人类分娩史:为什么分娩对于女人来说如此痛苦?

全球每天依然有约830名妇女因为分娩而死亡。人类分娩困难发生在一万年前的农耕时期,延续至今。而在此前的狩猎时期,这种情况可能并不存在或者说并不严重。

一切都与化石证据和现代科学分析相关...

出品︱网易科学人栏目组 王真

作者︱费宁

对于母亲来说,分娩是一个漫长而痛苦的过程,有些情况下甚至是致命的。世界卫生组织估计,由于怀孕和分娩期间出现的并发症,每天有约830名妇女死亡。

相比于1990年,这个数字已经下降了44%,但是依然是触目惊心。在地球上所有哺乳动物中,母亲因为繁衍分娩而付出如此高昂代价实属罕见。

人类在分娩时面临的风险为何会如此之多?我们又该如何去进一步减少分娩死亡率?

分娩困境理论

20世纪中叶,科学家首次开始深入研究人类分娩问题。

他们很快有针对分娩中存在的问题提出了一个原因:这是原始人类在进化过程中遗留下来的麻烦问题。

目前,最古老的人类化石可以追溯到七百万年之前(指开始直立行走的奥里恩人·网易科学人注)。相比于当时的其他哺乳动物,原始人类并没有什么特别的技能,但研究人员认为,即便在人类进化的早期阶段,原始人类已经可以两条腿直立行走。

为了能够直立行走并保持平衡,人类原有的骨骼架构必须进化,这也不可避免地影响到了骨盆。

对于大多数灵长类动物来说,其骨盆中的产道比较平缓。而人类却不一样,由于双腿直立行走,因此其臀部变得相对窄,而产道也比较扭曲——某种意义上成为一个狭长且不均匀的圆柱体。

因此, 从史前人类时期,人类在分娩过程中,婴儿就不得不通过扭曲的通道而来到人世,这使得分娩困难重重。

而在两百万年之前,随着人类的进化,从而失去了更多的诸如体短、手长以及大脑较小等猿类特征。

人类的身材更高,手臂更短而脑容量更大。

显然,脑容量更大对于人类母亲来说不是什么好消息。

人类脑容量的增大意味着从出生起人类婴儿的大脑体积要远大于其他哺乳动物,也就是导致进化与自身结构相冲突。

一方面,女性不得不为了直立行走而保持狭窄的骨盆和产道,但另一方面,胎儿巨大的头颅使得通过狭窄产道时更为困难。

直到现在,分娩对于人类来说都是一件痛苦且有潜在致命因素的事情。

1960年,人类学家沃什伯恩将这一概念称之为“产科困境”,现在通常被学术界成为“分娩困境”(obstetric dilemma)。

科学家认为这一概念完美解释了人类存在的分娩难题。

但是,包括威尔斯在内的一些科学家认为这一解释并不满足所有情况。

过去五年中,威尔斯等研究人员开始通过一系列研究反对单一的分娩困境。

他们认为,沃什伯恩的概念过于简单,还有其他各种因素有助于解释人类的分娩问题。

人类学家沃什伯恩认为:追溯到两百万年以前,人类脑容量变大之后,人类是通过缩短孕期来解决分娩困境问题。

他认为人类婴儿比实际上到人世所需的时间要短,也就是说人类婴儿在出生时的大脑和身体发育依旧不足。

沃什伯恩的解释似乎合乎逻辑,任何父母都能切实体会到刚出生婴儿的脆弱。

这种观点认为,其他灵长类动物的怀孕时间更长,从而使得出生的婴儿发育更完整,而人类的产道没有这样的条件。

但金斯顿罗德岛大学的杜斯沃思指出,这根本不符合事实:“相比于人们的常识,我们的婴儿在出生时更大、发育更完善,而人类孕期也更长。”她指出。

从绝对时间上算,人类的孕期很长。人类的孕期通常在38周到40周之间,而黑猩猩孕期仅为32周,大猩猩孕期约为37周。

在2012年的一篇文章中,杜斯沃思和她的同事解释称,“在自然进化中,人类就算考虑到婴儿身体大小,也并未缩短孕期长度。人类的怀孕周期要比大猩猩和黑猩猩的孕期长37天。”

同样,胎儿大脑发育也是如此。人类婴儿在诞生时的大脑体积要比灵长类动物平均大脑要大很多。

换句话说,人类婴儿相比于其他动物,已经要大很多。

这意味着,沃什伯恩关于分娩困境的关键推断并不正确。

此外,沃什伯恩的观点也存在其他问题。

分娩困境的中心假设是,人体骨盆的大小和形状,特别是女性骨盆受到人类直立行走习惯的限制。沃什伯恩认为,如果进化能够使女性的臀部更宽,产道更大,就不存在分娩困境问题。

