把感觉器官当作独立的外围设备看待,听上去很疯狂——毕竟,这些设备与身体的其他部分共享着数千个基因。我们真的能把鼻子、眼睛、耳朵或者舌头视为独立设备吗?我正在深入研究这个问题。如果土豆头模型是正确的,是不是就意味着,我们或许能在基因中找到控制这些外围设备存在或缺失的简单开关?
我们发现,并非所有的基因都是一样的。基因展开的顺序极其精确,一个基因的表达会通过前馈和反馈的精妙算法触发下一个基因的表达。所以,构建某一部位,如鼻子的基因程序中存在一些关键节点,使这个程序可以被打开或关闭。
我们是怎么知道的呢?来看看基因突变吧。以无鼻畸形为例,患者生下来就没有鼻子。2015年出生在美国亚拉巴马州的小伊莱天生就没有鼻子(见图4-4),也没有鼻腔和嗅觉系统。 5
图4-4 天生没有鼻子的小伊莱
类似这样的基因突变总是令人惊讶不已,难以理解。但如果是在即插即用理论的框架下,无鼻畸形就是可以被预测的,即只要基因稍有变异,外围设备就无法被制造出来。
顺着人类的感觉器官是即插即用的设备这一思路,我们还会发现,有的人天生没有眼睛,即无眼畸形(见图4-5)。2014年出生在芝加哥的小乔迪就是如此:在他的眼睑下面,还是光滑的皮肤。小乔迪的行为和脑成像都表明,他大脑的其他部分均在正常运转,唯独缺少了捕捉光子的外围设备。 6 小乔迪的外婆说:“他可以通过触摸来了解我们。”小乔迪的母亲布兰妮亚在自己的右肩胛骨上文了一个特别的盲文符号“我爱小乔迪”,这样小乔迪就可以摸着这片文身慢慢长大,感受母亲对他的爱。还有些婴儿天生就没有耳朵(见图4-6)。在罕见的无耳畸形病例中,孩子出生时,耳朵的外部结构是完全缺失的。
图4-5 天生没有眼睛的小乔迪
图4-6 天生没有耳朵的孩子
与这些病例较为类似的是,单一蛋白质的突变会导致内耳结构的缺失。
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显然,有这种突变的孩子也是完全失聪的,因为他们缺乏将压力波
转化为尖峰信号的外围设备。
一个天生没有舌头的人,身体的其他部分可能保持健康吗?当然。一个名叫奥利斯特拉的巴西婴儿就是这样。多年来,她一直都在努力地进食、说话和呼吸。现在,奥利斯特拉已经成年,接受了舌头植入手术。如今,她已经可以在采访中滔滔不绝地讲述自己在成长过程中没有舌头的经历了。 8
我们的身体还能以更多离奇的方式被“拆解”。有些孩子的皮肤和内脏器官中天生没有疼痛感受器,所以他们对生活中的刺痛和创伤完全无感。 9 乍一看,没有痛感似乎是一种优势,但事实并非如此:没有痛感的孩子身上总是布满伤疤,而且往往会英年早逝,因为他们不知道应该如何躲避伤害。除了疼痛感受器,皮肤中还有许多其他类型的感受器,包括牵拉、瘙痒和温度等。有的孩子可能会缺少其中一些感受器,而拥有其他的。这些缺失统称为“触觉缺失”(anaphia),即无法感受到触摸。
我们通过关注这些疾病了解到,外围感受器需要借助特定的基因程序来构造。基因中的一个小小故障就可能终止程序,导致大脑无法接收特定的数据流。
通用大脑皮质(all-purpose cortex)假说为“生物如何在进化过程中添加新的感官技能”这一问题提供了一个思路:随着外围设备的突变,新的数据流会进入大脑的某些区域,并使该区域神经连接的处理机制开始工作。
想添加新的感官技能,只需要开发新的感觉外围设备。
这就是为什么我们总能在整个动物王国中发现千奇百怪的外围设备,每一种都是经过了数百万年的进化才形成的。如果你是一条蛇,你的DNA序列会为你配备能接收红外线的颊窝
;如果你是一条线翎电鳗,你的遗传密码就会让你拥有电传感器,以接收电场内的波动
;如果你是一只寻血猎犬,你的基因编码会为你准备一只满布嗅觉感受器的大鼻子;如果你是一只虾蛄,你会被基因指示着长出带有16种感光器的眼睛;星鼻鼹鼠的鼻子上有22个手指状的附器,使它能充分感知周围环境,并构建出自己活动的地下隧道的3D模型;奶牛以及许多鸟类、昆虫都有磁感受,以定位地球的磁场。
难道为了适应种类繁多的外围设备,大脑每次都得重新设计吗?我认为并不是。在进化的过程中,随机的基因突变引入了特殊的新型传感器,而作为接收器的大脑只需要设法利用它们。一旦大脑运作的原理确立了,大自然就只需要在设计新传感器方面费工夫。
上述观点让我们知道,人类现在的外围设备,如眼睛、鼻子、耳朵、舌头和指尖,并不是我们能拥有的外围设备的标配。我们只是在漫长而复杂的进化道路上将其继承下来了而已。而且,我们也并非一定要把现在这套传感器一直用下去。毕竟大脑能将不同种类的输入信息汇总起来。这不禁让我们思考:某一感官通道是否能携带另一感官通道传递的信息?假如你从摄像机中获取了影像数据,又将其转化为皮肤上的触感,可能吗?大脑能否仅通过触觉来解读视觉信息?
欢迎来到比虚构小说更加光怪陆离的感官替代世界。