人類分娩史:為什麼分娩對人類來說如此痛苦和危險|懷孕|胎兒|產婦|...

出品︱網易科學人欄目組 王真

對於母親來說，分娩是一個漫長而痛苦的過程，有些情況下甚至是致命的。世界衛生組織估計，由於懷孕和分娩期間出現的併發症，每天有約830名婦女死亡。

相比於1990年，這個數字已經下降了44%，但是依然是觸目驚心。在地球上所有哺乳動物中，母親因為繁衍分娩而付出如此高昂代價實屬罕見。

人類在分娩時面臨的風險為何會如此之多？我們又該如何去進一步減少分娩死亡率？

分娩困境理論

20世紀中葉，科學家首次開始深入研究人類分娩問題。

他們很快有針對分娩中存在的問題提出了一個原因：這是原始人類在進化過程中遺留下來的麻煩問題。

圖註：人類已經直立行走數百萬年

目前，最古老的人類化石可以追溯到七百萬年之前（指開始直立行走的奧裡恩人·網易科學人注）。相比於當時的其他哺乳動物，原始人類並沒有什麼特別的技能，但研究人員認為，即便在人類進化的早期階段，原始人類已經可以兩條腿直立行走。

為了能夠直立行走並保持平衡，人類原有的骨骼架構必須進化，這也不可避免地影響到了骨盆。

對於大多數靈長類動物來說，其骨盆中的產道比較平緩。而人類卻不一樣，由於雙腿直立行走，因此其臀部變得相對窄，而產道也比較扭曲——某種意義上成為一個狹長且不均勻的圓柱體。

因此， 從史前人類時期，人類在分娩過程中，嬰兒就不得不通過扭曲的通道而來到人世，這使得分娩困難重重。

而在兩百萬年之前，隨著人類的進化，從而失去了更多的諸如體短、手長以及大腦較小等猿類特徵。

人類的身材更高，手臂更短而腦容量更大。

顯然，腦容量更大對於人類母親來說不是什麼好消息。

圖註：大多數原始人都是直立行走

人類腦容量的增大意味著從出生起人類嬰兒的大腦體積要遠大於其他哺乳動物，也就是導致進化與自身結構相衝突。

一方面，女性不得不為了直立行走而保持狹窄的骨盆和產道，但另一方面，胎兒巨大的頭顱使得通過狹窄產道時更為困難。

直到現在，分娩對於人類來說都是一件痛苦且有潛在致命因素的事情。

1960年，人類學家沃什伯恩將這一概念稱之為「產科困境」，現在通常被學術界成為「分娩困境」（obstetric dilemma）。

科學家認為這一概念完美解釋了人類存在的分娩難題。

但是，包括威爾斯在內的一些科學家認為這一解釋並不滿足所有情況。

過去五年中，威爾斯等研究人員開始通過一系列研究反對單一的分娩困境。

他們認為，沃什伯恩的概念過於簡單，還有其他各種因素有助於解釋人類的分娩問題。

人類學家沃什伯恩認為：追溯到兩百萬年以前，人類腦容量變大之後，人類是通過縮短孕期來解決分娩困境問題。

圖註：許多女性在生產中使用藥物緩解疼痛

他認為人類嬰兒比實際上到人世所需的時間要短，也就是說人類嬰兒在出生時的大腦和身體發育依舊不足。

沃什伯恩的解釋似乎合乎邏輯，任何父母都能切實體會到剛出生嬰兒的脆弱。

這種觀點認為，其他靈長類動物的懷孕時間更長，從而使得出生的嬰兒發育更完整，而人類的產道沒有這樣的條件。

但金斯頓羅德島大學的杜斯沃思指出，這根本不符合事實：「相比於人們的常識，我們的嬰兒在出生時更大、發育更完善，而人類孕期也更長。」她指出。

圖註：很多哺乳動物，比如麋鹿一出生便能行走

從絕對時間上算，人類的孕期很長。人類的孕期通常在38周到40周之間，而黑猩猩孕期僅為32周，大猩猩孕期約為37周。

在2012年的一篇文章中，杜斯沃思和她的同事解釋稱，「在自然進化中，人類就算考慮到嬰兒身體大小，也並未縮短孕期長度。人類的懷孕周期要比大猩猩和黑猩猩的孕期長37天。」

同樣，胎兒大腦發育也是如此。人類嬰兒在誕生時的大腦體積要比靈長類動物平均大腦要大很多。

換句話說，人類嬰兒相比於其他動物，已經要大很多。

這意味著，沃什伯恩關於分娩困境的關鍵推斷並不正確。

此外，沃什伯恩的觀點也存在其他問題。

圖註：男性和女性的骨盆

分娩困境的中心假設是，人體骨盆的大小和形狀，特別是女性骨盆受到人類直立行走習慣的限制。沃什伯恩認為，如果進化能夠使女性的臀部更寬，產道更大，就不存在分娩困境問題。

