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地球上包括人類在內,為何哺乳動物生殖系統跟排洩系統靠那麼近

2022-01-23由 茉莉說歷史 發表于 林業

無性生殖動物有什麼

最近,有網友問了我一個很有趣的問題,為什麼大部分動物的生殖系統跟排洩系統靠得那麼近?

這句話其實是不對的,應該說哺乳動物生殖系統跟排洩系統靠那麼近?大自然中,刨去脊索動物的很大部分動物生殖方式千奇百怪,根本沒有什麼規律和可比性。無性繁殖,雌雄同體,自己生自己,只有你想不到,沒有它做不到。

地球上包括人類在內,為何哺乳動物生殖系統跟排洩系統靠那麼近

那為什麼哺乳動物要如此進化呢?我們其實要知道,這是一個高階、奢侈的進化方式。

哺乳動物生殖系統和排洩系統分離

除了哺乳類,其他的門綱目(三胚層以上,有基本的生物形體),基本都是隻有一個洩殖腔,承擔著繁衍和排洩排遺的任務。

什麼是洩殖腔呢,它由橫褶分成三個界限分明的部分:即糞道、洩殖道和肛道。糞道是直腸的延續,但一般比直腸粗些;洩殖道位於糞道之後,輸卵管或輸精管和尿道都開口於此;肛道是洩殖腔的最後部分。

地球上包括人類在內,為何哺乳動物生殖系統跟排洩系統靠那麼近

鳥類和爬行類等動物的含氮代謝產物是難溶於水的尿酸,而哺乳類是溶於水的尿素。所以鳥類和爬行類不需要尿液來排出含氮廢物,尿酸晶體會和糞便一起排出。對於這樣的雌性動物,排洩(小便),排遺(大便),生殖共用一個通道。這種結構非常省事。

而哺乳動物擁有的排洩(尿道系統),排遺(腸道系統),生殖(生殖系統)三個系統分用兩個不同的通道(雌性靈長類動物則有了三個孔通往體外——尿道,陰道,肛門)。

地球上包括人類在內,為何哺乳動物生殖系統跟排洩系統靠那麼近

我們需要知道,雄性其實是雌性的魔改版,因為在胚胎剛發育的時候,都是雌性,後來在Y染色體的作用下,從而產生了男性的生殖系統,所以雄性只能在雌性的基礎上修修補補。

這樣的好處是什麼?

其實雌性哺乳動物獨立的生殖和排洩系統,也是在洩殖腔的基礎上進化出來的,早期的哺乳動物是單孔目生物,單孔目動物沒有分肛門、尿道及產道,而是由合一的總排出腔代替,目前僅存的單孔目生物是鴨嘴獸。

後來哺乳動物進化出來了胎盤,胎盤的存在讓哺乳動物的雌性可以給自己的後代直接輸送養分,母親的養分可以參與到孩子的整個發育過程中,孩子的代謝廢物可以經由母親的迴圈系統排出,這樣進化的結果就是後代生存率大大提高,哺乳動物因此佔據了生態位。

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而隨著胎盤類成為主流,對於雌性來說,進化的核心是為了更好繁衍,完成種群延續,所以對於哺乳動物來說,由於胎兒在母體內發育,而不是在體外發育之後。就演化出了兩個開口通往體外:洩殖孔和肛門。顯然胎兒不適合和屎一起排出體外,這會增加胎兒被感染的風險,而生蛋就無所謂,這就是你能在雞蛋殼上看到沾染糞便的原因。

對於雌性來說,三個系統的開口集合在一個比較狹小的範圍內,是最為節省能量的方式。或者這麼說,對所有動物來說,身體面板表面的開口越少越好。開口多了,免疫系統的壓力就大。

低等原口動物和低等後口動物只有一個口,而高等的原口後口生物,都至少有兩個口。一個負責進食,攝取能量,一個負責洩殖,排洩和繁殖。

地球上包括人類在內,為何哺乳動物生殖系統跟排洩系統靠那麼近

也正因為如此,生殖器官和排洩器官具有同源性,是胚胎上同一個或者接近的結構發育出來的

所以說哺乳動物這樣的身體結構非常排列符合高效率設計原則,同時符合三維空間設計,頭部嘴吃飯經過胃然後經過腸道再到排洩口,而未出生嬰兒吸收母親營養同時也是要排洩的,所以生殖系統與排洩系統相近,方便孕嬰排洩。而男人生殖隨女人生殖部位進化。

總結

其實生物的進化非常科學,人類則把生殖孔藏起來,所以人類患生殖系統的疾病風險因此提高。可以說有利也有弊。