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除了外挂睾丸,我们人体设计还有很多缺陷


Lily说

中央电视台,中央电视台,这里是里约奥运会乒乓球比赛的现场,接下来的比赛是…不好意思走错片场了…


奥运季来临,你是不是也和 Lily 一样,一有空就守着电脑电视看比赛?虽然这届奥运会有设施不完善的奥运村、变绿的池水,和不太让人放心的治安,但并不妨碍各国运动员们在各自的赛场上竞相挑战人类极限,这才有了洪荒少女、再续传奇的菲鱼,和三连冠的博尔特。


挑战极限的精神令人振奋,可这背后往往意味着艰苦的训练和数不清的伤痛。其实不止职业运动员受到常年伤痛的困扰,热爱运动的普通人也可能一不留神就会损伤膝盖和腰背。


你有没有想过为什么我们的膝盖和腰背如此容易受伤?其实这是人体设计上的Bug造成的。而且人体的Bug不止这些。


我们转载Rowe发表在利维坦的这篇文章,告诉你人体都有哪些你没注意过的设计缺陷(转载已获授权)。


文/Chip Rowe

译/皮卡丘

校对/图灵4.0

原文/http://nautil.us/issue/24/error/top-10-design-flaws-in-the-human-body



希腊人着迷于数学角度上完美的身体。然而,对于任何追求这个理想的人来说都有点儿不幸是,我们并非是由神话中雕刻出完美女人的雕刻家皮格马利翁(Pygmalion,希腊神话中塞浦路斯国王,据古罗马诗人奥维德《变形记》中记述,皮格马利翁为一位雕刻家,他根据自己心中理想的女性形象创作了一个象牙塑像,并爱上了他的作品)设计的,而是由《百战天龙》马盖先(MacGyver,美国电视剧系列,七季139集)设计的。从生物学的角度上看,演化构造出的躯体几乎像是用大力胶带和碎木块拼装出来的。要想让人体结构变得更精致的唯一办法就是随机应变地去改造当前的模型了(我们也不可能等小行星撞地球或者核爆来帮我们抹掉重来)。“演化并不能生产出完美,”普林斯顿大学的身体人类学家艾伦·曼恩(Alan Mann)解释道。“演化所能生产出的只是功能。”


出于这种考虑,我咨询了几位解剖学家和生物学家,为“人体设计”这个课题编辑整理了一份任务检查清单,就像你要买一套房子之前要做准备工作一样。掏出支票簿,来面对这幢待修的破屋。


一条不健全的脊椎

除了外挂睾丸,我们人体设计还有很多缺陷


问题:我们的脊椎可以说是一塌糊涂。克利夫兰凯斯西储大学(Case Western Reserve University)人类起源研究中心的负责人布鲁斯·拉提墨(Bruce Latimer)认为,我们能行走已经是一个奇迹了。在我们的祖先还是四肢行走时,他们的脊椎是弯曲的,像一张弓一样,这样才能支撑住悬挂在身体下方的那些器官的重量。可是后来,我们直立起来了。这个行为导致我们体内系统猛转了90度,脊柱在压迫下变成了圆柱形的。接下来,为了便于两足行走,脊椎下部靠后的部分向前弯曲了。而为了让脑袋能够平衡,不至于像跳连步舞(limbo)那样古怪,脊椎的上部则向相反的方向弯曲了。这种改变将巨大的压力转移给了下方的脊椎。据评估,大约有80%的成年人都感到了因此而产生的腰部疼痛。


除了外挂睾丸,我们人体设计还有很多缺陷


解决方案:重新回到拱形。“想想你的狗,”拉提墨说,“狗的身体从骶骨到颈骨是一个完整的弓形弯曲,那可是一套非常出色的系统。”简单、强壮,又毫不疼痛。只有一个目标:让我们不再因为脑袋的重量而向前倾倒,我们需要重新回到四肢行走的模式。


灵活性很差的膝盖

除了外挂睾丸,我们人体设计还有很多缺陷


问题:正如拉提墨所说,“你把身体里最复杂的关节放到两根巨大的杠杆之间——股骨和胫骨——那你一定就是在找麻烦。”这么做的结果就是你的膝盖仅能进行两个方向上的转动:向前和向后。“这就是为什么除了橄榄球外的几乎所有主要的体育活动都规定,从侧面撞击或者夹击对手的膝盖是非法犯规行为。”


