Mutterleib für einen

Frauen sind unter Säugetieren ungewöhnlich, wenn sie einen Mutterleib mit einer einzigen Kammer haben. Die meisten Säugetiere haben eine Zweikammer-Gebärmutter, eine Erkrankung, die bei Frauen gelegentlich als Entwicklungsunfall auftritt. Es scheint, dass die evolutionäre Reduktion von zwei Kammern auf eine in gewisser Weise mit Einzelgeburten verbunden war, aber die Geschichte dreht sich und dreht sich.

Eine Geschichte von zwei Kammern

Bei höheren Primaten - Affen, Affen und Menschen - hat der birnenförmige Mutterleib eine einzige Kammer. Auf den ersten Blick scheint diese einfache Anordnung die Grundbedingung zu sein. In der Tat lautet der technische Name für eine einkammerige Gebärmutter „Simplex-Gebärmutter“. Evolutionsrekonstruktionen zeigen jedoch deutlich, dass Säugetiere der Vorfahren zwei getrennte Gebärmutterkammern hatten. Studien zur frühen Entwicklung zeigen unter anderem, dass zu Beginn bei allen Säugetieren, einschließlich des Menschen, zwei völlig unterschiedliche Fortpflanzungswege vorhanden sind. Bei allen Säugetieren der Plazenta verschmelzen die unteren Enden der Trakte in der Mittellinie zu einer einzigen Vagina, aber sie behalten gewöhnlich zwei weitgehend getrennte Hälften darüber hinaus mit linken und rechten Gebärmutterkammern. Dieser Zweikammerzustand tritt bei der überwiegenden Mehrheit der Plazentasäugetiere auf, einschließlich der größten wie Nashörner, Elefanten und Wale. Eine einzige Mittellinien-Gebärmutter kommt nur in wenigen Säugetiergruppen vor. Neben höheren Primaten tritt dieser ungewöhnliche Zustand nur bei Xenarthranen auf - einer isolierten Gruppe zahnloser südamerikanischer Säugetiere, darunter Ameisenbären, Gürteltiere und Faultiere - und einigen Fledermäusen. Alle niederen Primaten (Lemuren, Loris, Tarsier) behalten wie die meisten anderen Säugetiere den primitiven Zweikammerzustand bei. So kann der Einkammerleib höherer Primaten auf eine neuartige evolutionäre Veränderung ihres gemeinsamen Vorfahren vor über 40 Millionen Jahren zurückgeführt werden.

Es ist medizinisch wichtig, die Evolutions- und Entwicklungsgeschichte des menschlichen Mutterleibs zu verstehen, da Entwicklungsunfälle auftreten können. Die Entwicklung des Fortpflanzungstrakts einer Frau folgt zunächst dem alten Muster für Säugetiere mit linker und rechter Hälfte, aber nachdem sich die Vagina gebildet hat, verschmelzen die nächsten Teile der beiden Trakte typischerweise zu einem einzigen Mutterleib. Bei einer von 3.000 Frauen verschmelzen jedoch die linke und die rechte Hälfte nicht, was zu einem Zweikammer-Mutterleib führt, der dem primitiven Evolutionszustand ähnelt. In diesen seltenen Fällen bleibt die Vagina oft auch doppelt. Bemerkenswerterweise können Frauen mit einem Zweikammer-Mutterleib relativ normale Schwangerschaften haben, einschließlich gelegentlicher Mehrlingsgeburten. Komplikationen wie Frühgeburten treten jedoch häufiger auf und Kaiserschnitte treten häufiger auf.

