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上个月底,在洛杉矶郊区贝尔弗劳尔,一个由 46 名医生和护士组成的团队从一位 33 岁妇女的腹中取出了八个婴儿。这组八胞胎——美国已知的第二组八胞胎——早产了九周,并在短短五分钟内通过剖腹产分娩。
当得知母亲纳迪娅·苏莱曼是一位失业的、与父母同住的研究生,并且已经有了六个孩子,年龄在两岁到七岁之间时,这一壮举从生物学奇迹的来源转变为谴责。许多人表示愤怒,纳税人为她的其他孩子(通过社会保障残疾金和食品券)支付了费用,而美联社估计她的医疗费用可能高达 130 万美元,此外还要花费估计 270 万美元将所有 14 个孩子抚养到 17 岁。警方甚至正在调查针对她的死亡威胁,这位曾经备受赞誉的众多孩子的母亲据报道已经躲藏起来。
尽管人类通常每次怀孕只生育一个孩子,但随着体外受精的兴起,双胞胎、三胞胎和更大的“一窝”变得越来越常见,苏莱曼接受了体外受精技术,即在实验室中用精子受精卵子,然后植入子宫。由于每次植入的成本以及一个或多个胚胎无法存活的可能性,医生通常会将三个受精卵植入女性子宫,以提高活产的机会。有些人认为苏莱曼的生育医生迈克尔·卡姆拉瓦植入了更多,违反了专业道德准则,尽管没有违反任何美国法律。据《福布斯》报道,卡姆拉瓦是一位普通医生,缺乏妇产科认证,他在体外受精植入成功率方面拥有全国最差记录之一。
抛开经济和伦理方面的考虑,人类在生物学上并不适合每次生育这么多后代。苏莱曼的婴儿体重从 1.5 磅到 3 磅(0.7 公斤到 1.4 公斤)不等,低出生体重与智力较低和患2 型糖尿病的风险较高有关,据 BBC 报道。早产儿在多胞胎中很常见,他们面临更大的风险,包括呼吸问题、大脑和器官损伤,以及日后的发育问题和脑瘫。
与此同时,其他哺乳动物,如狗和啮齿动物,完全有能力一窝生下 10 个以上的幼崽。是什么让他们与灵长类动物不同?为了更多地了解窝产大小的进化,我们采访了阿肯色大学小石城分校的进化生物学家罗伯特·赛克斯,他研究了北方草地鼠,这种动物一次生育一到六个后代。
[以下是访谈的编辑稿]
大多数哺乳动物一次生育多少后代?其他动物呢?
许多哺乳动物物种都有单胎(一窝一个),少数物种有多胎。实验鼠一窝可以生 10 个或更多,尽管部分原因可能是实验室繁殖的结果。许多狗一窝可以生十几只。
如果你看看像鲑鱼这样的动物,它们会产生成千上万个卵。许多无脊椎动物也会产生大量卵。
窝产大小的变异是如何进化的?
窝产大或后代数量多的生物往往生活在不稳定、暴涨暴跌的环境中。它们产生许多后代,但许多无法存活下来。如果你看看鲑鱼,就是一个很好的例子:可能只有几个卵能够存活下来。如果种群随着时间的推移保持不变,那么每个个体都会在下一代中取代自己。而一只雌性可能会产 1000 个卵,但只有两个存活下来。
另一方面,栖息在稳定环境中的生物后代较少,并且它们会为这些后代分配更多能量。哺乳动物当然会这样做。即使在哺乳动物内部,窝产大的物种也往往比栖息在更稳定环境中的物种栖息在更易变的环境中。
那些栖息在稳定环境中的哺乳动物往往有非常晚成的幼崽:它们出生时赤身裸体,眼睛闭着,没有母亲就无助。早成幼崽出生时就覆盖着皮毛,眼睛睁开,不需要母亲太多照顾。
这方面有哪些例子?
棉鼠是一种遍布美国的常见小型啮齿动物。它们有点像“杂草”物种。它们的窝产大小变化很大。当资源充足时,它们会生很多幼崽,当资源稀缺时,它们的窝产较小。
另一方面,林鼠的窝产大小要小得多且非常稳定,但它们会为每个后代分配更多的能量。棉鼠的哺乳期较短,幼崽的断奶尺寸小得多,断奶时的尺寸变化很大。林鼠的哺乳期较长,断奶时的尺寸较大。
人类是晚成的,并且非常符合“稳定环境”一侧的特征。我们通常只有一个后代。这个后代出生时无助。它需要很长一段时间的完全依赖母亲。
我们进化的谱系——类人猿——在这方面也很相似。
所以我们不是为了生育八胞胎而生的?
人类不适合生育多胞胎。进化根本没有让我们做好充分准备。
通常,自然界中的窝产大小与我们拥有的乳腺数量相匹配。我们有两个。你如何给额外的后代哺乳?
如果你看看后代的能量成本,随着窝产大小的增加,哺乳这些幼崽的成本会急剧增加。在我研究的草地鼠中,抚养一窝幼崽的母亲的食物摄入量将增加 50%。抚养最多数量后代(六个)的母鼠的食物摄入量将增加两倍。产生这种乳汁需要大量能量。老鼠会补偿吗?是的,但它们无法完全满足这些需求。母鼠的食物摄入量是原来的三倍,而且吃得太多,以至于无法消化更多食物。这些老鼠在哺乳期处于消化效率的上限,肠道会延长以帮助提取尽可能多的营养。来自两只幼崽的窝的幼崽通常比来自三只幼崽的窝的动物更大,而后者通常比六只幼崽的窝更大;幼崽越大,存活的机会就越大。如果母鼠的哺乳期更长,那么她就必须觅食更长时间,而当母亲外出觅食时,她们很容易受到捕食。
人类会发生什么?如果我们受到自然选择的支配,八胞胎将是一个沉重的负担。显然,凭借我们的技术能力,我们可以摆脱这些身体限制。抚养两个、四个、六个和八个后代的人类母亲几乎肯定不仅仅是哺乳以满足这些幼崽的能量需求。[她们很可能会使用婴儿配方奶粉。]