Nature子刊:年龄越大,女性怀上龙凤胎的概率就越大,原来是进化上的一个意外?
假设人类的双子孪生的年龄依赖模式,可能是由于随着年龄的增加从单排卵转变到双排卵的适应性排卵的模式。
第一,双排卵率的增加加上活产率的下降可以解释了观察到的人类依赖年龄的孪生模式。
第二,使用这种有条件的排卵模式,妇女的预期终生生殖成功率应该超过那些总是单排卵或总是双排卵的妇女。
通过扩展一个简单的数学模型来验证第一个预测,该模型提出活产率下降,以及随着女性年龄的增加,双排卵的概率增加,是否可以解释在人类中观察到的年龄依赖性孪生模式。
为了验证第二个预测,使用自然受孕人群中双胞胎和独生子女的产后和孕期存活率以及不同怀孕阶段的年龄依赖性产前存活率,来比较一直单排卵或双排卵的妇女与从单排卵转为双排卵的妇女的预期终生生殖成功率随着年龄的增长。
模型将18岁定义为初潮年龄,40岁定义为更年期年龄。18岁时,女性在整个生育期内总是双排卵;40岁(更年期)时,她们在整个生育期内总是单排卵。当转换年龄在18岁到40岁之间时,女性会根据年龄的不同而产生不同的排卵模式。
模拟和建模都表明,当女性在大约25岁时从单排卵转为双排卵时,其健康度达到最大。随着女性年龄增长,逐渐由单排卵向双排卵模式转变,双排卵怀双胞胎几率增加,即使患上单胎,生殖成功率也大大增加。
尽管在所有年龄段,双排卵者的平均后代存活率均高于单排卵者,但在老年妇女中尤为如此。在双排卵期,至少一个活产和随后的哺乳期增加的概率会延长排卵之间的时间。
因此,尽管两次排卵每个周期的人均后代较大,但这可以通过增加年轻的单次排卵的排卵次数来弥补。与年龄较大的双排卵者相比,年轻的双排卵者更容易生双胞胎。双排卵和单排卵的年龄相关生殖效应的这些差异导致年轻的单排卵者的生殖率超过了年轻的双排卵者,但在老年妇女中则相反。在有条件的双重排卵的情况下,可以在初潮和绝经之间的最佳转换年龄上做出最佳的排卵模式。
模型表明,最佳转换年龄对单次排卵和双次排卵胚胎的产前存活率差异明显。在怀孕早期,单次和双次排卵产生的胚胎的产前存活概率是相同的,并且是独立的。
但在发育后期,单个双胞胎胎儿的存活率可能低于单胎,并且当其中一个双胞胎胎儿丢失时,第二个胎儿丢失的概率增加,其他不良围产期结果也一样。因此,真正的最佳切换年龄可能比分析的要晚。
研究表明,随年龄增长,女性逐渐从单排卵转变为双排卵相比于总是单排卵或总是双排卵的女性,其生育成功率更高;同时发现,生双胞胎的母亲通常在较高的胎次下生双胞胎,而且通常生过双胞胎的母亲比从未生过双胞胎的母亲更健康。但由于产前胎儿存活率的下降确保了双排卵越来越多,而只导致单胎生育或生殖衰竭,这说明双排卵率的增加并不能转化为双胎生育率的不断增加。
因此,人类年龄依赖性孪生模式的最终原因是自然选择倾向于女性随着年龄的增长而启动双排卵模式,以应对生育率的下降,这也表明年龄较大产妇更容易生下异卵双胞胎。
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