你是否觉得每年夏天都会被邀请参加很多生日聚会?这并非没有原因。在美国,大多数生育发生在6月至11月初之间。回溯九个月,你会发现大多数受孕发生在秋季和冬季。
这是怎么回事?是秋高气爽的空气,还是节日季的喜悦(或焦虑)在催生了更多的无保护性行为?还是有其他原因?
事实证明,繁殖在所有生物中都是季节性的,从植物、到昆虫、到爬行动物、到鸟类再到哺乳动物——包括人类。这种现象的最终解释是进化上的。
地球的环境是季节性的。无论在赤道以上还是以下,一年都被冬季、春季、夏季和秋季划分。在赤道地区,旱季和雨季交替出现。生物进化出了在一年中繁殖的策略,以最大化其终生繁殖的成功率。
人类也不例外,并保持着这种进化的结果:生育季节性。研究人员,包括 我们,最近一直在努力了解更多关于生育季节性的原因,因为这些模式会对儿童疾病爆发产生重大影响。
全球生育高峰追踪
在一些国家,当地习俗可以解释生育季节性。例如,在20世纪90年代,研究人员发现,波兰天主教社区传统的7月至8月的婚礼季导致了春季的大量生育。但婚礼季并非各地生育季节性的驱动因素,而且在大多数地方,婚礼与9至15个月后的生育之间的关联性很小。因此,婚床并不是全部原因。
在纬度上存在着明显的生育模式。在美国,北部各州在初夏(6月-7月)迎来生育高峰,而南部各州则在几个月后(10月-11月)迎来生育高峰。
在全球范围内,受欢迎的生日也遵循类似的模式,离赤道越北,生育高峰越早出现在一年中的早期——例如,芬兰是4月下旬,而牙买加是11月。在美国,像德克萨斯州和佛罗里达州这样更南部的州,生育高峰不仅晚于一年中的某个时间,而且比北部更显著。
那么,是什么影响了受孕呢?
研究表明,生育季节性 与 当地温度和日照长度的变化相关。而极端温度的地区通常每年有两个生育高峰。例如,20世纪初的数据显示,格陵兰西部和东欧每年有两个显著的生育高峰。
农村人口的生育脉冲通常比城市人口更具季节性,可能是因为乡村居民更容易受到环境条件的影响,包括温度和日照长度的变化。像这样的环境因素可能会影响人类的性行为。
此外,与其他动物一样,这些环境变化可能导致生育率的季节性变化。这意味着,女性和/或男性的生育能力可能在一年中发生变化,而不是仅仅是性交频率的增加,这是一种内源性的生物现象,使人们更容易在特定时间受孕——当然,前提是发生了性行为。
生物学家知道,非人类哺乳动物的生育能力受日照长度的影响,日照长度可以充当繁殖的日历。例如,鹿利用秋季日照的缩短作为繁殖时机的信号。雌性在秋季怀孕,并在整个冬季保持怀孕。目标是在新生儿有充足资源的时间分娩——在春天出生在进化上是有益的。
因此,怀孕期长的动物往往是短日照繁殖者,意味着它们只在秋季和冬季日照短的日子里繁殖;它们在冬季怀孕,并在春季分娩。而怀孕期短的动物是长日照繁殖者;它们在春季或夏季日照长的日子里受孕,并且由于怀孕期短,在同年春季或夏季就产下幼崽。许多物种只在一年中的特定时间(例如,那些长日或短日)进行交配并且只在此时有能力怀孕——日照长度本身会调节它们的荷尔蒙和受孕能力。
人类与其他哺乳动物可能并没有太大区别。日照长度有潜力影响人类的生育能力,并且似乎可以解释某些地区的生育季节性模式,但并非所有地区。除了日照长度,研究人员还发现社会地位和生活水平的变化也会影响生育季节性。对人类而言,生育季节性似乎没有单一的驱动因素,而是社会、环境和文化因素共同起作用。
生育季节与疾病有何关系?
森林火灾需要燃料才能燃烧。大火过后,必须补充引火物才能再次蔓延。
疾病流行也一样。儿童传染病需要易感儿童才能让病原体在人群中传播。一旦儿童感染了并且从脊髓灰质炎、麻疹和水痘等疾病中康复,他们就会终身免疫。因此,要爆发新的流行病,人群中必须有一批新的易感婴儿和儿童。在没有疫苗接种的情况下,人口的出生率决定了儿童疾病爆发的频率。
婴儿出生时带有母体免疫:来自母亲的抗体,有助于抵御麻疹、风疹和水痘等传染病。这种免疫力通常在生命的前3至6个月内有效。在美国,许多影响婴儿的传染病往往在冬季和春季高峰。这使得在美国夏季和秋季出生季节出生的婴儿,在母体免疫力在三到六个月后失效时变得易感,而此时许多传染病正在冬季和春季爆发。
在人类中,平均出生率对于理解疾病动力学至关重要,出生率的变化会影响是每年还是每几年发生一次疫情,以及疫情的规模有多大。例如,20世纪上半叶的脊髓灰质炎疫情导致美国每年夏天有数万名儿童因脊髓灰质炎而瘫痪。脊髓灰质炎疫情的规模受出生率的制约。因此,在二战后的婴儿潮时期,随着出生率的增加,脊髓灰质炎疫情变得更加严重。
同样,生育高峰的时间和强度也会影响疫情之间的时间间隔。重要的是,无论疫情发生频率如何——就像生育一样——它总是季节性的。并且有研究表明,生育会直接改变儿童病毒爆发的季节性时间。
夏季出生的儿童数量是否会驱动季节性发生的儿童疾病?打乱生育模式是否会改变季节性疫情模式?我们知道,平均出生率的变化可以改变儿童疾病疫情的规模,正如在婴儿潮时期脊髓灰质炎疫情中所见。理论模型表明,生育季节性的变化会改变儿童疾病爆发的规模和频率。但过去50多年来生育季节性发生的变化是否真的改变了儿童疾病,这仍然是一个悬而未决的问题,这一领域需要更多的研究。
失去季节性联系
该领域的所有研究人员都同意一件事:北半球的生育季节性正在 逐渐消失。(由于数据不足,目前尚不清楚赤道以南国家(如拉丁美洲和非洲)的情况。)
有两个证据支持这一点。首先,生育高峰的强度——在美国是从6月到11月——几十年来一直在下降;其次,过去一年有两个生育高峰的地区现在只有一个。
生育季节性的丧失可能部分归因于社会因素,例如生育计划,以及人类与自然环境(因此也与季节)日益脱节。这种变化根源可能与工业化及其后续的社会影响有关,包括室内工作、季节性工作减少、计划生育的可及性,以及现代住房和人造光掩盖了可能影响生育能力的自然日照长度。
无论生育季节性的原因是什么,至少在美国,有一点是明确的——现在仍然是受孕的最佳时机。
Micaela Martinez是哥伦比亚大学医学中心环境健康科学助理教授,Kevin M. Bakker是密歇根大学统计学研究员。本文最初发布在The Conversation。