本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
如果你迫切想要一個孩子,但在這方面遇到困難,精液可能是你生育問題的解決方案。這聽起來可能是有史以來用英語寫的最顯而易見的句子,但有時在最古老的真理背後隱藏著非凡的秘密。自從比喻中的亞當第一次射精到夏娃體內以來,人們就知道精液是人類繁殖所必需的元素,但直到現在,2013年,我們才開始充分認識到它是如何工作的,更重要的是為什麼它會這樣工作。實際上,大約在七年前,我即將描述的理論才首次出現在世人面前,或者至少是在一本晦澀難懂的學術刊物的頁面上閃現過一絲微弱的、經過過濾的光芒。在那本專業書籍中,來自紐約州立大學奧爾巴尼分校的心理學家詹妮弗·戴維斯和戈登·加洛普闡述了一項開創性的進化理論——精液啟動理論——自那以後,該理論一直被科學家和生育醫生嚴重忽視(因此未被分享)。僅僅在我腦海裡,我就能想到兩對仍然無果的夫婦,如果多年前就掌握這些資訊,無疑會受益匪淺。理解精液啟動理論的關鍵,以及許多人最難以接受的部分——特別是那些自認為不是動物的人——是觀察到某些自發性流產的案例在生物學上對母親是適應性的。一個有用的提示是始終記住,在進化意義上的“適應性”與當代心理健康意義上的“適應性”有著完全不同的含義。非常糟糕的事情,例如暴力、抑鬱、甚至可能是自殺,也可能在生物學上是適應性的,但在日常意義上卻極度不適應。這是因為前者僅意味著對有機體無意識的、淨的基因適應優勢,而後者則以一個人的主觀幸福感為中心。因此,雖然說失去一個孩子(即使那個孩子仍然是胎兒)可能是適應性的,聽起來可能特別奇怪,甚至有些麻木不仁,但語境決定一切。
現在,來說說這個理論。我應該首先指出,人類和非洲類人猿的懷孕似乎與其他所有已知的哺乳動物在一個關鍵方面有所不同。只有在我們這個物種、黑猩猩和大猩猩中,才有兩個不同的植入階段,而不僅僅是一個。對於所有哺乳動物,受精卵在受精後不久會遷移到子宮壁並在那裡植入。但只有人類胚胎和我們最親近的近親的胚胎在妊娠早期結束時才會發生另一次植入,其中滋養層會“侵入”子宮螺旋動脈深處,挖掘到子宮壁中,以便將更多的血液輸送到胎盤。人們認為,這種獨特的第二次植入的自然歷史與大腦的大型進化有關;基本上,我們產前的皮質需要的營養供應比其他動物多得多。不幸的是,稱為先兆子癇的產前嬰兒死亡的主要原因可能也是非洲類人猿所獨有的——在人類中尤其常見——因為它被認為源於與這個關鍵的第二階段相關的問題。
先兆子癇最顯著的症狀是孕婦高血壓和蛋白尿(母親尿液中含有大量蛋白質),它可以在妊娠中期或晚期的任何時候發生。因為它通常與自發性流產相關——唯一的“治療方法”是立即分娩——妊娠早期發生的先兆子癇越早,嬰兒就越不可能在早產中存活。當然,在人類歷史的廣闊時期,現代醫療技術無法介入以拯救早產嬰兒,情況尤其如此。發展先兆子癇有許多輔助危險因素,包括肥胖、孕婦年齡、運動、維生素缺乏和孕婦遺傳等,但最令人驚訝的共同點與父親的基因譜有關。通常情況下,先兆子癇是母親對發育中的受精卵中父親基因組產生敵對免疫反應的結果。換句話說,母親的身體無意中終止了一段與她有不相容生物化學的男人生育的妊娠。
關於支援科學新聞
如果你喜歡這篇文章,請考慮支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關發現和塑造當今世界的想法的具有影響力的故事的未來。
是什麼導致這種生物化學不相容?主要是它的陌生感。這就是“精液啟動”結構的核心:當女性在受孕之前(甚至可能在受孕之後)長時間接觸父親的精液時,先兆子癇的風險會大大降低。事實上,戴維斯和加洛普並非第一個發現這種奇怪的啟動效應的人。早在 20 世紀 80 年代初,科學家們就開始注意到,由“一夜情”、人工授精和強姦導致的妊娠比長期性同居的妊娠更容易發生先兆子癇。女性事先接觸男性的精液是導致這種模式的原因,這一事實可以透過以下事實來證明,即在開始嘗試受孕之前使用屏障避孕法(如避孕套)或採取中斷性交(男性在射精前退出)的夫婦,比那些已經進行了一段時間無保護性行為的夫婦,先兆子癇的發生率也更高。我的異性戀男性朋友們,你們會愛上我的:多項研究甚至發現,經常進行口交的女性比那些迴避這種性行為的女性患先兆子癇的風險顯著降低。
