Соотношение длины пальцев и его связь с гормональным фоном.

Введение

Соотношение длин пальцев, наблюдение о частотах ведущих цифр чисел.

Соотношение пальцев – это отношение длин различных пальцев одной руки. В современных науках соотношение 2D:4D стало наиболее часто изучаемым и рассчитывается путем деления длины указательного пальца на длину безымянного пальца той же руки. Некоторые исследования утверждают, что в среднем у мужчин соотношение 2D:4D ниже, чем у женщин, однако существуют исследования, демонстрирующие противоречивые результаты. Хотя ряд исследований заявляет о корреляции между соотношением 2D:4D и различными физическими и поведенческими характеристиками, эти исследования подвергаются критике из-за невоспроизводимости или противоречивости полученных данных. Недавно признание также получило измерение пальцев на тыльной стороне руки – от кончика пальца до выступающей части проксимальной фаланги (которая образуется при сгибании пальца на 90 градусов относительно ладони). Исследование показало, что по сравнению с коэффициентом, измеренным на ладони, коэффициент, измеренный на тыльной стороне, является лучшим показателем костного соотношения пальцев. Другие соотношения пальцев также рассчитываются аналогичным образом на одной и той же руке. Предполагается, что из-за использования различных методик и оборудования (таких как штангенциркули, рентгенография и фотокопии) исследователи намеренно фиксируют несколько измерений и сообщают только о тех, которые демонстрируют значимые результаты, что является формой предвзятости при публикации данных.

Корреляции

Соотношение двух пальцев, в частности, пальца 2 (указательного пальца) и 4 (кольцевого пальца), предположительно, подвержено влиянию гормонов, воздействующих на плод, в особенности тестостерона и других андрогенов; таким образом, соотношение 2D:4D может рассматриваться как приблизительная мера пренатального воздействия андрогенов, при этом более низкие значения 2D:4D указывают на более высокое пренатальное воздействие андрогенов. Существуют также исследования, предполагающие, что на соотношение 2D:4D в ладони влияет пренатальное воздействие эстрогена, и что оно, следовательно, отрицательно коррелирует не только с пренатальным тестостероном, но и с пренатальным соотношением тестостерона к эстрогену (T:O). Однако различные исследования поставили под сомнение вышеупомянутые выводы. Мета-анализ 54 исследований (с участием 8077 человек) не выявил корреляции между соотношением пальцев и уровнем тестостерона у взрослых (44 исследования), изменениями уровня тестостерона (6 исследований) и пренатальным уровнем тестостерона (10 исследований). Исследователи пришли к выводу, что, учитывая отсутствие подтверждения этой связи, вызывает опасения, что в работах часто используется 2D:4D в качестве заменителя тестостерона. Другое исследование также не обнаружило связи между соотношением 2D:4D и уровнем тестостерона или эстрадиола, или даже соотношением тестостерона к эстрадиолу. Крупнейшее исследование 2D:4D, проведенное по состоянию на 2018 год, не обнаружило доказательств того, что 2D:4D является маркером пренатального воздействия андрогенов, и одна часто цитируемая работа на эту тему остаётся без подтверждения.

