人类男性的排泄和生殖为什么会共用一个器官?

2021-03-05 15:13:54 钟铭聊科学

在自然界中,绝大多数的动物都是生殖,排泄共用一个通道,比如:鸟类,爬行动物,两栖类等动物。可是你发现没有?人类是个例外,男性是“两个开口”,排尿和生殖共用一个开口,而排便则是另外一个开口;女性是“三个开口”,排尿,排便和生殖是分开的。那么问题就来了,为什么人类和其他物种有这么大的差别呢?难道人类真的是外星生物?

这就需要从生物的演化说起了。按照目前的主流理论,生命起源于40亿年前的海底热泉口附近,遗传物质是RNA,利用海底热泉口附近的能量来维持生命。早期的生命是单细胞,在长达数亿年里,几乎没有什么太大的变化。

后来发生了两件大事,由于蓝细菌的类光合作用,大气层中氧气含量上升,逐渐形成了臭氧层,臭氧层可以抵御太阳辐射中的紫外光,要知道紫外光对于生物是致命的伤害。能够隔绝紫外线,意味着生物可以不再只是待在海洋当中。除此之外,此时还出现了线粒体和叶绿体,它们使得生物可以向多细胞生物演化。大概在距今5.4亿年前后的寒武纪,地球上发生了著名的寒武纪生物大爆发,出现了许多复杂的生物。

当时地球上主要是以无脊椎动物为主,而人类隶属于脊椎动物。脊椎动物后来也逐渐发生了演化。但是它们大多有一个特点,那就是肠道出口,尿道出口和生殖道出口时共用同一个出口,这个出口也被称之为:泄殖腔

两栖类,爬行类,鸟类以及哺乳类的单孔目都有泄殖腔,也就是它们的排尿,排便和生殖系统共用了一个开口。

泄殖腔的结构实际上广泛分布在脊椎动物门中的动物,即便是人类,在人类胚胎时期也有一个原始的胚胎泄殖腔,胚胎在后来的发育过程中,泌尿系统和生殖系统会逐渐分开,这才形成了两个开口。

这其实和鸟类,爬行类形成泄殖腔的过程是一样的。所以,这一定程度上反映了人类祖先一步步演化而来的路径,早期的人类祖先应该也只有一个泄殖腔的,之后后来演成了“两个开口”

很多人对于“生物进化”都有误解,认为这预示着生物是从低级到高级的演化。实际上并非如此,进化论更合适的名字应该是演化论,生物本质上是在演化,演化的原材料是突变,这个突变包含了基因突变,染色体变异和基因重组;演化的方向是:自然选择,也就是适者生存。能够适应环境的能被留下来,而无法适应环境的则会被自然选择所淘汰,所以核心是:适应环境。

因此,无论是泄殖腔,还是“两个开口”,并不存在谁更高级,只是演化过程中的不同选择。我们来举个例子,在距今2.5亿年前,地球表面的大陆结合成了一整块,中间的部分呈现沙漠化,严重缺水。

此时,生物能够尽可能的保存水分,就更有机会活下来,恐龙的泄殖腔排出的粪便几乎没有水分,使得它们不容易缺水,更能充分利用水分;而人类的祖先由于选择的是“两个开口”,还需要进行排尿,相比恐龙更容易失掉水分,不如恐龙适应环境。正是由于这个原因,使得恐龙逐渐走上了地球霸主的地位,而人类的祖先只能屈居于食物链的底端,还差点就走进穷途末路。

所以,并不是说,人类才用了“两个开口”就有多高级,只是生物演化的路径不同罢了。那采用“两个开口”有什么优势吗?

实际上,大多数哺乳纲动物的雄性是采用“两个开口”,而雌性本质上是“三个开口”,人类其实也是如此。之所以会有这样的生理结构,很大程度上是因为这样的方式更利于生存。理论上,皮肤上的开口多,被病毒感染的可能性会就更高,对于免疫系统而言,负担就会更重,被自然选择淘汰的概率就应该更高。但事实上没有发生这样的事情,那说明这样的方式可以带来更多好处。

这里主要的好处就是耗能更低,还能更好的调控自身的体温氮代谢

正是这些优点,再加上其他方面的许多技能点都点满,使得人类在恐龙灭绝后(或者说演化成鸟类后)逐渐崛起,最终称霸地球。

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