人體中殘存的進(jìn)化痕跡

林　泉

打嗝

打嗝是魚類和兩棲類祖先的遺產(chǎn)：人類長(zhǎng)長(zhǎng)的呼吸神經(jīng)來自于魚類；而打嗝的原理其實(shí)就是兩棲類動(dòng)物在水里用腮呼吸時(shí)的工作機(jī)制。

根據(jù)一個(gè)論據(jù)充足的假說，打嗝至少揭示了人類進(jìn)化過程中的兩個(gè)階段：魚類階段和兩棲類階段。我們從魚類那里繼承了主要的呼吸神經(jīng)，其中之一是膈神經(jīng)，這條神經(jīng)從頭骨基部發(fā)出，最后穿過胸腔和橫隔膜。然而蜿蜒曲折的神經(jīng)路徑也帶來了一系列問題：在這長(zhǎng)長(zhǎng)的神經(jīng)纖維上，只要任何一個(gè)地方出現(xiàn)問題，都可能影響我們的呼吸能力。如果神經(jīng)纖維受到刺激，就可能引起打嗝。其實(shí)，呼吸系統(tǒng)更合理的設(shè)計(jì)應(yīng)該是，使神經(jīng)從橫隔膜附近的某一位置發(fā)出，而不是從頸部發(fā)出。遺憾的是，我們的呼吸神經(jīng)是從魚類祖先那里進(jìn)化來的，而魚類的呼吸器官——鰓就位于頸部附近，而下面的橫隔膜是我們后來才進(jìn)化出來的。

如果說神經(jīng)傳遞的怪異路徑源于我們的魚類祖先，那么打嗝大概可以歸咎于兩棲類祖先了。研究表明，打嗝時(shí)的肌肉與神經(jīng)活動(dòng)模式也可以在其他生物體上觀察到，但并不是所有生物——確切地說，蝌蚪身上會(huì)發(fā)生類似的神經(jīng)肌肉活動(dòng)。蝌蚪是用肺和鰓呼吸的兩棲類動(dòng)物。用鰓呼吸時(shí)，水被泵入口里和喉嚨，再經(jīng)鰓排除，在此期間還要防止水進(jìn)入肺里。這要怎么實(shí)現(xiàn)呢?吸水時(shí)，蝌蚪會(huì)合上聲門關(guān)閉氣管。實(shí)際上，蝌蚪用鰓呼吸的時(shí)候，就是用類似人類打嗝的機(jī)制來避免水進(jìn)入肺部的。

短腳趾

據(jù)美國《連線》雜志網(wǎng)站報(bào)道，如果你曾經(jīng)納悶人類為何沒有適于抓握的長(zhǎng)腳趾，從而讓雙腳也具備雙手的功能，那么最新的科學(xué)研究將告訴你答案：粗而短的腳趾或許是為奔跑量身定制的。根據(jù)這項(xiàng)最新生物力學(xué)分析結(jié)果，長(zhǎng)腳趾比短腳趾耗費(fèi)更多體力，產(chǎn)生更多的震動(dòng)，這也是幫助居住于大草原的人類祖先追逐獵物的諸多生理進(jìn)化之一。

相比短腳趾，長(zhǎng)腳趾在運(yùn)動(dòng)時(shí)需要肌肉，需要更多力氣才能保持身體穩(wěn)定。只要我們從事大量跑動(dòng)，那么自然選擇便會(huì)青睞于短腳趾的人。大多數(shù)靈長(zhǎng)類動(dòng)物，包括跟我們關(guān)系最近的黑猩猩，按身體比例腳趾都長(zhǎng)過人類的腳趾。人類腳趾十分短小，感覺沒有深度，只能伸開和彎曲。多數(shù)能跑的動(dòng)物的腳趾同樣很短。貓和狗等一些動(dòng)物的爪子幾乎完全由腳掌或手掌構(gòu)成?？茖W(xué)家由此想知道，奔跑是否可以解釋人腳的生理構(gòu)造。

