人类女性为何进化出狭窄且扭曲的产道?科学家:直立行走的代价

文 / 阿新科学在线
2021-12-13 09:08

在地球所有自然生物中,只有人类生产会有难产风险,所以人类也是唯一需要助产的生物,除此之外,人类婴儿都是早产儿,还没有发育成熟就已经降生。

我们这里说的”早产“,和大家理解的”早产“不一样,们现在定义的早产儿,是指那些孕期小于37周出生的新生儿。理论来说,37~42周之间出生的新生儿便都属于正常的“足月儿”了。

但是对于人类的发育周期来说,即使过了42周,人类婴儿即便超过42周再出生也依然属于“早产儿”。而这也叫作“生理性早产”。

所以在人类婴儿降生之后,只会觅乳与吮吸这两个原始反射,连翻身都无法做到,在自然界哺乳动物中,人类婴儿可以说是最弱鸡的了。

像母猫可以一次性生五个小猫,自己把脐带咬断,把胎盘吃掉,然后就可以给小猫喂奶。猩猩的胎儿成熟后,会很快地进入产道,然后直直地掉出来,方便妈妈把婴儿拉起来抱在怀里。这些都得益于四脚着地的动物骨盆更宽、产道更平缓。

事实上,人类需要抚养婴儿到1岁多时,其发育程度才能与刚出生的黑猩猩相近。所以科学家认为,人类婴儿需要在母亲肚子里发育18-21个月才算发育成熟,这样也是真正的足月。

那为什么人类会在怀胎10月就降生呢?这是因为人类女性的产道狭窄且扭曲,人类产道狭窄扭曲是为了适应直立行走的结果。

科学家发掘出来了440万年前的化石,这是地猿始祖种一个比较古老的亚种,命名为Ardipithecus ramidus kadabba,它是人类的早期祖先之一,科学家发现,Ardipithecus ramidus 的盆骨已经比黑猩猩更像人类,rdipithecus ramidus的髂骨相对较短,弯曲地靠近两侧,已经开始呈碗状结构。这样就能够在行走时为相向的腿骨提供更稳定的平台,虽然碗状结构的盆骨可以方便猿人直立行走,但是它们的盆骨还是和和猿类时期一样大,所以它们的骨架也要更为壮硕,才能更好协调身体。

在此后的百万年时间里,女性的盆骨一直在不断变小,从而更适应直立行走。科学家还将20万年前的女性人类化石与现代女性作对比,发现前者的盆骨比后者大好几寸,身形也较健硕,甚至强如现代男性。

从这可以看出,在这20万年的时间里,人类女性的盆骨一直在减小,但是随着人类的进化,人类的大脑一直在发育,学会直立行走南方古猿Lucy,骨盆已经变窄了。但在那个年代她的分娩生产还不算太难,因为其脑容量不过440~530毫升。当时,猿类的平均脑容量也不过500毫升左右,而早期智人大脑容量已经达到了1350毫升,分娩就变得难上加难了。

“大头胎儿”与“窄小产道”的矛盾冲突不可避免,盆腔亦进化出一条弯形的产道,这让胎儿出生时可以将身体90度掉转,面朝下出生,即使盆骨变小了,她们仍可生出脑部较大的婴儿。此外骨架变小了,她们亦不再需要那么多的热量以支撑身体。

但是如果人类婴儿想要发育足月再降生,即使有弯曲的产道,作为大头娃娃的婴儿是无法通过产道的,这样的结果就是一尸两命,在这种情况下,婴儿在母亲子宫内的时间缩短。所以,只有较早地让胎儿脱离母体,新生的脑袋才不会过大,能有效避免难产。

即使这个时候,人类婴儿为了可以通过产道,还要进化出囟门,因为产道弯曲的原因,胎儿必须先在产道内来个转弯,在无人领路的情况下再做两次撞击旋转,配合产道猛烈收缩,通过大头冲撞不断探索正确的出口。可见生娃对女性的身体是多大的挑战了……

而留有囟门骨缝的颅骨结构,让胎儿头颅拥有一定弹性韧性,可以一定程度上减少大头婴儿出产道的困难(有时婴儿出生时头颅会被挤变形,但很快就能恢复);并且,在婴儿出生后很长时间维持这种弹性韧性,利于前额皮层等有较长的发育扩展时间和空间。

什么意思呢?人类婴儿因为没有发育成熟就降生,那大脑肯定还是要继续发展的,所以囟门结构就给了婴儿大脑发育的空间。

刚出生的宝宝大脑的发育仅仅是成人大小的四分之一,新生儿的脑容量仅为400毫升,成年之后可达1400毫升左右。大脑已经发育成熟达到97%是在宝宝三岁的时候,而宝宝5岁的时候,大脑的大小和容量已经跟成人很接近了,基本建立起记忆、学习、动作的控制等等的大脑功能相应的结构了。

其他非人灵长类,囟门在出生后很快就会闭合了。例如黑猩猩的前囟门,在3个月时就已完全闭合了。但这却属于它们正常的发育过程,并非病理性的。

更惊人的是,现代由于剖腹产的发展(中国剖腹产比例高达46.5%,WHO数据),人类的平均头围已经越来越大了:自然生产条件下,头太大的婴儿会导致母亲难产而死,相当于被自然淘汰。但现代剖腹产让头大的婴儿也生存了下来。

当然,这也并非坏事,头越来越大,大脑发育越来越成熟,对于人类文明的发展是有益的。

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