왜 출산은 그렇게 도전적이어야합니까?

Original cartoon by Alex Martin
출처 : Alex Martin의 원본 만화

인간의 탄생은 다른 영장류보다 훨씬 어렵습니다. 1960 년 인류학자인 셔우드 워시 번 (Sherwood Washburn)은 산도를 통과하는 아기의 경험을 꽉 짜내는 것에 대해 널리 받아 들여지는 설명을 제안했습니다.

인간에서 두 발로 움직이는 것에 대한 적응은 뼈의 출생 – 운하의 크기를 줄이는 동시에 큰 두에 도구 사용의 긴급 성을 선택했습니다. 이 산과 적 딜레마는 태아 발달의 훨씬 초기 단계에서 태아를 전달함으로써 해결되었습니다.

Washburn은 직립 보행과 큰 두뇌 개발을위한 적응 사이의 절충안을 요구했다. 그러나 "훨씬 초기 단계"에서의 출생은 뇌에만 해당된다. 위대한 유인원 (오랑우탄, 고릴라, 침팬지)에서 신생아의 뇌는 이미 성인과 비교하여 이미 절반 정도 큰 반면 인간에서는 겨우 4 분의 1 이상이다. 나는 출산시 신생아의 뇌 크기를 제한하기 때문에 인간에서 출생 후에 뇌의 성장이 더 많이 일어난다는 결론을 내 렸습니다. 해부학자 Vyvyan Howard가 1981 년에 간략하게 언급 한 것처럼 "일찍 태어나면 태아의 머리가 … 산모의 골반을 통과하여 출생 후 성장할 수 있습니다."그러나 유사한 임신 기간에도 불구하고 인간의 신생아는 위대한 유인원의 경우, 전체적인 태아 성장은 실제로 인간에서 더 크며, 뇌는 출생시 더 큽니다.

골반을 통한 구불 구불 한 통과

여자의 골반에 산도가 뒤얽힌다. 입구가 좌우로 가장 넓고, 출구가 앞쪽에서 뒤쪽으로 가장 넓습니다. Karen Rosenberg는 골반을 통해 신생아를 안전하게 통과하려면 2 상 회전 시퀀스가 ​​필요하다는 것을 1992 년에 보여주었습니다. 유아의 머리가 입구로 들어가면, 다른 영장류에서와 마찬가지로 장축이 뒤에서 앞으로 향하는 것이 아니라 옆으로 향하게되도록 이미 회전되어 있습니다. 골반을지나면서 아기의 머리는 더 회전하여 콘센트의 앞뒤 축이 더 길어집니다. 신생아는 일반적으로 출현시 어머니의 등을 향해 대면합니다. 다른 영장류는 대개 회전이 없으며 아기는 머리를 앞으로 향하게하여 골반을 통과합니다. 실제로 출생을 어렵게 만드는 것은 인간의 신생아의 커다란 머리 일뿐만 아니라, 어깨는 출생시 운하에 비해 꽤 넓기 때문에 방해를 피하기 위해 추가적인 저글링이 필요합니다.

Birth canal image from Internet Archive Book Images [no restrictions] and Henry Vandyke Carter [Public domain], both via Wikimedia Commons.
유아의 머리가 출생지 (왼쪽)와 골반 모양의 관련 여성 (중앙과 오른쪽)으로 나뉩니다. 여성의 경우. 골반 모양은 운하의 크기를 최대화하고 방해물을 최소화하도록 조정됩니다.
출처 : Internet Archive Book Images [출간 금지]와 Henry Vandyke Carter [공개 도메인]의 출생 운하 이미지. 위키 미디어 공용을 통해 얻을 수 있습니다.

다른 해석

홀리 던스 워스 (Holly Dunsworth)와 동료의 2012 년 논문은 오랫동안 받아 들여진 산과 적 딜레마 가설에 도전하면서 어머니의 에너지 전환율에 대한 상한이 임신 기간과 신생아 상태에 대한 주요 제약이라고 제안했다. 그들의 대안 인 "임신과 성장의 에너지"가설은 어머니의 에너지 전환이 최대 지속 가능 수준에 도달 할 때 인간의 출생이 발생한다고 제안합니다. 이 해석은 임신 중과 출산 후 (주로 낸시 버트 (Nancy Butte)와 자넷 킹 (Janet King)이 2005 년 논문에서 얻은 데이터를 사용) 인간의 어머니의 에너지 비용을 그래프로 표현한 것입니다. 그러나 그것은 모성 에너지 비용이 출생시 이론적 인 최대 값에 근접한다는 것을 보여줍니다. 그것은 인과 관계를 직접적으로 드러내지 않는다. (2013 년 7 월 12 일자 Stork-and-Baby Trap 에서 상관 관계와 인과 관계의 중요한 차이점에 대해 논의합니다.)

