Οι επιστήμονες έχουν καταλάβει γιατί ο τοκετός έχει γίνει τόσο περίπλοκος και επικίνδυνος

Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας υπολογίζει ότι σχεδόν 300.000 άνθρωποι πεθαίνουν κάθε χρόνο από αιτίες που σχετίζονται με την εγκυμοσύνη.

Η μελέτη διαπιστώνει ότι ο πολύπλοκος ανθρώπινος τοκετός και οι γνωστικές ικανότητες είναι αποτέλεσμα όρθιας βαδίσματος.

Ο τοκετός στους ανθρώπους είναι πολύ πιο περίπλοκος και επώδυνος από ότι στους μεγάλους πιθήκους. Από καιρό πίστευαν ότι ήταν το αποτέλεσμα του μεγαλύτερου ανθρώπινου εγκεφάλου και των στενών διαστάσεων της λεκάνης της μητέρας. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης χρησιμοποίησαν τώρα τρισδιάστατες προσομοιώσεις για να δείξουν ότι ο τοκετός ήταν επίσης μια εξαιρετικά περίπλοκη διαδικασία στα πρώιμα είδη ανθρωπίνων που γέννησαν νεογέννητα σχετικά μικροεγκέφαλου – με σημαντικές επιπτώσεις στη γνωστική τους ανάπτυξη.

Οι επιπλοκές είναι συχνές στις γυναίκες κατά τη διάρκεια και μετά την εγκυμοσύνη και τον τοκετό. Η πλειονότητα αυτών των προβλημάτων εμφανίζονται κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης και μπορούν να προληφθούν ή να θεραπευτούν. Ωστόσο, ο τοκετός παραμένει επικίνδυνος. ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας υπολογίζει ότι 830 άνθρωποι πεθαίνουν κάθε μέρα από αιτίες που σχετίζονται με τον τοκετό και την εγκυμοσύνη. Επιπλέον, για κάθε γυναίκα που πεθαίνει κατά τον τοκετό, άλλες 20 έως 30 υφίστανται τραυματισμούς, λοιμώξεις ή αναπηρίες.

Τέσσερις κύριες επιπλοκές ευθύνονται για το 75% των μητρικών θανάτων: σοβαρή αιμορραγία (συνήθως μετά τη γέννηση), λοιμώξεις, υψηλή αρτηριακή πίεση κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης και επιπλοκές κατά τον τοκετό. Άλλα κοινά προβλήματα περιλαμβάνουν μη ασφαλείς αμβλώσεις και χρόνιες ασθένειες όπως οι καρδιακές παθήσεις και ο διαβήτης.

Όλα αυτά δείχνουν πόσο πιο δύσκολος και επώδυνος είναι ο τοκετός του ανθρώπου από αυτόν των μεγάλων πιθήκων. Αυτό πίστευαν από καιρό ότι οφείλεται στον μεγαλύτερο εγκέφαλο των ανθρώπων και στις περιορισμένες διαστάσεις της λεκάνης της μητέρας. Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης έχουν δείξει τώρα, χρησιμοποιώντας τρισδιάστατες προσομοιώσεις, ότι ο τοκετός ήταν επίσης μια πολύ περίπλοκη διαδικασία στα πρώιμα είδη ανθρωποειδών που γέννησαν νεογέννητα σχετικά μικροεγκεφαλικά – με σημαντικές συνέπειες για τη γνωστική τους ανάπτυξη.

Το έμβρυο συνήθως περιηγείται σε ένα στενό και περίπλοκο κανάλι γέννησης σκύβοντας και γυρίζοντας το κεφάλι του σε διάφορες φάσεις του ανθρώπινου τοκετού. Αυτή η περίπλοκη διαδικασία ενέχει σημαντικό κίνδυνο επιπλοκών κατά τη γέννηση, οι οποίες μπορεί να κυμαίνονται από παρατεταμένο τοκετό έως θνησιγένεια ή μητρικό θάνατο. Αυτά τα ζητήματα πιστεύεται από καιρό ότι είναι το αποτέλεσμα μιας σύγκρουσης μεταξύ των ανθρώπων που προσαρμόζονται στο ίσιο περπάτημα και του μεγαλύτερου εγκεφάλου μας.

Το δίλημμα ανάμεσα στο όρθιο περπάτημα και το μεγαλύτερο μυαλό

Ο διποδισμός αναπτύχθηκε πριν από περίπου επτά εκατομμύρια χρόνια και μετέτρεψε ριζικά τη λεκάνη των ανθρωποειδών σε ένα πραγματικό κανάλι γέννησης. Ωστόσο, μεγαλύτεροι εγκέφαλοι άρχισαν να αναπτύσσονται μόλις πριν από δύο εκατομμύρια χρόνια, όταν εμφανίστηκε το πρώτο είδος του γένους Homo. Η εξελικτική λύση στο δίλημμα που προκάλεσαν αυτές οι δύο αντικρουόμενες εξελικτικές δυνάμεις ήταν να γεννηθούν νευρολογικά ανώριμα και αβοήθητα νεογνά με σχετικά μικρό εγκέφαλο – μια κατάσταση γνωστή ως δευτερογενής αλτρικότητα.

Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Martin Häusler από το Ινστιτούτο Εξελικτικής Ιατρικής του Πανεπιστημίου της Ζυρίχης (UZH) και μια ομάδα με επικεφαλής τον Pierre Frémondière από το Πανεπιστήμιο της Aix-Marseille ανακάλυψαν τώρα ότι οι Αυστραλοπιθηκοί, που ζούσαν εκεί περίπου τέσσερα έως δύο εκατομμύρια χρόνια πριν, είχε ένα πολύπλοκο μοτίβο γέννησης σε σύγκριση με τους μεγάλους πιθήκους. «Επειδή οι Αυστραλοπίθηκες όπως η Λούσι είχαν σχετικά μικρά μεγέθη εγκεφάλου, αλλά είχαν ήδη μορφολογικές προσαρμογές στον δίποδα, είναι ιδανικοί για τη μελέτη των επιπτώσεων αυτών των δύο αντικρουόμενων εξελικτικών δυνάμεων», λέει ο Χάουσλερ.

Προσομοίωση γέννησης Lucy

Προσομοίωση γέννησης της Lucy (Australopithecus afarensis) με τρία διαφορετικά μεγέθη κεφαλής εμβρύου. Μόνο ένας εγκέφαλος που δεν υπερβαίνει το 30% του μεγέθους του ενήλικα (δεξιά) διέρχεται από το κανάλι γέννησης. Πίστωση: Martin Häusler, UZH

Η τυπική αναλογία μεγέθους κεφαλιού εμβρύου και ενήλικα

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τρισδιάστατες προσομοιώσεις υπολογιστή για να αναπτύξουν τα ευρήματά τους. Δεδομένου ότι δεν είναι γνωστά απολιθώματα νεογέννητου Αυστραλοπίθηκου, προσομοίωσαν τη διαδικασία γέννησης χρησιμοποιώντας διαφορετικά μεγέθη κεφαλής εμβρύου για να λάβουν υπόψη το πιθανό εύρος των εκτιμήσεων. Κάθε είδος έχει μια τυπική αναλογία μεταξύ του μεγέθους του εγκεφάλου των νεοσσών του και του μεγέθους του εγκεφάλου των ενηλίκων. Με βάση την αναλογία των μη ανθρώπινων πρωτευόντων και το μέσο μέγεθος εγκεφάλου ενός ενήλικου Αυστραλοπίθηκου, οι ερευνητές υπολόγισαν ένα μέσο μέγεθος νεογνικού εγκεφάλου 180 g. Αυτό θα αντιστοιχεί σε μέγεθος 110 g στον άνθρωπο.

Για τις τρισδιάστατες προσομοιώσεις τους, οι ερευνητές έλαβαν επίσης υπόψη την αυξημένη κινητικότητα των πυελικών αρθρώσεων κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης και προσδιόρισαν ένα ρεαλιστικό πάχος μαλακών ιστών. Διαπίστωσαν ότι μόνο τα μεγέθη της κεφαλής του εμβρύου των 110 g περνούσαν από την είσοδο της πυέλου και το μεσαίο επίπεδο χωρίς δυσκολία, ενώ τα μεγέθη 180 g και 145 g όχι. «Αυτό σημαίνει ότι τα αυστραλοπίθηκα νεογέννητα ήταν νευρολογικά ανώριμα και εξαρτώνται από βοήθεια, όπως τα ανθρώπινα μωρά σήμερα», λέει ο Häusler.

Η εκτεταμένη μάθηση είναι το κλειδί για τις γνωστικές και πολιτιστικές ικανότητες

Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι οι Αυστραλοπίθηκοι πιθανώς ασκούσαν μια μορφή συνεταιριστικής αναπαραγωγής, ακόμη και πριν από την εμφάνιση του γένους Homo. Σε σύγκριση με τους μεγάλους πιθήκους, ο εγκέφαλος αναπτύχθηκε περισσότερο έξω από τη μήτρα, επιτρέποντας στα βρέφη να μαθαίνουν από άλλα μέλη της ομάδας. «Αυτή η παρατεταμένη περίοδος μάθησης θεωρείται γενικά κρίσιμη για τη γνωστική και πολιτιστική ανάπτυξη των ανθρώπων», λέει ο Häusler. Αυτό το συμπέρασμα υποστηρίζεται και από τα πρώτα τεκμηριωμένα λίθινα εργαλεία, τα οποία χρονολογούνται πριν από 3,3 εκατομμύρια χρόνια, πολύ πριν από την εμφάνιση του γένους Homo.

Αναφορά: “Οι δυναμικές προσομοιώσεις πεπερασμένων στοιχείων αποκαλύπτουν την πρώιμη προέλευση ενός σύνθετου μοτίβου ανθρώπινης γέννησης” από τους Pierre Frémondière, Lionel Thollon, François Marchal, Cinzia Fornai, Nicole M. Webb και Martin Haeusler, 19 Απριλίου 2022, Βιολογία Επικοινωνιών.
DOI: 10.1038/s42003-022-03321-z

READ  Ο κρητιδικός καρχαρίας που τρώει πλαγκτόν είχε μακριά, πτερύγια σε σχήμα φτερού | Παλαιοντολογία

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται.