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上個月底,在洛杉磯郊區貝爾弗勞爾,一個由 46 名醫生和護士組成的團隊從一位 33 歲婦女的腹中取出了八個嬰兒。這組八胞胎——美國已知的第二組八胞胎——早產了九周,並在短短五分鐘內透過剖腹產分娩。
當得知母親納迪婭·蘇萊曼是一位失業的、與父母同住的研究生,並且已經有了六個孩子,年齡在兩歲到七歲之間時,這一壯舉從生物學奇蹟的來源轉變為譴責。許多人表示憤怒,納稅人為她的其他孩子(透過社會保障殘疾金和食品券)支付了費用,而美聯社估計她的醫療費用可能高達 130 萬美元,此外還要花費估計 270 萬美元將所有 14 個孩子撫養到 17 歲。警方甚至正在調查針對她的死亡威脅,這位曾經備受讚譽的眾多孩子的母親據報道已經躲藏起來。
儘管人類通常每次懷孕只生育一個孩子,但隨著體外受精的興起,雙胞胎、三胞胎和更大的“一窩”變得越來越常見,蘇萊曼接受了體外受精技術,即在實驗室中用精子受精卵子,然後植入子宮。由於每次植入的成本以及一個或多個胚胎無法存活的可能性,醫生通常會將三個受精卵植入女性子宮,以提高活產的機會。有些人認為蘇萊曼的生育醫生邁克爾·卡姆拉瓦植入了更多,違反了專業道德準則,儘管沒有違反任何美國法律。據《福布斯》報道,卡姆拉瓦是一位普通醫生,缺乏婦產科認證,他在體外受精植入成功率方面擁有全國最差記錄之一。
拋開經濟和倫理方面的考慮,人類在生物學上並不適合每次生育這麼多後代。蘇萊曼的嬰兒體重從 1.5 磅到 3 磅(0.7 公斤到 1.4 公斤)不等,低出生體重與智力較低和患2 型糖尿病的風險較高有關,據 BBC 報道。早產兒在多胞胎中很常見,他們面臨更大的風險,包括呼吸問題、大腦和器官損傷,以及日後的發育問題和腦癱。
與此同時,其他哺乳動物,如狗和齧齒動物,完全有能力一窩生下 10 個以上的幼崽。是什麼讓他們與靈長類動物不同?為了更多地瞭解窩產大小的進化,我們採訪了阿肯色大學小石城分校的進化生物學家羅伯特·賽克斯,他研究了北方草地鼠,這種動物一次生育一到六個後代。
[以下是訪談的編輯稿]
大多數哺乳動物一次生育多少後代?其他動物呢?
許多哺乳動物物種都有單胎(一窩一個),少數物種有多胎。實驗鼠一窩可以生 10 個或更多,儘管部分原因可能是實驗室繁殖的結果。許多狗一窩可以生十幾只。
如果你看看像鮭魚這樣的動物,它們會產生成千上萬個卵。許多無脊椎動物也會產生大量卵。
窩產大小的變異是如何進化的?
窩產大或後代數量多的生物往往生活在不穩定、暴漲暴跌的環境中。它們產生許多後代,但許多無法存活下來。如果你看看鮭魚,就是一個很好的例子:可能只有幾個卵能夠存活下來。如果種群隨著時間的推移保持不變,那麼每個個體都會在下一代中取代自己。而一隻雌性可能會產 1000 個卵,但只有兩個存活下來。
另一方面,棲息在穩定環境中的生物後代較少,並且它們會為這些後代分配更多能量。哺乳動物當然會這樣做。即使在哺乳動物內部,窩產大的物種也往往比棲息在更穩定環境中的物種棲息在更易變的環境中。
那些棲息在穩定環境中的哺乳動物往往有非常晚成的幼崽:它們出生時赤身裸體,眼睛閉著,沒有母親就無助。早成幼崽出生時就覆蓋著皮毛,眼睛睜開,不需要母親太多照顧。
這方面有哪些例子?
棉鼠是一種遍佈美國的常見小型齧齒動物。它們有點像“雜草”物種。它們的窩產大小變化很大。當資源充足時,它們會生很多幼崽,當資源稀缺時,它們的窩產較小。
另一方面,林鼠的窩產大小要小得多且非常穩定,但它們會為每個後代分配更多的能量。棉鼠的哺乳期較短,幼崽的斷奶尺寸小得多,斷奶時的尺寸變化很大。林鼠的哺乳期較長,斷奶時的尺寸較大。
人類是晚成的,並且非常符合“穩定環境”一側的特徵。我們通常只有一個後代。這個後代出生時無助。它需要很長一段時間的完全依賴母親。
我們進化的譜系——類人猿——在這方面也很相似。
所以我們不是為了生育八胞胎而生的?
人類不適合生育多胞胎。進化根本沒有讓我們做好充分準備。
通常,自然界中的窩產大小與我們擁有的乳腺數量相匹配。我們有兩個。你如何給額外的後代哺乳?
如果你看看後代的能量成本,隨著窩產大小的增加,哺乳這些幼崽的成本會急劇增加。在我研究的草地鼠中,撫養一窩幼崽的母親的食物攝入量將增加 50%。撫養最多數量後代(六個)的母鼠的食物攝入量將增加兩倍。產生這種乳汁需要大量能量。老鼠會補償嗎?是的,但它們無法完全滿足這些需求。母鼠的食物攝入量是原來的三倍,而且吃得太多,以至於無法消化更多食物。這些老鼠在哺乳期處於消化效率的上限,腸道會延長以幫助提取儘可能多的營養。來自兩隻幼崽的窩的幼崽通常比來自三隻幼崽的窩的動物更大,而後者通常比六隻幼崽的窩更大;幼崽越大,存活的機會就越大。如果母鼠的哺乳期更長,那麼她就必須覓食更長時間,而當母親外出覓食時,她們很容易受到捕食。
人類會發生什麼?如果我們受到自然選擇的支配,八胞胎將是一個沉重的負擔。顯然,憑藉我們的技術能力,我們可以擺脫這些身體限制。撫養兩個、四個、六個和八個後代的人類母親幾乎肯定不僅僅是哺乳以滿足這些幼崽的能量需求。[她們很可能會使用嬰兒配方奶粉。]