Entwicklung des Einkammer-Mutterleibs

Da eine einkammerige Gebärmutter nur bei wenigen Säugetieren vorkommt, war ihre Entwicklung vermutlich mit einem bestimmten Selektionsdruck verbunden. Ein wahrscheinlicher Faktor für höhere Primaten ist eine allgemeine Beschränkung auf Einzelgeburten. Die Tatsache, dass alle nur ein Paar Zitzen haben, zeigt dies, da die allgemeine Regel für Plazentasäuger lautet, dass es normalerweise ein Paar für jedes geborene Kind gibt. Bei anderen Säugetieren ist bemerkenswert, dass Fledermäuse, die vom angestammten Zweikammerzustand abgewichen sind, auch einzelne Nachkommen und ein Paar Zitzen haben. Bei Xenarthranen passen Ameisenbären und Faultiere in ähnlicher Weise zum Muster bei Einzelgeburten. Gürteltiere scheinen jedoch nicht konsequent der Regel zu entsprechen. Einige Arten haben eine einkammerige Gebärmutter, bringen jedoch mehrere Nachkommen zur Welt. Aber die Geschichte hier hat eine ungewöhnliche Wendung, auf die wir zurückkommen werden.

Die meisten Rückschlüsse auf die Entwicklung des menschlichen Mutterleibs beruhen auf Vergleichen mit anderen Säugetieren, insbesondere in Bezug auf die Entwicklung. Aber im Idealfall müssen wir Zwischenstadien finden, um die Evolutionsgeschichte des Einkammer-Mutterleibs zu verfolgen. Leider gibt es bei Primaten keine Zwischenstadien; Alle niederen Primaten haben zwei Gebärmutterkammern, während alle höheren Primaten eine einkammerige Gebärmutter haben. Verschiedene Fledermausarten weisen jedoch verschiedene Zwischenzustände auf, die von einer leichten Vergrößerung einer Gebärmutterkammer auf Kosten der anderen bis zur deutlichen Vorherrschaft einer Kammer reichen. Dies weist darauf hin, dass die Entwicklung eines richtigen Einkammer-Mutterleibs bei bestimmten Fledermäusen eher durch Vergrößerung einer Kammer und Verkleinerung der anderen als durch Mittellinienfusion der beiden ursprünglichen Kammern erfolgte, wie dies bei der Entwicklung des Fortpflanzungstrakts bei Frauen deutlich wird . Dies bestätigt wiederum die Schlussfolgerung, dass die Entwicklung der Einkammer-Gebärmutter separat (d. H. Konvergent) in der gemeinsamen Abstammung höherer Primaten und in bestimmten Fledermauslinien stattfand. Die Endergebnisse sehen sehr ähnlich aus, wurden jedoch auf unterschiedliche Weise erreicht. Übrigens haben nicht alle Xenarthrane - Ameisenbären, Gürteltiere und Faultiere - eine einzige Gebärmutterkammer. Unter den Gürteltieren nur zwei Gattungen ( Dasypus , Tolypeutes ) haben definitiv einkammerige Gebärmutter; Alle anderen haben angeblich den Zweikammerzustand. Vermutlich hatte der gemeinsame Vorfahr der Xenarthrane noch einen Zweikammerzustand, und der Einkammerzustand entwickelte sich mindestens zweimal, einmal beim gemeinsamen Vorfahren der Ameisenbären und Faultiere und einmal bei einer Untergruppe von Gürteltieren.

Der Sonderfall der Gürteltiere

Auf den ersten Blick Gürteltiere mit neun Bändern ( Dasypus novemcinctus ) widersprechen der Regel, dass ein Uterus mit einer Kammer typischerweise mit Einzelgeburten verbunden ist. Bei dieser Art bringen die Weibchen typischerweise Würfe von vier Nachkommen zur Welt. Die Würfe sind jedoch unter Säugetieren einzigartig, da sie genetisch identische Nachkommen enthalten, die klonal aus einem einzigen befruchteten Ei stammen. Nach einer detaillierten Studie schlugen Jim Loughry und Kollegen 1998 vor, dass diese besondere Anpassung durch ein ungewöhnliches Merkmal des weiblichen Fortpflanzungstrakts bei Gürteltieren mit neun Bändern erklärt werden könnte. Gary Galbreath hatte zuvor festgestellt, dass die Implantationsstelle im Mutterleib dieser Gürteltiere so klein ist, dass nur Platz für eine Implantation ist. Andere Gattungen von Gürteltieren haben typischerweise Einzelgeburten, so dass eine Anpassung der Vorfahren für einzelne Nachkommen wahrscheinlich ist. Das einzigartige Klonmuster in Dasypus ist zweifellos eine sekundäre Entwicklung, die möglicherweise durch die ungewöhnlich eingeschränkte Implantationsstelle eingeschränkt wird, vermutlich als Reaktion auf die Selektion, die mehrere Nachkommen bevorzugt, um die Brutrate zu erhöhen.

