Sommerzeit Sex und Frühjahr Babys

Quelle: Original Cartoon von Alex Martin

Langstreckenreisende, die von Jetlag betroffen sind, werden sich ihrer internen Körperuhren akut bewusst. Die innere zirkadiane Uhr des Körpers tickt normalerweise etwa 24 Stunden lang, wobei die Tages- und Abenddämmerung durch das Umgebungslicht jeden Tag angepasst wird. Es ist allgemein bekannt, dass Tag / Nacht-Zyklen in Körperfunktionen durch das Hormon Melatonin reguliert werden, das im Gehirn von der kleinen Zirbeldrüse produziert wird. Viele Reisende schlucken jetzt Melatonintabletten, um den Jetlag zu bekämpfen. Es ist jedoch weit weniger bekannt, dass langlebige Tiere eine zweite Art von biologischer Uhr haben, die ebenfalls durch Melatonin reguliert wird und die Körperfunktionen über das Jahr hinweg steuert. Zahllose Tierexperimente haben gezeigt, dass Änderungen in der Tageslänge (das Intervall zwischen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang) diese circannuale Uhr regulieren. Bei vielen Säugetieren, insbesondere solchen, die in Regionen mit stark kontrastierenden Wintern und Sommern leben, sind Paarung und Geburt eng mit bestimmten Zeiten im jährlichen Zyklus verbunden. Menschen haben natürlich keine offensichtliche Brutsaison, aber wir unterliegen dennoch jährlichen Zyklen mit subtileren Auswirkungen. Viele haben versucht, diese Zyklen als direkte Reaktionen auf Umweltbedingungen zu erklären, aber wir müssen auch eine andere Möglichkeit in Betracht ziehen: Langfristige evolutionäre Prozesse können beobachtete jahreszeitliche Muster von Konzeptionen und Geburten so steuern, dass sie mit durchschnittlichen Jahreszyklen in der Umwelt übereinstimmen.

Erforschen menschliche Geburtszeiten

Adolphe Quetelet, ein belgischer Intellektueller, der bahnbrechende Beiträge zur Astronomie, Mathematik, Statistik und Soziologie leistete, gehörte zu den ersten, die ein saisonales Muster bei menschlichen Geburten identifizierten. Sein Einfluss lebt weiter durch seinen Body Mass Index (BMI), der immer noch – mit kleinen Verbesserungen – als Schlüsselindikator in der menschlichen Biologie verwendet wird. In einer Abhandlung über Geburt und Sterblichkeit, die 1869 veröffentlicht wurde, diskutierte Quetelet nicht nur das Geburtstiming über den Tag- / Nachtzyklus (siehe mein Beitrag am 14. September 2015, wann ist die beste Zeit zu gebären? ), Sondern auch das jährliche Muster. Seine Grafik, die Daten für die Niederlande über den 12-jährigen Zeitraum 1815-1826 zeigt, zeigte einen Hauptgipfel im Februar / März und einen deutlichen Rückgang im Juli. Da das jahreszeitliche Muster in Dörfern stärker ausgeprägt war als in Städten, führte er dies auf Temperaturunterschiede in der Umgebung zurück. Aber Informationen aus der südlichen Hemisphäre überzeugten ihn, dass die Position der Sonne im Himmel saisonale Muster beherrsche.

Grafische Darstellung eines saisonalen Musters in der menschlichen Geburtshäufigkeit, identifiziert in niederländischen Daten für 1815-1826 von Adolphe Quetelet (Einschub).

Quelle: Grafik aus Quetelet, 1869; eingefügtes Porträt in der public domain.

