大多数雄性动物的排泄和生殖为何共用一个器官?这样有什么好处?

从人类胚胎的发育中,我们也不难看出人类的远古祖先一开始也是有泄殖腔的身体结构,后来随着生物演化,而变成了现在这种两开口(男性)或者三开口(女性)的情况(www.cunfu.net)。

按照目前主流的科学研究发现,我们所在的地球家园已经有46亿年的历史了。而生命诞生也很早,大概是在40亿年前,原始海洋的海底热泉口附近出现了生命。在接下来漫长的岁月里,生物都在演化,只不过这种演化的速率非常慢。

一直到距今5.6亿年前,地球上发生了罕见的寒武纪生命大爆发,诞生了大规模的生物,生物演化从此一发不可收拾。而在这漫长的5.6亿年里,许多生物在自然选择中被淘汰。

不过,话说回来,根据进化论的思想,生物突变的方向应该是随机的。可是在自然界中,有一个奇怪的现象,绝大多数的雄性动物的排尿和生殖是共用一个器官,好像是约好了一样。这这到底是巧合,还是必然?

现代生物进化理论

如果要搞清楚这个问题,我们首先就得了解生物演化的根本规律:现代生物进化理论。一谈到进化论,很多人首先想到的是达尔文。但实际上,如今的进化论已经和达尔文提出的进化论有根本的不同,也就是说进化论自身也在进化。尤其是现代分子生物学的发展,使得进化论也发生了巨大改变。

“进化论”中的“进化”两字实际上是问题的,进化论更准确的说法其实是演化论。一个种群在漫长的岁月当中,每一代都会有些许的突变,突变包括了基因突变,基因重组和染色体变异。这些突变是没有方向性的,是随机的。

这当中的一些突变就有可能会对应一些特殊的性状,当时间积累足够久后,这些性状也会逐渐积累。当环境发生改变时,那些适应环境的性状就会被自然选择筛选下来,那些不适应环境的性状就会淘汰,这也就是“物竞天择适者生存”的道理。所以,适应环境才是核心。

根据这个核心理论,我们再回过头来看看那个问题,其实就好解释了。

人类远古祖先也具有“泄殖腔”结构?

要知道生物是按照“界、门、纲、目、科、属种”来进行分类的。寒武纪生物大爆发后,地球上可以说是生机勃勃,诞生了绝大多数的“门”,几乎给地球的生物奠定了一个底色。在这之后,对于当时的动物而言,经受住“自然选择”的考验成了主旋律。

而在众多的自然选择当中,有两个核心点一直贯穿始终的,一个是对于能量的利用,另一个是对于水分的利用。生命如果没有这两样东西,没多久就会完全消亡。

而在寒武纪生命大爆发之后,当时的生物几乎都是排泄和生殖共用一个器官,这个器官叫做:泄殖腔。主要的特点就是肠道的出口、尿道的出口和生殖道出口共用一个出口,这样的结构在很多动物身上都能找到,可以说是非常的普遍,比如:两栖类,爬行类和鸟类。

不仅如此,通过科学家们的研究发现,人类的远古祖先应该也是如此。这个构造广泛地分布在在脊椎动物门当中。在人类胚胎中依然可以寻找到这个踪迹,不同生物的胚胎发育其实是这个物种演化的一个缩影。在人类胚胎形成的早期,人类胚胎也是有泄殖腔结构的,随着后来地发育,人类胚胎的泌尿系统和生殖系统逐渐分化,成为两个开口。

排泄和生殖为何要共用一个器官?

由于突变是随机的,因此这样的演化路径实际上应该是一种巧合,是哺乳纲动物在演化过程中的一次重大变化。不过,“两开口”的结构是有不少缺点的。首先,皮肤开口越多,被细菌和病毒感染的概率越高。其次,泄殖腔这种结构可以最大程度地利用水分,而“两开口”的方式更容易失去水分。恐龙崛起的一个关键原因正是采用了泄殖腔的“单开口”形式,在缺水的时代能够尽最大程度地利用水。

而哺乳纲动物由于采用的是雄性“两开口”,雌性“三开口”的形式,更容易失去水分,也更容易被细菌和病毒感染,照理说应该很容易被自然选择筛选掉才是。不过,好在哺乳纲动物的其他技能几乎是点满的状态,再加上后来环境的变迁,哺乳纲的优势更加明显。

比如:哺乳纲动物的牙齿结构有利于吸收食物中的能量,体温调节可以对抗环境的突变。这才使得在恐龙衰弱后,哺乳纲动物逐渐崛起,从而使得这样的身体结构被保留了下来。

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