Deși nu a fost păstrată în înregistrările fosile, diversitatea placentei la mamiferele din zilele noastre sugerează că, la aproximativ 10 sau 20 de milioane de ani după sfârșitul Cretacicului, cam în perioada în care animalele din Groapa Messel erau în viață, placenta mamiferelor era în schimbare. Selecția naturală modifica acest organ.

În multe cazuri, aceasta selecta placenta individuală cea mai capabilă să extragă cât mai multă energie de la gazda maternă. Cu toate acestea, în mod surprinzător, în unele neamuri, placenta părea să facă un pas înapoi. A devenit mai puțin invazivă, în loc să devină mai invazivă. Examinând datele din 60 de specii de mamifere, devine evidentă o tendință.

Comparând caracterul invaziv al fiecărei placente cu detalii importante privind istoria vieții, cum ar fi timpul necesar unei specii pentru a ajunge la maturitate și numărul de urmași pe care o specie îi poate produce în fiecare an, se constată că cele mai puțin invazive placente de mamifere sunt cele asociate cu un ritm de viață mai rapid.

Cu alte cuvinte, se pare că speciile care trăiesc repede și mor tinere ajung să dezvolte o placentă mai puțin invazivă.

Mărimea creierului

Mărimea creierului este un alt semn care este strâns legat de cât de invazivă devine o placentă. Nu doar cât de mare este creierul în raport cu corpul. Ci și cât de repede crește creierul înainte de naștere. Ambii factori sunt corelați cu placentele deosebit de invazive. Modul de funcționare este simplu. Cu cât creierul unui mamifer devine mai mare, cu atât mai mare este forța selectivă exercitată asupra placentei pentru a obține energia necesară creșterii embrionului. Ceea ce, în mod natural, conduce la evoluția unei placente tot mai lungi.

Mamiferele sunt, ca grup, mai inteligente decât alte organisme de dimensiuni similare. Dar aceasta nu a fost întotdeauna o caracteristică esențială a speciei noastre. Se pare că s-a întâmplat treptat. După dispariția dinozaurilor și pe măsură ce era Cenozoică a început să progreseze. Oamenii de știință au crezut inițial că această creștere relativă a dimensiunii creierului a fost pur și simplu un produs secundar al evoluției dimensiunii a corpului la mamifere. Dar recent (folosind modele tridimensionale ale craniilor fosilizate de mamifere) această ipoteză a fost testată mai riguros.

Un creier mai mare

La început, se pare că, în cele 10 milioane de ani care au urmat meteoritului care a pus capăt erei, mărimea corpului mamiferelor a crescut și, relativ, la fel a făcut și mărimea creierului. Dar apoi, în mod clar vizibil în situri fosilifere precum Messel, dimensiunea creierului în anumite linii genealogice crește într-un ritm mai mare decât cel așteptat în comparație cu dimensiunea corpului. Și de ce? Dacă atât mama, cât și fătul trebuie să plătească mai mult pentru producerea lor, în special în stadiul de embrion, ce este atât de bun la creierele mari?

Cercetătorii care au făcut prima dată această observație cu privire la dimensiunile creierului la mamifere, comparând modele tridimensionale de cranii fosilizate, cred că această tendință a apărut din cauza concurenței. La început, fără dinozauri și alte animale terestre mari, plantele, insectele și alte resurse erau ușor de recoltat. Iar concurența între indivizi era redusă. În acest mediu, creierele consumatoare de energie erau costisitoare și inutile.

Diversificarea mamiferelor

Dar mai târziu, când mamiferele s-au diversificat și s-au stabilit, când a existat mai multă competiție pentru hrană și resurse, cele mai inteligente au avut comparativ mai mult succes. Din punct de vedere al transmiterii genelor, creierele mari au început să dea roade și, în unele linii genetice, au început să evolueze creiere mai mari și mai bune. În unele grupuri de mamifere din prezent, cum ar fi delfinii, rozătoarele și în special primatele, raportul dintre dimensiunea creierului și dimensiunea corpului a continuat să crească cu timpul. La om, probabil cea mai fragilă dintre toate primatele, tendința a continuat puternic.

