چرا نوزادان انسان اینقدر ناتوان به دنیا می‌آیند؟ یک زیست‌شناس توضیح می‌دهد: مبادله‌ای استراتژیک در تکامل

فرضیه سنتی معضل مامایی در اواسط قرن بیستم پدیدار شد و به طور گسترده‌ای در زمینه‌های مختلف تحقیقات انسانی مورد بحث قرار گرفته است. همانطور که یک مطالعه در سال 1995 از نشریه Evolutionary Anthropology (انسان‌شناسی تکاملی) توضیح می‌دهد، هسته اصلی این معضل ساده است:

• دوپایی (راه رفتن راست) با باریک کردن و پیچاندن کانال تولد در مقایسه با خویشاوندان میمون‌مان، لگن انسان را تغییر شکل داد.
• مغزی‌شدگی (Encephalization) (یعنی انبساط چشمگیر مغز در سردهٔ هومو Homo) اندازه سر جنین را افزایش داد.
• ترکیب این عوامل، یک مشکل اصلی را به وجود آورد: سرهای بزرگ‌تر جنین باید از یک لگن نسبتاً محدود عبور کنند.

نوزادان انسان بزرگترین مغز را نسبت به اندازه بدن مادر در بین تمام نخستی‌سانان دارند. به طور خاص، هنگام تولد، مغز از قبل حدود 25 تا 30 درصد حجم بزرگسالی خود را دارد که به طور متناسب بسیار بزرگتر از آنچه در بیشتر پستانداران دیده می‌شود، است. با این حال، در مقایسه با شامپانزه‌ها — که مغز نوزادان آن‌ها حدود 40 درصد اندازه بزرگسالی است — انسان‌ها در مرحله نابالغ‌تری از رشد مغز به دنیا می‌آیند.

در عمل، این بدان معناست که اگر دوره بارداری زنان به اندازه‌ای طولانی بود تا نوزاد انسان در هنگام تولد به بلوغ عصبی شبیه شامپانزه برسد، در آن صورت سر نوزاد به احتمال زیاد بیش از حد بزرگ بود تا بتواند به سلامت از لگن مادر عبور کند.

راه‌حلی که تکامل برای این امر پیدا کرد، به دنیا آوردن نوزاد زودتر از نظر عصبی بود.

با این حال، زایمان انسان در میان نخستی‌سانان به طرز منحصربه‌فردی پیچیده است، که عمدتاً به این دلیل است که کانال تولد یک لوله مستقیم نیست. در عوض، دارای هندسه پیچ‌خورده‌ای است، با ورودی که از پهلو پهن‌ترین است و خروجی که از جلو به عقب پهن‌ترین است. به همین دلیل، نوزاد باید در طول زایمان بچرخد (فرآیندی که به عنوان حرکات اصلی زایمان شناخته می‌شود).

همانطور که مطالعه Evolutionary Anthropology اشاره می‌کند، سایر میمون‌ها کانال تولد یکنواخت‌تری دارند که به نوزادان آن‌ها اجازه می‌دهد با چرخش بسیار کمتری از آن عبور کنند. اما برای ما، تناسب محکم بین سر جنین و ابعاد لگن، زایمان را از نظر بیومکانیکی دشوار و از لحاظ تاریخی، به طور قابل توجهی خطرناک‌تر می‌کند.

از نظر تکاملی، مرگ و میر مادران و زایمان دشوار، فشار انتخابی قوی‌ای اعمال می‌کردند، اما ابعاد لگن نمی‌توانست تا بی‌نهایت افزایش یابد بدون آنکه بر یکپارچگی ساختاری و توانایی راه رفتن ما تأثیر بگذارد. به همین دلیل، مصالحه تکاملی اجتناب‌ناپذیر بود. این اساس معضل مامایی است.

با این حال، در دهه گذشته، برخی از محققان یک توضیح جایگزین (یا حداقل مکمل) برای ناتوانی نوزادان انسان پیشنهاد کرده‌اند: فرضیه «انرژی‌زایی بارداری و رشد» (Energetics of Gestation and Growth - EGG).

بر اساس یک مطالعه مشهور سال 2012 از PNAS، محدودیت اصلی طول بارداری ممکن است تنها ابعاد لگن نباشد، بلکه میزان متابولیکی پرهزینه بودن بارداری برای مادران باشد. در پایان بارداری، کل مصرف انرژی یک زن می‌تواند تقریباً دو برابر نرخ متابولیسم پایه او برسد.

بر اساس این مدل، تولد زمانی اتفاق می‌افتد که نیازهای انرژی جنین از آنچه مادر می‌تواند به سلامت تأمین کند، فراتر رود، به جای آنکه صرفاً زمانی باشد که سر جنین برای لگن بیش از حد بزرگ شود. این امر معضل مامایی را به عنوان یک محدودیت سیستمی گسترده به جای یک تعارض صرفاً آناتومیک بازتعریف می‌کند که ترکیبی از عوامل زیر است:

• بیومکانیک لگن
• رشد مغز جنین
• تأمین انرژی مادر

این امر از نظر بیولوژیکی منطقی است، زیرا تکامل به ندرت یک ویژگی را به تنهایی بهینه می‌کند؛ بلکه چندین محدودیت را به طور همزمان متعادل می‌کند.

