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人类长出尾巴是种怎样的体验?

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图片来源:pixabay
尾巴哪去了
理论上说,在我们出生以前,都曾有过一条尾巴。在我们还是个胚胎的时候,大约第6周会临时长出一根“短尾巴”。这根“尾巴”有十多块椎骨,但在两周内,一半的骨骼会被重新吸收,另一半融合形成了尾椎骨。
大自然喜欢多样性,出于某种原因,极少数人(主要是男性)出生时,还会保留这条胚胎“尾巴”的尖端。这条“尾巴”有血管流通,在某些情况下甚至可以控制“尾巴”上的肌肉运动,但其中找不到任何椎骨。
与各种病变或癌症引发的突起相比,这些残留的“真尾巴”非常罕见,在医学文献中也很少见到。幸运的是,这些“尾巴”大多数很容易在分娩后通过手术切除——因为“尾巴”太小,没有多大用处,还会引起不必要的关注。如果我们都有一条长尾巴,那情况就完全不同了。
我们为什么没有尾巴?
大约6600万年前,一场撞击可能推动了恐龙的灭绝,不到1000万年后,小型灵长类动物出现了。其中大部分就像如今的猴子、狐猴、眼镜猴和丛猴,它们都有一条很长的尾巴,在树冠间快速移动时,尾巴或许可以帮助它们保持平衡。
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图片来源:pixabay
随着时间的推移,其中一些尾巴演化得非常灵活,像一根额外的拇指一样。事实上,这样的尾巴非常方便,以至于在两个独立的灵长类分支中都分别演化了出来。不幸的是,大约2000万年前,一群没有尾巴的灵长类动物出现了。它们的后代包括大猩猩、黑猩猩、倭黑猩猩和红毛猩猩。当然,还有我们人类。
最近的一项研究确定了我们失去尾巴的原因:在形成尾巴非常关键的基因中,插入了一段被称为Alu的序列,干扰了原基因的工作能力。这是由纽约大学干细胞生物学研究者夏波发现的。夏波对比了6种无尾的猿类和9种有尾的猴的基因组,寻找是哪些突变让猿类失去了尾巴。
在这个研究里,他偶然注意到了一个叫做TBXT(T-box transcription factor T)的基因。近一个世纪前,俄罗斯遗传学家娜杰日达·多布罗沃斯卡娅-扎瓦茨斯卡娅(Nadezhda Dobrovolskaya-Zavadskaya)用实验证明,这一基因的突变可以使老鼠的尾巴缩短。通过进一步观察TBXT基因中的Alu片段,研究者觉得它不太可能会发挥作用。但是夏波注意到,实际上有两个Alu片段相邻很近。
单独的Alu序列并没有什么“破坏力”,但两个结合在一起,就能影响TBXT基因的表达。最终,这一突变就让像我们这样的猿类失去了尾巴。随着时间的推移,我们的祖先还演化了其他有助于巩固这种变化的突变:臀部轮廓变得明显,尾骨部分逐渐平坦,非常适合坐着、蹲着和用两条腿大步行走。
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明显的臀部轮廓(图片来源:pixabay)
虽然这可能解释了这种变异的作用机理,但还是没有告诉我们,为什么多年前猿类祖先中TBXT基因的偶然破坏会在一系列人属物种中广泛传播。
如果人类祖先长着尾巴会怎样
我们只能推测,为什么失去尾巴能为我们的祖先带来生存优势。令人惊讶的是,失去尾巴会带来额外的健康风险:失去尾巴后,婴儿更容易在出生后发生神经管畸形并暴露脊髓(例如脊柱裂)。因此,失去尾巴一定有另外的重要优势。
尾巴不仅悬挂在脊椎末端,延伸出体外,它的根部还固定在臀部周围一些重要的解剖结构中。这些骨骼、韧带和肌肉可以共同协调,保持平衡,并且(在一些猴子中)实现抓握和移动物体。
所以如果人类有尾巴,我们也需要臀部和肌肉来控制它们。否则,尾巴比一根笨重的、在地上拖来拖去的香肠好不了多少——没有人想要这样一根东西。这将是一个不小的变化。有尾的灵长类动物往往有更长的脊椎和更多的椎骨,以使它们能够灵活地在树枝间活动。
另一方面,无尾的猿类骨骼肌更发达,腰部较短,脊椎变得坚硬。这给它们带来了更强健的背部,可以更好地承受跌倒或跳跃的冲击,或许能为更庞大的身体或快速跳跃到底层树枝或地面提供便利。至于那些尾部肌肉,过去的一个假设认为它们现在为我们的腹部器官(如膀胱和肠道)提供支撑。
这样的结构使我们可以对肠道施加更大的压力,同时仍然让所有的组织保持在适当的位置,还能阻止尿液和粪便在无意中排出。考虑到这一点,如果人类有像猴子一样的尾巴,我们身体的其他部分就必须做出一些调整:我们需要把盆底肌肉“放回原位”来连接和支持尾巴上额外的肌肉和骨骼。如果还要维持两足行走的话,这可能会增加患疝气的风险,也许还会导致失禁。
在我们的祖先演化出双脚站立和行走的过程中,尾巴的消失有多重要的作用还有很大争议。但如果我们的祖先没有放弃这条尾巴,人类可能根本就不会演化到今天的样子。
翻译:魏书豪
审校:二七
引进来源:sciencealert
本文来自:中国数字科技馆
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