Evolutie herstelde vrouwelijk zwaartepunt
©Nature
Eén van de opvallendste verschillen tussen mens en chimpansee is dat de mens rechtop loopt en de chimpansee doorgaans niet. Rechtop lopen vereist een aantal aanpassingen in het skelet, omdat het bewaren van het evenwicht nu eenmaal lastiger is als je op twee benen loopt. Viervoeters vallen niet zo gauw. Als je wilt voorkomen dat je valt, dan moet je je zwaartepunt op de juiste plaats proberen te houden (c). Tot zover geldt dit voor zowel mannen als vrouwen. Maar nu komt er een speciale uitdaging voor vrouwen. Tijdens de zwangerschap verschuift het zwaartepunt naar voren (d) als dit niet gecompenseerd zou worden. Het wordt moeilijker het evenwicht te bewaren. Daardoor ontstaat de neiging om naar voren te vallen. Het blijkt nu dat bij vrouwen de 5 lendewervels (lumbale wervelkolom) iets sterker gekromd te zijn dan bij mannen (e). Dit brengt het zwaartepunt weer boven de heup. Zwangere chimpansees hebben geen last van evenwichtsproblemen (a,b).
Onderzoekers die hun resultaten vandaag in Nature publiceerden noemen de speciale kromming van de 5 lendewervels bij de vrouw een aanpassing aan de eisen van het rechtop lopen tijdens de zwangerschap. Het is een structurele aanpassing, zodat geen permanente inspanning van de spieren nodig is. Nu is zwangerschap een tijdelijke aangelegenheid. Natuurlijke selectie werkt alleen maar als een gebeurtenis vaak genoeg voorkomt. De onderzoekers menen dat die anatomische aanpassing is ontstaan in een tijd dat de vrouw een groot deel van haar leven zwanger doorbacht. En bovendien grote afstanden moesten afleggen (jager-verzamelaars). Dat lijkt mij plausibel onder de voorwaarde dat er hoge kindersterfte was, vrouwen jong moeder werden, en de post-reproductieve tijdsduur kort was. Onderzoekers vonden dezelfde sexe verschillen bij de uitgestorven Australopithecus mens. Er was niet eerder naar deze sexe verschillen bij mens-achtige fossielen gekeken.
Katherine K. Whitcome, Liza J. Shapiro & Daniel E. Lieberman (2007) 'Fetal load and the evolution of lumbar lordosis in bipedal hominins', Nature, 13 dec 2007.
Heidi Ledford (2007) 'How women bend over backwards for baby', News, Nature
Hoewel de auteurs daar niet op in gingen, is het mogelijk dat de karakteristieke S-vormige anatomie van vrouwen (accentuering van borsten en billen) secundair een rol is gaan spelen in de partnerkeuze. Deze anatomie zou als indicator kunnen dienen voor de geschiktheid succesvol zwangerschappen te voltooien. Het zou een kenmerk van de sexuele aantrekkelijkehid van een partner geworden kunnen zijn. De zooloog Desmond Morris ('De naakte aap') gaf sexuele selectie als primaire verklaring voor geprononceerde borsten en billen. Na het onderzoek van Whitcome et all is het waarschijnlijker dat selectie op evenwicht de primaire oorzaak is van de S-vorm en dat deze anatomische aanpassingen later geaccentueerd werden door sexuele selectie.
Opvallend is dat hoge hakken die S-vorm versterken. Waarom zouden vrouwen überthaupt op ongemakkelijke hoge hakken willen lopen? De drang om sexy te zijn is duidelijk te ver doorgeslagen, omdat evenwicht bewaren juist moeilijker wordt. Wat de reden van die hoge hakken ook moge zijn, de hypothese van de sexuele aantrekkelijkheid van de S-vorm kan gewoon getest worden. Evolutionaire psychologen hebben tenslotte al kenmerken als de waist-to-hip ratio getest. Ik weet niet of de S-vorm hypothese al getest is. Het is tenslotte een nieuw inzicht. De publicatie in Nature zou voor evolutionaire psychologen een goede aanleiding zijn om daar eens grondig onderzoek naar te doen.
D. Sing (1993) Adaptive significance of female physical attractiveness: Role of the waist-to-hip ratio. Personality and Social Psychology 65: 293-307.
