Dėl evoliucijos prisitaikymo naujagimiai turi maždaug 300 kaulų, o suaugusieji – 206. Šis skirtumas atsiranda dėl to, kad reikia įveikti siaurus gimdymo kanalus ir sutalpinti dideles žmogaus smegenis. Daugelis kūdikių kaulų prasideda kaip atskiri komponentai, kurie vėliau susilieja, įskaitant kaukolės plokštes su lanksčiomis fontanelėmis ir daugybe slankstelių segmentų. Tokia konstrukcija leidžia suspausti kaulus gimimo metu ir vėliau išsiplėsti augant smegenims. Ši skeleto transformacija – tai evoliucijos sprendimas akušerinei dilemai, susijusiai su dvikojiškumu.
Skaitmeninė paslaptis: Kaulų skaičiavimas nuo gimimo iki pilnametystės
Apytikslis naujagimio skeleto kaulų skaičius yra trys šimtai, t. y. gerokai daugiau nei 206 kaulai, esantys vidutinio suaugusio žmogaus kūne. Šis didelis skirtumas atsiranda dėl to, kad daugelis kūdikių kaulų yra atskirti į kelias dalis, kurios vėliau, vykstant vystymuisi, susijungia.
Kūdikio kaukolę sudaro kelios nesusiliejusios plokštelės, sujungtos skaidulinėmis jungtimis, vadinamomis fontanelėmis, arba „minkštaisiais taškeliais”. Dėl šių tarpų kaukolė gimimo metu susispaudžia ir sparčiai auga smegenys.
Taip pat kiekvienas slankstelis prasideda kaip trys atskiros dalys, o pirštų ir kojų pirštų kaulai bei dubens dalys išlieka aiškiai atskirtos iki pat paauglystės.
Vaisiaus skeleto raidos mokslas
Žmogaus skeleto vystymasis prasideda labai anksti gimdoje – pirmieji kaulų formavimosi požymiai atsiranda maždaug šeštąją nėštumo savaitę. Šis procesas, vadinamas kaulėjimu, prasideda nuo kremzlės modelių, kurie palaipsniui virsta kauliniu audiniu.
Iš pradžių šios struktūros formuojasi atskirai, kad prisitaikytų prie spartaus augimo ir gimdymui reikalingo lankstumo. Pavyzdžiui, kaukolėje yra fontanelės– minkštos vietos, kuriose kaulai dar nesusilieję, todėl gimdymo metu galva gali susispausti.
Po gimimo šie gausūs kaulų segmentai palaipsniui susijungia vykstant procesui, vadinamam susiliejimu, todėl bendras jų skaičius sumažėja nuo maždaug 300 gimimo metu iki 206 suaugus.
Akušerinė dilema: evoliucijos iššūkis gimdymo kanalams
Nuostabus kaulų susiliejimo procesas, keičiantis kūdikio skeletą, išryškina evoliucinį paradoksą, vadinamą akušerine dilema.
Ši dilema kyla dėl konkuruojančių evoliucinių veiksnių: žmonėms reikia siauro, stabilaus dubens, kad galėtų vaikščioti dviese, tačiau gimdymo metu jie turi prisitaikyti prie didelių smegenų kūdikių.
Evoliucijos sprendimas – kūdikiai gimsta su nesujungtomis, plastiškomis kaukolėmis ir gausesniais kaulais, kurie gimdymo metu gali persidengti.
Šis prisitaikymas leidžia naujagimiams įveikti palyginti siaurą gimdymo kanalą, nepaisant didelės kaukolės apimties.
Nesujungtas kūdikio skeletas yra kompromisas, kuris palengvina sėkmingą gimdymą ir vėlesnį augimą į visiškai dvikojį suaugusį žmogų.
Kaukolės susiliejimas: Kaip fontanelės leidžia augti smegenims?
Lankstumą lemia naujagimio kaukolė, kurioje yra šešios minkštos vietos, vadinamos fontanelėmis, kuriose kaulinės plokštelės dar nėra susiliejusios.
Šie tarpai atlieka svarbią evoliucinę funkciją – gimstant kūdikio kaukolė suspaudžiama, kad tilptų į siaurus gimdymo takus.
Po gimimo fontanelės sudaro sąlygas sparčiam smegenų augimui per pirmuosius dvejus gyvenimo metus.
Suaugusio žmogaus smegenys nuo gimimo padidėja dvigubai, o kaukolė turi prisitaikyti prie šio padidėjimo.
Vystantis smegenims, nesujungtos plokštelės gali šiek tiek pasislinkti.
Stuburo slankstelis: Nuo segmentų iki stuburo
Nors fontanelės leidžia išplėsti kaukolę, stuburo slanksteliuose įvyksta dar vienas nepaprastas pokytis.
Naujagimio stuburą sudaro maždaug 33 atskiri slanksteliai, tačiau suaugusieji paprastai turi tik 26 slankstelius. Šis sumažėjimas įvyksta dėl to, kad vystantis tam tikri slanksteliai susilieja.
Kryžkaulio kaulas, kuris prasideda kaip penki atskiri segmentai, iki ankstyvos brandos palaipsniui susijungia į vieną trikampį kaulą. Lygiai taip pat ir uodegikaulis išsivysto iš 3-5 atskirų kaulų, kurie ilgainiui susilieja.