Исследование, измерявшее 2D:4D у умерших плодов, показало, что это соотношение имеет половой диморфизм, будучи ниже у мужчин, чем у женщин. Однако, сравнивая степень полового диморфизма у взрослых и детей, исследователи обнаружили, что она была схожа с таковой у детей, но ниже у взрослых. Это привело авторов к предположению, что на соотношение пальцев также влияет постнатальное развитие. Аналогично, исследование людей из Польши выявило статистически значимую корреляцию между соотношением пальцев и возрастными группами (дети, молодые люди и взрослые) как у мужчин, так и у женщин в левой руке, но только у женщин – в правой. В отношении пальцевых соотношений ладони сильный половой диморфизм наблюдается у второго пальца. В отношении пальцевых соотношений тыльной стороны руки, напротив, сильный половой диморфизм наблюдается у пятого пальца, при этом у женщин он в среднем короче. Более того, по сравнению с соотношением пальцев ладони, соотношение пальцев тыльной стороны руки является лучшим индикатором костного соотношения пальцев. Статистически значимая разница между полами в выборке из 201 мужчины и 109 женщин была установлена еще в 1930 году, после чего эта разница в значительной степени была забыта или проигнорирована. В 1983 году Гленн Уилсон из Королевского колледжа Лондона опубликовал исследование, изучавшее корреляцию между напористостью у женщин и их соотношением пальцев, которое показало, что женщины с более низким соотношением 2D:4D сообщали о большей напористости. Это было первое исследование, в котором изучалась корреляция между соотношением пальцев и психологической чертой у представителей одного пола. Уилсон предположил, что на структуру скелета и личность одновременно влияют уровни половых гормонов в утробе матери, и развил идею о том, что данный индекс является маркером пренатальных половых гормонов. С тех пор исследования по этой теме получили широкое распространение во всем мире. С 2006 года соотношение пальцев 2D:4D используется наряду с другими методами в попытке понять палеолитические ручные трафареты, найденные в доисторических европейских и индонезийских пещерных рисунках. Исследование 2009 года, опубликованное в Biology Letters, утверждает: «Половые различия в 2D:4D в основном обусловлены смещением вдоль общей аллометрической линии с ненулевым пересечением, что означает, что 2D:4D неизбежно уменьшается с увеличением длины пальца, и тем фактом, что у мужчин пальцы длиннее, чем у женщин», что может быть причиной половых различий в соотношении пальцев и/или любого предполагаемого гормонального влияния на эти соотношения. В статье 2011 года, написанной Чжэнгуи Чжэном и Мартином Дж. Коном, сообщается: «Соотношение 2D:4D у мышей контролируется балансом андрогенов и эстрогенов в течение узкого окна развития пальцев». В течение этого периода, если плод подвергается воздействию андрогенов (точный уровень которых, как считается, имеет половой диморфизм), скорость роста четвертого пальца увеличивается, что можно увидеть, анализируя соотношение 2D:4D у разнояйцевых близнецов разного пола, где самка подвергается воздействию избытка андрогенов от своего брата в утробе матери и, следовательно, имеет значительно более низкое соотношение 2D:4D. Важно отметить, что надежной корреляции между уровнем половых гормонов у взрослого человека и его соотношением 2D:4D не обнаружено, что указывает на то, что именно воздействие в утробе матери вызывает это явление. Марта Коваль и другие исследователи в 2020 году опубликовали статью, предоставляющую дополнительные доказательства отсутствия связи между уровнем тестостерона у взрослых и соотношением 2D:4D, подчеркивая, что уровень тестостерона коррелирует с другими факторами (такими как курение, вес тела и диета), которые могут повлиять на связь между 2D:4D и уровнем тестостерона у взрослых. Последующие исследователи не смогли воспроизвести их результаты и раскритиковали Мэннинга и Финка за публикацию работ, которые не выдерживают критики, несмотря на острую необходимость в качественной науке во время пандемии, которая информирует медицинские решения. В ответ Джон Т. Мэннинг раскритиковал исследователей за то, что они не учли этническую принадлежность.

A study measuring the 2D:4D of deceased fetuses found the ratio to be sexually dimorphic, being lower in men than in women. However, when comparing the extent of the sexual dimorphism to adults and children, the researchers found the extent was similar to children but lower than adults. This led the authors to suggest that the digit ratio is also affected by the postnatal development process. Similarly, a study of people from Poland found a statistically significant correlation between digit ratio and age groups (divided by children, young adults and adults) for both males and females in the left hand, but only for women with the right hand. In palmar digit ratios, strong sexual dimorphism occurs in those of digit 2. In dorsal digit ratios, in contrast, strong sexual dimorphism occurs in those of digit 5, with women having shorter fifth digits on average. Moreover, compared to palmar digit ratio, dorsal digit ratio is a better indicator of bone digit ratio. with the statistically significant sex difference in a sample of 201 men and 109 women established by 1930, after which time the sex difference appears to have been largely forgotten or ignored. In 1983, Glenn Wilson of King's College London published a study examining the correlation between assertiveness in women and their digit ratio, which found that women with a lower 2D:4D ratio reported greater assertiveness. This was the first study to examine the correlation between digit ratio and a psychological trait within members of the same sex. Wilson proposed that skeletal structure and personality were simultaneously affected by sex hormone levels in utero. and further developed the idea that the index was a marker of prenatal sex hormones. Since then, research on the topic has burgeoned around the world. Since 2006, 2D:4D digit ratios have been used alongside other methods in an attempt understand Palaeolithic hand stencils found in prehistoric European and Indonesian cave painting. A 2009 study in Biology Letters argues: "Sexual differences in 2D:4D are mainly caused by the shift along the common allometric line with non zero intercept, which means 2D:4D necessarily decreases with increasing finger length, and the fact that men have longer fingers than women", which may be the basis for the sex difference in digit ratios and/or any putative hormonal influence on the ratios. A 2011 paper by Zhengui Zheng and Martin J. Cohn reports "the 2D:4D ratio in mice is controlled by the balance of androgen to estrogen signaling during a narrow window of digit development". During this period if the fetus is exposed to androgens, the exact level of which is thought to be sexually dimorphic, the growth rate of the 4th digit is increased, as can be seen by analyzing the 2D:4D ratio of opposite sex dizygotic twins, where the female twin is exposed to excess androgens from her brother in utero, and thus has a significantly lower 2D:4D ratio. Importantly, there has been no reliable correlation between the sex hormone levels of an adult and the individual's 2D:4D, which implies that it is strictly the exposure in utero that causes this phenomenon. Marta Kowal alongside other researchers in 2020 published a paper providing more evidence that there is no relationship between adult testosterone levels and 2D:4D ratio, highlighting that testosterone levels are correlated with other factors (such as smoking, body weight, and diet) that would impact the relationship between 2D:4D and an adult's testosterone level. Subsequent researchers failed to replicate their findings, and criticised Manning and Fink for publishing papers that fail under scrutiny despite the urgent need for high quality science during the pandemic that informs medical decisions. In a response, John T. Manning criticized the researchers for not controlling for ethnicity.

