正如我們反復(fù)說過的,,一切生物問題都是進(jìn)化問題,,而進(jìn)化中最大的問題,就是如何用既有結(jié)構(gòu)實現(xiàn)新的功能——或者說歷史遺留問題,。 肚臍就是一個最顯著的歷史遺留問題:像大多數(shù)動物一樣,,脊椎動物生理構(gòu)造的基本模式是體壁圍繞著消化道,我們在胚胎發(fā)育之初也是在構(gòu)造這樣的兩層管子,。 但是隨著羊膜動物登上陸地,,我們長出了巨大的卵黃,整個胚胎發(fā)育都失去了“平衡”,;同時,,陸地生活的巨大挑戰(zhàn)讓我們必須在出生之前就做好一切準(zhǔn)備——這也給胚胎發(fā)育帶來新的機(jī)制。 在本期節(jié)目里,,你會驚訝地發(fā)現(xiàn),,原本以為毫不相關(guān)的器官,竟然有如此深厚的淵源,。 -文字稿- 你有沒有想過,,肚子上這個皺巴巴的小紐,肚臍,,究竟通往何處——這個問題追究起來可不簡單,。 當(dāng)然,我們知道肚臍是臍帶脫落后留下的痕跡,,因為我們是哺乳動物,,臍帶連著著胎盤,胎兒借此與母體交換物質(zhì)——但問題是,,鳥類也有肚臍,,只是孵化后愈合得很平滑罷了,。甚至,就連剛出生的烏龜也有肚臍,,之后才愈合成鐵盤一塊,。如今所有的陸生脊椎動物中,只有兩棲類真的沒有肚臍,。 所以肚臍并不完全是胎盤的副產(chǎn)物,,不是哺乳動物的特質(zhì),我們應(yīng)該從羊膜動物的共同特征上尋找答案——簡單來說:羊膜給我們胚胎發(fā)育提供了獨立的水環(huán)境,,將我們同外界隔絕開來,,但胎兒的尿總得有個去處,這就麻煩了,。 尿液是我們排出代謝廢物的主要形式,,尤其是蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)生氨、尿素,、尿酸等氮廢物,,它們留在體內(nèi)會產(chǎn)生明顯的毒害,必須及時排除,。 對于我們的魚類祖先,,這太容易了,氨極易溶于水,,呼吸的時候順便就能從鰓排走——或者說魚類用呼吸器官撒尿。發(fā)育中的胚胎也沒有這樣的問題,,因為魚卵很小,,胚胎發(fā)育時產(chǎn)生的氮廢物自由擴(kuò)散就能排除。脊椎動物剛登陸時,,兩棲動物的卵在水中發(fā)育,,與魚類毫無二致,同樣是浸在水里的小顆粒,,仍然沒有問題,。 但從第一批羊膜動物開始,我們的繁殖就脫離了自然水體,,為了應(yīng)對出生后的陸地生活,,胚胎必須發(fā)育得相當(dāng)成熟才能降生,格外漫長的卵內(nèi)發(fā)育意味著我們得有巨大的卵黃,,而且胎兒在此期間的尿也必須有個去處,。 于是,羊膜動物在卵內(nèi)發(fā)育時就會先后出現(xiàn)3個囊:一個是開始就有的卵黃囊,,用來儲存胚胎發(fā)育的巨額營養(yǎng),;一個是羊膜囊,,用來包裹胚胎,提供安全的水環(huán)境,;還有一個尿囊,,專門用來存尿——而卵黃囊和尿囊就是我們長著肚臍的真正原因。 對于卵生的羊膜動物來說,,受精卵貼在巨大的卵黃上,,最初的幾輪細(xì)胞分裂會產(chǎn)生一個小盤子,稱為胚盤,,接著就逐漸卷起來,,將一部分卵黃裹進(jìn)去,形成未來的消化道,,同時發(fā)出大量的血管伸入卵黃吸收養(yǎng)分,。而隨著卵黃中的營養(yǎng)物質(zhì)被發(fā)育中的胚胎吸收,卵黃未被卷入的另一端會騰出一個小空腔,,積攢代謝廢物,,就是尿囊。 隨著胚胎發(fā)育,,卵黃囊越來越小,,尿囊越來越大,但無論如何,,這兩個囊是從胚胎體內(nèi)延伸到了體外,,連同那些豐富的血管,這必然在胚胎肚子上留下一個洞——這個洞愈合之后就是將來的肚臍了,。 而在我們哺乳動物的胚胎發(fā)育中,,卵黃雖然非常退化了,但胚胎發(fā)育的模式大同小異,,我們的胚盤仍然會卷入一部分卵黃發(fā)展成腸道,,而在末端留下一個空腔發(fā)展成尿囊——不同的是,我們那些吸收營養(yǎng)的血管會蔓延到子宮中去,,直接從母體那里吸收養(yǎng)分排除廢物,,并且將這兩個囊的體外殘余都卷進(jìn)臍帶。 更重要的是,,尿囊在我們體內(nèi)的部分將會永久地保留下來,,其中大部分會萎縮成一根稱為“臍尿管”的結(jié)締組織,但還有一部分發(fā)育成了膀胱,,繼續(xù)存尿,。 所以我們最后的答案是,肚臍通往膀胱,。 本文系網(wǎng)易新聞·網(wǎng)易號“各有態(tài)度”特色內(nèi)容
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