Антропология

Авторы нового исследования смоделировали роды у австралопитеков и сравнили их с родами современных женщин. Ученые выяснили, что древние гоминиды подвергались такому же высокому риску разрыва промежности во время вагинальных родов, как и роженицы XXI века.

Прямохождение возникло задолго до появления большого мозга. Приблизительно четыре миллиона лет назад близкие родственники человека — австралопитеки (Australopithecus), уже уверенно передвигались на двух ногах. Среди преимуществ такой способности — лучший обзор местности, возможность переносить предметы и тратить меньше энергии на перемещения между деревьями. Но за прямохождение пришлось заплатить определенную цену.

Чтобы ходить на двух ногах, таз должен одновременно выдерживать нагрузку при ходьбе и сохранять достаточную устойчивость. Он служит опорой для позвоночного столба, обеспечивая его связь с нижними конечностями. Кроме того, кости таза играют ключевую роль в распределении веса верхней части тела на ноги и защищают внутренние органы.

В процессе эволюции таз у людей (Homo) изменился, он стал короче и шире. Из-за этой перестройки родовой канал приобрел изогнутую форму: его верхняя и нижняя части ориентированы по-разному, поэтому ребенок во время родов должен поворачиваться, проходя через него. К тому же мозг людей увеличивался в размерах и, значит, увеличивалась голова. В результате естественные роды у человека превратились в сложный и достаточно рискованный процесс.

По данным авторов ряда исследований, приблизительно каждая четвертая женщина в мире сталкивается с последствиями родовых травм — от недержания до пролапса. Главный удар принимает на себя так называемое тазовое дно — сложная система, состоящая из мышц, фасций, связок и нервных структур, своеобразный «гамак», который удерживает органы в анатомически правильном положении.

У человекообразных обезьян, которые преимущественно передвигаются на четырех конечностях, например, у обыкновенных шимпанзе (Pan troglodytes), таз устроен иначе. Он вытянутый и узкий, отчего родовой канал более прямой, поэтому детеныши проходят через него без сложных поворотов.

Международная команда антропологов, медиков и акушеров под руководством Пьера Фремондьера (Pierre Frémondière) из Университета Экс-Марсель во Франции попыталась ответить на вопрос, всегда ли у предков людей роды были сложными? Ведь мозг у далеких родственников человека, приспособленных к ходьбе на двух ногах, значительно уступал по размерам мозгу Homo sapiens и, гипотетически, роды у них могли проходить легче.

Чтобы найти ответы, Фремондьер и его коллеги обратились к палеонтологической летописи. Они изучили три хорошо сохранившиеся окаменелости таза австралопитеков, живших в Африке от двух до четырех миллионов лет назад.

Первый образец — знаменитая Люси (A.L. 288-1), представляющая вид Australopithecus afarensis. Второй — Sts 14, принадлежащий Australopithecus africanus. Третий — MH2, относящийся к более позднему виду, Australopithecus sediba. Все три реконструированных таза имели сходные особенности: вход в родовой канал был скорее поперечно овальным, то есть шире слева направо, чем спереди назад. При этом их таз сочетал промежуточные черты между современным человеком и другими человекообразными обезьянами.

Ученые попытались понять, как через такое овальное отверстие проходил детеныш. Окаменелостей столь юных австралопитеков у них не было. Тогда специалисты пошли на хитрость. Взяли данные магнитно-резонансного сканирования беременной женщины и выделили на снимках трехмерную модель мышц ее тазового дна. Затем форму этой структуры изменили так, чтобы она соответствовала тазу австралопитека: проще говоря, «натянули» на кости таза австралопитеков, подгоняя ее под их анатомию.

После специалисты запустили симуляцию. Они смоделировали прохождение головки плода через родовые пути. В расчетах использовали массу мозга новорожденного австралопитека — ученые предполагают, что она составляла порядка 110 граммов. Это намного меньше, чем у современного человеческого детеныша (350-400 граммов), но для маленького таза австралопитека нагрузка все равно была значительной, поэтому роды могли быть непростыми.

Анализ показал, что давление на мышцы тазового дна у австралопитеков во время схваток могло составлять от 4,9 до 10,7 мегапаскаля. Для сравнения, у современных женщин во время родов нагрузка на тазовое дно колеблется примерно от 5,3 до 10,5 мегапаскаля. Показатели оказались очень близкими.

Такое сходство говорит о том, что нагрузка на мышцы тазового дна у австралопитеков во время родов была почти такой же, как у современных женщин. Это означает, что самки австралопитеков рисковали получить разрывы промежности, как и роженицы XXI века. Получается, трудности деторождения возникли с самого появления прямохождения — уже четыре миллиона лет назад далекие родственники человека платили ту же цену, что и человек разумный миллионы лет спустя.

Однако авторы исследования призвали относиться к их выводам с осторожностью. Ученые точно не знают, были ли мышцы тазового дна у австралопитеков такими же, как у современных людей. Если их структура отличалась, это могло изменить устойчивость тканей к разрывам — например, если мышцы были крепче, разрывы могли не происходить, а если слабее, риск увеличивался.

Еще одна проблема — очень ограниченный набор данных. В распоряжении исследователей оказались только три таза австралопитеков, причем каждый принадлежал разному виду. Окаменелостей более древних гомининов с сохранившимся тазом пока не нашли.

Выводы исследователей опубликованы в журнале The Anatomical Record.