Доказательства андрогенного эффекта

Половая разница в соотношении 2D:4D наблюдается у людей еще до рождения. Соотношение тестостерона к эстрадиолу, измеренное в 33 образцах, полученных при амниоцентезе, коррелировало с последующим соотношением 2D:4D у ребенка. Ряд исследований демонстрируют, что соотношения длины пальцев наследуются. В неклинической выборке женщин соотношение длины пальцев коррелировало с анагенитальным расстоянием в ожидаемом направлении. Иными словами, у женщин с большим анагенитальным расстоянием, что свидетельствует о более высоком уровне воздействия андрогенов в пренатальном периоде, наблюдалось меньшее соотношение длины пальцев.

Расстройства полового развития

У женщин с врожденной гиперплазией надпочечников (ВГН), которая приводит к повышенному уровню андрогенов до рождения, в среднем наблюдается более низкий и более маскулинизированный показатель 2D:4D. Другие возможные физиологические эффекты включают увеличение клитора и неглубокую влагалище. Мужчины с ВГН имеют меньший (более маскулинизированный) показатель соотношения пальцев, чем мужчины контрольной группы. Эти показатели свидетельствуют о том, что мужчины с ВГН подвергаются воздействию более высоких пренатальных концентраций общего количества андрогенов, чем мужчины контрольной группы. Более высокий показатель 2D:4D наблюдается у мужчин с синдромом Клайнфельтера, у которых снижена секреция тестостерона на протяжении всей жизни по сравнению с контрольными мужчинами, чем у их отцов или контрольных мужчин. Мужчины с генами, кодирующими андрогенные рецепторы, менее чувствительные к тестостерону (из-за большего количества CAG-повторов), имеют более высокий, то есть более феминизированный, показатель соотношения пальцев. Имеются сообщения о неудачах в воспроизведении этого результата. Однако мужчины, несущие андрогенный рецептор с большим количеством CAG-повторов, компенсируют меньшую чувствительность рецептора, секретируя больше тестостерона, вероятно, в результате снижения отрицательной обратной связи на гонадотропины. Таким образом, неясно, следует ли ожидать корреляции между 2D:4D и количеством CAG-повторов, даже если 2D:4D точно отражает пренатальный уровень андрогенов. XY-индивидуумы с синдромом нечувствительности к андрогенам (СНА) из-за дисфункционального гена андрогенного рецептора проявляются как женщины и имеют в среднем феминизированный показатель соотношения пальцев, что соответствует прогнозу, если андрогенные гормоны влияют на это соотношение. Этот вывод также демонстрирует, что половое различие в соотношении пальцев не связано с Y-хромосомой как таковой.