但是2015年，麻薩諸塞州劍橋哈佛大學的安娜·沃倫納(Anna Warrener)和她的同事質疑了這一假設。

研究人員對男女志願者在實驗室中行走和跑步的代謝數據進行了收集分析，結果顯示臀部更大的志願者在步行和跑步方面的表現與那些窄臀志願者區別不大。

從純粹的新陳代謝角度考慮，並沒有什麼因素會阻止人類進化得臀部更大，從而使分娩更容易。

加拿大卑詩省維多利亞大學的海倫･庫爾基（Helen Kurki）說：「產科困境的基本前提是，擁有一個小或窄的骨盆更適合新陳代謝效率，但這可能是不正確的。雖然庫爾基並沒有參與沃倫納的研究，但她自己也確定了傳統分娩困境理論的不少問題。

圖註：分娩對女性來說非常痛苦

如果真如分娩困境所說，女性骨盆會受到兩個相反因素的控制，也就是直立行走需要較窄的骨盆，而生育需要較寬骨盆，那麼如其所述，女性產道的形狀應當差異性很小，其會通過自然選擇而趨於「穩定」。

但是據庫爾基於2015年發布的報告稱，其對數百個人體骨骼進行分析發現，不同產道的形狀和大小差異很大，其變化甚至超過了人類手臂的差異性。庫爾基表示，「我認為我的研究為質疑分娩困境提供了依據。」

杜斯沃思認為她確定了這個謎題中的缺失環節：能量。

能量假說：關鍵的懷孕第39周

「在懷孕後期，我們對能量的需求達到最大。」杜斯沃思稱，她自己也是一位母親。

「在懷孕的最後幾個星期和最後幾個月都很累，胎兒在體內不斷壓榨著母親的基礎代謝率，也必須要在某個時候通過分娩結束這一過程。」

孕婦有時會開玩笑講，她們感覺肚子中的胎兒就像一種大量消耗能量的寄生蟲。

在某種意義上，胎兒每天對能量的需求都在激增。

特別是人類大腦發育對能量的需求更加強烈。胎兒大腦的生長甚至會把孕婦推向新陳代謝的極限。

圖註：CT掃描顯示了發育完全的胎兒大小

杜斯沃思把這個概念稱之為妊娠及成長的能量假說。這一說法指出目前人類的分娩時間主要是因為39周以上胎兒發育所需要的能量太多，而不是因為產道狹小導致嬰兒無法通過。

杜斯沃思認為，人們太過糾結於出生嬰兒頭部在母親產道中的通過性。

從二者的大小匹配程度來看，似乎太過巧合。但杜斯沃思稱人類骨盆已經進化成它需要的尺寸。

當然從原則上講，骨盆似乎可以進化得更大，但並沒有實際必要。

總的來說，庫爾基也贊同這一觀點。她指出，「人類產道其實已經足夠大，足以讓絕大多數胎兒通過。」

相比農耕時代 女性在狩獵時代的分娩更輕鬆和安全

即便如此，我們也不能忽視產婦的死亡率：世界上每天都有830人死亡。即便對於那些沒有失去生命的產婦而言，也有40%的產婦會因為分娩導致相關病例發生。人類女性為分娩而付出的代價出奇之高。

威爾斯也同意這一點，「很難想像這一問題已經長期存在。」

但縱觀整個人類史，或許並非如此。

2012年，威爾斯以及其同事深入研究了人類的整個分娩史，得出一個驚人的結論：對於人類進化的漫長時期來說，大部分時間的分娩或許是一件相對容易的事情。

人類的分娩史研究也是一個難題。畢竟能完整保存的人類骨盆化石甚少，而新生兒的頭骨化石則更少。但從數量稀少的化石證據可知，一些原始人類，譬如直立人甚至一些尼安德特人在分娩過程中反而相對容易。

圖註：直立人的分娩或許比我們要容易

事實上，威爾斯懷疑分娩對於人類來說或許是一個相對較小的問題，至少對於早期人類來說是這樣。

來自早期狩獵時代的人類化石顯示，其中新生兒的化石骨骼相對數量很少，這從一個側面說明當時新生兒的死亡率相對較低。

但這種情況在幾千年前人類進入農耕時代後發生了變化。

人類開始更重，新生兒的化石骨骼開始變得常見起來，特別在某些地區尤為如此。

如果說農業文明時代，新生兒的死亡率有所上升，那麼主要有這幾個因素：

例如，在農業時代早期，農民主要生活在相對密集的定居點，所以傳染病問題會更大一些，這樣以來新生兒在面對傳染病時相對脆弱。

但威爾斯以及其同時也懷疑，農業文明或許也導致人類分娩更加困難。

農業時代新生兒死亡率上升的部分原因是分娩期間死亡的風險增加。

考古學家將農業時代人類骨骼與狩獵時代人類骨骼進行了對比，發現農業文明時代人類的身材更短，這可能是農業時代人類主要攝入富含碳水化合物的食物，相比於富含蛋白質的狩獵時代食物，農業時代人類獲取的營養含量較低。

