科学者たちは、なぜ出産がとても複雑で危険になったのかを理解しました

世界保健機関は、妊娠関連の原因により毎年30万人近くが死亡していると推定しています。

ある研究によると、複雑な人間の出産と認知能力は、直立した歩行の結果であることがわかっています。

人間の出産は、類人猿よりもはるかに複雑で痛みを伴います。 これは人間のより大きな脳と母親の骨盤の狭い寸法の結果であると長い間信じられていました。 チューリッヒ大学の研究者は現在、3Dシミュレーションを使用して、出産が比較的小脳の新生児を出産した初期のヒト族の非常に複雑なプロセスであり、認知発達に重要な影響を与えることを示しています。

合併症は、妊娠中および出産後の女性によく見られます。 これらの問題の大部分は妊娠中に発生し、回避可能または治癒可能です。 しかし、出産はまだ危険です。 世界保健機関は、出産と妊娠に関連する原因により、毎日830人が死亡していると推定しています。 さらに、出産のために死亡するすべての女性について、さらに20〜30人が怪我、感染、または障害に遭遇します。

妊産婦死亡の75%は、重度の出血(通常は出産後)、感染症、妊娠中の高血圧、出産による合併症の4つの主要な合併症が原因です。 その他の一般的な問題には、安全でない中絶や心臓病や糖尿病などの慢性疾患が含まれます。

これらすべては、人間の出産が大型類人猿よりもはるかに困難で苦痛であることを示しています。 これは、人間のより大きな脳と母親の骨盤の限られた寸法によるものと長い間信じられていました。 チューリッヒ大学の研究者は、3Dシミュレーションを使用して、比較的頭の小さい新生児を出産した初期のヒト族の種でも同様に非常に複雑な手順であり、認知発達に重大な影響を与えることを示しました。

胎児は通常、人の分娩中のさまざまな段階で頭を曲げたり回転させたりすることによって、狭く複雑な産道をナビゲートします。 この複雑な手順には、分娩の延長から死産または妊産婦死亡に至るまでの出産合併症の重大なリスクがあります。 これらの問題は、直立歩行に適応する人間と私たちのより大きな脳との間の対立の結果であると長い間考えられていました。

直立歩行とより大きな脳の間のジレンマ

二足歩行は約700万年前に発達し、ヒト族の骨盤を実際の産道に劇的に再形成しました。 しかし、より大きな脳は、ヒト属の最も初期の種が出現した200万年前まで発達し始めませんでした。 これらの2つの相反する進化の力によってもたらされたジレンマの進化の解決策は、比較的小さな脳を持つ神経学的に未熟で無力な新生児を出産することでした。

チューリッヒ大学(UZH)の進化医学研究所のMartinHäuslerが率いる研究グループと、エクスマルセイユ大学のPierreFrémondièreが率いるチームは、約400万年から200万年前に生息していた類人猿が類人猿と比較して複雑な出生パターンを持っていました。 「ルーシーのようなオーストラロピテシンは比較的小さな脳のサイズを持っていましたが、すでに二足歩行への形態学的適応を示していたため、これら2つの相反する進化の力の影響を調査するのに理想的です」とHäuslerは言います。

出生シミュレーションルーシー

3つの異なる胎児の頭のサイズを持つルーシー(Australopithecus afarensis)の出生シミュレーション。 成人のサイズ(右)の最大30パーセントの脳のサイズだけが産道に適合します。 クレジット:MartinHäusler、UZH

胎児と成人の頭のサイズの典型的な比率

研究者たちは、3次元コンピューターシミュレーションを使用して調査結果を作成しました。 新生児のオーストラロピテシンの化石が存在することは知られていないため、推定範囲の可能性を考慮して、さまざまな胎児の頭のサイズを使用して出産プロセスをシミュレートしました。 すべての種は、その新生児と成人の脳の大きさの間に典型的な比率を持っています。 人間以外の霊長類の比率と成人のアウストラロピテクスの平均脳サイズに基づいて、研究者らは平均新生児脳サイズ180gを計算しました。 これは、人間の110gのサイズに相当します。

彼らの3Dシミュレーションでは、研究者は妊娠中の骨盤関節の可動性の増加も考慮に入れ、現実的な軟組織の厚さを決定しました。 彼らは、180gや145gのサイズとは異なり、110gの胎児の頭のサイズだけが骨盤入口とミッドプレーンを問題なく通過したことを発見しました。 「これは、アウストラロピテクスの新生児が神経学的に未成熟であり、今日の人間の赤ちゃんと同様に助けに依存していることを意味します」とHäuslerは説明します。

長期にわたる学習は、認知能力と文化能力の鍵です

調査結果は、ホモ属が出現する前でさえ、オーストラロピテシンが一種の協力的な繁殖を実践した可能性が高いことを示しています。 類人猿と比較して、脳は子宮の外でより長く発達し、乳児がグループの他のメンバーから学ぶことを可能にしました。 「この長期間の学習は、一般的に人間の認知的および文化的発達にとって重要であると考えられています」とHäuslerは言います。 この結論は、ホモ属が出現するずっと前の330万年前にさかのぼる最も初期の文書化された石器によっても裏付けられています。

参考:「動的有限要素シミュレーションにより、複雑な人間の出生パターンの初期の起源が明らかになる」、PierreFrémondière、Lionel Thollon、FrançoisMarchal、Cinzia Fornai、Nicole M. Webb、Martin Haeusler、2022年4月19日 コミュニケーション生物学
DOI:10.1038 / s42003-022-03321-z

Leave a Comment

Your email address will not be published.