던스 워스 (Dunsworth)와 동료들은이 주석의 범위를 벗어나는 몇 가지 측면을 다루면서 인간 출생시기에 대한 흥미로운 새로운 관점을 제공했다. 어머니의 에너지 전환에 대한 그들의 언급은 뚜렷한 가치는 있지만, 팻 시프 먼 (Put Shipman)은 사려 깊은 2013 년 논평에서 지적했듯이, 산과 적 및 정력적인 가설은 상호 배타적 인 것이 아닙니다. 동반 미디어 논평은 불행히도 인간 생존에서 골반 억제의 중요성이 "반박 된"것이라고 제안했다. Shipman이 올바르게 관찰 한 것처럼 : "산과학 가설은 없어지지 않습니다. 그것은 단지 의문의 여지가있다. "

Author’s own illustration.
선형 치수의 빈도를 묘사하는 정규 분포 ( "종 곡선")의 그림.
출처 : 저자 자신의 일러스트레이션.

골반 억제 때문에 자연 선택

Vyvyan Howard는 1981 년에 발표 된 잘 알려지지 않은 논문에서 "유전적인 가지 치기 (genetic pruning)"라는 개념을 도입 한 인간 생존의 골반 억제에 대한 확실한 증거를 제시했다. 생물학에서 일반적으로 남성의 신체 높이와 같은 선형 치수는 평균 값에 해당하는 중앙 피크와 양쪽에서의 주파수의 대칭 감소와 함께 "종 곡선"(정규 분포)을 따릅니다. Howard는 크거나 작은 차원에 대한 선택은 정규 분포의 절단으로 이어져 음수 또는 양수 왜곡을 초래할 수 있다고 제안했습니다. 그가 보여 주었 듯이 일단 형성되면 비압축성 인 새의 난의 치수는 난관의 좁은 스트레치를 통과해야하며 흥미로운 예를 제공합니다. 하와이 거위는 기러기 중 가장 큰 알에서 몸무게까지의 비율을 가지고 있으며, 달걀 결합은 사육에서 사육의 일반적인 원인이었습니다. 계란 직경 (난관 통과시 중요)은 네거티브 스큐를 보여 주며 큰 계란 크기의 가지 치기를 반영합니다. 대조적으로 난자의 길이는 더 다양하고 대칭 적으로 분포되어 있습니다.

Figure redrawn from Howard (1981)
신생아의 머리 폭 (왼쪽)과 골반 관의 직경 (오른쪽)에 대한 잘린 분포; 파란색, 이론적 인 원시 데이터가 빨간색으로 표시됩니다. 태아의 머리의 크기는 출생 몇 주 전에 골반에 들어가기 전에 초음파를 사용하여 측정되었고 remoulding을 받았다. (Howard 1981 이후)
출처 : Howard (1981)의 그림

Howard는 인간의 출생에 대한 메커니즘에 동일한 접근법을 적용하여 예상대로 신생아 머리 크기의 분포가 상단에서 잘리는 반면, 골반 운하 크기는 하단에서 대조적으로 잘 렸습니다. 이것은 분명히 의학적 개입없이 치명적일 수있는 폐색 된 노동을 통한 자연 선택이 큰 신생아 머리와 작은 골반 운석의 빈도를 제거한다는 것을 분명히 나타냅니다. 실제로, 인간 임신 기간 동안의 분포는 더 높은 값의 절단을 보여줍니다.

Histogram based on data from Döring (1962)

기초 체온을 사용하여 유추 된 임신 기간에 대한 잘린 분포 (Döring 1962 이후).

출처 : Döring (1962)의 데이터를 기반으로 한 막대 그래프

예를 들면, Gerd Döring이 1962 년에 발표 한 논문에서 기저 체온의 거의 400 회의 임신에 대한 임신 기간을 추정 한 사례입니다. 임신 기간이 길어질수록 일반적으로 큰 두뇌를 가진 신생아가 더 많이 생기기 때문에 자연 선택은 그들을 제거하는 경향이 있습니다. 그러나이 경우 대사 값 가설을 사용하면 더 높은 값의 절단이 예상됩니다.

