你身上进化的痕迹

  • 来源:视野
  • 关键字:进化,痕迹,原理
  • 发布时间:2023-06-30 12:52

  玛雅蓝

  腰酸背痛是现代人常有的烦恼。当这种感觉袭来的时候,我们会抱怨工作太忙,椅子不够舒服, 或者最近健身房没开门。不过, 在东京大学教授远藤秀纪看来, 这首先要怪进化——按理说,四足动物的脊椎本该像桥梁一样平行于地面, 而不是像人类这样竖起来承担整个上半身的重量。就像吃三明治的时候馅料总会掉出来一样,把原本处于水平位置的脊椎竖起来, 中间的“ 馅料” 就会承受过大的压力而向外滑动, 这就是腰椎间盘突出产生的原理。

  进化让我们取得了今天的文明成就, 也带给我们不少烦恼。远藤秀纪研究比较解剖学, 通过解剖动物的遗体理解身体的演化历史。在《失败的进化》一书中, 他结合炸鸡、秋刀鱼等常见的物举例, 讲述人类的身体经历了怎样的变化。和进化的时间尺度相比, 个体的寿命简直微不足道, 但进化的痕迹又实实在在地存在于我们每个人身上。

  从一块炸鸡开始

  如果你买到了连着鸡胸那一块的炸鸡, 可以观察它的骨骼。这其中有一根牙签一样的小骨头, 那就是鸡的肩胛骨。相比之下, 人的肩胛骨是宽大的三角形, 十分发达。你可以用双手环抱上身去摸自己的后背, 手掌摸到的部分就是肩胛骨。为什么会出现这样的差异呢?

  鸡的肩胛骨旁边还有一根更粗壮的骨头,叫乌喙骨。在解剖学中, 肩胛骨、乌喙骨和周边的骨骼都属于前肢带( 对人来说叫上肢带),发挥着连接前肢和躯干的作用。这几块骨骼的历史非常悠久, 后来在不同物种身上经历了不同的演化。在鸟类不断提高飞行能力的过程中,乌喙骨变得更加发达, 肩胛骨“ 退居二线”; 而在人类身上, 与乌喙骨同源的骨骼早已消失, 肩胛骨担负了重任, 让我们能够灵活地活动手臂。

  这样的案例表明, 进化中不只有优胜劣汰、你死我活, 不同动物可能用不同的方式实现相似的功能, 帮助种群生存下去。远藤秀纪在书中写道:“ 在某个时间节点走上不同的命运之路, 最后以各自的方式取得成功,在进化史中是常有的事。”

  把下颌改造成耳朵

  在远藤秀纪看来, 前肢带演化这样的案例可以称为 “基于老图纸的设计迭代”:演化不会凭空创造出新的事物, 每种生物不过是被迫接手了上一代留下的旧图纸,在这个基础上涂涂改改。

  器官经过多次迭代之后, 可能会发展出与最初阶段完全不同的功能。听小骨就是这样一个奇妙的案例。 “ 换句话说, 听小骨在过去的5 亿年里变换了三种功能。它原为呼吸器官, 在有颌鱼阶段变为咀嚼器官, 到了哺乳类阶段又发展成了感觉器官。”

  听小骨原本是颞下颌关节“ 铰链” 的一部分, 也就是控制嘴巴张开、闭合的关节。或许是因为这个部位靠近耳朵深处, 大约2 亿多年前的早期哺乳动物将它们送进耳朵,发挥“ 声音放大器” 的作用,同时用别的骨骼“ 改造”出一套新的颞下颌关节,确保动物能够正常地吃东西。

  如果再往前回溯2 亿年,听小骨的历史甚至可以追溯到呼吸器官, 具体来说是连着深红色鱼鳃的那块弧形的软骨, 称为鳃弓。至于鱼鳃和下颌的由来, 那就是另一个故事了。早期的脊椎动物是没有下颌的, 有颌鱼类的诞生是进化史上重要的一步,这其中的细节仍然有许多争议。有兴趣的读者可以阅读书中的详细叙述, 并等待科学研究给出更多的解释。

  进化的代价

  从解剖学角度看来, 人与其他动物最大的区别就是直立行走的体态。为了适应直立行走, 我们的身体发生了很多变化。我们拥有了发达的跗骨( 脚后跟周边的骨头), 以完成行走过程中单腿承担全身重量的重任; 骨盆也发育得比其他动物更大,以更好地承托内脏。适应直立行走又让我们发展出语言和使用工具的能力, 让文明的产生成为可能。

  但是, 人类的身体远非完美。进化的缺陷加上现代生活习惯的影响, 让我们出现了一系列其他动物根本不会有的烦恼, 比如前文提到的腰椎间盘突出, 比如颈肩疼痛、手脚冰凉。

  人类有机会修正这些缺陷吗? 我们能否见证人类的下一次进化?

  很遗憾, 远藤秀纪认为答案是否定的, 我们引以为豪的大脑“ 正是人类失败的根源所在”。地球上有的是活了几千万年乃至上亿年的生物, 唯有我们人类在短短 5 0 0 万年的时间里让环境发生了巨大的变化, 已经威胁到了自身的生存。在他看来, “ 我们人类的历史会在下一次设计迭代出现之前画上句号”。但他又以一贯的幽默指出, 我们能意识到自己是失败之作, 不也是值得赞叹的吗?

  (摘自微信公众号“赛先生”)

关注读览天下微信, 100万篇深度好文, 等你来看……