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大多數雄性動物為啥交配和排尿共用一個器官,這樣有何好處?

人類與動物之間最大的區别就在于大腦發達程度不同,也就是智慧高度不同。憑借出色的智慧,人類能夠在面對各種動物的時候,都能夠占據絕對的優勢。不僅如此,在現代科技的幫助下,人類甚至還可以研究其他動物的生命演化進程,并從中了解到地球生命的發展經曆。

可在研究相關課題的時候,不少科學家卻發現了一個十分奇怪的現象,那就是自然界中大多數雄性動物交配和排尿是共用一個器官,這究竟是什麼原因?除此以外,将生殖繁衍和排尿的工作任務交給同一個器官負責,又有什麼好處?

生物演變

想要了解這個問題其實很簡單,但最好還是從生物演變開始說起。英國生物學家托馬斯·亨利·赫胥黎在《天演論》中曾提到“物競天擇,适者生存”,或許排尿和生殖的“巧合”就在于适者生存這件事情上。

  • 生存環境的出現

根據放射性年代測定法可知,地球大約在46億年前形成。而在星雲假說中更是表明,形成地球的微行星吸收坍縮後剩下的氣體,冰粒,塵埃等物質,并經過千萬年的成長以後最終形成了原生地球。隻不過在那個年代,地球表面幾乎全是岩漿,根本不可能存在生命。

随着時間的推移,地球表面開始逐漸冷卻凝固,并出現了堅固的岩石。而地球上火山噴發所釋放出的氣體形成了次生大氣,其含量有水汽,氧化碳以及氮氣等等。在這之後,水汽的不斷蒸發加快了地表冷卻的進度,在上萬年的暴雨侵襲下,原始海洋就此出現。

不僅如此,由于太陽光的照射以及暴雨帶走的二氧化碳,整個地球初步具有了出現生命的條件。隻不過在這個時候,所有“生命”都隻能潛藏于海洋之中,根本無法在陸地上存活。畢竟天體存在生命的前提除去水和空氣之外,還有必不可少的磁場保護。

  • 生命進化

現代研究表明,大約在40億年前左右,高能化學反應産生了能夠自我複制的分子,也就是最古老的生命的“胚胎”。在經過了五億年的曆史變遷之後,細菌和古菌開始出現。值得一提的是,也恰好是在這個時間段中,地球磁場開始初步形成,為地球生命提供了一個安全的進化環境。

在這之後,早期的生命體開始出現,它們直接通過太陽能作用對外釋放氧氣,并逐漸積累進入大氣層中,經過了紫外線作用以後,臭氧層正式出現。與此同時,地球上的生命也開始從原核生物逐漸進化為真核細胞生物。等到真核細胞開始不斷分化出不同的功能,并形成多細胞生物之後,生命演化的序幕正式拉開。

事實上,如果按照原始生命的演化曆程來看,生命想要發展到現如今的高度根本不可能。然而在距今5億4200萬年到5億3000萬年之間,寒武紀地層突然爆發出門類衆多的無脊椎動物。

也正是有了這一次大爆發,生物的演變才變得更加精彩。隻可惜時至今日,科學家們依舊不明白此次事件的緣由究竟是什麼。不僅如此,就連達爾文提出的進化論,也會在面對寒武紀生命大爆發事件時毫無用武之地。

進化需求

寒武紀大爆發事件雖然無法解釋,但事件發生以後的發展走向卻可以進行推斷。當衆多生物突然出現在地球上共同生存的時候,自然環境自然會做出選擇。這就像是雙向淘汰制度,因為地球的環境适宜生存,所以生物選擇在地球上出現;可如果生物在生存競争的過程中敗給了環境的演變以及其他生物的争奪,那麼生物自然就會走向末路。

這一點其實很容易理解,人們在面試某一家公司的時候,面試者會為公司的福利,薪酬以及未來發展而來;但在之後的工作過程中,公司也會對人員進行篩選,一旦不符合要求,自然就會被淘汰。雄性動物交配和排尿共用一個器官,其實就是篩選過程中的某一項指标。

  • 節約能量

衆所周知,自然界中所有生物都需要從外界吸收能量來維持自己的生存。食草動物需要從植物上吸收能量,食肉動物需要從食草動物上吸收能量,而植物也同樣需要從光和作用中獲取能量。一旦能量出現缺失,那麼生物滅絕自然是不可避免的。

我們以國寶大熊貓為例,它們其實就已經在地球上存在了百萬年之久。在最開始的時候,熊貓的祖先始熊貓其實是純粹的肉食動物。隻不過為了能夠在環境演變的進程中存活下來,不得已才變成了雜食性動物,這就是吸收能量的一種表現。如果沒有主動進化,改變的選擇,攝入更多的能量,那麼熊貓很有可能已經滅絕。

然而以上這種吸收主要是外界攝入,僅僅隻是滿足這一個條件,其實并不足以支撐動物在自然界中生存。這将像是在沙漠中行走,在保證水源的前提下還要減少自身的消耗才行。如果自身消耗過快,那麼對水源的需求就會更大,死亡幾率也就更大。

