قدرت باروری در اغلب حیوانات برخلاف انسان با افزایش سن کاهش نمی‌یابد

باروری انسان با افزایش سن کاهش پیدا می‌کند، زیرا اسپرم‌ها و تخمک‌های افراد مسن نسبت به اسپرم‌ها و تخمک‌های افراد جوان کم‌تر یا ضعیف‌تر است. تولیدمثل در سنین بالا نه تنها بر باروری خود فرد اثر دارد، بلکه می‌تواند باروری، میزان بقا و عملکرد فیزیکی و شناختی فرزندان حاصل را نیز کاهش دهد.

طول عمر انسان‌ها درحال‌حاضر بیشتر از طول عمر انسان‌ها در قرن گذشته است. این افزایش سریع و اخیر در طول عمر ممکن است یکی از دلایل این موضوع باشد که چرا انسان‌ها ازنظر تولیدمثلی سریع‌تر از حیوانات دیگر پیر می‌شوند. سرعت پیر شدن تولیدمثلی ما هنوز کند نشده است تا با طول عمر بیشتر ما مطابقت داشته باشد.

حیوانات همچنین ممکن است با فشار تکاملی بیشتری برای به حداکثر رساندن ظرفیت تولیدمثلی خود در تمامی سنین مواجه شوند، زیرا بیشتر حیوانات در کل طول زندگی خود تولیدمثل می‌کنند. اما این موضوع درمورد انسان‌ها صدق نمی‌کند و ما به‌ندرت در هنگام پیری تولیدمثل می‌کنیم. علاوه‌بر‌این، ما نسبت به اجداد خود فرزندان کمتری داریم. این امر موجب می‌شود انتخاب ژن‌هایی را که تولیدمثل انسان را بهبود می‌دهند، برای انتخاب طبیعی دشوارتر شود، زیرا در سطح جمعیت تنوع کمتری در باروری وجود دارد.

در بسیاری از گونه‌ها، ماده‌ها و نرها ازنظر تولیدمثلی با سرعت‌های متفاوتی پیر می‌شوند. به‌عنوان مثال، در گرگ‌های سرخ باروری نرها با افزایش سن کاهش پیدا می‌کند، اما در ماده‌ها این‌طور نیست. اگرچه، در برکه‌ماهی‌های ماده، کاهش باروری با افزایش سن شدیدتر از نرها است. در انسان‌ها، زنان بیشتر از مردان عمر می‌کنند، اما زودتر از مردان نابارور می‌شوند.

در برخی گونه‌ها ازجمله انسان‌ها، که ماده‌ها به بزرگ کردن نوه‌ها کمک می‌کنند، ماده‌ها خیلی بیشتر از سن تولیدمثل عمر می‌کنند. یک توضیح تکاملی برای این موضوع آن است که زنان مسن با کمک به بقای بستگان خود و بزرگ کردن بچه‌ها بهتر می‌توانند ژن‌های خود را به نسل‌های بعد منتقل کنند تا اینکه خودشان تولیدمثل کنند.

فرضیه دیگر می‌گوید مردان ممکن است ازنظر باروری سریع‌تر پیر شوند، زیرا دی‌ان‌ای اسپرم درمقایسه‌با دی‌ان‌ای تخمک جهش‌های بیشتری را در خود جمع می‌کند. اسپرم نسبت به تخمک دارای ماشین‌آلات ترمیم دی‌ان‌ای ضعیف‌تری است که موجب می‌شود نرها در مقایسه با ماده‌ها، در سنین بالاتر جهش‌های بیشتری را به نسل بعد منتقل کنند.

دو جنس همچنین با فشارهای محیطی متفاوتی رو‌به‌رو هستند. برای مثال، در بسیاری از پستانداران وقتی نرها (اما نه ماده‌ها) بالغ می‌شوند، از گروه خانواده جدا می‌شوند. این نوع فشار محیطی منجر به تفاوت در استراتژی‌هایی می‌شود که نر و ماده برای انتقال ژن‌های خود از آن استفاده می‌کنند و می‌تواند تفاوت‌ در سرعت پیر شدن تولیدمثلی بین دو جنس را به دنبال داشته باشد.