Nu se poate nega presiunea de selecție care acționează aici. Creierele mari sunt într-adevăr extrem de costisitoare pentru organism. Iar creierul uman diferă cu adevărat de creierul rudelor noastre cele mai apropiate, cimpanzeii (Pan troglodytes). La naștere, de exemplu, creierul unui cimpanzeu are 130 de centimetri cubi și apoi își triplează dimensiunea în următorii trei ani.

Comparați această situație cu cea a creierului uman. La naștere, creierul uman este de două ori mai mare decât cel al unui cimpanzeu și, în șase ani, acesta își triplează dimensiunea. Deși creierul nostru ocupă doar 2% din greutatea corporală totală, acest organ consumă între 20% și 25% din bugetul nostru energetic în repaus. Funcționarea creierului uman costă aproximativ 420 de calorii pe zi, de patru ori mai mult decât creierul cimpanzeului.

Acesta este motivul pentru care relația dintre mama umană și copil, conectată prin placentă, a devenit, din punct de vedere evolutiv, atât de tensionată în specia noastră. Mai tensionată, se pare, decât la orice alt mamifer.

O relație întortocheată

Liam Drew, autorul cărții autoritare „I, Mammal” (Bloomsbury Sigma, 2018) subliniază exact cât de întortocheată devine această relație. Pentru început, există preeclampsia. Atunci când corpul mamei trece printr-o creștere a tensiunii arteriale care îi pune viața în pericol. Asta deoarece fătul uman crește rata fluxului sanguin prin placentă.

Există și diabetul gestațional, cauzat de încercarea fătului de a coopta controlul asupra zahărului din sânge. În mod previzibil, acesta dorește mai mult decât poate oferi mama.

Preeclampsia afectează aproximativ 5% dintre femeile care poartă un singur copil la termen. Adăugați mai mulți copii, gemeni sau tripleți, fiecare dintre aceștia având adesea propria placentă, iar rata preeclampsiei crește la una din trei sarcini. Acest lucru face ca nașterea să fie o activitate riscantă pentru femelele umane.

Evoluția placentei

Există și alte mecanisme pe care placenta le-a dezvoltat pentru a obține ceea ce are nevoie pentru embrion. Știm acum că placenta folosește o proteină specială (numită PP13) pentru a inflama țesutul din jurul venelor mici din uter. Aceasta determină sistemul imunitar al mamei să investească masiv în apărarea imunitară. Este o tehnică clasică de „distragere a atenției” dezvoltată de placentă. Dacă sistemul imunitar al mamei se luptă în altă parte, este mai puțin probabil să își concentreze atenția asupra combaterii invadărilor uterine active ale placentei.

Ce rezultă din toate acestea, spune Cat Bohannon, autoare a cărții „Eve: The Real Origin of Our Species” (Knopf, 2023) este un «impas de nouă luni». „Corpurile femeilor sunt adaptate în mod special la rigorile sarcinii nu doar pentru a putea rămâne însărcinate. Ci și pentru a putea supraviețui acesteia”, scrie ea.

Un alt fenomen ciudat

Placenta umană extrem de invazivă, influențată de creierul nostru enorm și de istoria noastră de viață lentă și stabilă, explică și o altă ciudățenie a speciei noastre, fenomenul menstruației. Această adaptare este extrem de rară la mamifere. Este întâlnită doar la unele primate, lilieci, șoareci și elefanți. La om, sângerarea menstruală este deosebit de evidentă. Și, până acum, după ce ați citit paragrafele anterioare, probabil că puteți ghici de ce.

O mucoasă uterină foarte groasă ajută femela să supraviețuiască vilozităților potențial ostile ale placentei, în cazul în care apare sarcina. În specia noastră, mucoasa uterină a devenit atât de groasă încât nu o putem reabsorbi la fiecare câteva zile sau săptămâni, așa cum fac alte mamifere. Este mai eficient, cel puțin în cazul speciei noastre și al altor câteva, să renunțăm la armamentul uterin și să îl creștem din nou în fiecare ciclu, pregătit pentru următoarea potențială implantare, informează livescience.com