人間の赤ちゃんは、直立歩行によって生じる狭い産道を通過できるほど未熟な状態で生まれます。この問題は、以前は私たちの大きな脳に関係があると考えられていました。しかし今回の研究で、彼らの脳は小さいにもかかわらず、直立歩行が人類以前の時代の出産合併症を引き起こし、その結果、大型類人猿に比べて未熟な赤ちゃんの誕生につながったことが判明した。これが認知発達に役割を果たした可能性があると研究者らは説明している。より集中的なグループケアが必要であり、新生児はより早く学習するためです。
犬や猫などの類人猿や類人猿の出産は通常、比較的問題がありませんが、人間の出産はしばしばドラマを伴います。出産のプロセスは比較的骨が折れて痛みを伴うだけでなく、母子にリスクも伴います。狭い産道を通過するために、赤ちゃんは複雑に体をひねったり、体を曲げたりする必要があります。しかし、なぜ自然は私たちにとってもっとスムーズな解決策を生み出してくれなかったのでしょうか?一般的な説明によれば、女性は直立歩行と人間の大きな脳の代償を支払わなければならない。新しい動き方への解剖学的適応と大きな頭への解剖学的適応の間に問題のある妥協点が生じたのだ。
なぜ詰まっているのか
人類学者は現在、私たちの祖先が約700万年前に直立歩行を発達させたと考えています。これにより、股関節と仙骨の間の距離が短くなり、骨盤の特徴的な再形成がもたらされました。しかし、脳のサイズの大幅な増加は、ヒト属の最初のメンバーが進化した200万年前に始まったばかりです。以前の仮定によれば、出生時の問題はその時に初めて現れました。つまり、より大きな頭を持つ赤ちゃんを問題なく出産するためには、直立歩行のための解剖学的システムが発達するのが困難でした。その後、進化は、以前の仮定に従って、神経学的に未発達で、脳のサイズが比較的小さい無力な新生児を誕生させることによって、このジレンマを解決しました。そのため、人間の赤ちゃんは大型類人猿の赤ちゃんに比べて非常に巣作りが得意なのです。
研究の一環として、チューリッヒ大学のマルティン・ホイスラー率いる研究者らは、これらの関連性が私たちの家系図の初期の代表者にどの程度すでに明らかであるかを調査しました。具体的には、200万年から400万年前に生息していたアウストラロピテクス類に焦点を当てた。その中には、エチオピアで遺体が発見された有名なアウストラロピテクス・アファレンシスの女性「ルーシー」もいた。 「ルーシーのような人類以前の動物は、さまざまな進化の力の影響を研究するのに理想的です。彼らはまだ比較的小さな類人猿のような脳を持っていましたが、骨盤はすでに直立歩行への明らかな適応を示していました」とホイスラー氏は説明する。
研究者らの結果は、三次元コンピューターシミュレーションに基づいている。新生児のアウストラロピテクスの化石は保存されていないため、考えられる変動範囲全体をカバーするために、胎児の頭の大きさを変えて誕生をシミュレーションした。彼らは、ヒト以外の霊長類に見られる法則をデータの基礎として使用しました。つまり、新生児の脳の大きさは、成人の脳の大きさと典型的な関係にあります。研究者らは、ヒト以外の霊長類の割合と平均的な成人アウストラロピテクスの脳の大きさに基づいて、新生児の理論上の平均脳サイズを180グラムと決定した。
ルーシーには未熟な赤ちゃんもいます
アウストラロピテクスの骨盤領域の特徴に関する情報を使用して、研究者らは 3D 出産シミュレーションを実行することができました。問題のない通過は、脳質量が 110 グラムの児頭でのみ可能であり、180 グラムまたは中間の大きさの 145 グラムでは不可能であることが判明しました。したがって、これらの胎児は対照的に、胎児が正常に通過するのは当然のことです。大型類人猿では、まだ比較的遠く離れたところで赤ちゃんが生まれました。 「これは、アウストラロピテクスの赤ちゃんも、生まれたときは現在の人間の赤ちゃんと同じように神経学的に未発達で、人の助けに依存していたことを意味します」とホイスラー氏は言う。
彼と彼の同僚は、これが人類の家系図における認知の発達の歴史を示す興味深い兆候であると見ている。その結果によると、アウストラロピテクス類は子孫を育てるために比較的集中的な努力をしなければならなかったが、これは協力関係の発達に関連している可能性がある。そして文化。大型類人猿と比較して、乳児の脳もより早く外界の刺激にさらされ、新生児は他のグループのメンバーからより集中的に学習しました。 「この長期にわたる学習段階は、一般に人間の認知と文化の発達にとって重要な要素とみなされています」とホイスラー氏は言う。考古学的発見もこの理論を裏付けています。330万年前のものとされる最古の石器は、アウストラロピテクス類しか存在せず、ヒト属の代表者が存在しなかった時代のものです。
研究チームは、「高度な認知発達の前提条件は、ヒト属の出現と脳の成長に先立って二足歩行への骨格の適応の結果であると考えられる」との結論に達した。
出典: チューリッヒ大学、専門論文:コミュニケーション生物学、doi: 10.1038/s42003-022-03321-z