Объяснение эффекта соотношения цифр

Неясно, почему соотношение длины пальцев может зависеть от пренатальных гормонов, при этом исследования подтверждают отсутствие связи между соотношением длины пальцев и пренатальными гормонами. Плейотропия – влияние генов на множество признаков – также может играть роль. Прямое воздействие половых гормонов на рост костей может быть причиной, посредством регуляции генов Hox в развитии пальцев или независимо от этих генов. Также неясно, почему соотношение длины пальцев на правой руке более чувствительно, чем на левой, что подтверждается большей разницей между полами на правой руке. Однако, поскольку различий между правой и левой рукой в половом диморфизме костного (2D:4D) и дорсального соотношения длины пальцев не обнаружено, а дифференциальное расположение сгибательных складок вносит вклад в половые различия в ладонном соотношении длины пальцев, эта вариативность значительно больше, чем различия между полами; как выразился Мэннинг, "различия между поляком и финном больше, чем между мужчиной и женщиной". Стандартные отклонения, связанные со средним значением 2D:4D, значительны. Например, соотношение для детей хань (0,954±0,032) допускает значение до 0,922, а для детей с Ямайки (0,935±0,035) – до 0,970. Таким образом, доверительные интервалы некоторых этнических групп перекрываются. Исследование 2008 года, проведенное Лу и др., показало, что средние значения 2D:4D у хуэй и хань в Нинся были ниже, чем в европейских странах, таких как Великобритания. В 2007 году Manning и др. также обнаружили, что среднее значение 2D:4D варьировало между этническими группами: более высокие значения наблюдались у европейцев, некитайских азиатов и жителей Ближнего Востока, а более низкие – у китайцев и афроамериканцев. Два исследования изучали, обусловлены ли географические различия в соотношении 2D:4D различиями в генофонде или влиянием каких-либо факторов окружающей среды, связанных с широтой (например, воздействием солнечного света или различной продолжительностью светового дня). Результаты показали, что географические различия в соотношении 2D:4D обусловлены различиями в генетическом пуле, а не географической широтой. Инбридинг (родственное скрещивание) снижает соотношение 2D:4D у потомства, что может объяснять некоторые географические и этнические различия в соотношении 2D:4D, поскольку уровень инбридинга зависит, в частности, от религии, культуры и географии.

It is not clear why digit ratio might be influenced by prenatal hormones, with studies supporting the notion there is no relationship between digit ratios and prenatal hormones. have been implicated in affecting these multiple traits (pleiotropy). Direct effects of sex hormones on bone growth might be responsible, either by regulation of Hox genes in digit development or independently of such genes. Likewise, it is unclear why digit ratio on the right hand should be more responsive than that on the left hand, as is indicated by the greater sex difference on the right than the left. However, because no right–left difference has been found in sexual dimorphism of bone digit ratios (2D:4D) and dorsal digit ratios and because differential placing of flexion creases contributes to sex differences in palmar digit ratio, This variation is far larger than the differences between sexes; in Manning's words, "There's more difference between a Pole and a Finn, than a man and a woman." The standard deviations associated with each given 2D:4D mean are considerable. For example, the ratio for Han children (0.954±0.032) allows for a ratio as low as 0.922, while the ratio for Jamaican children (0.935±0.035) allows for a ratio as high as 0.970. Thus, some ethnic groups' confidence intervals overlap. A 2008 study by Lu et al. found that the mean values of 2D:4D of the Hui and the Han in Ningxia were lower than those in European countries like Britain. In 2007, Manning et al. also found that mean 2D:4D varied across ethnic groups with higher ratios for Whites, non Chinese Asians, and Middle Easterners and lower ratios in Chinese and Black samples. Two studies explored the question of whether geographical differences in 2D:4D ratios were caused by gene pool differences or whether some environmental variable associated with latitude might be involved (e. g., exposure to sunlight or different day length patterns). The conclusions were that geographical differences in 2D:4D ratio were caused by genetic pool differences, not by geographical latitude. Consanguineous parentage (inbreeding) has been found to lower the 2D:4D ratio in offspring, which may account for some of the geographical and ethnic variation in 2D:4D ratios, as consanguinity rates depend on, among others, religion, culture, and geography.

Цифровое соотношение и развитие

Существуют некоторые данные, свидетельствующие о том, что соотношение 2D:4D может также служить индикатором развития и роста человека. Рональдс и др. (2002) показали, что у мужчин с весом плаценты выше среднего и меньшей длиной от макушки до пяток новорожденного в зрелом возрасте наблюдались более высокие значения 2D:4D. Кумар и др. сообщили, что аналогичное влияние предпочтения руки на длину пальцев и соотношение 2D:4D проявляется противоположным образом у детей и взрослых. Более того, исследования корреляции 2D:4D с формой лица позволяют предположить, что воздействие тестостерона в раннем возрасте может накладывать определенные ограничения на последующее развитие. Было установлено, что пренатальное соотношение половых стероидов (оцениваемое по 2D:4D) и фактический хромосомный половой диморфизм по-разному влияют на черты лица, однако воздействуют на форму лица мужчин и женщин по схожим закономерностям. Финк и др. (2004) обнаружили, что мужчины с низким (указывающим на высокий уровень тестостерона) и женщины с высоким (указывающим на высокий уровень эстрогена) соотношением 2D:4D демонстрируют более высокую степень симметрии лица.