解决方案:将这个关节替换成像肩关节和髋关节那样的球与窝式的构造。我们从来没有演化出这种膝关节结构,“因为我们不曾需要这样的结构,”拉提墨说,“或者是我们以前并不那么了解足球。” 


一个太狭窄的骨盆

除了外挂睾丸,我们人体设计还有很多缺陷


问题:给分娩带来痛苦。比痛苦更糟糕的消息是,妇女骨盆的宽度已经20万年没什么变化了,这就导致我们的大脑无法变得更大。


除了外挂睾丸,我们人体设计还有很多缺陷


解决方案:是的,你可以拉伸骨盆,拉提墨说。然而技术人员可能已经想到了一个更好的解决方案。“我敢打赌,在10000年,甚至1000年之内,发达国家的妇女不会再通过自然分娩的方式生小孩了。精子和卵子会在诊所里结合,再过上一段时间你就可以顺道来把孩子领走了。”


外露的睾丸

除了外挂睾丸,我们人体设计还有很多缺陷


问题:男人用来生育的重要器官被以一种很脆弱的方式悬挂在身体之外。


除了外挂睾丸,我们人体设计还有很多缺陷


解决方案:将睾丸从户外移到室内(这里指体内啦),这样男人们就不会因为蛋蛋被袭击而痛苦不堪了。要实现这个目标,纽约奥尔巴尼国立大学的演化心理学家戈登·盖洛普(Gordon Gallup)认为首先要改造的是精子。显然,睾丸与卵巢不同,它们被置于体外是因为精子要被保存在比体内温度低2.5-3华氏度的环境下。盖洛普认为这样的低温可以让精子处在相对的非活跃状态下,直到进入更温暖、封闭的阴道环境下,它们才会变得更活跃,并开始为了给卵子受精而开始竞赛①。这种演化结果是为了让精子不会太早就耗尽自己的能量。盖洛普说,我们可以尝试改变算法,让精子保持在正常体内温度下,而让阴道变得更温暖(顺便一提,这种改造不需要重新设计:大象的身体构造给我们提供了非常好的参考模板)。


拥挤的牙齿

除了外挂睾丸,我们人体设计还有很多缺陷


问题:典型的人体结构是在靠近嘴后方的位置每侧上下颌各有三颗臼齿。当我们的大脑发育到完整尺寸的时候,颌骨会变得更宽更短,这样第三颗最靠后的臼齿就没有足够的生长空间了。这种带凹槽用来研磨的结构在我们学会烹煮料理食物之前可能是很有用的。而如今,这些“智齿”大抵上只能带来剧烈的牙龈疼痛。


解决方案:除掉它们。不知几时,它们似乎已经开始退化了——今天大约有25%的人类(在爱斯基摩人中最明显)天生就部分或者完全没有这第三颗臼齿。与此同时,我们已经找出了用牙科器具安全拔除这些牙齿的方法。曼恩认为,如果我们没有演化出足够大的大脑我们就不可能发明出这些工具。所以,也可以认为这是一种演化带来的抵消效应(wash)。


曲折的动脉

除了外挂睾丸,我们人体设计还有很多缺陷


问题:血液是经由一条主动脉流进手臂或大腿的,在二头肌和臀屈肌的作用下,血液经由身体正面被泵入四肢。要为肢体背面的组织(诸如三头肌和腿筋)供血,动脉伸展出许多分支采取了迂回的路径并将自己与神经捆绑在一起环绕着骨骼生长。这种迂回的伸展模式会产生一些很烦人的小故障。举例来讲,在肘部一条主动脉的分支与尺骨神经在表皮下汇合,由此驱动了你的手指。这就是为什么你的上臂手骨末端,也就是所谓的肱骨(亦称作funny bone)发出大力一击时整条手臂会感到麻木的原因。


解决方案:华盛顿首府霍华德大学的解剖学副教授鲁伊·迪奥戈(Rui Diogo)主要研究灵长类动物的肌肉演化史,他认为在肩胛骨或者臀部的位置为手臂与腿部在背面安插一条第二动脉可以解决这个问题。这条附加的血管可以为从肩膀到手臂背部提供一条更直接的血液循环路径,这样毛细血管和神经就不需要生长得太靠近表皮了。


