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198|进化论:为什么人体并不完美?

进化论给我们提供了看待人体的全新视角,人体的结构并非是完美的。
我是孙轶飞,欢迎来到《医学文明300讲》。
从上周开始,我们聊的内容都聚焦在英国。那提到十九世纪的英国,我相信很多人脑子里都会出现达尔文和进化论,毕竟这是我们从小就学习的。
但是,人人都熟悉不代表人人都能正确理解。比如,生物进化的方向是从简单到复杂,从低级到高级吗?这个问题看似简单,却未必每个人都能回答正确。
今天我们就来重新认识一下查尔斯·达尔文(Charles Robert Darwin,1809-1882)以及他提出的进化论,看看进化论如何给了医学界认识人体的新视角。
达尔文的求学与环球航行
先说一下达尔文是如何提出进化论的。
1809年,达尔文出生在一个既有钱又有科学氛围的医学世家。他的爷爷伊拉斯谟·达尔文就是一位著名的医生和科学家,在咱们之前的课程里多次出现过。
伊拉斯谟·达尔文曾经提出过早期的进化思想,但是他知道这会对当时的神学思想产生巨大冲击,所以表现得相当低调。
查尔斯·达尔文一开始在爱丁堡大学学医,但是他接受不了血腥的手术场面,所以改去剑桥大学学神学,然而他真正喜欢的还是生物学、地质学这类自然科学。
所以他读了很多科学书籍,也接触到了“物种可能发生变化”这个观点,但是此时这种观点还没有形成明确的理论。
出于对自然科学的热爱,毕业之后的达尔文在导师亨斯洛教授的推荐之下,跟随罗伯特·菲茨罗伊船长进行了一次长达5年的环球航行。
这次航行中他在南美洲发现,那里的群岛上生活着很多相似但略有不同的物种,这让他想到了地理隔离和适应环境对生物特性的影响。
结束了这次环球航行之后,达尔文默默地在家里研究了21年,直到1858年才发表了关于进化论的论文,并在1859年出版了《物种起源》这部重要的著作。从此,进化论成为自然科学界最重要的理论之一。
二十一年的谨慎与神学冲突
那么,达尔文为什么花了这么长时间才决定把进化论公诸于众呢?
原因有很多,其中之一是达尔文本人性格严谨,他知道对进化论的解释还存在缺陷,希望收集足够多的证据,让自己的研究无懈可击的时候再发表,所以拖了足足21年。
还有一个极其重要的因素,达尔文和他爷爷一样,知道进化论会对当时的神学理论造成巨大冲击,一定会引起激烈的反对。
当时的神学理论认为,上帝创造了所有的生物,而且只创造了一次。按照这个设定,生物的特性肯定是不能发生改变的,如果发生改变并形成了新的物种,那么这个新物种就不是上帝创造的,这显然不符合当时的神学观念了。
但是进化论指出,物种在适应环境的过程中是会发生变化的,而“适应”就是进化论中最核心的概念,只有适应环境的物种才能存活下来。
显而易见,这跟神学理论是冲突的。这也是达尔文公布进化论格外谨慎的原因。
细菌与鸡:进化没有固定方向
那生物进化的方向是从简单到复杂,从低级到高级吗?这一讲开头就问过这个问题,你应该有自己的答案,接下来我举两个例子来回答这个问题,并帮你理解进化论。
- 第一个例子是细菌,它们出现在地球上已经有30多亿年了,但依然是单细胞生物,并没有进化成结构更复杂的多细胞生物。
因为单细胞这样的结构已经足够它适应环境了,并不一定非要进化出更加复杂的以及所谓的更“高级的”结构。
至于进化出了复杂结构的物种,也不是为了复杂而复杂,只不过是在适应环境的漫长过程中,缓慢且持续地发生了变化,而这些结构上的变化,也都是在原有的基础上变化,原则就是“够用就行”。
所以,进化并没有固定的方向。
- 第二个例子是鸡。今天世界上有70多亿人口,有700多亿只鸡。很明显,鸡的种群数量相当庞大,鸡的基因也能很好地被传递下去,可以说鸡是进化过程中当之无愧的胜利者。
但问题是,这些鸡从低级变高级了吗?它们的一生有变得更舒服吗?从我们人类的角度看,应该是没有。
被养殖的鸡从小就生活在狭小的空间里,要么努力下蛋,要么努力长肉,最后变成餐桌上的美味佳肴。
由此可见,进化的胜利者并不一定变强,也不一定站在食物链的顶端。只要能适应环境,把基因传递下去就是胜利。
鸡就是很典型的例子,它们适应了被人类驯化、饲养的生活环境。
人体结构并非预先完美设计
现在我们知道了,进化没有方向,也不一定让某个物种变得更强。有了这两点做基础,我们就能进一步理解,进化论如何给医学界带来了认识人体结构的新视角。
按照基督教的观点,人类是上帝按照自己的形象创造的,那么人体的结构当然应该尽善尽美。但是进化论告诉大家,包括人类在内的所有物种的结构都是本着“够用就行”的原则进化而来的,而不是提前精心设计好的完美结构。
所以,人体存在很多先天缺陷,而这些缺陷就很容易引发相关的疾病。
前列腺与泌尿生殖系统的共同来源
我给你举个例子。
比如说男性的前列腺,形状和大小都像个栗子,这个器官这么小,为什么前列腺增生很容易引起排尿困难呢?因为尿道从前列腺正中间穿过,所以哪怕增生的程度并不那么严重,也很容易压迫尿道。
如果人体结构经过提前设计,那前列腺的设计显然是非常愚蠢的。假设尿道不穿过前列腺,而是从它旁边经过,不会对这两个器官的功能造成任何影响。
那么,人体中为什么会有如此愚蠢的结构呢?