但是2015年,马萨诸塞州剑桥哈佛大学的安娜·沃伦纳(Anna Warrener)和她的同事质疑了这一假设。

研究人员对男女志愿者在实验室中行走和跑步的代谢数据进行了收集分析,结果显示臀部更大的志愿者在步行和跑步方面的表现与那些窄臀志愿者区别不大。

从纯粹的新陈代谢角度考虑,并没有什么因素会阻止人类进化得臀部更大,从而使分娩更容易。

加拿大不列颠哥伦比亚省维多利亚大学的海伦?库尔基(Helen Kurki)说:“产科困境的基本前提是,拥有一个小或窄的骨盆更适合新陈代谢效率,但这可能是不正确的。虽然库尔基并没有参与沃伦纳的研究,但她自己也确定了传统分娩困境理论的不少问题。

如果真如分娩困境所说,女性骨盆会受到两个相反因素的控制,也就是直立行走需要较窄的骨盆,而生育需要较宽骨盆,那么如其所述,女性产道的形状应当差异性很小,其会通过自然选择而趋于“稳定”。

但是据库尔基于2015年发布的报告称,其对数百个人体骨骼进行分析发现,不同产道的形状和大小差异很大,其变化甚至超过了人类手臂的差异性。

库尔基表示,“我认为我的研究为质疑分娩困境提供了依据。”

杜斯沃思认为她确定了这个谜题中的缺失环节:能量。

能量假说:关键的怀孕第39周

“在怀孕后期,我们对能量的需求达到最大。”杜斯沃思称,她自己也是一位母亲。

“在怀孕的最后几个星期和最后几个月都很累,胎儿在体内不断压榨着母亲的基础代谢率,也必须要在某个时候通过分娩结束这一过程。”

孕妇有时会开玩笑讲,她们感觉肚子中的胎儿就像一种大量消耗能量的寄生虫。

在某种意义上,胎儿每天对能量的需求都在激增。

特别是人类大脑发育对能量的需求更加强烈。胎儿大脑的生长甚至会把孕妇推向新陈代谢的极限。

杜斯沃思把这个概念称之为妊娠及成长的能量假说。这一说法指出目前人类的分娩时间主要是因为39周以上胎儿发育所需要的能量太多,而不是因为产道狭小导致婴儿无法通过。

杜斯沃思认为,人们太过纠结于出生婴儿头部在母亲产道中的通过性。

从二者的大小匹配程度来看,似乎太过巧合。但杜斯沃思称人类骨盆已经进化成它需要的尺寸。

当然从原则上讲,骨盆似乎可以进化得更大,但并没有实际必要。

总的来说,库尔基也赞同这一观点。她指出,“人类产道其实已经足够大,足以让绝大多数胎儿通过。”

相比农耕时代 女性在狩猎时代的分娩更轻松和安全

即便如此,我们也不能忽视产妇的死亡率:世界上每天都有830人死亡。即便对于那些没有失去生命的产妇而言,也有40%的产妇会因为分娩导致相关病例发生。

人类女性为分娩而付出的代价出奇之高。

威尔斯也同意这一点,“很难想象这一问题已经长期存在。”

但纵观整个人类史,或许并非如此。

2012年,威尔斯以及其同事深入研究了人类的整个分娩史,得出一个惊人的结论:对于人类进化的漫长时期来说,大部分时间的分娩或许是一件相对容易的事情。

人类的分娩史研究也是一个难题。毕竟能完整保存的人类骨盆化石甚少,而新生儿的头骨化石则更少。但从数量稀少的化石证据可知,一些原始人类,譬如直立人甚至一些尼安德特人在分娩过程中反而相对容易。

事实上,威尔斯怀疑分娩对于人类来说或许是一个相对较小的问题,至少对于早期人类来说是这样。

来自早期狩猎时代的人类化石显示,其中新生儿的化石骨骼相对数量很少,这从一个侧面说明当时新生儿的死亡率相对较低。

但这种情况在几千年前人类进入农耕时代后发生了变化。

人类开始更重,新生儿的化石骨骼开始变得常见起来,特别在某些地区尤为如此。

如果说农业文明时代,新生儿的死亡率有所上升,那么主要有这几个因素:

例如,在农业时代早期,农民主要生活在相对密集的定居点,所以传染病问题会更大一些,这样以来新生儿在面对传染病时相对脆弱。

但威尔斯以及其同时也怀疑,农业文明或许也导致人类分娩更加困难。

农业时代新生儿死亡率上升的部分原因是分娩期间死亡的风险增加。

考古学家将农业时代人类骨骼与狩猎时代人类骨骼进行了对比,发现农业文明时代人类的身材更短,这可能是农业时代人类主要摄入富含碳水化合物的食物,相比于富含蛋白质的狩猎时代食物,农业时代人类获取的营养含量较低。