Критика

Соотношение длины пальцев получило внимание в основных СМИ из-за предполагаемых корреляций со здоровьем и поведением. Критики отмечают, что исследования часто не демонстрируют умеренной или сильной статистической значимости, последовательно не воспроизводятся и бесполезны в качестве прокси-переменной. Хотя исследования соотношения длины пальцев иногда показывают статистическую значимость, исследователей критикуют за то, что они не учитывают большую часть вариативности в данных – в одном из наиболее широко освещаемых исследований не было учтено 96% вариаций. Кроме того, скептицизм связан с обилием исследований, не выявляющих причинно-следственной связи между соотношением длины пальцев и предполагаемыми признаками, исследованиям, которым часто не хватает теоретического обоснования. Это особенно проблематично в случаях, когда связь, вероятно, слабая, например, с пренатальным тестостероном и физическими, медицинскими или поведенческими особенностями. Исследователи также указывают на то, что изучение соотношения длины пальцев является примером продолжающегося кризиса воспроизводимости, но часто приводит к противоречивым результатам или не выдерживает более тщательной проверки. Исследовательская группа Нэнси Берли продемонстрировала половой диморфизм у зебровых амадин и обнаружила корреляцию между соотношением длины пальцев у самок и силой их предпочтения половых признаков у самцов. Альжбета Таларовичева и ее коллеги обнаружили у крыс, что повышенный уровень тестостерона в пренатальный период может влиять на длину четвертого пальца, соотношение 2D:4D и двигательную активность в открытом поле. Питер Л. Хёрд, Теодор Гарланд-младший и их студенты изучали соотношение 2D:4D в задних конечностях линий мышей, селективно выведенных для высокой добровольной активности на беговом колесе (см. экспериментальную эволюцию). У этих мышей с высокой активностью наблюдается повышенное значение 2D:4D. Эта кажущаяся "феминизация" противоположна связи между 2D:4D и физической подготовкой у людей и трудно согласовывается с идеей о том, что 2D:4D является надежным показателем воздействия андрогенов в пренатальном периоде у мышей. Авторы предполагают, что 2D:4D может точнее отражать влияние глюкокортикоидов или других факторов, регулирующих различные гены. У фазанов было показано, что соотношение длины второго и четвертого пальцев стопы подвержено влиянию манипуляций с тестостероном в яйце. Исследования на мышах показывают, что пренатальные андрогены в основном действуют, стимулируя рост четвертого пальца.

The digit ratio has received attention within mainstream media because of supposed correlations with health and behavior, Critics have found research to be lacking moderate to strong statistical significance, consistently failing to be replicated, and useless as a proxy variable. Although research into digit ratios appears to find statistical significance, there has been criticism of researchers for failing to account for a majority of the variation within a dataset, with one of the most highly publicized papers on the topic failing to account for 96% of variation. Furthermore, skepticism has also been attributed to an abundance of research lacking a cause and effect relationship between digit ratio and supposed traits, research that often lacks any theoretical motivation. This is especially problematic in cases where the relationship is likely to be weak, such as prenatal testosterone. and physical, medical or behavioral conditions. Researchers have also pointed out that research into the digit ratio is illustrative of the ongoing replication crisis. but have often found contradictory results, or failed closer scrutiny. Nancy Burley's research group has demonstrated sexual dimorphism in zebra finches, and found a correlation between digit ratio in females and the strength of their preference for sexually selected traits in males. Alžbeta Talarovičová and collaborators found in rats that elevated testosterone during the prenatal period can influence 4D length, the 2D:4D ratio, and open field motor activity. Peter L. Hurd, Theodore Garland Jr., and their students have examined hindlimb 2D:4D in lines of mice selectively bred for high voluntary wheel running behavior (see experimental evolution). These high runner mice exhibit increased 2D:4D. This apparent "feminization" is opposite to the relation seen between 2D:4D and physical fitness in human beings, and is difficult to reconcile with the idea that 2D:4D is a clear proxy for prenatal androgen exposure in mice. The authors suggest that 2D:4D may more accurately reflect effect of glucocorticoids or other factors that regulate any of various genes. In pheasants, the ratio of the 2nd to 4th digit of the foot has been shown to be influenced by manipulations of testosterone in the egg. Studies in mice indicate that prenatal androgen acts primarily by promoting growth of the fourth digit.