正因如此,動物們才會賦予同一個器官兩個不同的工作任務。這樣一來,生物體内的生殖系統和泌尿系統就可以同時工作,僅僅隻需要承擔一重壓力就好。如果以兩個器官來執行不同的工作,那麼生物對能量的需求越大,這就要求生物必須要有足夠的能量攝入才行。

或許在億萬年前生物大爆發的時候,有可能出現過這樣的生物,但随着時間的推移,這樣的生物必定會消失在曆史的長河之中。要知道在最原始的生存壓力面前,所有生物彼此都是競争者。那個年代的生物生存壓力,也絕不是現如今界,們,綱,目,科,屬,種這種劃分可以相提并論的。

  • 減少感染

除去節約能量之外,另外一點就是保證自己的生命安全。動物在自然界之中生存,如果因為感染而生病,基本上就宣布了動物的大限将至。即便是少數能夠憑借強悍的身體素質躲過一劫的動物,也必然會對“感染”二字諱莫如深。

從這一點我們就可以推測,如果身體中多一個器官,其實就相當于多了一個危險入口。一旦細菌感染影響到身體,那麼生物又該如何存活下去呢?要知道物種進化絕不是個體進化,當某一種生物全部都擁有同樣的缺陷時,就注定生物會在接下來的演變過程中處于劣勢地位。在這樣的情況下,被環境淘汰也不過是時間問題。

以我們人類為例,想要理解這件事情其實很簡單。俗話說“病從口入,禍從口出”,原因就是将不好的東西吸收到了自己的體内。而動物們雖然沒有這樣的概念,但如果除去吃進體内的食物之外,還有其他潛在威脅的話,生存的時間自然不可能長久。

事實上,别說是排尿和繁衍共同一個器官,不少動物甚至排洩和繁衍都共用了一個器官。之所以會出現這樣的情況,主要就是為了更好地适應環境的變化和時代的發展。而除了雄性動物是這樣的發展狀态之外,其實雌性動物其實也同樣如此,所有生物的演變規律再一次回到“物競天擇,适者生存”上面。

洩殖腔進化

很多人可能會疑惑,既然是為了節約能量并減少感染的可能性,為什麼不直接共同到一個器官呢?自然界中許多生物都是“雙開口”,那麼有沒有可能直接進入“單開口”階段?在減少能量損耗的同時還可以降低感染的風險。

其實在早期的演變之中,确實有過不少“單開口”的生物。隻不過随着時間的推移,一部分生物逐漸演變成了“雙開口”,而另外一部分生物則一直堅持“單開口”。以我們日常可見的雞為例,它的生殖器官和排洩器官就是合二為一的。也正因如此,隻要是在農村養過雞的人就知道,新下的雞蛋上一般都有雞屎。

在生物學之中,科學家們将這種合二為一的器官稱之為洩殖腔。事實上,我們人類在胚胎發育過程中,最初也是洩殖腔的狀态。隻不過随着胚胎逐漸增長和發育,洩殖腔開始進化,泌尿系統和生殖系統就會逐漸分開。在這之後,人體内各項組織結構各司其職,共同維持生命的運轉。

而許多生物之所以沒有直接進入“單開口”的狀态,其實主要原因在于“雙開口”已經滿足了生存需求。不僅如此,和“單開口”生物相比,“雙開口”生物的生存能力和身體強度也要更強一些。這無關于能量吸收或者減少感染,主要是對外界環境變化的抵抗能力。

要知道在泌尿系統和生存系統共用同一個器官的時候,對生物體内其他器官的負荷就會加重,而這兩種系統本身也會十分的脆弱。在這樣的情況下,與其選擇“單開口”的狀态,不如保持“雙開口”的存活方式。

值得一提的是,自然界之中有一種動物的洩殖腔還有另外的作用,它就是生活在海洋之中的海龜。在人們的傳統影響之中,洩殖腔的主要職責是排洩和繁殖。可對于海龜而言,洩殖腔還可以用來呼吸,也就是人們想象中的用屁股呼吸。

之所以會出現這樣的情況,主要是因為海龜的洩殖腔連接有兩個氣囊,而氣囊纖毛中的大量毛細血管,就能夠幫助海龜進行氣體交換。當海龜将環境中的水吸進洩殖腔之後,毛細血管就會從中吸收氧氣。對于這樣的現象,科學家們也隻能稱贊大千世界,無奇不有。

結語

其實自然界中每一個物種所表現出來的特征,都是經過百萬年的進化演變而來,最終呈現在人們眼前,我們隻需要有一定的了解就好。不僅如此,現代生物所表現出來的生物特征也并不意味着生物進化已經完成。随着時間的推移,物種必然會開始進一步的演變。

事實上,自然界中的任何一種生物,都是帶着競争的壓力在生存。我們人類在之前的發展過程中曾造成過大規模的生物滅絕現象,如今再不能讓同樣的事件發生。生物多樣性的重要程度不必多言,倘若地球上僅剩人類以及人類圈養的一些生物,那将是多麼悲涼。

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