Die Geburt eines Menschen ist für Mutter und Kind riskant: Anders als bei den meisten anderen Primaten ist der weibliche Geburtskanal im Vergleich zur Kopfgröße von Neugeborenen sehr eng. Seit langem diskutieren Wissenschafter, warum der Geburtskanal nicht im Lauf der Evolution breiter geworden ist. Ein internationales Forscherteam legt nun im Fachblatt "PNAS" Hinweise auf eine andere Erklärung vor: Ein größerer Beckenkanal würde es dem Beckenboden erschweren den Fötus und die inneren Organe zu halten und das Risiko für Inkontinenz erhöhen.

Vergleicht man Größe und Gewicht von Neugeborenen bei Menschen und anderen Primaten, zeigen sich deutliche Unterschiede. Vor allem der Kopf des menschlichen Fötus ist im Verhältnis zur Größe des Geburtskanals groß, entsprechend schwierig gestaltet sich die Geburt – selbst nach Hunderttausenden Jahren natürlicher Selektion. Welche Vorteile bietet ein schmales Becken mit kleinem Geburtskanal also? Lange Zeit wurde ein Zusammenhang mit dem aufrechten Gang vermutet: Ein schmales Becken könnte vorteilhaft für die Fortbewegung auf zwei Beinen sein und der Evolution in Richtung einer Verbreiterung des Beckens entgegenwirkt haben.

Auftrieb für die Beckenboden-Hypothese

Es gibt aber auch eine alternative Erklärung, wonach ein kleinerer Beckenkanal die Funktionalität des Beckenbodens verbessert. Der aus mehreren Schichten Muskeln, Bändern und Bindegewebe bestehende menschliche Beckenboden spielt demnach eine wichtige Rolle bei der Unterstützung der inneren Organe und beim Halten eines schweren Fötus während der Schwangerschaft. Zudem hilft ein starker Beckenboden dabei, Harn und Stuhl zurückzuhalten. Das Problem war bisher der Beweis dieser "Beckenboden-Hypothese".

Ein Forscherteam der Universität Wien, des Naturhistorischen Museums (NHM) Wien, des Konrad-Lorenz-Instituts für Evolutions- und Kognitionsforschung in Klosterneuburg (NÖ) und der Universität Texas in Austin um Ekaterina Stansfield und Nicole Grunstra hat nun ein biomechanisches Verfahren verwendet, um diese Hypothese zu testen. Die Wissenschafter nutzten dazu ein sogenanntes Finite-Elemente-Modell, wie es bei der Untersuchung von Festigkeit und Verformung von Festkörpern mit komplexer Form eingesetzt wird, etwa zur Simulation des Verhaltens einer Autokarosserie bei einem Zusammenstoß.

Damit simulierten die Forscher menschliche Beckenböden mit unterschiedlichen Größen und Dicken und wie sich diese unter Druck verformen. Dies ermöglichte es, "den Effekt der Geometrie des Beckenbodens zu untersuchen, unabhängig von anderen Faktoren wie Alter, Anzahl der Geburten und Gewebeschwäche", erklärte Stansfield. Zudem konnten damit auch Beckenbodengrößen modelliert werden, die derzeit in der menschlichen Bevölkerung nicht beobachtet werden.

Biomechanischer Vorteil

Der Hypothese entsprechend verformten sich größere Beckenböden in dem Modell tatsächlich überproportional mehr als kleinere Beckenböden. Demnach sind kleinere Beckenböden – und damit kleinere Geburtskanäle – trotz ihrer Nachteile für die Geburt biomechanisch vorteilhaft. Die Wissenschafter sehen darin "starke Hinweise für die Existenz eines funktionellen Kompromisses im menschlichen Becken". Ein größeres Becken würde zwar die Geburt erleichtern, aber gleichzeitig das Risiko von Beckenbodenproblemen erhöhen und die mechanische Unterstützung des Fötus während der Schwangerschaft verringern.

Die Wissenschafter haben zudem untersucht, ob nicht auch ein dickerer Beckenboden Vorteile gebracht hätte. Tatsächlich würde ein stärkerer Beckenboden Organe und Fötus besser unterstützen. Doch ein dickerer Beckenboden würde auch einen höheren intra-abdominalen Druck erfordern, um die für die Geburt notwendige Dehnung zu ermöglichen", erklärte Grunstra. Und dieser Druck sei wahrscheinlich nicht ohne weiteres steigerbar. Somit würde ein dickerer, widerstandsfähiger Beckenboden Geburten ebenfalls erschweren.

Die Forscher schließen daraus aus, dass sowohl die Größe des Geburtskanals als auch die Dicke des Beckenbodens evolutionäre Kompromisse sind, die durch mehrere entgegengesetzten Selektionsdrücke entstanden sind. (red, APA, 18.4.2021)