向后弯曲的视网膜

除了外挂睾丸,我们人体设计还有很多缺陷


问题:纽约市立大学分子生物学的联合教授内森·伦茨(Nathan Lents)描述眼睛里视网膜的感光细胞就像是背对声源的麦克风一样。这种设计使得光必须穿透每个细胞,包括组织与血液,才能到达细胞的背面实现接收器的功能。这种构造可能会导致视网膜与支持它的组织脱离——这也是致盲的一个主要原因。这种结构得另一个结果就是细胞纤维汇聚在感光神经的位置,就像集中的麦克风线缆一样,导致了一定的视觉盲点的出现——必须靠大脑来弥补这个视觉盲点。 


除了外挂睾丸,我们人体设计还有很多缺陷


解决方案:我们或可以抄袭章鱼或者鱿鱼的方案:反转视网膜。

 

一条搭错的神经

除了外挂睾丸,我们人体设计还有很多缺陷


问题:喉返神经(recurrent laryngeal nerve,RLN)对于实现我们说话和吞咽的能力扮演了重要的角色。它将大脑的指令传达给声带下方的喉头肌肉。理论上,这应该是非常快捷的一条路径。然而在胚胎发育期,喉返神经与颈部的一小块组织纠缠在一起,之后朝下发展变成了心脏附近的血管。这种下降导致神经必须先到主动脉附近绕一圈才能回到喉头。这条胸部的神经会导致你在接受外科手术或者与人发生拳脚之争时极易受伤。

 

解决方案:来自鲁斯顿地区(Rootstown)东北俄亥俄医科大学(Northeast Ohio Medical University)的解剖学与神经生物学教授瑞贝卡·Z·日耳曼(Rebecca Z. German)认为,“这个很容易解决”。让婴儿还在子宫内部发育的时候,等那讨厌的颈部管状组织块降到胸部以下之后再发育喉返神经。这样,神经就不会被跟着那块组织被扯到下面去了。


错位的喉头除了外挂睾丸,我们人体设计还有很多缺陷


问题:气管与食道的开口是在同一个位置的——咽部,咽部由鼻子和嘴延展到了喉头。为了把食物与气管分开,一片被称作喉头盖(epiglottis)的叶片型小盖子会在你吞咽食物的时候反射性地挡住通往喉头的开口。然而有时候,这个喉头盖的反应速度不够快。如果你一边吃饭一边说笑,食物就很可能会顺着你的气管下滑,导致窒息。


除了外挂睾丸,我们人体设计还有很多缺陷


解决方案:鲸鱼提供了一条线索,它们的喉头是位于靠近喷气孔的位置的。如果我们把喉头移到鼻子的位置,日耳曼说,我们就会拥有两条独立的管道。当然我们也会因此失去说话的能力。但是我们仍然可以通过歌唱来交流,就像鲸鱼一样,通过震动我们的鼻孔来发声。


异机种装配的大脑

除了外挂睾丸,我们人体设计还有很多缺陷


问题:心理学家盖瑞·马科斯(Gary Marcus)在他的著作《Kluge: 心智——随机演化的结果》②(Kluge: The Haphazard Evolution of the Mind, Kluge是一个电脑词汇,通常译作异机种系统,指的是用不同配件组装搭建起来的系统)中解释道,人脑是分不同阶段演变的。即使添加了新的部分,旧的部分仍然在保持运行,而唯有如此我们才能维持正常运作。而这种同位构造的设计导致了工作区的混乱。大脑就像是一个功能混乱的工作环境,在这里年轻的雇员(前脑)处理像语言这样最新鲜的技术,而老的管理员(中脑与后脑)则负责监管机制性的记忆以及底层的熔断机制。这样的构造会导致一些潜在的不良后果:诸如疯癫、记忆偏差或是认定偏差。


解决方案:这个……真的无解。



参考书目:


Gallup, G.G., Finn, M.M., & Sammis, B. On the origin of descended scrotal testicles: The activation hypothesis. (论睾丸下垂的起源:激活假说)Evolutionary Psychology(演化心理学) 7, 517-526 (2009).


②Marcus, G. Kluge: The Haphazard Evolution of the Human Mind(Kluge: 人类心智——随机演化的结果), Houghton Mifflin, Boston, MA (2008).





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微基因
-《Lily jiàn wén》-
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编辑 by Lily
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