Ein aufsteigender Fluss von Berichten über jährliche Schwankungen der Geburtenraten bei Menschen folgte schließlich der bahnbrechenden Darstellung von Quetelet. Drei Arbeiten der Biologin Ursula Cowgill, die alle 1966 veröffentlicht wurden, sind ein wichtiger Meilenstein. In einem von ihnen zeigte eine weltweite Überprüfung der Geburtsaufzeichnungen für viele verschiedene menschliche Populationen, dass saisonale Schwankungen praktisch universell sind. Die Muster der Höhen und Tiefen unterscheiden sich jedoch zwischen den geografischen Regionen, und ein entscheidender Befund war eine allgemeine Verschiebung der saisonalen Muster zwischen der nördlichen und der südlichen Hemisphäre um sechs Monate. Cowgill kam zu dem Schluss, dass die jährlichen Geburtenmuster in erster Linie durch lokale klimatische Bedingungen, aber auch durch kulturelle Faktoren beeinflusst werden. Sie schlug vor, dass die Umgebungstemperatur die Befruchtungsrate beeinflussen könnte, und stellte fest, dass Verstädterung und Industrialisierung saisonale Muster in unterschiedlichem Ausmaß störten. Eine andere ihrer Arbeiten aus dem Jahr 1966, die sich hauptsächlich auf die Taufaufzeichnungen der Pfarrei für die englische Stadt York von 1538-1812 bezieht, illustrierte dies. Vor 1752 waren zwei jährliche Höchststände zu verzeichnen, ein Hauptmonat im Februar-April (entsprechend Quetelets Diagramm für die Daten des 19. Jahrhunderts in den Niederlanden) und ein Tochterunternehmen im September-November. Aber in den nächsten 60 Jahren war die jährliche Variation der Geburten viel weniger ausgeprägt.

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Diagramm, das jährliche Muster für Geburten und abgeleitete Vorstellungen für verschiedene Populationen sowohl auf der nördlichen als auch auf der südlichen Hemisphäre zeigt. In Ländern in südlichen Breitengraden (Argentinien, Chile, Neuseeland, Südafrika) verschiebt sich das Muster um 6 Monate, wie die Daten für England & Wales zeigen.

Quelle: Diagramm nach Cowgill, 1966a

Mehrere spätere Studien in verschiedenen europäischen Ländern zeigten eine allmähliche Veränderung eines ursprünglichen saisonalen Musters mit einer großen Geburtsspitze im Frühjahr, wenn auch zu unterschiedlichen Zeiten. Ein bemerkenswertes Papier von Ramón Cancho-Candela aus dem Jahr 2007 und seine Kollegen analysierten Daten über mehr als 33 Millionen Geburten in Spanien im Zeitraum 1941-2000. In den ersten 20 Jahren (1941-1960) war ein Zwei-Peak-Muster deutlich zu erkennen, mit einer hohen Geburtenhäufigkeit im April und einem geringeren Anstieg im September. Danach änderte sich das Muster langsam, wobei die Spitzen weniger offensichtlich wurden und nach 1990 schließlich verschwanden. So kam es in Spanien in jüngerer Zeit zu einem allmählichen Verlust eines saisonalen Geburtsmusters als bei Cowgills Daten aus York.

Diagramm, das jährliche Geburtenmuster in Spanien zeigt, durchschnitt für sechs 10-jährige Perioden zwischen 1941 und 2000. Diese Studie von über 33 Million Geburten zeigt die allmähliche Löschung eines Anfangsmusters mit einem freien Frühlingsspitze.

Quelle: Diagramm nach Cancho-Candela et al., 2007

Aber saisonale Geburtsmuster in Nordamerika sind ein unerklärliches Rätsel. Viele Studien berichten über einen Herbstgipfel, häufig im September. Dies entspricht dem Muster, das häufig für die südliche Hemisphäre berichtet wird, und nicht dem, das für nördliche Breiten typisch ist. Cowgill schlug vor, dass soziale Faktoren vor allem die Konzeptionsrhythmen in Nordamerika kontrollieren, während Umweltfaktoren an anderer Stelle vorherrschen.

Kleine Lemuren mit starren Fahrplänen

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1968 habe ich meine ersten Erfahrungen mit dem Verhalten von Primaten unter natürlichen Bedingungen im Südosten von Madagaskar gemacht, indem ich Lemuren von kleinen Mäusen studierte – relativ primitive Primaten, die nur zwei Unzen wogen. Es gelang mir, ein Gesamtbild des jährlichen Zyklus zu erstellen: Ende September und Anfang Oktober (das südliche Pendant zu unserer nördlichen Quelle) werden erwachsene Weibchen in naher Synchronität empfänglich. Die meisten können sofort schwanger werden und Ende November / Anfang Dezember nach einer zweimonatigen Schwangerschaft zur Welt kommen. Ich fand Jahr-zu-Jahr-Konsistenz in der Zeit der Brutsaison. Als ich 1970 zu meiner Heimatstätte in Madagaskar zurückkehrte, folgte die Zucht genau dem gleichen Muster. Die Paarungs- und Geburtszeiten kleinerer Mäuse-Lemuren sind eng begrenzt und dauern jeweils nur wenige Wochen. Dies unterscheidet sich natürlich stark von dem menschlichen Muster der Ganzjahresgeburten mit Höhen und Tiefen. Bei 9-Monats-Schwangerschaften und natürlichem Stillen über mehrere Jahre wirken sich jahreszeitliche Veränderungen der Umwelt unschärfer aus.

