Невероятная случайность бытия. Эволюция и рождение человека - Элис Робертс

Однако в 2012 году в «Трудах Национальной академии наук» (Proceedings of the National Academy of Sciences) была опубликована статья, в которой были оспорены, казалось бы, безупречные выводы гипотезы акушерской дилеммы и предложено иное объяснение раннему сроку рождения человека. Публикация подобных статей всегда вызывает волнение – ты начинаешь читать ее, понимая, что к концу чтения твое мировоззрение немного изменится. Именно это больше всего нравится мне в науке; каждый день появляется какая-то информация, бросающая вызов устоявшимся парадигмам, переворачивающая старые идеи и меняющая твой взгляд на мир.

Я специально отправилась в Нью-Йорк, чтобы встретиться с ведущим автором статьи Холли Дансуорт, и после этой встречи поняла, почему она считает, что люди не так уж необычны, как мы думали раньше. Холли рассказала, что все началось с сомнения в справедливости допущений, лежавших в основе гипотезы акушерской дилеммы. Холли оценила длительность беременности у других приматов и выяснила, что длительность беременности у человека отнюдь не является такой уж укороченной. Беременность у человека длится 38 недель, что превышает сроки беременности у всех крупных высших обезьян (у шимпанзе беременность длится 32 недели, а у гориллы – 36 недель). Приматы разных размеров вынашивают беременность в разные сроки, и, если соотнести размер тела со сроком нормальной беременности, то выяснится, что у человека беременность продолжается дольше, чем у других высших приматов. Действительно, беременность у женщины длится на один месяц дольше, чем можно было бы ожидать при таком размере тела. Это позволяет предполагать, что длительность беременности увеличилась в ходе эволюции человека. Другими словами, человеческие дети – в сравнении с детенышами других приматов – рождаются на самом деле скорее поздно, а не рано. Несмотря на относительно долгое вынашивание, мозг наших новорожденных детей отличается незрелостью, и ему предстоит еще долгое развитие и рост – просто потому, что у взрослых людей мозг очень велик. Возможно, вы сейчас зададитесь вопросом, почему природа не дала мозгу шанса еще немного подрасти, прежде чем ребенок родится. Вероятно, именно здесь вступает в игру гипотеза акушерской дилеммы, ибо, по всей видимости, беременность не может продолжаться дольше, так как в этом случае у женщины бы безнадежно нарушилась способность к нормальной ходьбе.

Однако насколько все же женский таз менее эффективен, чем мужской? Холли представила меня двум своим коллегам, которые интересовались этим вопросом: Герману Понцеру и Анне Уорренер. Мы встретились в лаборатории, расположенной в углу одного из зданий Хантеровского колледжа, из панорамного окна которой открывался вид на Нью-Йорк. Как раз в это время Герман и Анна наблюдали за двумя студентами, которые в масках бежали по бегущей дорожке. Маски были надеты для того, чтобы измерять потребление кислорода во время бега. Результаты, полученные в тот день в лаборатории, вполне соответствовали другим, полученным раньше при изучении энергетической эффективности ходьбы и бега: выяснилось, что женщины – несмотря на их широкий таз – расходовали энергию так же экономно, как мужчины.

Трудность деторождения у человека: необходимость соответствия диаметра крупного черепа диаметру родовых путей и выхода из таза

Это показалось мне удивительным, так как я ожидала, что мышцы, обнимающие широкий таз, вынуждены работать активнее и в менее выгодных условиях. Когда вы идете или бежите, отводящая мышца на наружной поверхности ягодицы, расположенная выше голени ноги, находящейся в данный момент на земле, напрягается, чтобы удержать таз от избыточного наклона в противоположную сторону. Это на самом деле важно – сохранять горизонтальное расположение таза относительно поверхности земли, так как означает, что вы сможете легко совершить мах другой ногой и переместить ее вперед, чтобы сделать следующий шаг. Без отводящих мышц, работающих на стороне стоящей на земле ноги, другая нога не смогла бы совершить мах, а беспомощно волочилась бы по земле. Слабость этих важных мышц, которая может возникнуть при полиомиелите, приводит к странностям походки, когда таз опускается в сторону и вниз при попытке поднять ногу и переместить ее вперед. Такую походку называют походкой Тренделенбурга, по имени впервые описавшего ее немецкого хирурга.

Однако исследования эффективности ходьбы и бега у мужчин и женщин показали, что не все так просто. Даже несмотря на то, что отводящим мышцам приходится трудиться тяжелее у женщин с их широким тазом, чем у мужчин, есть и другие факторы, участие которых делает ходьбу и бег женщин менее энергозатратными. Небольшие отклонения в положении ноги во время ходьбы могут компенсировать затраты энергии. Это еще одна причина сомневаться, что именно требования локомоции – эффективного бега и ходьбы – ограничили размер женского таза. Это тем более сомнительно в свете очень большого разнообразия размеров таза у женщин, что мы наблюдаем в наши дни. Таких колебаний в размере не было бы, если бы действовал только естественный отбор.

Открытие того, что эффективность женщин в ходьбе и беге не уступает таковой у мужчин, снимает одно из ограничений на строение таза: похоже, что в узких бедрах нет никакого эволюционного преимущества. Кроме того, ископаемые останки показывают, что таз претерпел большие изменения в ходе эволюции человека. В сравнении с более древними предками, обладавшими меньшим мозгом, таз ранних представителей нашего рода Homo стал шире по абсолютной величине. Таким образом, таз наших предков становился шире по мере увеличения размеров головного мозга. Отлично, но почему женский таз тогда не стал еще шире, чтобы облегчить деторождение и позволить ребенку дольше оставаться в чреве матери?

Перед тем как ехать в Нью-Йорк, на встречу с Холли и ее коллегами, я в течение двух недель собирала и замораживала небольшие порции собственной мочи после питья меченной некоторыми изотопами воды. Я отправила эти пробы в Штаты до того, как сама отправилась туда. Герман проанализировал мои результаты, учитывая уровень различных изотопов кислорода и водорода в моей моче для того, чтобы вычислить показатели энергетического обмена, и, когда я приехала, он показал мне эти данные, изображенные в виде графика. Мой обмен оказался вдвое более интенсивным, чем можно было бы ожидать в отсутствие беременности, но я в тот момент была на пятом месяце, и мне приходилось снабжать энергией моего растущего ребенка. Герман сказал мне, что, когда интенсивность обмена станет в 2,1 раза больше нормы, у меня начнутся роды, потому что мой организм больше не сможет покрывать потребности плода в энергии.

Это предсказание зиждилось на надежных данных. Точный механизм определения срока родов у людей (как, впрочем, и у других млекопитающих) остается неясным. В самом деле, этот вопрос называют «самым значительным из нерешенных вопросов биологии размножения». Но несмотря на то что мы не знаем деталей этого механизма – а именно не знаем, какие биохимические сигналы и каким образом в нем участвуют, – представляется, что момент родов, вероятно, определяется энергетическим балансом. Рождение происходит тогда, когда потребности плода в энергии начинают превосходить возможность матери ее обеспечить. Интенсивность основного обмена матери изменяется, как это было и у меня: приблизительно на половине срока беременности увеличивается вдвое по сравнению с нормой, а к девятому месяцу энергетические потребности плода поднимают его еще выше, до уровня 2,1 по сравнению с нормальными показателями основного обмена. Переход этого энергетического Рубикона совпадает с окончанием беременности и началом родов.