因为脊椎动物的泌尿系统和生殖系统有着共同的来源,都是来自胚胎发育过程中的“中胚层”这个结构。所以在进化的过程中,这两个系统就总是纠缠不清。
鱼类和两栖动物出现得比人类早,它们的消化、泌尿和生殖这三个系统的末端共用一个开口,就是泄殖腔。直到今天,大部分鱼类的尿液、粪便、精子和卵子都是从一个开口里出来。
伴随着进化过程,爬行动物里的一个分支逐渐进化成了哺乳动物。哺乳动物消化道的末端有了单独的出口,于是有了肛门。但泌尿和生殖系统还是共用了一部分管道,特别是在雄性身上更明显,而前列腺也一直包围着这段共用管道。
正是由于两个系统一直没分家,所以属于生殖系统的前列腺,就这样成了泌尿系统的健康隐患。
对于女性来说,虽然生殖和泌尿系统的末端分开了,但毕竟来源相同,所以一直紧挨在一起,而这样的结构自然对女性的一些疾病产生了影响。比如,来自生殖系统的病原体就很容易造成泌尿系统的感染。
喉返神经为何绕行胸腔
类似的例子还有一个。
大约在人的脖子、咽喉这个位置,左右各有一根喉返神经。之所以叫这个名字,是因为它的走行非常奇特,它从脖子的迷走神经干出发,一路往下进入胸腔,绕过胸腔里的大血管,然后再掉头往上返回咽喉附近。
喉返神经的功能是负责发音、吞咽,以及喉咙的打开和闭合。
很明显,喉返神经的功能和胸腔里的器官没有任何关系,但它偏偏要绕这么大一圈,这种结构和前列腺一样都很愚蠢。
喉返神经之所以这样绕路,同样是因为进化造成的。在早期的鱼类体内,这根神经从大脑发出,直接支配鳃附近的肌肉,此时的鳃离心脏很近,这根神经自然离从心脏发出的大血管也很近。
后来在进化过程中,动物的脖子越来越长,而心脏的位置越来越低,在爬行动物和哺乳动物的体内,心脏已经到了胸腔里,连接心脏的大血管当然也到了胸腔。
这个过程本来跟神经系统没什么关系,但巧的是,喉返神经恰好在大血管的下方,大血管向下移动的过程里,喉返神经也被迫跟着一起向下延伸了。
总之,进化论给了医学界看待人体结构的新视角,让医生们认识到人体并不是完美的。进化论的角度能让我们对人体结构的来历有更深刻的认识,对解释很多疾病产生的原因也有重要意义。
理论的后续完善与延伸阅读
最后补充一点,达尔文毕竟是个谨慎的人,他在出版《物种起源》的时候,并没有明确说明人类的起源,他的进化论思想还不够完善,今天课程中提到的进化论思想是经过后世科学家完善的。
而且,提出进化论的过程其实相当复杂,其中的故事也非常有趣。得到电子书里有一本书叫《不止一个达尔文》,虽然篇幅不长,但对进化论出现的过程做了系统梳理,推荐你看看。对了,这本书是我写的。
总结
查尔斯·达尔文在十九世纪下半叶提出了进化论,其核心思想是“适应”,只有适应环境的物种才能存活下来。
进化既没有固定方向,也不意味着变强。在漫长的进化过程中,人类和其他生物的结构一样,都在持续且缓慢地发生改变,并形成了并不完美的身体。
从进化论的视角出发,我们可以更深刻地理解人体结构和很多疾病的发生。
思考题
进化论这样的自然科学理论可以被用来解释人类社会的现象吗?这样做是否属于盲目扩大了进化论的适用范围呢?
欢迎你在评论区留言,把知识分享给我。
好啦,今天的内容就到这里,明天见!