Loughry und Kollegen untersuchten die Möglichkeit, dass die ungewöhnliche klonale Reproduktion von Gürteltieren mit neun Bändern mit altruistischem Verhalten zusammenhängt. Sie führten zunächst Experimente durch, die zeigten, dass Jugendliche Verwandte von Nicht-Verwandten aufgrund ihres Geruchs unterscheiden können. Andere Experimente zeigten jedoch, dass Jugendliche im Vergleich zu Wurfgeschwistern keine größere Vermeidung oder Aggression gegenüber Fremden zeigten. Sie fanden auch keine Hinweise darauf, dass die Selektion von Verwandten bei erwachsenen Gürteltieren funktioniert. Diese Tiere haben kurze Entfernungen und überlebende erwachsene Wurfkameraden (identifiziert durch DNA-Fingerabdruck) waren so weit voneinander entfernt, dass kaum Möglichkeiten für Verhaltensinteraktionen bestanden, die zur Selektion von Verwandten führen könnten.

Die Anpassung der Vorfahren an Einzelgeburten könnte daher einen Teil des Grundes für die Entwicklung eines Einkammer-Mutterleibs darstellen. Dies kann jedoch nicht die ganze Antwort sein. Obwohl einige niedere Primaten bei jeder Geburt zwei bis vier Nachkommen haben, haben die meisten Singletons und einige nur ein Paar Zitzen. Abgesehen von niederen Primaten haben viele andere Säugetiere typischerweise Einzelgeburten und ein Paar Zitzen und behalten dennoch gewöhnlich eine Zweikammer-Gebärmutter. Wir bleiben also mit einer unbeantworteten Frage zurück: Warum haben viele Säugetiere mit einzelnen Nachkommen und einem Paar Zitzen noch einen Zweikammer-Mutterleib?

Verweise

Benirschke, K. (laufend) Vergleichende Plazentation. (lwebsite; ast aktualisiert im Jahr 2012) http://placentation.ucsd.edu/homefs.html

Cetica, P. D., Aldana Marcos, H. J. & Merani, M. S. (2005) Morphologie weiblicher Genitaltrakte bei Dasypodidae (Xenarthra, Mammalia): Eine vergleichende Untersuchung. Zoomorphologie124 :57-65.

Galbreath, G.J. (1985) Die Entwicklung der monozygoten Polyembryonie in Dasypus . S. 243–246 in: Die Evolution und Ökologie von Gürteltieren, Faultieren und Vermilinguas. (Hrsg. Montgomery, G. G.) Washington DC: Smithsonian Institution Press.

Jones, R.E. & Lopez, K.H. (2014) Human Reproductive Biology (4. Auflage). New York: Akademische Presse.

Loughry, W.J., Prodohl, P.A., McDonough, C.M. & Avise, J. C. (1998) Polyembryony in armadillos. Amerikanischer Wissenschaftler 86 :274-279.

Martin, R. D. (1990) Primatenursprung und Evolution: Eine phylogenetische Rekonstruktion. London / New Jersey: Chapman Hall / Princeton University Press.

Martin, R. D. (2007) Die Evolution der menschlichen Fortpflanzung: Eine primatologische Perspektive. Jahrbuch der Physikalischen Anthropologie 50 :59-84.

Rossi, L.F., Luaces, J.P., Aldana Marcos, H.J., Cetica, P.D., Gachen, G., Jimeno, G.P. & Merani, M.S.(2011) Weiblicher Fortpflanzungstrakt des kleinen Ameisenbären ( Tamandua tetradactyla , Myrmecophagidae, Xenarthra). Anatomie und Histologie. Zeitschrift für Morphologie272 :1307-1313.