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胚胎发育与痕迹器官的启示

在胚胎发育方面,人类与其他哺乳动物( 尤其是猿类 )也有很多相似之处。

人类的胚胎和其他动物的胚胎一样,都是从单个受精卵发育而成的。人类胚胎在发育阶段的早期,跟其他脊椎动物几乎无法区分开来。这时候的动脉延伸为弓形分支,像在鱼类体内一样,把血液送到鳃的位置;此时,肺还没有形成,虽然人类及其他高等脊椎动物的鳃已完全消失,但在胚胎发育的初期阶段,其颈部两侧还留有鳃裂,标志着它们先前的位置。

在这一阶段,人和其他脊椎动物的胚胎都只有头部和尾巴,中间贯穿着一条长长的发育中的脊柱;这时还没有分化出四肢,看上去跟鱼一样。

人类与动物相似性的体现

当四肢开始发育时,爬行动物和哺乳动物的脚、鸟类的翅膀和足,以及人的手和脚,都是以同一个型式生长发育的,因而称为“四足动物”。这就是脊椎动物中没有三足、五足或六足动物的原因。

赫胥黎发现,在胚胎发育相当晚的阶段,人类幼儿与幼猿才有比较显著的差别。而猿在胚胎发育晚期跟狗的差别,就像人在胚胎发育晚期跟狗的差别一样大。

此外,人类的胚胎具有类似低等脊椎动物一些成体的构造特征,比如心脏最初只是一个简单的搏动管,没有心房与心室的区分;排泄物通过单一的泄殖道排出;尾骨突出,像一条真尾,等等。动物学家阿加西曾经忘记给一个装有某种脊椎动物胚胎的瓶子写上标签,后来无法辨识它究竟是哪一类脊椎动物的胚胎。这种胚胎的相似性也反映了它们具有共同祖先。

走近科学巨匠

路易斯·阿加西是19世纪美籍瑞士裔植物学家、动物学家和地质学家,以冰川研究闻名,提出冰期学说,改写了西方对于大洪水传说的认识。他是美国哈佛大学比较动物学博物馆的创建人。他跟欧文一样反对达尔文学说,但仍为公认的科学巨匠。

因而,达尔文同意并重述赫胥黎所说的:人类的起源方式及其早期胚胎发育阶段,与低等脊椎动物是完全相同的。从胚胎发育方面看,人类与猿类的亲缘关系,远比人类与狗的亲缘关系要近。

人与动物胚胎发育示意图

除了胚胎发育相似,人类身上的很多痕迹器官也与哺乳动物身上的器官相对应。

痕迹器官是指有些器官在其他动物身上很发达,在我们身上却减小了,退化了,或成了“摆设”,如我们身上的尾骨、智齿、阑尾等,又如男性的乳房。其他动物身上也会有痕迹器官,比如蛇与鲸虽然没有了腿,体内却留有骨盆与后肢的残迹;又如,牛的上牙床生有永远不会穿出齿龈的门齿( 俗语“牛无齿” )。

人虽然没了尾巴,却依然生有小小的尾骨——这是尾巴留下的残迹。人类身体表面的毛发大多退化了,然而皮肤下面原来牵动毛发的神经和肌肉还在,因此,我们受到外部环境刺激( 比如惊吓 )时,身上会起“鸡皮疙瘩”,像其他哺乳动物的毛发会竖起来一样。

毛孩指面部或全身生有长毛的人。一般认为,产生这种现象的原因是生殖细胞控制毛发正常发育的隐性基因发生突变,变成多毛的显性基因。

事实上,极个别的人还生有小小的尾巴或浓厚的体毛,比如大家听说过的“毛孩”,这种情形又称为“返祖现象”。这些也是人类从动物演化而来的间接证据。

在《物种起源》中,达尔文曾把退化的痕迹器官比作英语单词里一些不发音的字母——这些字母早先发音,随着语言文字的演化,现在不发音了,但依然保留在单词的拼写中。语言学家可以据此追溯某个单词的来龙去脉。同样的道理,进化生物学家利用痕迹器官,来追寻人类与其他动物的亲缘关系。

人体的许多部分还留着处于残迹状态的肌肉。马和牛都有抽动皮肤的能力,这是由它们皮下的肉质膜来完成的。我们体内也残存着许多类似肉质膜的肌肉,比如我们的前额肌肉能让眉头皱起来,故能“横眉冷对千夫指”。个别人的胸骨肌与肉质膜非常近似,而不是腹直肌的延伸。此外,我们腋下等处的肌肉束,也与肉质膜相关。

达尔文记录过一位族长的特殊能力,此人在幼年时能够仅靠头皮的动作就把顶在头上的几本沉重的书扔掉,并用这个把戏跟别人打赌。许多种类的猴子都有这种本事,它们能够自如地充分移动头皮,《西游记》里的孙大圣也有这个本领呢!

还有的人能够随意地扇动自己的耳郭,也是借助这种残迹肌肉。很多动物能往不同方向移动自己的耳朵,以便觉察危险来自何方。由于人类的祖先曾长期生活在树上,显然不再有这个需求,耳朵便逐渐退化,但还是留下了残迹,因此个别人依然能够轻微地移动耳朵。

你注意过吗,我们耳朵的上后侧有一个小的结节。如果你对着镜子仔细看,会发现在自己耳郭的外缘向内折叠的地方( 耳轮 )有一个向内( 朝着耳朵的中心 )突出的钝点。这个钝点在黑猩猩及一些猴子的耳朵上也清晰可见。

达尔文认为,耳朵上的钝点或结节也是其他灵长类动物以往状态的残迹。后来,这个钝点被人类学家命名为“达尔文结节”( 又称“达尔文点” ),以纪念达尔文的贡献。

达尔文结节 T+w2cQhgRG/5c/1VFtxBFyu6AbTItqcad2GsJRIr8glZ+u/mcXo/FbMGca2JH3hM

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