威尔斯指出,这对于研究分娩问题的人来说是一个很好的证据。

因为有证据表明女性身高和骨盆的大小以及形状都有联系。

一般来说,女性身高越低,臀部就越窄。换句话说,农业时代使得分娩更具挑战性。

此外,农业时代富含碳水化合物的饮食越来越普遍,使得胎儿发育越来越大。这使得其生产难度加大。

两种因素的结合使得数百万年以来的人类分娩在一万年前开始变得更加困难起来。

被食物打破的分娩平衡

每当人类的饮食营养不足时,这种“农耕革命效应”就会重现。

特别是当饮食中含有大量碳水化合物以及糖分时,会导致胎儿更大,更不利于生产。

威尔斯预测:我们可以简单推断,母亲的营养状况与当地的产妇死亡率以及分娩问题密切相关。

统计数据也佐证了这一点。从长远看,改善营养或许是降低产妇死亡率的简单方法。”

杜斯沃思和库尔基都认为,威尔斯已经通过研究确定了真正关键问题。这对于研究人类营养和进化的研究人员来说意义重大。

杜斯沃思指出,“威尔斯从人体健康的角度解释了这些复杂的问题,而我从人类进化的角度解释了同一个问题。”

所以现在我们对人类分娩问题有了新的解释。

在人类长期的进化过程中,只要胎儿能够通过产道,孕妇就会尽可能地在体内孕育生命。而女性骨盆也最大限度地允许胎儿生产。但最近几千年饮食的变化打破了这种微妙的平衡,使得分娩的风险更大,特别是对于营养不良的女性尤为如此。

但杜斯沃思指出,这并不是结局,“我们必须找到更多证据。”

很多研究人员也在为之努力。

譬如在2015年,奥地利克洛斯特新堡Konrad Lorenz进化与认知研究所研究员芭芭拉?费舍尔(Barbara Fischer)以及维也纳大学教授菲利普?米特耶克(Philipp Mitteroecker)就对女性骨盆作了一系列深入研究。

在他们看来,杜斯沃思的能量假说实际上可以被看作是对沃什伯恩分娩困境相关理论的补充,而不是完全反对。

杜斯沃思也同意现代分娩过程中涉及许多因素。

费舍尔和米特耶克研究了女性头部大小与骨盆大小之间是否存在一定的相关性。

在一定程度上头部尺寸具有一定的遗传性,也就是说女性头部尺寸较大自然也该拥有较宽的骨盆。

研究人员对99个骨骼的分析表明,确实存在这样一个情况。他们得出的结论是,女性的头部大小和骨盆尺寸与遗传因素密切相关。

高龄女性盆骨发生变化 不利分娩

关于分娩问题还有一个因素,那就是女性身体会随着年龄增长而发生变化。

2016年5月,瑞士苏黎世大学Marcia Ponce deLeón和ChristophZollikofer开展了一项研究,对275名各个年龄段的男性以及女性骨盆数据进行了分析。

研究人员得出结论,女性骨盆会随着年龄增长而发生变化。

其研究数据表明,当女性在十几岁时达到最适宜育龄时,其骨盆形状更有利于分娩。而到40岁之后,女性骨盆逐步改变形状,会变的不太适于分娩,而准备进入更年期。

科学家认为相关变化改变了分娩的难易程度。

他们把这个观点称之为“发育性分娩困境”。这一假说从身体发育层面为分娩问题提供了另一种解释。

但是如果所有的进化压力都会影响到人类分娩,那么现在分娩过程还在不断变化吗?

2016年12月,费舍尔和米特耶克就通过论文提出了一个解释分娩困境问题的观点。

影响人类进化的剖腹产

早期的一些研究就表明,出生时较大的婴儿更容易生存下来,而出生时婴儿的大小也多多少少受到遗传因素的影响。总的来说,即便有可能致命,但各种因素综合作用下人类胎儿也在不断突破母亲骨盆大小的限制。

(网易科学人相关文章《剖腹产对人类进化的影响:窄产道的女性基因盛行》)

何况现在很多婴儿都是通过破腹产出生,不再需要经过产道。

费舍尔和米特耶克认为,在剖腹产变得越来越普遍的今天,人类胎儿有理由“过大”,并能够生存下来。

理论上说,由于剖腹产的影响,至少在当前世界的某些特定区域,生产过大婴儿的女性数量会在短时间内迅速上升10%到20%。

简单的说,这些区域的人类正在朝着出生婴儿体积更大的方向进化。

但迄今为止这也是个假设,并没有确切的证据,或许医院的统计数据更有说服力。

威尔斯指出,“我们来到这个世界,有的人经过母亲的骨盆,而有的人则没有。因此骨盆对于前者有着重大影响,而对后者的出生却无关紧要了。”

自生殖进化以来,婴儿的出生在一定程度上受到了产道限制。

但现在,至少对于一部分出生婴儿来说,不再是真的,更多的肥大婴儿得以出生。

人类正在抗击进化中各种姝难预料的命运——在他们能挣扎的地方。

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SOURCE: http://tech.163.com/17/0413/00/CHS2Q5D000097U81.html

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