奔跑對(duì)人體進(jìn)化確實(shí)具有不同尋常的意義：除了智人外，只有極少數(shù)動(dòng)物具備長(zhǎng)跑能力，沒有一種動(dòng)物可以在熾熱的陽光下長(zhǎng)時(shí)間奔跑。比如狼和鬣狗，它們只能在寒冷天氣或黃昏時(shí)分長(zhǎng)途奔襲捕獵，在高溫情況下則喪失了這種能力。需要耐力的奔跑則是將早期人類同其他物種區(qū)別開來的一個(gè)極為重要的標(biāo)志。

腳趾或許就屬于這一類人體進(jìn)化。人類非常適合耐力跑，這一定程度上使得人體變化更有意義。我們不僅是出色的短跑運(yùn)動(dòng)員，而且還是地球上最優(yōu)秀的長(zhǎng)跑選手。

科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)腳趾在讓身體停止活動(dòng)，或利用它們?nèi)ヒ龑?dǎo)跑和走所必須的向前傾的活動(dòng)時(shí)，需要耗費(fèi)更多的體力。這多出來的體力便是由長(zhǎng)腳趾耗費(fèi)的，因此增加了對(duì)肌肉的壓力和損傷，可能使其成為自然選擇的犧牲品。

白眼球

在邦克山戰(zhàn)役一次抵御英軍沖鋒的戰(zhàn)爭(zhēng)中，美軍上校威廉·普雷斯科特這樣對(duì)他的士兵說：“等你們看到敵人的眼白，再向他開槍?！比绻?dāng)時(shí)這支美國軍隊(duì)對(duì)抗的不是英軍，而是一群黑猩猩，那么他們一定會(huì)立刻被打敗。這是為什么呢?因?yàn)楹谛尚?，乃至其?20種靈長(zhǎng)類動(dòng)物都沒有眼白，或者說至少?zèng)]有明顯的眼白。這就意味著，如果這些動(dòng)物沒有朝著它們臉的正前方看過去，我們就會(huì)輕易地被它們愚弄，弄不清它們究竟在看哪里。

為什么人類會(huì)如此與眾不同呢?事實(shí)上，也正因?yàn)槲覀內(nèi)绱霜?dú)特，我們的目光才充滿了真誠。人類眼白的面積是其他靈長(zhǎng)類動(dòng)物的幾倍，這使得我們可以通過眼睛來表示我們?cè)陉P(guān)注什么，也可以輕易地辨認(rèn)眼睛注視的方向。試圖解釋這一特點(diǎn)時(shí)，人們又不免回到那個(gè)現(xiàn)代人類進(jìn)化研究中最深?yuàn)W也最有爭(zhēng)議的話題：合作的進(jìn)化。

很簡(jiǎn)單，知道別人在看什么，對(duì)于知道他在想什么、感受怎樣、將要做什么是非常有用的信息。專業(yè)的撲克牌玩家通常非常擔(dān)心別人通過觀察他們的眼睛看出他們?cè)谙胧裁?，于是他們?huì)戴上太陽鏡來遮住他們的眼睛。

從進(jìn)化的角度很容易解釋，知道別人在看什么對(duì)自己有好處——可以幫我們發(fā)現(xiàn)原本發(fā)現(xiàn)不了的食物，或者覺察到正在向我們靠近的強(qiáng)悍好斗的敵人。

不過，進(jìn)化是不會(huì)為了你的利益而選擇我眼睛的顏色的。進(jìn)化的理論告訴我們，一般說來，現(xiàn)存的生物都是那些自身行為曾為自己存活和繁衍帶來好處的個(gè)體的后代。也就是說，我的眼神容易領(lǐng)會(huì)，這一性狀一定是對(duì)我自身有利的。別人可以知道我盯著的方向，但周圍的人必須不會(huì)為了他們好處而損害我的利益——比如，他們不會(huì)為了爭(zhēng)奪食物而打我，也不會(huì)在遇到困難的時(shí)候棄我而去。準(zhǔn)確地說，我必須存活在一個(gè)相互合作的社會(huì)環(huán)境中，別人能夠理解我的眼神會(huì)對(duì)我有利。