威爾斯指出，這對於研究分娩問題的人來說是一個很好的證據。

因為有證據表明女性身高和骨盆的大小以及形狀都有聯繫。

一般來說，女性身高越低，臀部就越窄。換句話說，農業時代使得分娩更具挑戰性。

此外，農業時代富含碳水化合物的飲食越來越普遍，使得胎兒發育越來越大。這使得其生產難度加大。

兩種因素的結合使得數百萬年以來的人類分娩在一萬年前開始變得更加困難起來。

圖註：農業文明再次改變了我們的身體

被食物打破的分娩平衡

每當人類的飲食營養不足時，這種「農耕革命效應」就會重現。

特別是當飲食中含有大量碳水化合物以及糖分時，會導致胎兒更大，更不利於生產。

威爾斯預測：我們可以簡單推斷，母親的營養狀況與當地的產婦死亡率以及分娩問題密切相關。

統計數據也佐證了這一點。從長遠看，改善營養或許是降低產婦死亡率的簡單方法。」

杜斯沃思和庫爾基都認為，威爾斯已經通過研究確定了真正關鍵問題。這對於研究人類營養和進化的研究人員來說意義重大。

杜斯沃思指出，「威爾斯從人體健康的角度解釋了這些複雜的問題，而我從人類進化的角度解釋了同一個問題。」

所以現在我們對人類分娩問題有了新的解釋。

在人類長期的進化過程中，只要胎兒能夠通過產道，孕婦就會儘可能地在體內孕育生命。而女性骨盆也最大限度地允許胎兒生產。但最近幾千年飲食的變化打破了這種微妙的平衡，使得分娩的風險更大，特別是對於營養不良的女性尤為如此。

但杜斯沃思指出，這並不是結局，「我們必須找到更多證據。」

很多研究人員也在為之努力。

圖註：女性在懷孕過程中總是很疲憊

譬如在2015年，奧地利克洛斯特新堡Konrad Lorenz進化與認知研究所研究員芭芭拉･費舍爾（Barbara Fischer）以及維也納大學教授菲利普･米特耶克（Philipp Mitteroecker）就對女性骨盆作了一系列深入研究。

在他們看來，杜斯沃思的能量假說實際上可以被看作是對沃什伯恩分娩困境相關理論的補充，而不是完全反對。

杜斯沃思也同意現代分娩過程中涉及許多因素。

費舍爾和米特耶克研究了女性頭部大小與骨盆大小之間是否存在一定的相關性。

在一定程度上頭部尺寸具有一定的遺傳性，也就是說女性頭部尺寸較大自然也該擁有較寬的骨盆。

圖註：黑猩猩和她的孩子們在一起

研究人員對99個骨骼的分析表明，確實存在這樣一個情況。他們得出的結論是，女性的頭部大小和骨盆尺寸與遺傳因素密切相關。

高齡女性盆骨發生變化 不利分娩

關於分娩問題還有一個因素，那就是女性身體會隨著年齡增長而發生變化。

2016年5月，瑞士蘇黎世大學Marcia Ponce deLeón和ChristophZollikofer開展了一項研究，對275名各個年齡段的男性以及女性骨盆數據進行了分析。研究人員得出結論，女性骨盆會隨著年齡增長而發生變化。

圖註：經過巨大的痛苦，你會得到一個天使

其研究數據表明，當女性在十幾歲時達到最適宜育齡時，其骨盆形狀更有利於分娩。而到40歲之後，女性骨盆逐步改變形狀，會變的不太適於分娩，而準備進入更年期。

科學家認為相關變化改變了分娩的難易程度。

他們把這個觀點稱之為「發育性分娩困境」。這一假說從身體發育層面為分娩問題提供了另一種解釋。

但是如果所有的進化壓力都會影響到人類分娩，那麼現在分娩過程還在不斷變化嗎？

2016年12月，費舍爾和米特耶克就通過論文提出了一個解釋分娩困境問題的觀點。

影響人類進化的剖腹產

早期的一些研究就表明，出生時較大的嬰兒更容易生存下來，而出生時嬰兒的大小也多多少少受到遺傳因素的影響。總的來說，即便有可能致命，但各種因素綜合作用下人類胎兒也在不斷突破母親骨盆大小的限制。（網易科學人相關文章《剖腹產對人類進化的影響:窄產道的女性基因盛行》）

何況現在很多嬰兒都是通過破腹產出生，不再需要經過產道。

費舍爾和米特耶克認為，在剖腹產變得越來越普遍的今天，人類胎兒有理由「過大」，並能夠生存下來。

圖註：剖腹產嬰兒

理論上說，由於剖腹產的影響，至少在當前世界的某些特定區域，生產過大嬰兒的女性數量會在短時間內迅速上升10%到20%。

簡單的說，這些區域的人類正在朝著出生嬰兒體積更大的方向進化。

但迄今為止這也是個假設，並沒有確切的證據，或許醫院的統計數據更有說服力。

威爾斯指出，「我們來到這個世界，有的人經過母親的骨盆，而有的人則沒有。因此骨盆對於前者有著重大影響，而對後者的出生卻無關緊要了。」

自生殖進化以來，嬰兒的出生在一定程度上受到了產道限制。

但現在，至少對於一部分出生嬰兒來說，不再是真的，更多的肥大嬰兒得以出生。

人類正在抗擊進化中各種姝難預料的命運——在他們能掙扎的地方。