Об'єднане дослідження морфології таза людини, яке використовує генетику та глибоке навчання з даними понад 31 000 осіб, виявляє генетичні зв'язки між структурою та функцією таза, локомоцією та результатами пологів. Дослідники з Західного Вашингтонського університету, Колумбійського університету та Техаського університету в Остіні повідомили про ці результати в журналі 'Science'.
Дослідження пропонує нове розуміння того, як наш вид еволюціонував, щоб збалансувати суперечливі вимоги двоногості [ходьби на двох ногах] та пологів. Перехід до двоногості у гомінідів [ранніх предків людини] призвів до значних змін у морфології таза, включаючи коротший і ширший таз, що сприяє прямій поставі та ефективній локомоції. Однак ця адаптація також створила проблему для пологів, оскільки звуження родового каналу ускладнювало проходження немовлят з більшим мозком.
Цей конфлікт, відомий як "акушерська дилема" [еволюційний виклик збалансування двоногості з пологами], обговорюється десятиліттями. Було висловлено припущення, що цю дилему можна було б полегшити, еволюціонуючи до народження менш розвинених немовлят, дозволяючи їм легше проходити через родовий канал. Однак ця теорія була поставлена під сумнів нещодавніми дослідженнями, які показали, що термін вагітності [pregnancy] та розмір новонародженого у людини порівнянні з іншими приматами подібного розміру. Хоча функціональні геномні дослідження експресії генів і порівняння між великими мавпами та людьми надали інформацію про розвиток таза, генетична основа морфології таза у людей залишається в значній мірі невідомою.
Щоб вивчити генетичну основу таза людини, Liaoyi Xu та її колеги використали двоенергетичну рентгенівську абсорбціометрію (DXA) [тип медичної візуалізації] зображень усього тіла та генетичні дані від 42 284 осіб з UK Biobank [великомасштабної біомедичної бази даних]. Використовуючи підхід глибокого навчання на 39 469 високоякісних зображеннях DXA, дослідники отримали вичерпний набір з 7 скелетних вимірювань таза людини та провели сканування всього геному, щоб ідентифікувати генетичні локуси [специфічні місця генів на хромосомах], пов'язані зі змінами в пропорціях таза.
Дослідники виявили 180 незалежних генетичних локусів, пов'язаних з формою таза, і виявили статево-специфічні відмінності в генетичній архітектурі, а також асиметрії в структурі таза, пов'язані з латеральністю [перевагою використання однієї сторони тіла]. Вони також виявили, що ширші родові канали генетично пов'язані з повільнішою ходою [манерою ходьби] та вищим ризиком розладів тазового дна, а також з нижчим ризиком утруднених пологів [коли дитина не може пройти через родовий канал].
Крім того, дослідження не виявило доказів того, що коротший термін вагітності еволюціонував, щоб полегшити пологи, але спостерігало генетичні кореляції між формою таза та розміром голови, що свідчить про еволюційні реакції на виклики народження немовлят з великим мозком.