Der Autor untersucht Lemuren in Madagaskar 1970 (rechts), mit Bildern eines kleinen Mausmaki (Mitte) und eines Kindes wenige Tage nach der Geburt (rechts).

Quelle: Autorenfoto (links) und zwei Fotografien von Marcel Hladik (Mitte und rechts)

Was lenkt weniger Mausmäuse zu einer bestimmten Jahreszeit? Geburten und Geburten treten beide während der Regenzeit Madagaskars im Oktober-März auf. Dies ist auch der heißeste Teil des Jahres, so dass entweder der Regen oder die Temperatur die Zucht direkt beeinflussen kann. Die auf die Änderung der Taglänge reagierende Jahresuhr kann jedoch auch eine interne Paarung auslösen. Dies kann direkt mit Laborexperimenten getestet werden. Als ich am University College London eine Brutkolonie von Mauslemuren studierte, benutzte ich eine spezielle Lichtuhr, die automatisch das jährliche Muster der Taglängenvariation in Madagaskar nachbildete. Dies ermöglichte mir, diese winzigen Primaten zu einer günstigen Jahreszeit zu züchten. Irgendwann schaffte ich es sogar, den Abstand zwischen den Zuchtsaisonen zu reduzieren, indem ich den jährlichen Tageszyklus in 9 Monate komprimierte.

Faktoren, die saisonale Muster beeinflussen

Bei dem Versuch, Faktoren zu identifizieren, die das Geburtsmuster von Menschen beeinflussen, haben die Forscher häufig nach einer direkten Verbindung zu Umweltbedingungen gesucht, wobei sie klimatische Faktoren wie Temperatur und Niederschlag betonten (was möglicherweise die Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln beeinflusst). Ein Vorschlag ist, dass die Energiebilanz den Eisprung beeinflusst; ein anderes ist, dass hohe Temperaturen Spermien hemmen. Es ist auch möglich, dass verminderte sexuelle Aktivität während der heißesten Monate niedrigere Konzeptionsraten ergibt. Einige Autoren haben daher die Konzeption als Hauptschwerpunkt betrachtet, der 9 Monate nach den aufgezeichneten Geburten zurückdatiert. Die jährlichen Temperatur- und Niederschlagsmuster bleiben jedoch in jeder Region in den Jahren ziemlich konstant, so dass jahreszeitliche Muster, die sich im Laufe der Zeit ändern, nicht überzeugend als direkte Reaktion auf klimatische Faktoren erklärt werden können.

Langzeitexperimente an menschlichen Probanden, um Faktoren zu untersuchen, die den saisonalen Mustern in der Fortpflanzung zugrunde liegen, sind unmöglich. Daher stützen sich die Erklärungen stark auf Indizienbeweise. In zwei Beiträgen von 1990 verwendeten Till Roenneberg und Jürgen Aschoff eine ausgeklügelte statistische Analyse, um biologische und soziale Faktoren zu unterscheiden, die die Muster der menschlichen Vorstellungen beeinflussen, die 9 Monate nach der Geburt zurückdatiert wurden. Sie untersuchten einen massiven weltweiten Datensatz mit 3.000 Jahren monatlicher Geburtenrate aus 166 verschiedenen Regionen. Beobachtete Muster hängen klar vom Breitengrad ab: Die Saisonalität wird in höheren Breiten ausgeprägter und es gibt eine 6-monatige Verschiebung zwischen der nördlichen und der südlichen Hemisphäre. Darüber hinaus konnten Roenneberg und Aschoff zum ersten Mal überzeugend zeigen, dass Variationen der Tageslänge die menschliche Fortpflanzung im globalen Maßstab beeinflussen. Auch die Umgebungstemperatur erwies sich als wichtig, und sie identifizierten auch die tägliche Sonnenscheindauer als einen Faktor, der das jährliche Empfängnisverhalten beeinflusste.