Dan nog een opmerking over de vrouwelijke S-vorm. Die zit volgens mij voor het grootste deel in het ‘zachte weefsel’ (vooral vet), en slechts voor een klein deel in de vorm van de wervelkolom (zoals deze auteurs laten zien). Zowel mannen als vrouwen hebben een S-vorm in de wervelkolom, die hoofdzakelijk ontstaat onder invloed van de zwaartekracht als we leren lopen. Dat heeft dus weinig met seksuele selectie te maken. (Comment this)
Vervolgens zeg je iets merkwaardigs: "S-vorm in de wervelkolom, die hoofdzakelijk ontstaat onder invloed van de zwaartekracht als we leren lopen": maar dan zou de S-vorm bij vrouwen geen genetische maar fenotypische aanpassing zijn! En bovendien zowel meisjes als jongens leren lopen! Waar komt dan het sexueel dimorfisme vandaan? Als het niet-genetisch was, dan zou de wervelkolom van nonnen er anders uit moeten zien!
Ik snap niet dat je zegt dat het weinig met sexuele selectie te maken heeft. Sexuele selectie negeert selectie op functionaliteit van lordose niet. Sexuele selectie kan bestaan dankzij de functionaliteit van lordose. Op die manier wordt lordose een fitness factor en dat is relevant voor partner keuze. Toch?
(Comment this)
Ook zou een vrouwelijke wervelkolom een minder sterke thoracale kyfose moeten hebben om de vrouwelijke S-vorm te benadrukken (dan zouden immers de borsten meer uitsteken). Voor zover ik weet is dit niet het geval. Het bovenste deel van de vrouwelijke S-vorm (de borsten) hangt dus geheel af van het vet- en klierweefsel in de borsten zelf.
Kortom: het kleine laterale seksuele dimorfisme in de wervelkolom draagt weinig bij aan de vrouwelijke S-vorm. De hoeveelheid vet in de billen en hoeveelheid vet- en klierweefsel in borsten is hierop van veel grotere invloed. Het is dan ook niet verwonderlijk dat hierin een zeer sterk seksueel dimorfisme bestaat!
Wat de vorm van de wervelkolom betreft: natuurlijk spelen daar ook genetische invloeden een rol. De vraag is alleen hoe groot die rol is. Een niet-belaste wervelkolom heeft namelijk een geheel andere vorm dan een belaste. Ook uit allerlei pathologische gevallen (bijv. scoliose) is bekend dat de vorm van de wervelkolom sterk beïnvloed wordt door epigenetische factoren (o.a. de belasting en spierwerking). De vraag is dan hoe groot de relatieve bijdrage van beide componenten is. Daar weet ik het antwoord niet op.
Eigenschappen als hip-waist ratio zitten ook voornamelijk in de manier waarop (onderhuids) vet wordt opgeslagen. De plaats en hoeveelheid vet en klierweefsel wordt volgens mij weer voor een groot deel bepaald door hormonen. Voor verschil in lichaamsvorm (waar seksuele selectie voornamelijk op werkt) zul je dus vooral daar naar moeten kijken, niet naar de wervelkolom. (Comment this)
Verder:
Als je kijkt naar Tango shoes, Men`s Shoes en Women´s Shoes: waarom hebben alle schoenen voor vrouwen hoge hakken en die van mannen geen een? Waarom lopen of dansen mannen niet op hoge hakken? Is dat uitsluitend een toevallige culturele gewoonte of zit er iets biologisch achter?
Verder: inderdaad speelt vet waarschijnlijk een grotere rol in de S-vorm dan de ruggegraat. Waarom zit er geen vet op de rug? Waarom overal vet behalve op de rug en gezicht?
Je schrijft "De plaats en hoeveelheid vet en klierweefsel wordt volgens mij weer voor een groot deel bepaald door hormonen": maar dat is slechts een proximate cause. In de evolutietheorie gaat het om de ultimate cause. Waarom werken hormonen zo dat het vet geconcentreerd wordt in borsten en billen?
