膀胱是 哺乳动物 共有的器官,是用来储存尿液的。人类的社会属性决定了我们不能够随地大小便,所以膀胱的存在非常重要。但是自然界没有厕所,不需要顾及那么多,为什么其他的哺乳动物也保留了膀胱,并且需要“憋尿”呢?

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膀胱的演变,鱼也有膀胱?

进化本身是一件看似杂乱无章实际上又有规律可循的事件。从解剖学上来看,膀胱本质上就是一段膨大的输尿管,比如鱼类的泌尿器官包括 肾脏 和输尿管,它的功能是排泄体内产生的废物和调节渗透压。

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有朋友可能会问了,鱼不是就生活在水里面吗,它不是用鳃呼吸吗,为什么还要通过肾脏代谢呢?这里我们需要明白一个小小的物理学知识,那就是渗透压。鱼鳃可以通过进行气体交换来达到排泄废物的目的,但是这样的气体交换存在着一定的局限性,那就是当周围水分的渗透压高过鱼类体内的渗透压的时候,这些物质就无法通过被动扩散来排出体外了,所以需要泌尿器官的辅助。

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后来鱼类上了岸,演化出了两栖 动物 ,两栖动物最后又演变成陆地生物。本来由鱼鳃执行的气体交换职能由肺来接替,既然已经离开了海洋,我们的渗透压已经不需要被动扩散了,为什么膀胱仍然被保留了下来呢?

充分利用水分

哺乳动物膀胱的主要生理作用是储尿和周期性排尿,达到体内水分的平衡。通常成人的膀胱容量可以达到350-500毫升。水是万物之母,我们的身体对于水资源的态度是非常谨慎的,膀胱中的尿液来源于肾脏,肾脏中的原尿通过肾小管的时候会进行充分的重复利用,也就是重吸收,最终层层浓缩后,只有1%形成终尿,也不是直接排出体外,而是选择在膀胱中存放起来。一般情况下,膀胱中的尿液是不会被再次重吸收的,但是在一些极端条件下,机体会抓住一些可以利用的水分来维持生命体运转,比如从膀胱将水分重新吸收,比如靠尿液维持生命。

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也就是说,膀胱相当于我们机体的便携水箱,在必要的时候为机体提供一定的保障。有相关研究表明,膀胱的容量很大程度上与所属物种栖息地的湿度负相关,这就很好理解了。水分对于动物的重要性让它们不得不最大程度地利用水分。

尿液中携带的生物信息

膀胱的另一个作用是周期性排尿。周期性排尿对于人类的意义是很大的,但是对于野生动物来说,好像显得没那么必要。但实际上,这关系到它们的生死存亡。哺乳动物一般属于嗅觉动物,比如狮子和老虎,但人和鲸鱼除外。

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嗅觉动物对于食物、异性、天敌的识别主要依赖于嗅觉。我们在动物世界可以看到狮子在树根撒尿,我们都知道那是它们在标记自己的领地。为什么可以用尿液作为标记呢,那是因为尿液当中携带着大量的生物信息,有些狗狗甚至可以根据尿液来分辨性别。

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除了标记领地,宣示主权,在小型野生动物的世界,完美地隐藏自己的信息似乎显得更加必要。比如猫咪是很难被驯化的动物之一,它们就会选择在便便后掩埋自己的粪便,因为粪便的气味会为它的天敌提供线索,为了避免天敌追踪气味来寻找自己,必须隐藏好自己的粪便来反追踪。这个时候,膀胱可以自主选择排便时间和地点的功能,就显得非常重要了。

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那鸟类为什么没有膀胱呢?它们不需要隐藏自己吗?事实上,鸟类除了鸵鸟之外,都是不会尿尿的。鸟类的泌尿系统包括肾、输尿管和 泄殖腔 。绝大多数的鸟儿是没有膀胱的,并且也没有直肠。严格意义上来讲,鸟类是不区分大小便的,它们排出的粪尿混合物都通过泄殖腔排出体外。

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所谓的泄殖腔就是说,这个通道是鸟儿排粪、排尿以及生殖的公共通道。因为鸟儿的身体构造是为了适应飞行而调整的,因此,在漫长的进化当中,很多不必要的构造都被舍弃了来减轻体重,同时及时将粪便排出体外也可以让鸟儿变得更轻,飞得更快。

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至于生物信息,鸟儿在空中,拉完就跑路,基本上也不用担心留下自己的信息。另外,鸟儿不同于狗狗,它们是视觉动物,以视觉发达见长,嗅觉比较低下,所以可能就意识不到自己的排便方式有多变态了。

膀胱能避免“暴力交配”

而哺乳动物之所以让生殖系统和排泄系统分开,有一个最大的作用,就是让怀孕变得更难。那么问题来了,哺乳动物为何如此另类?毕竟在理想状态下,生物的进化总是趋向于过度繁衍的。

这可能是因为大多数哺乳动物的幼崽抚养成本远高于动物界的其他幼崽,我们人类不仅需要在母体内发育完全,并且在出生后的十年左右都是没有自己的生存能力的,而即使是其他哺乳动物也需要几年时间才能完成独立。

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在这样的生育成本之下,多数哺乳动物选择少生优生,这样就可以精心抚养幼崽来规避后代死亡的风险了。一些比较低级的动物就不一样了,很多动物在生存面前,都选择了暴力交配。比如扁虫这种雌雄同体的动物在交配时,就会用剑状的器官你来我往地刺击,谁先被刺中,谁就会被注入遗传物质并成为“母亲”,可以说是真正的“一决雌雄”了。

另外还有像我们熟知的鸟类,它们的泄殖腔简单粗暴,交配也非常容易,像公鸡只需要趴在母鸡身上,经过几秒钟就能受孕,而且产卵非常多,这极大地帮助了它们延续种群。

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由此可见,进化不是怎么好用怎么来的,大自然的决定有的时候是不以我们的意志为转移的,在适者生存的大前提下,只要能存活下来就就是好的进化模式。

为何哺乳动物要用膀胱憋尿,而鸟类选择有了就拉?或许和生育有关