瑪雅藍
腰酸背痛是現(xiàn)代人常有的煩惱。當這種感覺襲來的時候,我們會抱怨工作太忙,椅子不夠舒服,或者最近健身房沒開門。不過,在東京大學教授遠藤秀紀看來,這首先要怪進化——按理說,四足動物的脊椎本該像橋梁一樣平行于地面,而不是像人類這樣豎起來承擔整個上半身的重量。就像吃三明治的時候餡料總會掉出來一樣,把原本處于水平位置的脊椎豎起來,中間的“餡料”就會承受過大的壓力而向外滑動,這就是腰椎間盤突出產(chǎn)生的原理。
進化讓我們?nèi)〉昧私裉斓奈拿鞒删?,也帶給我們不少煩惱。遠藤秀紀研究比較解剖學,通過解剖動物的遺體理解身體的演化歷史。在《失敗的進化》一書中,他結(jié)合炸雞、秋刀魚等常見的事物舉例,講述人類的身體經(jīng)歷了怎樣的變化。和進化的時間尺度相比,個體的壽命簡直微不足道,但進化的痕跡又實實在在地存在于我們每個人身上。
如果你買到了連著雞胸那一塊的炸雞,可以觀察它的骨骼。這其中有一根牙簽一樣的小骨頭,那就是雞的肩胛骨。相比之下,人的肩胛骨是寬大的三角形,十分發(fā)達。你可以用雙手環(huán)抱上身去摸自己的后背,手掌摸到的部分就是肩胛骨。為什么會出現(xiàn)這樣的差異呢?
雞的肩胛骨旁邊還有一根更粗壯的骨頭,叫烏喙骨。在解剖學中,肩胛骨、烏喙骨和周邊的骨骼都屬于前肢帶(對人來說叫上肢帶),發(fā)揮著連接前肢和軀干的作用。這幾塊骨骼的歷史非常悠久,后來在不同物種身上經(jīng)歷了不同的演化。在鳥類不斷提高飛行能力的過程中,烏喙骨變得更加發(fā)達,肩胛骨“退居二線”;而在人類身上,與烏喙骨同源的骨骼早已消失,肩胛骨擔負了重任,讓我們能夠靈活地活動手臂。
這樣的案例表明,進化中不只有優(yōu)勝劣汰、你死我活,不同動物可能用不同的方式實現(xiàn)相似的功能,幫助種群生存下去。遠藤秀紀在書中寫道:“在某個時間節(jié)點走上不同的命運之路,最后以各自的方式取得成功,在進化史中是常有的事。”
在遠藤秀紀看來,前肢帶演化這樣的案例可以稱為“基于老圖紙的設(shè)計迭代”:演化不會憑空創(chuàng)造出新的事物,每種生物不過是被迫接手了上一代留下的舊圖紙,在這個基礎(chǔ)上涂涂改改。
器官經(jīng)過多次迭代之后,可能會發(fā)展出與最初階段完全不同的功能。聽小骨就是這樣一個奇妙的案例。“換句話說,聽小骨在過去的5億年里變換了三種功能。它原為呼吸器官,在有頜魚階段變?yōu)榫捉榔鞴?,到了哺乳類階段又發(fā)展成了感覺器官?!?/p>
聽小骨原本是顳下頜關(guān)節(jié)“鉸鏈”的一部分,也就是控制嘴巴張開、閉合的關(guān)節(jié)?;蛟S是因為這個部位靠近耳朵深處,大約2億多年前的早期哺乳動物將它們送進耳朵,發(fā)揮“聲音放大器”的作用,同時用別的骨骼“改造”出一套新的顳下頜關(guān)節(jié),確保動物能夠正常地吃東西。
如果再往前回溯2億年,聽小骨的歷史甚至可以追溯到呼吸器官,具體來說是連著深紅色魚鰓的那塊弧形的軟骨,稱為鰓弓。至于魚鰓和下頜的由來,那就是另一個故事了。早期的脊椎動物是沒有下頜的,有頜魚類的誕生是進化史上重要的一步,這其中的細節(jié)仍然有許多爭議。有興趣的讀者可以閱讀書中的詳細敘述,并等待科學研究給出更多的解釋。
從解剖學角度看來,人與其他動物最大的區(qū)別就是直立行走的體態(tài)。為了適應(yīng)直立行走,我們的身體發(fā)生了很多變化。我們擁有了發(fā)達的跗骨(腳后跟周邊的骨頭),以完成行走過程中單腿承擔全身重量的重任;骨盆也發(fā)育得比其他動物更大,以更好地承托內(nèi)臟。適應(yīng)直立行走又讓我們發(fā)展出語言和使用工具的能力,讓文明的產(chǎn)生成為可能。
但是,人類的身體遠非完美。進化的缺陷加上現(xiàn)代生活習慣的影響,讓我們出現(xiàn)了一系列其他動物根本不會有的煩惱,比如前文提到的腰椎間盤突出,比如頸肩疼痛、手腳冰涼。
人類有機會修正這些缺陷嗎?我們能否見證人類的下一次進化?
很遺憾,遠藤秀紀認為答案是否定的,我們引以為豪的大腦“正是人類失敗的根源所在”。地球上有的是活了幾千萬年乃至上億年的生物,唯有我們?nèi)祟愒诙潭?00萬年的時間里讓環(huán)境發(fā)生了巨大的變化,已經(jīng)威脅到了自身的生存。在他看來:“我們?nèi)祟惖臍v史會在下一次設(shè)計迭代出現(xiàn)之前畫上句號。"但他又以一貫的幽默指出,我們能意識到自己是失敗之作,不也是值得贊嘆的嗎?
(摘自微信公眾號“賽先生”)