Wat er verbazingwekkend genoeg ontbreekt aan de publicatie is de vrouwelijke en mannelijke wervelkolom naast elkaar afgebeeld (zijaanzicht). Heb jij die in één van je boeken staan? (Comment this)
Ik kan op dit moment niet bij de relevante literatuur (dat wordt waarschijnlijk in de loop van komende week), maar heb wel even gekeken in de Gray’s Anatomy uit 1918, die vrij beschikbaar is op internet (http://www.bartleby.com/107). Gray’s anatomy is zo’n beetje de Bijbel van de anatomie, alleen is deze versie niet bepaald de meest recente. Zelfs in deze versie uit 1918 wordt al vermeld dat de lumbale lordose bij vrouwen sterker is dan bij mannen (zoals de onderzoekers ook vaststellen), dat is dus niets nieuws.
Verder lijkt het mij duidelijk dat schoenen met hakken een doel hebben, maar volgens mij is dat vooral het langer doen lijken van de benen. Het voornaamste verschil tussen een schoen met en zonder hak zit namelijk in de stand van de enkels (mate van plantairflexie), wat volgens mij weinig invloed heeft op de wervelkolom en de mate waarin billen en borsten uitsteken (vrouwelijke S-vorm). Er zit trouwens wel degelijk vet op de rug (voel maar eens bij jezelf met een ontspannen rug).
Voor de duidelijkheid: ik ontken zeker niet dat de vrouwelijke S-vorm een evolutionaire rol speelt (seksuele selectie). Wat ik in twijfel trek, is de bijdrage van de vorm van de wervelkolom aan die vrouwelijke S-vorm. Die is volgens mij minimaal. De vrouwelijke vorm ontstaat hoofdzakelijk door de hoeveelheid en locatie van vet. Daar heeft seksuele selectie op geselecteerd (via hormonen, dunkt me).
Ik heb nog nooit een afbeelding gezien waarin de mannelijke en vrouwelijke wervelkolom naast elkaar staan. Dergelijke afbeeldingen worden in anatomische atlassen alleen gebruikt als het seksuele dimorfisme groot is (zoals bij de pelvis). Blijkbaar is dat bij de wervelkolom niet het geval. De twee belangrijkste verschillen tussen een mannelijke en vrouwelijke wervelkolom zitten in de mate van lumbale lordose (groter bij vrouwen) en de vorm van het sacrum (bij vrouwen korter en breder, hetgeen duidelijk te maken heeft met het dragen en bevallen van een kind).
Samenvattend: ik denk dat de vorm van de wervelkolom weinig van doen heeft met seksuele selectie, maar hoofdzakelijk met natuurlijke selectie (locatie lichaamszwaartepunt, zie het artikel). Seksuele selectie speelt echter wel degelijk een rol, maar hoofdzakelijk bij de locatie en hoeveelheid van vet (waardoor de vrouwelijke S-vorm ontstaat). (Comment this)
Effect van hoge hakken: volgens mij is oa het effect dat je je schouders naar achter brengt vanwege evenwicht, wat S-vorm versterkt.
Bart, hier heb je een duidelijke demonstratie van de S-vorm van een pre-puberale ballet-danseres waarbij de de rol van vet in de S-vorm minimaal zou moeten zijn:
Verband tussen natuurlijke selectie en sexuele selectie: selectie kan alleen aangrijpen op erfelijke variatie, als er erfelijke variatie is voor de mate van de S-vorm en sommigen daarvan zijn fitness verhogend voor zwangere vrouwen, dan treedt selectie op. De sexuele selectie treedt op via de voorkeur van mannen voor vrouwen met een herkenbare S-vorm. Die S-vorm wordt bepaald door meerdere factoren. Op de resultante van al die factoren wordt geselecteerd. Indirect selecteren mannen via partnerkeuze voor de S-vorm. Dat is sexuele selectie.
(Comment this)
"The authors have identified an interesting sexual dimorphism, but I think the paper was far too quick in assigning an evolutionary selective cause for the difference, and that it did not adequately examine the more likely (to my mind, at least) explanation of physiological adaptation."
En: "If the difference precedes the child-bearing experience, then I'd agree that they've found a sexual dimorphism that could have an evolutionary cause."
Deze PZ Myers vindt de conclusie dat het om een evolutionaire adaptatie gaat dus iets te snel getrokken. Verder onderzoek is nodig, blijkbaar. Het gaat mij allemaal boven de pet, maar ik vind het wel interessante materie. (Comment this)
Simon, ik was zo benieuwd wat jij, ja, speciaal jij, vind van mijn analyse van 'David Attenborough: het rozen en kolibries geloof' (maandag). (Comment this)