Цивилизация
Как выяснили учёные из Гарварда и Университета штата Техас в Остине, позвоночник беременной женщины специальным образом подстраивается под увеличение массы тела женщины и вырастающий живот. Этот механизм, основанный на изменении расположения позвонков, по мнению экспертов, возник еще у австралопитеков (Australopithecus) более 2 миллионов лет назад, и именно он до сих пор помогает женскому организму справляться с увеличивающимися нагрузками.
В то же время мужской организм совершенно не приспособлен к таким изменениям. По мнению антропологов, изменения позвоночника у женщин продиктованы появлением прямохождения. Если бы позвоночник не эволюционировал под возникающую в течение жизни женщины нагрузку, её осанка существенно менялась, а вся нагрузка ложилась бы на мышцы, что привело к серьезным растяжениям и другим повреждениям тканей.
Как известно, плод, детское место и околоплодные воды, располагающиеся перед позвоночником, увеличивают массу тела женщины на 10-20 кг, что смещает центр тяжести примерно на 3 см вперёд. Вследствие этого беременная для сохранения баланса вынуждена несколько отклоняться назад, впрочем, ее позвоночник позволяет при этом не перенапрягать мышцы спины.
В рамках своего исследования учёные Кэтрин Уиткам и Даниель Либерман совместно со своей коллегой Лизой Шапиро решили выяснить, какие же именно изменения происходят в позвоночнике беременной. Для этого учёные изучали течение беременности у 19 женщин в возрасте от 20 до 40 лет.
В результате учёные выяснили, что некоторые участки позвоночника женщины во время беременности отклоняются назад на 28 градусов, что значительно больше естественного для прямохождения угла наклона тела. Это почти восьмикратно уменьшает момент силы, действующей на бёдра и пытающейся опрокинуть женщину вперёд.
Основная нагрузка переходит на поясничный отдел позвоночника, который испытывает повышенные нагрузки.
Однако в данном случае увеличение нагрузки не ведет за собой повреждения позвоночника, поскольку у женщин несколько позвонков поясничного отдела значительно больше по размеру, чем у мужчин, а, кроме того, их форма сужается при переходе к другим отделам позвоночника, что образует клиновидную структуру этого отдела. Стоит также отметить, что у мужчин можно обнаружить только два позвонка такой формы, тогда как в позвоночнике женщины таких позвонков три. По мнению учёных, наличие еще одного позвонка позволяет весу перераспределяться по большей площади, что, безусловно, снижает нагрузку на каждый конкретный позвонок, уменьшая вероятность травм.
Кроме того, как выяснили антропологи, размер межпозвонковых дисков в соотношении с общими размерами позвоночника у женщин на 14 % больше, чем у мужчин. Это означает, что при увеличивающихся нагрузках диски лучше играют роль амортизатора и поддерживают необходимое расстояние между позвонками.
Благодаря такому строению позвоночника, женщинам оказывается гораздо легче носить развивающегося в их животе ребёнка. Как пошутила антрополог Карен Стейдель из Университета штат Висконсин, в свете таких отличий она бы «не советовала своим коллегам-мужчинам беременеть». Непонятно, правда, как многим из них удаётся носить не менее внушительные «пивные» брюшки.
Результаты наблюдений за беременными женщинами позволили учёным предположить, что подобные эволюционные изменения позвоночника оказались продиктованы переходом к прямохождению. Вставший на две конечности организм должен был перестроить свой позвоночник для того, чтобы справляться с нагрузками.
Именно поэтому позвоночник стал толще и длиннее, а нижние отделы обрели наблюдаемую теперь кривизну, что позволило переместить центр тяжести в район поясницы. Однако теперь при беременности центр тяжести вновь перемещался вперед, вследствие чего основная тяжесть у женщин приходилась на бедра, а искривление позвоночника в районе бедер и поясницы усиливалось.
Для проверки своей гипотезы учёные обратились к палеонтологическим находкам.
Проанализировав окаменелости австралопитеков, принадлежащие мужчине и женщине, Уитком и ее коллеги обнаружили похожие гендерные различия в строении позвоночника.
По словам палеонтолога Кэрол Уорд из Университета Миссури в Колумбии, это открытие подтверждает тот факт, что состояние нижнего отдела позвоночника определяет возможности выживания индивида.
«Нездоровая спина приводит к тому, что особи начинают медленнее передвигаться и теряют способность быстро находить пищу. Таким образом, существовал серьезный отбор особей, которые менее всего подвержены болям в области поясницы», — отметила Уорд, подчеркнув, что до сих пор многие женщины значительную часть своей жизни проводят беременными, именно поэтому адаптация к сложным условиям беременности жизненно необходима.
Сейчас Уитком и ее коллеги планируют изучить, каким образом ношение детей на спине сказывается на организме матери. Палеонтологи уже проявили интерес к задумке американских авторов, заметив, что было бы интересно исследовать, каким образом подобный способ ношения детей отражается на различных видах адаптаций организма, связанных с быстрым перемещением на дальние расстояния.
Результаты исследования появились в журнале Nature.