打嗝:負責控制呼吸的膈神經(jīng)是魚類祖先在進化過程中遺留給人類的。這束神經(jīng)受到阻斷或損傷,就會引起打嗝。膈神經(jīng)傳導的腦信號會引起喉嚨和胸腔的肌肉痙攣,從而導致會厭關(guān)閉氣管。打嗝是在快速吸氣的同時關(guān)閉喉嚨,這一動作遺傳自蝌蚪:蝌蚪在水中用鰓呼吸,吞水時要關(guān)閉聲門防止水進入肺部,因為上岸之后它還得用肺呼吸。
就拿男性精索(spermatic cord)來說。精索連接著陰囊(scrotum)內(nèi)的睪丸testis)和陰莖內(nèi)的尿道(urethra),是精子排出體外的通道。陰囊就位于陰莖附近,所以你可能會以為,將兩者直接連接起來才是最佳的設(shè)計方案,但事實并非如此。精索從陰囊發(fā)出,上行彎入恥骨(pubic bone),再向下穿過髖關(guān)節(jié)下方的開口,最后才進入陰莖內(nèi)的尿道。這一結(jié)構(gòu)是在進化過程中遺留下來的,它始終困擾著醫(yī)學院的學生以及因為它而遭受疝氣折磨的男性同胞。 魚類的遺產(chǎn) 從魚類到人類的進化過程中,性腺位置下移,最后達到體外的陰囊內(nèi)。這使得連接睪丸和尿道的精索形成一個迂回曲折的圈,這個圈就是男性遭受疝氣困擾的根源。 要想了解人類的身體結(jié)構(gòu),必須搞清楚我們和其他生物(從細菌、蠕蟲到魚類和靈長類)共有的進化史。仍以精索為例,人類性腺的進化過程,與鯊魚、其他魚類以及其他多骨動物十分相似。在發(fā)育初期,人類性腺(女性的卵巢或男性的睪丸)在體內(nèi)的位置較高,位于肝臟附近,這很可能是因為發(fā)育為性腺的組織就是在此發(fā)生相互作用的。在成年鯊魚和其他魚類體內(nèi),性腺就位于肝臟附近較高的位置。這很可能是因為魚類的精子能夠在體腔內(nèi)形成,所以它們保留了祖先的這一結(jié)構(gòu)。 疝氣:在胚胎時期,男性性腺睪丸位于體腔中部,和鯊魚的性腺位置相當。但在發(fā)育過程中睪丸位置逐漸下移,最終到達體壁外的陰囊內(nèi)。性腺下移的過程使腹股溝處體壁薄弱,致使男性在成長過程中容易形成疝氣,即一小段腸在腹股溝形成突起。 在這一點上,人類和其他哺乳動物則與魚類祖先不同。在發(fā)育過程中,男性胎兒的性腺不斷下移,而女性胎兒的卵巢也從體腔中部下移到子宮和輸卵管附近,這樣卵細胞不用移動太遠的距離就可以受精。相比之下,男性性腺下移的距離更遠,一直要下移到位于體外的陰囊內(nèi)。 男性性腺位置的下移對產(chǎn)生健康的精子十分重要。一個可能的原因是,哺乳動物是恒溫動物,而產(chǎn)生大量健康精子所需的溫度是低于體溫的。事實上,一項研究甚至表明,穿緊身三角內(nèi)褲的男性,改穿寬松的四角短褲后,的確能在某些方面改善精子質(zhì)量。這是因為,緊身三角內(nèi)褲壓迫陰囊緊緊貼著身體,而寬松的四角短褲則可以保持陰囊懸掛其中。所以,哺乳動物的陰囊位于溫度相對恒定的體腔之外,有利于調(diào)節(jié)適宜精子發(fā)育的溫度。 但性腺下移也帶來了一個問題:睪丸要下移很長的距離才能到達陰囊內(nèi),因此在下移過程中,原本連接睪丸和尿道的精索就會形成迂回曲折的圈。不幸的是,對男性來說,這個圈會在頂點附近的體壁上造成一塊薄弱區(qū)域。有幾種類型的疝氣,正是由于體內(nèi)一小段腸子從這個薄弱區(qū)域穿出而形成的。這種類型的疝氣可能是先天性的:小腸片段在隨著性腺下移的過程中,穿破體壁薄弱區(qū)域;也可能是后天逐漸形成的:體壁上存在的薄弱區(qū)域,隨時可能被小腸穿破。