Möglicher Ursprung der menschlichen Geburtszeiten

Jährliche Variation für Geburten für 2 Jahre (oben) und für Temperatur und Niederschlag (unten) in Äthiopien.

Quelle: Adaption von Figuren aus Dorélien, 2013 (Geburtensaison in Äthiopien) und ClimaTemps.com (jährliche Temperatur- und Niederschlagsschwankungen für Afar, Äthiopien)

Wenn wir zurückblicken auf unsere evolutionäre Vergangenheit, hätte sich wahrscheinlich jede biologische Basis für saisonale Geburtsmuster in modernen Menschen in Afrika etabliert. Außerhalb Afrikas reichen die fossilen Beweise für unsere Spezies im Nahen Osten (vor relativ kurzer Zeit in evolutionären Begriffen) bis vor 120.000 Jahren zurück, und es ist allgemein anerkannt, dass die Vorfahren der Menschen aus Afrika ausgewandert sind. Die Muster, die wir heute sehen, spiegeln wahrscheinlich die Anpassung an die Umweltbedingungen im Nordosten Afrikas wider. Am Beispiel der Region Afar in Äthiopien mit relativ geringen Schwankungen der durchschnittlichen Tagestemperatur (21-28 ° C) und zweier separater Niederschlagsspitzen im April und August liegt die Geburtshäufigkeit in der Regel zwischen Januar und September über dem Durchschnitt, nimmt jedoch zwischenzeitlich ab Oktober und Dezember. Dies entspräche einer höheren Wahrscheinlichkeit der Empfängnis zwischen April und September. Die verschiedenen Muster, die wir heute in der nördlichen Hemisphäre sehen, sind vielleicht von einer solchen ursprünglichen Verteilung durch Anpassung an lokale Temperaturbedingungen und kulturelle Einflüsse abgeleitet. Während der zunehmende Einsatz von künstlichem Licht und Heizung das ursprüngliche Muster allmählich verändert und sogar unterdrückt hat, bleibt es vielleicht wie ein unterirdischer Strom mit subtilen Auswirkungen auf unsere Biologie bestehen.

Verweise

Becker, S. (1991) Saisonale Muster von Geburten und Empfängnis in der ganzen Welt. Fortschritte in der experimentellen Medizin und Biologie 286 : 59-72.

Cancho-Candela, R., Andres-de Llano, JM & Ardura-Fernandez, J. (2007) Rückgang und Verlust der Geburtensaisonalität in Spanien: Analyse von 33 421 731 Geburten über 60 Jahre. Zeitschrift für Epidemiologie & Community Health 61 : 713-718.

Chandwani, KD, Cech, I., Smolensky, MH, Burau, K. & Hermida, RC (2004) Jährliches Muster der menschlichen Konzeption im Bundesstaat Texas. Chronobiologie International 21 : 73-93.

Cowgill, UM (1966a) Die Jahreszeit der Geburt im Menschen. Mann, Nr. 1 : 232-241.

Cowgill, UM (1966b) Geburtsjahr im Menschen: Zeitgenössische Situation mit besonderem Bezug auf Europa und die Südhalbkugel. Ökologie 47 : 614-623.

Cowgill, UM (1966c) Historische Studie der Geburtszeit in der Stadt York, England. Natur 209 : 1067-1070.

Dorélien, AM (2013) Eine Zeit geboren zu werden: Geburtensaisonalität in Subsahara-Afrika. Bevölkerungsstudien-Zentrum Forschungsbericht 13-785 : 1-60.

Quetelet, A. (1869) Physique Sociale oder Essai sur le Développement des Facultés de l'Homme. Paris: J.-B. Baillière und Fils.

Roenneberg, T. & Aschoff, J. (1990a) Jahresrhythmus der menschlichen Fortpflanzung. I. Biologie, Soziobiologie oder beides? Zeitschrift für biologische Rhythmen 5 : 195-216.

Roenneberg, T. & Aschoff, J. (1990b) Jährlicher Rhythmus der menschlichen Fortpflanzung. II. Umweltkorrelationen. Zeitschrift für biologische Rhythmen 5 : 217-239.