一項新研究發現，複雜的人類分娩和認知能力是直立行走的結果。女性在懷孕和分娩期間和之後出現併發症是很常見的。這些問題大多出現在懷孕期間，是可以避免或治癒的。然而，分娩仍然是危險的。世界衛生組織估計，每天有830人因與分娩和懷孕有關的原因而死亡。此外，每一個因分娩而死亡的女性中，就有20-30人遇到受傷、感染或殘疾的情況。
四種主要的併發症造成了75%的產婦死亡：嚴重出血（通常在出生后）、感染、懷孕期間的高血壓和分娩併發症。其他常見的問題包括不安全墮胎和慢性病，如心臟疾病和糖尿病。
所有這些都表明人類的分娩比大型猿類的分娩要困難和痛苦得多。長期以來，這被認為是由於人類的大腦更大，而母親的骨盆尺寸有限。蘇黎世大學的研究人員現在利用三維模擬表明，在早期的人科動物中，分娩同樣是一個非常複雜的過程，這些物種生下的新生兒大腦相對較小–對他們的認知發展有重大影響。
在人類分娩過程中，胎兒通常通過在不同階段彎曲和轉動頭部來通過狹窄、曲折的產道。這種複雜的程序有很大的出生併發症風險，可能從延長產程到死胎或產婦死亡。這些問題長期以來被認為是人類適應直立行走和我們較大的大腦之間衝突的結果。
直立行走和較大的大腦之間的兩難境地
雙足行走大約在700萬年前發展，它極大地重塑了人類的骨盆，使其成為一個真正的產道。然而，較大的大腦直到200萬年前才開始發展，當時出現了最早的智人屬物種。對於這兩種相互衝突的進化力量所帶來的困境，進化的解決方案是生下神經系統不成熟和無助的新生兒，他們的大腦相對較小–這種情況被稱為Secondary Altriciality。
蘇黎世大學進化醫學研究所的Martin Häusler領導的研究小組和艾克斯-馬賽大學的Pierre Frémondière領導的小組現在發現，與巨猿相比，生活在大約400萬到200萬年前的南方古猿有一個複雜的出生模式。Häusler說：“由於像露西這樣的古猿的大腦尺寸相對較小，但已經顯示出對兩足動物的形態適應性，它們是研究這兩種衝突的進化力量的影響的理想選擇。”
胎兒和成人頭部大小的典型比例
研究人員使用三維計算機模擬來發展他們的發現。由於沒有已知的新生南方古猿的化石，他們用不同的胎兒頭部尺寸來模擬出生過程，以考慮到可能的估計範圍。每個物種在其新生兒和成年人的大腦尺寸之間都有一個典型的比例。根據非人類靈長類動物的比例和成年南方古猿的平均大腦大小，研究人員計算出新生兒大腦的平均大小為180克，這將對應於人類的110克大小。
對於他們的三維模擬，研究人員還考慮到了懷孕期間骨盆關節活動的增加，並確定了一個現實的軟組織厚度。他們發現，只有110克的胎兒頭部尺寸可以毫無困難地通過骨盆入口和中間平面，而180克和145克的尺寸則不同。“這意味着南方古猿的新生兒在神經系統上不成熟，依賴幫助，類似於今天的人類嬰兒，”Häusler解釋說。
長時間的學習是認知和文化能力的關鍵
這些研究結果表明，南方古猿很可能已經實行了一種合作繁殖的形式，甚至在智人屬出現之前。與類人猿相比，其大腦在子宮外發育的時間更長，使嬰兒能夠向群體中的其他成員學習。Häusler說：“這種長時間的學習被普遍認為是人類認知和文化發展的關鍵。”這一結論也得到了最早的石器記錄的支持，這些石器可以追溯到330萬年前–遠在智人屬出現之前。