Matematikai paskaičiavo cezario pjūvio pasekmes: vos per dvi kartas žmonijoje atsiras rimti pokyčiai

Nors žmogaus protėviai stačiomis pradėjo vaikščioti maždaug prieš 5 milijonus metų, gerokai prieš imant didėti smegenų tūriui (tai įvyko prieš ~2 mln metų), su dubens ir naujagimio galvos disproporcija susijusios gimdymo problemos vis dar labai dažnos. Disproporcijos problemos esmė — vadinamoji akušerinė dilema — ta, kad naujagimio su išsivysčiusiomis smegenimis, tad ir didele galva, gimdymui, būtinas platus dubuo. Tuo tarpu vaikščiojimui stačiomis ir priešlaikinio gimdymo prevencijai, atvirkščiai, naudingesnis siauras dubuo. Tad, natūralios atrankos spaudimas veikia populiaciją dviem priešingomis kryptimis, ir naujagimių galvų ir gimdyvių dubenų matmenys labai varijuoja.

Individualiu lygmeniu tai apsprendžia visų pirma motinos ir kūdikio genai, kurie dažniausiai galvos ir dubens matmenų atžvilgiu koreliuoja (stambioms moterims dažniausiai gimsta stambūs kūdikiai ir atvirkščiai). Tačiau kūdikio galvos matmenims įtaką daro ir tėvo genai, tačiau jų akušerinė atranka neveikia ir todėl išlieka fenotipų įvairovė. Be to, matmenų atitikimui didelę įtaką daro ir aplinkos faktoriai – pavyzdžiui, moterims, kurios suaugusios perėjo prie baltymų dietos, didesnė tikimybė susilaukti stambesnių vaikų.

Siekdami paaiškinti neįprastai didelę dalį gimdymų, kuriuos apsunkina dubens ir galvos disproporcija, Austrijos ir JAV mokslininkai savo bendrame darbe šiuos Individualaus prisitaikymo ir populiacijos variacijos faktorius susiejo. Jie pasiūlė paprastą ir elegantišką matematinį modelį, paaiškinantį neįprastą evoliucinės atrankos scenarijų, dėl kurio kilo naujagimio ir gimdymo takų pločio neatitikimas.

Tyrėjai sukūrė asimetrišką pasiskirstymo funkciją, aprašančią individualų prisitaikymą prie gimdymo, paremtą idealizuotu kintamuoju D, nusakančio skirtumą tarp naujagimio galvos ir motinos dubens kanalo pločio. Neigiamos D reikšmės – nekomplikuoti gimdymai, kai vaisiaus galva mažesnė už kanalo plotį. Prisitaikymo funkcija maksimali, kai D lygus nuliui, – gimdymo takai lygūs naujagimio matmenims ir jo smegenų dydis pakankamas. Paskui prisitaikymas staigiai nutrūksta, kai D reikšmė tampa teigiama, ir tai gimdymo komplikacijas.

Modeliavimo rezultatai rodo, kad gimdymo komplikacijų gausa žmogui praktiškai neišvengiama. Visų pirma, dėl to, kad abu požymiai — dubens kanalo plotis ir naujagimio dydis – ne fiksuoti, o pasiskirstę normaliai, o dėl to kraštinės D reikšmės visada paklius už „skardžio krašto“, į sunkių gimdymų zoną. Antra, kintamojo D variavimo stabilizuojanti atranka nemažina – ji priklauso nuo pernelyg daug genetinių kintamųjų. Esant tokiai atrankai, sudėtingų gimdymų lygis visada liks aukštas.

Trečia, mokslininkai taip pat prognozuoja gimdymo komplikacijų gausėjimą dėl silpnos kryptingos atrankos. Pavyzdžiui, cezario pjūvis, radikalai sumažinęs motinų mirtingumą gimdymo metu, naujajame modelyje keičia atrankos gradientą naujagimių, gimusių su didelėmis galvomis, sąskaita. Pasak mokslininkų, skaičiavimai rodo, kad šis dirbtinis pokytis vos per dvi kartas turėtų padidinti vaikų matmenų ir dubens kanalo disproporciją 10-20 procentų. Beje, ši prognozė empiriniais duomenimis kol kas nėra patvirtinta.

Žmogus dar nėra visiškai dirbtinės atrankos valioje, evoliucija taip pat dar veikia, kaip parodė neseniai atliktas didelis Didžiosios Britanijos genomų tyrimas.

A. Manšina

nplus1.ru