女性的熱量限制或許可以解釋為何嬰兒在九個月時出生

人類出生的時間可能更多地與母親的熱量限制有關,而不是與嬰兒的大腦尺寸有關

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人類嬰兒來到這個世界時,完全依賴照料者來滿足他們的每一個需求。儘管其他靈長類物種的新生兒也依賴照料者,但人類嬰兒尤其無助,因為他們的大腦相對不發達。事實上,據估計,人類胎兒需要經歷 18 到 21 個月的妊娠期,而不是通常的九個月,才能在神經和認知發育階段達到與黑猩猩新生兒相當的水平。人類學家長期以來一直認為,骨盆的大小限制了人類的妊娠期長度。新的研究可能會挑戰這種觀點。

對於我們九個月妊娠期的傳統解釋是,自然選擇偏愛在胎兒發育的早期階段分娩,以適應對大腦尺寸和直立行走的雙重選擇——這是人類譜系的定義特徵。但是,當羅德島大學的霍莉·M·鄧斯沃思 (Holly M. Dunsworth) 及其同事測試所謂的產科困境假說時,他們的發現與該假說的預測不符。研究人員認為,不是胎兒大腦的擴張受到骨盆尺寸的限制,而是人類骨盆的尺寸已經進化到可以容納嬰兒,而其他一些因素限制了新生兒的尺寸。

他們認為,另一個因素是母親的新陳代謝率。來自各種哺乳動物的資料表明,胎兒在不得不離開子宮之前,其生長規模和能量消耗能力是有限度的。該團隊建立在哈佛大學的研究合著者彼得·T·埃裡森 (Peter T. Ellison) 先前提出的一個被稱為代謝交叉假說的想法之上,他們提出,到大約九個月時,人類胎兒的代謝需求有可能超過母親滿足胎兒能量需求和自身能量需求的能力,因此她分娩了嬰兒。鄧斯沃思及其合作者於 8 月在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences USA) 上線上發表了他們的發現。


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當我詢問特拉華大學古人類學家凱倫·羅森伯格 (Karen Rosenberg)(一位人類生育進化方面的專家)她對這項新工作的看法時,她稱其“重要且有趣”。然而,“僅僅因為存在一個新陳代謝時刻,那時生孩子變得合理,並不意味著骨盆不是生育和雙腿行走之間的一種權衡,”她辯稱。

羅森伯格還指出——我發現這一點尤其令人著迷——作者提到了出生時間實際上優化了認知和運動神經元發育的可能性。瑞士動物學家阿道夫·波特曼 (Adolf Portmann) 在 20 世紀 60 年代描述的這個想法值得進一步研究,她說。“也許人類新生兒適應於吸收所有這些文化內容,並且也許早出生可以讓您做到這一點,”羅森伯格沉思道。“如果您是一種文化動物,也許早出生會更好。”發人深省。

改編自 Observations 部落格,網址:blogs.Scientifi cAmerican.com/observations

ScientificAmerican.com/nov2012處評論

凱特·王 (Kate Wong) 是一位屢獲殊榮的科學作家,也是《大眾科學》的高階編輯,專注於進化、生態學、人類學、考古學、古生物學和動物行為。她對人類起源著迷,她對此進行了 25 年以上的報道。最近,她開始痴迷於鳥類。她的報道帶她去了尼安德特人曾經稱之為家的法國和克羅埃西亞的洞穴,肯亞圖爾卡納湖岸邊尋找世界上最古老的石器工具,馬達加斯加的一次挖掘古代哺乳動物和恐龍的探險,南極洲冰冷的水域,座頭鯨在那裡以磷蝦為食,以及在康涅狄格州周圍進行的“大日”比賽,在 24 小時內儘可能多地找到鳥類物種。凱特是唐納德·約翰遜 (Donald Johanson) 的合著者,合著了《露西的遺產:人類起源的探索》。她擁有密歇根大學生物人類學和動物學理學學士學位。在 X(前身為 Twitter)上關注王:@katewong

更多作者:凱特·王 (Kate Wong)
大眾科學雜誌第 307 卷第 5 期本文最初以“設計上的無助?”為標題發表於大眾科學雜誌第 307 卷第 5 期(),第 28 頁
doi:10.1038/scientificamerican1112-28a
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