PNAS挑战传统观点:生孩子不是这样的!

【字体: 时间:2012年08月28日 来源:生物通

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  罗得岛大学的最新研究表明,限制人类分娩的主要是孕妇的新陈代谢,而不是产道大小。这种代谢制约能用于解释为什么人类的婴儿相比于我们灵长类亲戚,比如黑猩猩,更加孱弱——黑猩猩宝宝出生后一个月就开始爬行,而人类的宝宝起码要到七个月左右才会爬。

  

生物通报道:罗得岛大学的最新研究表明,限制人类分娩的主要是孕妇的新陈代谢,而不是产道大小。这篇发表在8月27日《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上的文章挑战了长期以来的观点,即认为分娩和适于直立行走的骨盆大小之间存在一种进化上的权衡。

人类区别于其它灵长类动物的两大特征,就是大容量大脑和直立行走,这两者在涉及到分娩的时候,好似就是相互矛盾的。大容量大脑以及包裹大脑的头部,在生产过程中,使得新生儿很难从人类产道中挤压出来。但更宽的骨盆可能危及双足行走。

长期以来,科学家们认为自然选择解决了这个难题,即被称为“分娩困境(obstetric dilemma)”的谜题,主要是通过缩短妊娠的时间,从而在婴儿出生之前,他们的头不会太大。在这一点上,人类的婴儿很无奈(笑~~),似乎比其他灵长类动物欠发达的运动和认知能力。

“所有这些人类进化上令人着迷的现象:两足行走,难产,臀部宽的女性,大容量大脑,很无奈的婴儿,历来都与分娩困境联系在一起,被捆绑在一起的产科困境,”文章第一作者Holly Dunsworth说,“几十年来人类学课程都是这样教的,但是当我想要寻找确凿证据的时候,我发现这不对”。

第一个问题就是,没有任何证据表明发育发育良好婴儿的孕妇臀部宽,将会造成行走的不利,Dunsworth说。

研究人员分析了臀围对跑步机上运动的女性的影响,“两足动物限制了产道的大小整个假设值得质疑,”Dunsworth说。 “宽臀并不意味着你不能高效走路。”

之后Dunsworth比较了其他灵长类动物和哺乳动物,寻找人类的怀孕周期缩短的证据。她获得了相反的发现,“人类妊娠的时间,相比于其他灵长类动物,比预期更长,而不是短,”她说,“而且新生儿也大于预期,而不是更小。虽然新生儿好似希望能早些来到整个世界,但是他们并没有”。

然而对于一般的哺乳动物,包括人类,怀孕时间的长短,以及后代的大小,都能通过母亲的身体大小得到预测,这是因为机体大小是动物代谢率和功能的良好指标,由此Dunsworth开始怀疑,如果新陈代谢也许是解释人类诞生时间更好的答案,而不是骨盆。

为了分析这种可能性,她邀请了哈佛大学的Peter Ellison,以及亨特学院的Herman Pontzer,这两位是人类生理学与能量学的专家,在Ellison之前关于人类怀孕和分娩的基础上,研究人员提出了一种新的,关于人类出生时间的假说:EGG(能量,怀孕,和增长)。

“这种假说认为,婴儿要出生,是因为母亲不能把再多的精力放在妊娠和胎儿的生长发育上了,”Dunsworth解释说,“母亲的能量是主要的进化约束,而不是臀部。”

研究人员通过对孕妇的代谢数据进行分析,指出产妇进入分娩,知识因为她们正要进入一个代谢危险区。

“我们的身体每天可以燃烧的卡路里的数量是有限的”,Pontzer说:“在怀孕期间,孕妇的代谢一直增加,直到生育前达到顶端。这表明,人类怀孕时间长短和胎儿的生长发育受限于能量。”

这种代谢制约能用于解释为什么人类的婴儿相比于我们灵长类亲戚,比如黑猩猩,更加孱弱——黑猩猩宝宝出生后一个月就开始爬行,而人类的宝宝起码要到七个月左右才会爬。

如果要达到新生的黑猩猩相同的发展水平,人类需要16个月的妊娠时间,这将超过母亲的能量限制。事实上,即使是额外多出一个月的妊娠都会造成代谢危险,研究人员发现。

“要生出个较发达的婴儿,这在生理上是不可能的,”Dunsworth说,“我们出生时的孱弱仅仅是一个标志,标志着我们一旦离开母体,将需要多少量的大脑发育。”

这些关于EGG能量,怀孕和成长的假说将有助于解析Dunsworth关于分娩困境的发现。

“我们一直在分析关于人类学的一个扭曲的观点——男性骨盆相比于女性的骨盆,对于生育更为理想,”她说,所以如果说有一个理想的典范,那就是女性,自然选择已经让她拥有了足够的运动和分娩能力。

“如果说自然选择没有做到,那么我们就已经灭绝”,Dunsworth说。

(生物通:张迪)

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