医学进展
2011年04月号
医学进展
医生日记
在他乡

“大胎儿”模式在人类生育进化过程中可最早追溯于南方古猿时期

    人类与其他灵长类动物相比拥有更大的胎儿、更长的发育时间与生命活动周期以及较短的怀孕时间。狭鼻灵长类动物的母亲与胎儿的体重比例一定,新生儿体重接近母亲体重的3%,如按照此比例估算,人类婴儿体重应当是2千克~2.2千克,但事实上大部分新生儿体重均在3千克以上,人类婴儿大约是母亲体重的6%。大体重的胎儿不仅带来生育及抚养上的困难,而且在能量与生物化学上也是不利的。

    在之前的研究中人们发现成人大脑与新生儿大脑之间有一定的比例关系,按比例来算,人类婴儿比猿的婴儿更重,而且在化石中也得到了证实,那么问题是人类进化过程中这种朝着更大的婴儿进化的转变发生在什么时候?

    通过比较现代人类、大猩猩与南方古猿、始祖人猿的大脑容量,波士顿大学考古专业的研究人员开展了一系列研究以调查从“猿”到人的过程中生育大胎儿的进化发生在何时。本次研究检验了两个假设:1.人类胎儿与大猩猩胎儿相比有更大的体重和脑容量(按比例计算);2.南方古猿的生育水平处于大猩猩阶段,而与现代人类不同。(注:南方古猿Australopithecus是早期人类,生活在距今150万~500万年前,南方古猿的头骨要比人类的短,其脑容量也要比人类的小,但脑结构已与人类相近。他们已经能够直立行走并使用天然工具。)

    比南方古猿更为早期的始祖人猿Ardipithecus其胎儿的体重水平在大猩猩的范围,而南方古猿的样本(12个样本)则不属于大猩猩的范围中。始祖人猿主要存在于距今440万年前的非洲,作为一种进化过程中的“过渡”物种,始祖人猿具有混合型的特征:既有与其祖辈(如中新世的类人猿)所共有的“原始”特征,又有“衍生的”特征,即那些只与后来的原始人类所共有的特征。在本次研究中,始祖人猿的生育特征就更接近猿类,例如胎儿:母体体重比与大猩猩相同。

    而南方古猿的胎儿重于早期的始祖人猿及大猩猩,同时脑容量要大于上述两种动物。南方古猿雌性体重稍小于雌性大猩猩。根据踝关节宽度的估计,南方古猿的成年雌性动物体重约为29千克~33千克。上述两点不同说明至少在南方古猿时期,胎儿及成年后的体重及脑容量就已经与从前不同,二者可能同时发生,因为脑容量体重比似乎未发生明显的变化。这些研究表明,古代人类祖先可能在人属进化出来之前就已经生出了较大的婴儿,推动了人类进化过程。(编译:李秋实)

参考文献:《Proceedings of the National Academy of Sciences》2011;108:1022-1027

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