當(dāng)然，具有大面積的眼白可能還有其他功能，比如，這可以幫助人類向可能成為自己配偶的個(gè)體展示強(qiáng)健的體魄。不過其他靈長(zhǎng)類動(dòng)物也擁有這個(gè)優(yōu)勢(shì)。但只有人類才建造樓房、創(chuàng)立公共的研究機(jī)構(gòu)，甚至荒誕地組織軍隊(duì)展開戰(zhàn)爭(zhēng)，正是合作這一點(diǎn)使我們區(qū)別于其他動(dòng)物。

最近一項(xiàng)研究表明，從l歲左右，在進(jìn)行語言學(xué)習(xí)之前的嬰兒便會(huì)追隨其他人的目光，而不是臉面向的方向。因此，當(dāng)一個(gè)大人頭不動(dòng)卻只用他的眼睛表示他在看著天花板，嬰兒也隨著他看天花板。然而當(dāng)大人閉上眼，把頭扭向天花板的方向，嬰兒通常不會(huì)隨著看過去。非洲大猿(黑猩猩、倭黑猩猩、大猩猩)是與我們親緣關(guān)系最近的靈長(zhǎng)類動(dòng)物，它們恰好遵循同我們完全相反的視覺追蹤機(jī)制。當(dāng)我們只用眼睛盯著房頂(臉朝前)，他們一般不會(huì)跟著看，但是當(dāng)人的臉朝著房頂(眼睛閉上)，他們便會(huì)跟著看過去。

在過去的研究中，普遍結(jié)論是大猿，包括人類，都會(huì)追隨其他個(gè)體視覺的方向。但是從前開展這項(xiàng)研究時(shí)，發(fā)出動(dòng)作者的頭和眼睛的指向總是一致的。當(dāng)我們使頭和眼睛的指向不同時(shí)，我們便發(fā)現(xiàn)人不同于其他動(dòng)物的地方了：人類對(duì)于目光的方向極其敏感，這一點(diǎn)恰恰是和我們親緣關(guān)系最近的靈長(zhǎng)類動(dòng)物都不具有的本領(lǐng)。

對(duì)于早期人類來說，能夠更容易地讓同類明白他們?cè)诳词裁磳?duì)于他們有什么好處呢?一個(gè)可能，即我們通常所說的“目光協(xié)作假說”這樣解釋，方向明確的目光可以令近距離的合作變得容易許多，也就是能夠辨別另一個(gè)人在看什么或者計(jì)劃什么，對(duì)于雙方都有好處。設(shè)想當(dāng)語言還未出現(xiàn)，我們?nèi)フ?，一個(gè)人將樹枝拉下來，其他人去摘，這個(gè)時(shí)候目光還有其他基于視覺的動(dòng)作將會(huì)非常有用。它可以幫助我們開展合作、交流彼此的計(jì)劃等等。

針對(duì)嬰兒的研究同樣說明，在合作中的關(guān)注視覺是人類語言進(jìn)化的基礎(chǔ)。嬰兒剛開始學(xué)習(xí)語言時(shí)，需要同教他的人進(jìn)行一致的活動(dòng)，即需要教他的人和他同時(shí)專注于同一個(gè)物體。這是嬰兒學(xué)習(xí)這個(gè)物體或者活動(dòng)的名稱的最好時(shí)機(jī)。

為了明白人類為什么進(jìn)化到可以合作進(jìn)行諸多復(fù)雜的事——從建造樓房、創(chuàng)立大學(xué)，到開展戰(zhàn)爭(zhēng)，我們還需要做許多研究。人類在進(jìn)化中學(xué)會(huì)了用眼神交流，即使不會(huì)說話的嬰兒也能應(yīng)用自如，這些依據(jù)至少為揭示人類進(jìn)化之謎提供了一絲線索。

責(zé)任編輯蒲暉