科學人/6千萬年前人類「雙胞胎」反而常見 科學家揭單胎的生存優勢

雙胞胎示意圖。圖/Ingimage

我們在生活中較少有機會遇到雙胞胎,且幾乎所有的靈長類動物(包括人類)一次只生一胎,但大約6千萬年前,雙胞胎反而比較常見。爲了探討哺乳類動物的進化與生殖演化史,科學家分析了化石與現存物種的骨骼標本,以研究靈長類懷孕生育的胎數。

重建過去的胎次模式

研究古代靈長類的胎次模式並不容易,因爲化石的資訊通常不完整,無法從化石裡直接確認一胎有幾個寶寶。因此,科學家從現存哺乳動物的胎次資料入手,分析它們的演化模式。

他們收集了近千種哺乳類動物的數據,涵蓋每種動物的胎次、妊娠時間、出生與成年體型等。再利用數學模型,重建了哺乳類動物祖先可能的胎次模式,推測每個物種在不同時期生單胎的機率有多高。

結果顯示,哺乳動物的胎次與親緣關係密切相關。例如,鹿通常每胎生一到兩隻,而犬科和貓科動物每胎的幼崽數量則明顯較多。靈長類的幾乎所有物種每胎只生一個寶寶。但科學家隨後發現,這種單胎是後來演化出的特徵。

向單胎模式的轉變

現今的嬰兒幾乎都是來自單胎,且他們的頭部比例相當大,這與人類在演化上不斷變大的大腦密切相關,這也是人類學家所謂的「腦化」(encephalization),即大腦相對於身體尺寸的增大。

對於靈長類(尤其是人類)而言,童年的學習非常重要。科學家認爲,從雙胎演化爲單胎,對於生育具有巨大腦部且能進行復雜學習的嬰兒非常關鍵。

根據數學模型推測,單胎的轉變早在5000萬年前發生。此後,許多靈長類支系,包括人類祖先在內,逐漸演化出更大的身體與腦部。

研究還顯示,靈長類從雙胎轉變爲單胎的過程在進化中發生多次——這清楚地表明,發展單胎對靈長類具有適應上的優勢,因爲多胎妊娠會消耗母親更多的能量,且嬰兒會出生的較早且體型較小,早期的靈長類祖先若只生育一個較大的後代,可能更具有生存優勢。

今日的雙胞胎現象

過去50年來,美國的雙胞胎出生率幾乎翻倍,部份原因在於生殖技術的進步。如今約有3%的嬰兒爲雙胞胎,這可能與美國女性通常在30多歲生育,而生育晚期(35歲以上)的女性更容易懷雙胞胎有關。

當然,生產雙胞胎有風險,對母親和寶寶來說都不容易。在美國有超過一半的雙胞胎是早產兒,通常需要進加護病房照護。

儘管如此,雙胞胎的故事仍然是人類基因演化史中不可忽視的一部份。它們不僅代表了過去的進化常態,也提醒我們,進化如何塑造今日人類的生育方式。

(本文出自2025.01.06《科學人》網站,未經同意禁止轉載。)