когда эти лекарства будут одобрены на рынке, женщины будут их принимать», — говорит она. «Это замкнутый круг: вы пытаетесь обезопасить одних людей в клинических испытаниях, но потенциально подвергаете миллионы других людей опасному воздействию препарата, как только он появится на рынке». Однако маятник наконец качнулся обратно, и испытания лекарств должны включать женщин, если нет веских причин этого не делать.
Магер также отмечает, что у женщин проявления различных заболеваний могут быть разными, «что связано с полом», говорит она, отмечая в качестве одного из хорошо известных примеров сердечные заболевания. Также и с гендерной точки зрения есть свидетельства того, что «к женщинам могут не относиться так серьезно, если они приходят в отделение неотложной помощи с жалобами на признаки и симптомы», — говорит она. Многочисленные исследования показали предвзятость в отношении женщин при лечении боли.
Теперь, когда у NIH есть четкие требования по включению женщин в клинические исследования, другие области изучают свою собственную практику. «У нас действительно нет требования включать два пола в исследования в эволюции и экологии» и «я бы хотела это увидеть», говорит Хлоя Джозефсон, еще одна участница семинара SICB. В Университете Айдахо она изучает, как хронический стресс влияет на молоко матери и физиологию ее потомства. Лактация — одна из наиболее энергозатратных фаз жизненного цикла млекопитающих, но она также является «одной из наименее изученных областей биологии самки человека».
Джозефсон утверждает – исследователям нужны методы, работающие конкретно для женщин, чтобы эффективнее их изучать. Например, один из часто используемых методов создания иммунного ответа — это введение инъекции гемоцианина моллюска-замочной скважины (Keyhole Limpet Hemocyanin). По истечении стандартного периода времени кровь собирается и считается репрезентативной для пиковой реакции. Однако время этой реакции основано на исследованиях нерепродуктивных мужчин. «Проблема возникает, когда мы пытаемся применить ее к женщинам», — говорит Джозефсон. Она обнаружила, что пик и прогрессирование иммунного ответа у женщин отличаются, что связано с энергетическими потребностями воспроизводства. «Нам нужно проверить наши методологии, чтобы убедиться, что они сосредоточены на женщинах и действительно отражают результат, к которому мы стремимся; в противном случае данные просто не будут в полной мере отражать то, что происходит».
Орр, доцентка Университета штата Нью-Мексико, изучает репродуктивную биологию летучих мышей. Ее исследования, среди прочего, изучают половой отбор и половой конфликт в эволюции гениталий, которые у летучих мышей исторически были смещены в сторону большего знания о самцах. Этот факт она начала исправлять, расширяя анатомические и физиологические знания самок летучих мышей. Как человек с совмещенным образованием в сфере антропологии и биологии, полученным в годы учебы на бакалавриате, Орр говорит, что знание антропологии научило ее подвергать сомнению даже собственную точку зрения. «Я не знаю, почему это не особо распространено в науке», — говорит Орр, хотя и настроена оптимистично. Репродуктивная биология, как и многие другие научные области, отстает от меняющегося социального и культурного климата. Но, утверждает Орр, люди с каждым годом все больше осознают проблемы разнообразия и инклюзивности, а также тот факт, что наука не беспристрастна. «Я думаю, что все действительно меняется».






Заметка об авторке

Лесли Эванс Огден — бывшая экологиня дикой природы, ставшая теперь мультимедийной журналисткой. Проживает недалеко от Ванкувера, Канада. Ее работы появляются в СМИ по всему миру. Является создательницей, сценаристкой и помощницей режиссера телевизионного документального фильма CBC Nature of Things 2018 года “Stay at Home Animal Dads” («Оставайтесь дома, отцы-животные»).




Lesley Evans Ogden
BioScience, Volume 71, Issue 3, March 2021, Pages 216–222.

Переводчицы:
@arqvol (Анеля О.)
@mloverless (M Loverless)

Made on
Tilda