然而,雖然人們早就知道不熟悉的精液對先兆子癇的這種因果效應,但戴維斯和加洛普是第一個在理論上有意義的進化框架內解釋這些奇特的精液相關事實的人。“我們可以認為先兆子癇不僅僅是一種醫學上的異常,”作者推斷道,“而是一種可能進化來終止未來父親的投入令人懷疑或不可能的妊娠的適應性。”他們的論點,雖然確實是推測性的,但基於進化生物學中的基本親代投資理論。雖然男性可以使數量可能無限的女性受孕,並在沒有任何成本的情況下廣泛傳播他們的基因,除了90秒的欣快時間投資,但如果與無意幫助她撫養任何後代的男性發生性行為,祖先女性的基因利益就會受到損害。然而,如果她這樣做了,並且由於性交而受孕,先兆子癇是第二道適應性防禦,可以終止這種“代價高昂”的妊娠——正如加洛普向我解釋的那樣,這是一種達爾文的事後避孕藥。
作者意識到,在極少數情況下,先兆子癇不僅對嬰兒是致命的,對母親也是致命的。“然而,在我們看來,”他們推斷道,“先兆子癇對母親造成的代價通常會被在孩子出生前終止代價高昂的妊娠所帶來的好處所抵消。”
對於當今許多女性來說,一個問題是,由於這種假設的先兆子癇適應性早於避孕套和體外受精等現代技術,並且由於自然選擇無法預料到如此近期的文化創新,女性生理學仍然偏向於攜帶含有其身體透過特定伴侶的精液注入而變得非常熟悉的遺傳物質的胎兒。“頻繁的受精將是存在忠誠配對關係的相對良好的生化指標,”作者寫道
……因此,精液的熟悉度將預測母親和孩子在妊娠期間和分娩後獲得長期供給、保護和照顧的可能性。
臨床資料是支援該模型的豐富例證。即使在控制了孕婦年齡和胎次(母親以前是否生育過)之後,供體人工授精妊娠的先兆子癇發生率仍然高於正常受孕妊娠。當僅看人工授精時,由供體精子受孕的女性比由其伴侶精子人工授精的女性更常見。在奈及利亞和加勒比地區等不同地區對“多次生育”女性(已生育過一個以上孩子的女性)的研究表明,從一次懷孕到下一次懷孕,父系的改變也與先兆子癇風險的增加相關。
戴維斯和加洛普推測,在遠古時期,可能存在三種“不熟悉的精液類別”,這些類別可能對先兆子癇的機制施加了選擇壓力。強姦是最明顯的,也是理論上最重要的,因為它通常意味著單次接觸外來精液。在奶瓶餵養出現之前,受孕和分娩意味著女性至少在 2-4 年內放棄其他生育機會,因此透過單次強迫性行為而導致的懷孕,父系投入不太可能,這對她的基因適應性來說將是一場巨大的賭博。儘管先兆子癇曾經是一種調整這些潛在損失的策略性適應,但如今,諸如供體精子的人工授精等新情況會引發完全相同的機制。從進化而來的女性積極子宮的無意識角度來看,根本無法將其與強姦區分開來。
根據作者的說法,第二類不熟悉的精液屬於“不誠實的交配策略”範疇。“男性假裝對女性抱有善意和承諾並不罕見,”他們指出,“以此作為試圖獲得性接觸的手段。” 但是,女性的生理機能可能已經找到了一種方法來阻止這種古老的“愛完就甩”的策略。在受孕後的一段時間內,熟悉的精液會繼續促進妊娠保留(或降低先兆子癇的機率)。這一點很重要,因為請記住,先兆子癇可以追溯到妊娠初期末期發生的第二次植入問題。至少在妊娠初期,頻繁、持續地給女性授精會表明男性持續的承諾。
在已經懷孕的女性中反覆授精的相同原則也適用於戴維斯和加洛普最後一類不熟悉的精液。這涉及誠實的交配策略——男性在發生性行為時確實感到忠誠——但由於受孕恰好發生在關係的早期,當浪漫的紐帶仍然脆弱時,他拋棄她和孩子的可能性實際上很高。
現在,請原諒我,我要去和一對可愛的女同性戀夫婦分享精液啟動理論,她們很快將開始透過實驗室方法嘗試受孕。我懷疑她們的醫生不太可能指示她們這樣做,但她們會很高興聽到,僅僅每晚用選定的供體的精液漱口,或者在睡前輕輕地將一些這種物質塗抹在她們的陰道壁上,很可能對她們有奇效。我開玩笑的。但事實上,這並不是一個荒謬的想法。一些科學家已經認識到開發舌下噴霧劑或陰道凝膠的潛力,這些噴霧劑或凝膠是各種免疫因子與男性蛋白質混合的液體組合——本質上,它是對老式精液啟動的現代製藥替代品,對同性戀者和單身人士都很友好。
[作者注:本文的一個版本最初發表在瑞士雜誌Das Magazin上,並於 2012 年 7 月 21 日以德語出版。]