作者:Naoki Morimoto 来源:《国家科学院院刊》 发布时间:2022/4/15 10:56:39
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科学家解开“肩膀之谜”

 

一项新研究显示,人类胎儿的锁骨在胎儿出生前生长得比较慢,然后在幼儿期再次加速生长——这可能是一种进化上的妥协,使得人类相对较宽的肩膀在分娩时能够穿过骨盆。相关论文4月11日发表于美国《国家科学院院刊》。

宽阔的肩膀可以帮助人们保持平衡和增强投掷能力,甚至可以更有效地呼吸。但是宽肩膀会给分娩带来问题,因为直立的姿势导致人类骨盆相对狭窄。

日本京都大学的Naoki Morimoto说,新发现的人类锁骨在出生前后的生长模式——先慢后快,似乎解开了这个“肩膀之谜”。

“有两件事让人类分娩变得困难:大头和宽肩膀。” Morimoto说,“既然(难产)是危险的,于是人类进化出了一些方法来解决这个问题。”

之前的研究表明,人类胎儿的头部在子宫中快速生长,然后在出生前减缓生长速度,这也是在其他灵长类动物身上看到的一种趋势——尽管与后者相比,人类的头部很晚才开始放慢生长速度。

为了解肩膀是否以类似的方式生长,Morimoto和同事对81个人、64只黑猩猩和31只日本猕猴的CT扫描结果进行了分析,其中约有一半是处于不同发育阶段的胎儿,其他则是幼体和成年个体。

研究小组测量了头骨、肩膀、上臂、骨盆、大腿和脊柱中各种骨骼的长度。Morimoto说,一般来说,脊柱的生长不受出生限制的影响,所以它可以作为比较其他骨骼生长速度的良好基础。

研究人员证实,这3个物种的头骨生长速度在出生前都有所下降。其他骨骼,如手臂和骨盆,在子宫中生长稳定,但在出生后加快了生长速度。

至于锁骨,Morimoto说,从出生前到出生后,黑猩猩的锁骨生长速度相当稳定;猕猴的锁骨在出生前生长稳定,出生后则生长缓慢。然而,人类的锁骨却呈现出一种特殊的生长模式——它在胎儿出生前两个月左右放慢了速度,然后在接下来的5年里又加速生长,这就形成了研究人员所说的“生长抑制”,与肩部在分娩时需要穿过骨盆的时间完全吻合。

“目前,我们还不知道为什么肩部的这种特殊模式——而不是其他方式,如更慢、更稳定地生长,被选择作为人类缓解难产的一种手段。”论文作者之一、京都大学的Mikaze Kawada说,“这需要进一步的研究。”(来源:中国科学报 文乐乐)

相关论文信息:https://doi.org/10.1073/pnas.2114935119

 
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