Šis susijungimo procesas sustiprina stuburo stabilumą, tačiau prarandamas tam tikras lankstumas.
Kūdikių stuburas yra segmentuotas, todėl greitai auga ir gali smarkiai pasikeisti kreivumas, kuris būtinas norint pereiti nuo šliaužimo prie vaikščiojimo.
Rankos ir kojos: kodėl kūdikiai turi daugiau rankų ir kojų pirštų kaulų
Mažos naujagimių rankos ir kojos turi daugiau kaulų nei suaugusiųjų – tai dar viena svarbi skeleto skirtumų tarp kūdikių ir suaugusiųjų sritis.
Daugelis kūdikių rankų ir kojų kaulų prasideda kaip atskiri kremzliniai elementai, kurie vėliau susilieja. Pavyzdžiui, kiekvieno piršto pamatinis kaulas prasideda nuo atskiros augimo plokštelės abiejuose galuose.
Panašiai ir pėdų metatarsai bei falangos prasideda nuo kelių kaulėjimo centrų. Toks išsidėstymas palengvina greitą augimą išlaikant tinkamas proporcijas.
Be to, nesusiliejusios ląstelės yra lanksčios, o tai labai svarbu gimdymo eigai ir ankstyvajam vystymuisi. Suaugus šie daugialypiai elementai susijungia į vieną kaulą, todėl sumažėja bendras jų skaičius ir padidėja tvirtumas.
Evoliucinis kompromisas tarp smegenų dydžio ir gimimo
Žmonijos evoliucijos kelias yra įdomus paradoksas: evoliucijos eigoje didėjant mūsų smegenims, gimdymo procesas tapo vis sudėtingesnis.
Šis evoliucinis spaudimas lėmė gyvybiškai svarbų prisitaikymą: žmonių kūdikiai gimsta su nepilnai išsivysčiusiomis kaukolėmis. Kaukolę sudaro atskiros kaulų plokštelės, sujungtos skaidulinėmis jungtimis, vadinamomis fontanelėmis, todėl gimimo metu kaukolė suspaudžiama, o vėliau, augant smegenims, plečiasi.
Šis prisitaikymas yra kompromisas tarp konkuruojančių evoliucinių poreikių– maksimalus smegenų vystymasis ir sėkmingas gimdymas per dubenį.
Šie nesusilieję kaulai labai prisideda prie didesnio kūdikių kaulų skaičiaus, palyginti su suaugusiaisiais, kurių kaukolės plokštelės galiausiai susilieja į vientisas struktūras.
Lyginamoji anatomija: kuo žmogaus raida skiriasi nuo kitų primatų
Žmonių naujagimių skeleto raida smarkiai skiriasi nuo kitų primatų naujagimių skeleto raidos, o keli pagrindiniai anatominiai skirtumai atspindi unikalų mūsų evoliucijos kelią.
Kitaip nei šimpanzių ir kitų žmogbeždžionių, kurių naujagimiai gimsta su labiau suakmenėjusiais skeletais, žmonių kūdikiams būdingas gerokai vėlyvesnis kaulų susiliejimas. Ši adaptacija padeda prisitaikyti prie mūsų išskirtinai didelių smegenų dydžio, tuo pat metu leidžiant praeiti pro santykinai siaurą gimdymo kanalą.
Žmogaus kūdikių kaukolės kaulai lieka nesusilieję su išryškėjusiomis fontanelėmis, tuo tarpu kitų primatų kaulai gimimo metu būna labiau išsivystę. Be to, žmogaus stuburas ir dubuo vystosi palaipsniui, pirmenybę teikiant nervų vystymuisi, o ne tiesioginiam judėjimo gebėjimui – ryškus kontrastas, palyginti su nežmoginiais primatais, kurie judėjimo gebėjimus įgyja daug anksčiau.
Mūsų evoliucinio skeleto paveldo šiuolaikinės medicininės pasekmės
Kadangi skeleto vystymasis evoliuciškai vyksta pagal tik žmogui būdingą grafiką, šiuolaikinė medicina turi atkreipti dėmesį į keletą išskirtinių klinikinių aspektų, susijusių su mūsų kaulų struktūros paveldu.
Vėlyvas kaukolės kaulų susiliejimas leidžia augti smegenims, tačiau didina pažeidžiamumą dėl gimdymo traumų. Pediatrai atidžiai stebi fontanelės užsidarymą, nes per ankstyvas susiliejimas gali apriboti smegenų vystymąsi.
Mūsų evoliucinis perėjimas prie dvikojiškumo lėmė stuburo pažeidžiamumą, todėl nugaros skausmai vargina 80 % suaugusiųjų. Be to, mūsų dubens struktūra,pritaikyta vaikščioti stačiomis, susiaurina gimdymo kanalą, todėl gimdymas tampa sudėtingas.
Šių evoliucinių pokyčių supratimas padeda gydytojams iš anksto numatyti skeleto problemas nuo kūdikystės iki pilnametystės ir padeda taikyti prevencinės priežiūros metodus ir gydymo protokolus.
