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为什么大多数雄性动物的排泄和交配共用一个器官?

大千世界无奇不有,在自然界中,有着很多和我们人类区别度很大的生物,也就有着很多和人类完全不同的特征。而在众多特征当中,有一个现象很有趣,如果我们仔细观察就会发现,自然界当中,绝大多数雄性个体的生殖、排泄是共用一个开口的,这也被我们称为:泄殖腔。比如:鸟类,爬行类等等。

而人类呢?男性个体的生殖和排尿是共用一个开口,而排便则是用另外一个开口。也就是说,同样是雄性,自然界的许多动物是共用一个开口,而人类却是两个开口。那么问题来了,为什么会出现截然不同的生理结构?

泄殖腔的起源

要了解这个问题,我们首先就得搞清楚生命最早的形式,以及如何演进到现在这副模样。根据研究情况来看,生命大概率是起源于距今40亿年前的海底热泉口附近的,早期的生命结构都相对简单。在接下来漫长的30亿多年里,物种的变化其实不够剧烈。

而我们都知道,如今的生物分类通常包括七个主要级别:界、门、纲、目、科、属、种。就拿现代人来说,现代人属于动物界,脊索动物门,哺乳纲,灵长目,人科,人属,智人种。

真正迎来爆发的是在距今5.41亿年前的寒武纪,根据我们目前所掌握的化石证据显示,在很短的时间内,诞生了绝大多数的动物“门”,出现了大量身体结构较为复杂的生物,这也被称为:寒武纪生物大爆发。

按照目前的研究来看,早期属于脊索动物门中的生物,在后来演化过程中,就突变出了类似于现在动物“泄殖腔”的形状特征。也就是说,“泄殖腔”的结构要早于“两开口”结构,几乎是在距今五亿年前就已经奠定,并且一直保留在了许多动物身上。如今的鸟类,爬行类等生物都还保留这种结构。

而现代人类和恐龙的祖先其实都隶属于脊索动物门中的生物。也就是说,现代人类的祖先也拥有过“泄殖腔”的单开口模式。那有木有证据呢?

我们可以从人类胚胎当中找到证据。还在妈妈肚子里时的早期胚胎就是有“泄殖腔”的,当时生殖、排尿、排便是共用同一个口,后来随着胚胎的逐渐发育,排便与前两者逐渐分开。

那么问题来了,为什么恐龙这一支就一直保留着泄殖腔,而属于人类的这一支就发生了如此巨变呢?

进化论

要了解这个问题,我们就得搞清楚生物演化的规律,在这方面主流的理论是进化论。进化论是由达尔文提出来的,不过在其后的100多年里,进化论本身也在“进化”。

如今的进化论告诉我们,生物一般倾向于过度繁殖,在繁衍的过程中,下一代总会和上一代有所区别,这个区别来自于基因突变,突变的方向是随机的,当突变累积到一定程度时,就会有不同于上一代的性状。在自然选择中,那些更能适应环境的个体就会被挑出来,而不适应环境的个体就会越来越少,这其实就是:物竞天择,适者生存。

所以,生物演化的方向是朝着越来越适应环境的方向发展,然而由于环境总是在突变,所以不同的物种演化出了不同的生存策略。

距今2.5亿年前,当时恐龙的身体结构,由于采用了“泄殖腔”的单开口,使得它可以最大程度地利用水分,排出体外的排泄物基本没有什么水分,这和如今的鸟类是类似的,毕竟鸟类的祖先就是恐龙。

而当时人类的祖先合弓纲生物则已经是双开口的结构,因此,排泄过程中会排出大量的水分。在当时,地球上只有一块大陆,被称为盘古大陆,沙漠化非常严重。

更善于利用水分的恐龙逐渐占据上风并且称霸,而人类的祖先合弓纲生物,则只能被迫苟延残喘地活着,终日里笼罩在恐龙的阴影之下。后来,到了6500万年前,一颗小行星撞击了地球,烟尘遮蔽了天空,植物开始大量死亡,食物短缺,食草恐龙开始灭绝,从而导致食肉恐龙也灭绝。

而人类的祖先所需要能量少,相对于恐龙,人类祖先在当时有更强的环境适应能力,在这场灾难中苟活了下来。

恐龙之后,地球板块逐渐从一整个整体中分离了出来,陆地上的水分开始增加,即使拥有双开口的动物无法高效利用水,但它们也能够经常找到水源补充水,所以存活了下来。

再加上哺乳动物的身体结构,适应了地球环境,所以哺乳动物逐渐兴起,并在随后的6500万年里逐渐走向了霸主之位。