進化遺留給人類的疝氣,反映了人類進化史的不同層面:曾經(jīng)是魚,現(xiàn)在是哺乳動物。 我們?yōu)槭裁磿蜞?br> 打嗝是魚類和兩棲類祖先的遺產(chǎn):人類長長的呼吸神經(jīng)來自于魚類;而打嗝的原理其實就是兩棲類動物在水里用腮呼吸時的工作機制。 除了上面說的疝氣,類似的進化分析法也可用于其他一些人類病癥,比如打嗝。有的人打嗝幾分鐘就好;有的人則會打幾個月,嚴重影響生活質(zhì)量;更有甚者連打幾年——不過這種情況很罕見。打嗝是喉嚨或胸腔的肌肉痙攣所致。“嗝”的一聲是由于急速吸進空氣時,會厭(epiglottis,喉嚨后方的一瓣軟組織)閉合而產(chǎn)生的。所有這些動作都是在完全無意識的狀況下產(chǎn)生的。打嗝的誘因有很多,比如吃得太快或者太多。胸部的腫瘤也會引起打嗝,當然這種情況就比較嚴重了。 根據(jù)一個論據(jù)充足的假說,打嗝至少揭示了人類進化過程中的兩個階段:魚類階段和兩棲類階段。我們從魚類那里繼承了主要的呼吸神經(jīng),其中之一是膈神經(jīng)(phrenic),這條神經(jīng)從頭骨基部發(fā)出,最后穿過胸腔和橫隔膜(diaphragm)。然而蜿蜒曲折的神經(jīng)路徑也帶來了一系列問題:在這長長的神經(jīng)纖維上,只要任何一個地方出現(xiàn)問題,都可能影響我們的呼吸能力。如果神經(jīng)纖維受到刺激,就可能引起打嗝。其實,呼吸系統(tǒng)更合理的設(shè)計應(yīng)該是,使神經(jīng)從橫隔膜附近的某一位置發(fā)出,而不是從頸部發(fā)出。遺憾的是,我們的呼吸神經(jīng)是從魚類祖先那里進化來的,而魚類的呼吸器官——鰓就位于頸部附近,而下面的橫隔膜是我們后來才進化出來的。 如果說神經(jīng)傳遞的怪異路徑源于我們的魚類祖先,那么打嗝大概可以歸咎于兩棲類祖先了。研究表明,打嗝時的肌肉與神經(jīng)活動模式也可以在其他生物體上觀察到,但并不是所有生物——確切地說,蝌蚪身上會發(fā)生類似的神經(jīng)肌肉活動。蝌蚪是用肺和鰓呼吸的兩棲類動物。用鰓呼吸時,水被泵入口里和喉嚨,再經(jīng)鰓排除,在此期間還要防止水進入肺里。這要怎么實現(xiàn)呢?吸水時,蝌蚪會合上聲門關(guān)閉氣管。實際上,蝌蚪用鰓呼吸的時候,就是用類似人類打嗝的機制來避免水進入肺部的。 我們并非一開始就活躍在辦公室、滑雪坡、足球場。在漫長進化史的不同階段,人類生存環(huán)境各異:遠古海洋、小溪流水、熱帶草原……過去和現(xiàn)在的環(huán)境迥然不同,這也意味著身體的某些病癥并非無理可依。人類膝蓋、背部和腕關(guān)節(jié)的主要骨骼,都是從百萬年前的水生生物進化而來的。由此看來,我們膝蓋會撕裂;走路可能導致背痛;長時間打字、編織或?qū)懽钟挚赡芤l(fā)腕管綜合征……這些也就不足為奇了,因為我們的魚類和兩棲類祖先并不做這些事情。 展開魚的身體構(gòu)架,將構(gòu)建蠕蟲的基因稍加改進之后對此構(gòu)架進行修飾,然后將它裝扮成哺乳動物,再鍛煉它直立行走、說話、思考并靈活使用雙手。這樣,我們就知道病痛從何而來了——將魚進行如此裝扮是需要付出代價的。如果這一設(shè)計完美無缺,不留任何進化歷史的痕跡,那么我們就不會遭受痔瘡或疝氣的困擾了。 |
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