진화 생물 학자 Barbara Fischer와 Phillipp Mitteroecker는 최근에 인간의 골반 모양, 체형 및 머리 크기 사이의 관계 분석으로부터 보완적인 증거를 제공했습니다. 여러 랜드 마크의 데이터 분석 결과, 이전에는 인식 할 수 없었던 관계가 드러났습니다. 큰 머리를 가진 신생아를 출산 할 가능성이 큰 대형 여성은 출생시 쉽게 통과 할 수있는 골반 모양을 가지고 있습니다. 또한 일반적으로 신생아의 머리와 골반 치수의 불일치의 위험이 더 큰 저체 계의 여성들도 똑같이 출산을 촉진하는 둥근 구멍을 가지고 있음이 밝혀졌습니다.

왜 인간의 탄생이 한계를 뛰어 넘는가?

Fischer와 Mitteroecker가 지적했듯이, 진화론 적 변화가 여성이 출산에서 직면하는 심각한 사망 위험을 감소시키지 못했다는 것은 당황 스럽습니다. 골반의 변화가 없더라도, 예를 들어, 임신 기간의 사소한 감소 또는 신생아의 크기를 감소시키는 다른 적응으로 급격히 감소 할 수 있습니다. 왜 분만은 골반 크기와 모체 에너지 전환율 모두에 대한 한계를 분명히 밀어 냈습니까? 사실 가능한 증거는 출산 후 젖먹이 신생아의 발달에 대해 가능한 한 멀리 어머니의 자궁 내에서의 발달이 선호된다는 것을 보여줍니다. 아마 유아가 소화해야하는 우유로 변환하는 대신 태반을 가로 질러 영양분을 직접 전달하는 것이 더 효과적 일 수 있습니다. 선택은 또한 자궁의 보호 및 환경 안정성을 제공하기 때문에 자궁에서 시간을 최대화 할 수 있습니다. 그 이유가 무엇이든, 인간 출생은 분명히 아기가 단지 골반 관을 통과 할 시점에서 발생합니다. 2012 년 논문이 출판 될 때, ScienceDaily는 Dunsworth가 "엄마의 에너지는 엉덩이가 아니라 일차 진화의 제약 요소입니다"라고 말했습니다. 그러나 골반은 출생시기를 제한하는 반면 어머니의 에너지 전환율은 출산 방식으로 정점에 맞게 조정 된 것보다 훨씬 더 가능성이 높습니다.

참고 문헌

Döring, GK (1962)는 사료를 사육한다. Geburtshilfe & Frauenheilkunde 22 : 1191-1194.

Dunsworth, HM & Eccleston, L. (2015) 어려운 출산과 무력한 호미 닌 아기의 진화. 인류학 44 : 55-69 의 연례 검토 .

Dunsworth, HM, Warrener, AG, Deacon, T., Ellison, P. & Pontzer, H. (2012) 인간의 altriciality에 대한 대사 가설. National Academy of Sciences USA 109 : 15212-15216의 절차.

Butte, NF & King, JC (2005) 임신과 수유 중 에너지 요구량. Public Health Nutrition 8 (7A) : 1010-1027.

Fischer, B. & Mitteroecker, P. (2015) 인간의 골반 모양, 신장, 머리 크기 사이의 공분산은 산과 적 딜레마를 완화합니다. 미국 국립 과학 아카데미 (National Academy of Sciences) 112 : 5655-5660의 절차.

Howard, CV (1981) 크기 분포의 실험적 및 이론적 평가 : 그들의 진화와 "유전적인 가지 치기"현상. Stereologica Iugoslavica 3, Suppl. 1 : 79-88.

마틴, RD 1983. 생태 학적 맥락에서의 인간 두뇌 진화 (제 52 회 제임스 아서 인간 두뇌의 진화에 관한 강의) . 미국 자연사 박물관, 뉴욕.

Rosenberg, KR (1992) 현대 인간 출산의 진화. Y Earbook of Physical Anthropology 35 : 89-124.

Rosenberg, KR & Trevathan, WR (1996) 두 족벌과 인간의 출생 : 산과 적 딜레마가 재검토되었다. 진화론 적 인류학 4 : 161-168.

Rosenberg, KR & Trevathan, WR (2001) 인간의 출생의 진화. Scientific American 285 (5) : 72-77.

Shipman, P. (2013) 왜 인간의 출산이 그렇게 고통 스럽습니까? 아기를 갖는 것은 쉽지 않습니다. 표준 설명이 잘못되었을 수도 있습니다. American Scientist 101 : 426-429.

Washburn, SL (1960) 도구와 인간의 진화. Scientific American 203 (3) : 3-15.

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