گروهی از پژوهشگران دانشگاه آکسفورد در مطالعه‌ای که در وب‌سایت کانورسیشن به توضیح یافته‌های آن پرداخته‌اند، نشان داده‌اند سرعت پیر شدن تولیدمثلی در حیوانات مختلف متفاوت است. آن‌ها متوجه شدند بی‌مهرگانی مانند سخت‌پوستان و حشرات در مقایسه با جوندگان آزمایشگاهی که بالاترین سرعت‌ پیر شدن ازنظر تولیدمثلی را داشتند، دارای کم‌ترین سرعت پیری تولیدمثلی هستند. اگرچه، به‌طورکلی حیوانات نر علائم کمتری از ضعف وابسته به سن در صفات وابسته به انزال مانند کیفیت و کمیت اسپرم را نشان دادند. پژوهشگران همچنین متوجه شدند ویژگی‌هایی مانند ماندگاری، تعداد و تحرک اسپرم با سرعت‌های متفاوتی پیر می‌شوند.

در گونه‌هایی مانند برخی از ماهی‌ها و سخت‌پوستان که در سراسر زندگی خود رشد می‌کنند، حیوانات پیر نسبت به حیوانات جوان خطر مرگ‌ومیر کمتر و غدد جنسی بزرگ‌تری دارند. این امر می‌تواند موجب شود نرهای پیر در چنین گونه‌هایی با سرعت کمتری پیر شوند و نرهای مسن نسبت به نرهای جوان اسپرم بیشتری آزاد کنند.

در حیواناتی مانند جوندگان آزمایشگاهی که دارای لاین‌های ژنتیکی هستند که برای تسریع پیری انتخاب شده‌اند، پیری تولیدمثلی در کل صفات مربوط به انزال مشاهده می‌شد. جوندگان آزمایشگاهی عموما در محیط‌های به شدت کنترل‌شده نگهداری می‌شوند که در آن‌ها تشخیص پیری آسان‌تر است زیرا عوامل مخدوش‌کننده کمتری وجود دارد. این موضوع نشان می‌دهد بسیاری از تغییرات در پیری تولیدمثلی نرها بین گونه‌های مختلف می‌تواند ناشی از محیط آن‌ها باشد.

پیری تولیدمثلی به این دلیل رخ می‌دهد که با افزایش سن، آسیب در اسپرم و تخمک‌های افراد تجمع پیدا می‌کند.

موجودات زنده به گونه‌ای تکامل پیدا کرده‌اند که ببشتر در زمان جوانی تولیدمثل کنند و این امر منجر به توانایی ضعیف‌تر انتخاب طبیعی برای پاکسازی ژن‌های مضری می‌شود که فقط در موجودات پیر بیان می‌شوند و در ایجاد پیری نقش دارند. اگرچه نیروهای مخالفی وجود دارند که تعیین می‌کنند آیا افراد پیر در مقایسه با افراد مسن نسخه‌های بیشتری از ژن‌های خود را به نسل‌های آینده منتقل می‌کنند و پیری تولیدمثلی فقط یکی از عوامل تعیین‌کننده است.

فرضیه دیگر این است که والدینی که در سنین بالاتر باردار می‌شوند، واریانت‌های ژنی بیشتری برای طول عمر طولانی‌تر دارند که می‌تواند برای فرزندانشان مفید باشد. این امر می‌تواند موجب عمر طولانی‌تر فرزندان حاصل از والدین مسن‌تر شود. اگرچه، شواهد حمایت‌کننده از این فرضیه هنوز محدود است.

درحالی‌که بیشتر دانشمندان قبول دارند که حداقل برخی از ویژگی‌های تولیدمثلی با افزایش سن تضعیف می‌شود، زیست‌شناسان هنوز درحال کشف مکانیسم‌های دقیق و دلایل تکاملی این کاهش هستند. اما با بررسی گونه‌های دیگر و بررسی عواملی که موجب پیری تولیدمثلی می‌شود، می‌توانیم زوال تولیدمثلی خود در هنگام پیری را درک و حتی با آن مقابله کنیم.