انسان‌ها اغلب به عنوان «ناتوان ثانویه» (secondarily altricial) توصیف می‌شوند. در زیست‌شناسی تکاملی، «ناتوانی بدو تولد» (altriciality) به گونه‌ای اشاره دارد که نارس و وابسته به دنیا می‌آید — مثلاً با چشمان بسته، مو یا کرک کم یا بدون آن، و تحرک محدود (مانند پرندگان آوازخوان). از سوی دیگر، گونه‌های «پیش‌رس» (precocial) در هنگام تولد نسبتاً بالغ هستند (مانند گوزن‌ها، اسب‌ها و گاوها).

انسان‌ها جایی بین این دو قرار می‌گیرند، اما به طور قابل توجهی به ناتوانی بدو تولد نزدیک‌تر از بیشتر نخستی‌سانان هستند. به همین دلیل، مغز نوزاد انسان پس از تولد به سرعت به رشد خود ادامه می‌دهد، به جای آنکه قبل از تولد رشد کند، همانطور که معمولاً در بسیاری از پستانداران رخ می‌دهد.

به همین دلیل است که ما در سال اول زندگی نوزاد، شاهد رشد انفجاری عصبی، سیناپس‌زایی (synaptogenesis) و گسترش قشر مغز (cortical expansion) هستیم. با اجازه دادن به بخش بزرگی از رشد مغز برای وقوع پس از تولد، تکامل به طور مؤثری بار حمل یک جنین حتی بزرگتر را تا پایان دوره بارداری کاهش داده است.

این استراتژی ممکن است انعطاف‌پذیری رشدی نیز ارائه دهد. برخی از مهمترین نقاط عطف رشد عصبی که یک نوزاد به آن‌ها می‌رسد، باید در یک محیط اجتماعی غنی رخ دهند. به عبارت دیگر، این بده‌بستان ممکن است به ورودی محیطی نیز اجازه داده باشد تا مدارهای عصبی را در دوره‌های بحرانی شکل دهد.

نوزادان انسان آنقدر وابسته هستند که مادران به ندرت آنها را تنها بزرگ می‌کنند. تحقیقات انسان‌شناسی از نشریه Mothers and Others (مادران و دیگران) نشان می‌دهد که «پرورش مشارکتی» (cooperative breeding) — یعنی زمانی که مراقبت توسط پدران، پدربزرگ و مادربزرگ‌ها، خواهر و برادرها و سایر اعضای گروه به غیر از خود مادر ارائه می‌شود — در تکامل انسان محوری بوده است.

در این راستا، از آنجایی که نوزادان زودتر و آسیب‌پذیرتر به دنیا می‌آیند، حمایت اجتماعی گسترده حیاتی می‌شود. این به نوبه خود ممکن است انتخاب تکاملی را برای موارد زیر هدایت کرده باشد:

• پیوندهای اجتماعی قوی
• همدلی عاطفی
• سرمایه‌گذاری طولانی مدت والدین
• انتقال فرهنگی بین نسل‌ها

از منظر بیولوژیکی، وابستگی طولانی مدت دوره یادگیری را گسترش می‌دهد. انسان‌ها در مقایسه با سایر نخستی‌سانان دوران کودکی فوق‌العاده طولانی‌ای دارند که به ما امکان یادگیری زبان، استفاده از ابزار، هنجارهای اجتماعی و دانش فرهنگی را می‌دهد. این بدان معناست که ناتوانی نوزاد ممکن است در واقع آنقدر که به نظر می‌رسد پرهزینه نباشد؛ بلکه یک ویژگی انطباقی است.

حتی تحلیل‌های آناتومیکی جدیدتر نشان می‌دهد که لگن زن ممکن است آنقدر که قبلاً تصور می‌کردیم، توسط حرکت محدود نشده باشد. یک مطالعه سال 2015 از نشریه PLOS One استدلال می‌کند که لگن‌های پهن‌تر به طور قابل توجهی کارایی راه رفتن را کاهش نمی‌دهند، که روایت بده‌بستان کلاسیک را پیچیده می‌کند. واقعیت به جای یک معادله ساده دو متغیره با مغز در مقابل لگن، احتمالاً شامل ترکیبی قوی از بسیاری از عوامل ذکر شده در بالا است:

• انبساط مغز در سردهٔ هومو Homo
• محدودیت‌های انرژی‌زا بارداری
• مورفولوژی لگن که توسط فشارهای انتخابی متعدد شکل گرفته است
• سیستم‌های اجتماعی که آسیب‌پذیری نوزاد را تعدیل می‌کنند

تکامل با آنچه در دسترس است کار می‌کند. نوزادان انسان در مرحله‌ای از رشد به دنیا می‌آیند که منعکس‌کننده تقاطع محدودیت‌های آناتومیکی، متابولیکی و اجتماعی است — نه یک گلوگاه تکاملی واحد.

در این راستا، نوزادان اینقدر ناتوان به دنیا می‌آیند زیرا تکامل از بسیاری از ویژگی‌هایی که اجازه می‌دهد، حمایت کرده است:

• مغزهای بزرگ و پرانرژی
• راه رفتن راست
• بقای بالای مادر
• سیستم‌های اجتماعی مشارکتی
• دوره‌های طولانی یادگیری

نتیجه آن گونه‌ای است که نوزادانش نمی‌توانند راه بروند، غذا بخورند یا حتی سر خود را به تنهایی نگه دارند. با این حال، همین نوزادان هستند که در نهایت زبان، ریاضیات، سمفونی‌ها و فضاپیماها را توسعه می‌دهند. از منظر یک زیست‌شناس تکاملی، این یک بده‌بستان فوق‌العاده است.