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圖片來源:pixabay

翻譯 | 魏書豪

審校 | 二七

請在3秒內迅速回答:與大部分靈長類動物相比,你的身體缺少了什麼部件?

發現了嗎?你沒有尾巴。

尾巴哪去了

理論上說,在我們出生以前,都曾有過一條尾巴。

在我們還是個胚胎的時候,大約第6周會臨時長出一根「短尾巴」。這根「尾巴」有十多塊椎骨,但在兩周內,一半的骨骼會被重新吸收,另一半融合形成了尾椎骨。

大自然喜歡多樣性,出於某種原因,極少數人(主要是男性)出生時,還會保留這條胚胎「尾巴」的尖端。這條「尾巴」有血管流通,在某些情況下甚至可以控制「尾巴」上的肌肉運動,但其中找不到任何椎骨。

與各種病變或癌症引發的突起相比,這些殘留的「真尾巴」非常罕見,在醫學文獻中也很少見到。

幸運的是,這些「尾巴」大多數很容易在分娩後通過手術切除——因為「尾巴」太小,沒有多大用處,還會引起不必要的關注。

如果我們都有一條長尾巴,那情況就完全不同了。

我們為什麼沒有尾巴?

大約6600萬年前,一場撞擊可能推動了恐龍的滅絕,不到1000萬年後,小型靈長類動物出現了。

其中大部分就像如今的猴子、狐猴、眼鏡猴和叢猴,它們都有一條很長的尾巴,在樹冠間快速移動時,尾巴或許可以幫助它們保持平衡。

圖片來源:pixabay

隨着時間的推移,其中一些尾巴演化得非常靈活,像一根額外的拇指一樣。事實上,這樣的尾巴非常方便,以至於在兩個獨立的靈長類分支中都分別演化了出來。

不幸的是,大約2000萬年前,一群沒有尾巴的靈長類動物出現了。它們的後代包括大猩猩、黑猩猩、倭黑猩猩和紅毛猩猩。當然,還有我們人類。

最近的一項研究確定了我們失去尾巴的原因:在形成尾巴非常關鍵的基因中,插入了一段被稱為Alu的序列,干擾了原基因的工作能力。

這是由紐約大學幹細胞生物學研究者夏波發現的。夏波對比了6種無尾的猿類和9種有尾的猴的基因組,尋找是哪些突變讓猿類失去了尾巴。

在這個研究里,他偶然注意到了一個叫做TBXT(T-box transcription factor T)的基因。近一個世紀前,俄羅斯遺傳學家娜傑日達·多布羅沃斯卡婭-扎瓦茨斯卡婭(Nadezhda Dobrovolskaya-Zavadskaya)用實驗證明,這一基因的突變可以使老鼠的尾巴縮短。

通過進一步觀察TBXT基因中的Alu片段,研究者覺得它不太可能會發揮作用。但是夏波注意到,實際上有兩個Alu片段相鄰很近。

單獨的Alu序列並沒有什麼「破壞力」,但兩個結合在一起,就能影響TBXT基因的表達。最終,這一突變就讓像我們這樣的猿類失去了尾巴。隨着時間的推移,我們的祖先還演化了其他有助於鞏固這種變化的突變:臀部輪廓變得明顯,尾骨部分逐漸平坦,非常適合坐着、蹲着和用兩條腿大步行走。

明顯的臀部輪廓(圖片來源:pixabay)

雖然這可能解釋了這種變異的作用機理,但還是沒有告訴我們,為什麼多年前猿類祖先中TBXT基因的偶然破壞會在一系列人屬物種中廣泛傳播。

如果人類祖先長着尾巴會怎樣

我們只能推測,為什麼失去尾巴能為我們的祖先帶來生存優勢。

令人驚訝的是,失去尾巴會帶來額外的健康風險:失去尾巴後,嬰兒更容易在出生後發生神經管畸形並暴露脊髓(例如脊柱裂)。因此,失去尾巴一定有另外的重要優勢。

尾巴不僅懸掛在脊椎末端,延伸出體外,它的根部還固定在臀部周圍一些重要的解剖結構中。這些骨骼、韌帶和肌肉可以共同協調,保持平衡,並且(在一些猴子中)實現抓握和移動物體。

所以如果人類有尾巴,我們也需要臀部和肌肉來控制它們。否則,尾巴比一根笨重的、在地上拖來拖去的香腸好不了多少——沒有人想要這樣一根東西。

這將是一個不小的變化。有尾的靈長類動物往往有更長的脊椎和更多的椎骨,以使它們能夠靈活地在樹枝間活動。

圖片來源:pixabay

另一方面,無尾的猿類骨骼肌更發達,腰部較短,脊椎變得堅硬。這給它們帶來了更強健的背部,可以更好地承受跌倒或跳躍的衝擊,或許能為更龐大的身體或快速跳躍到底層樹枝或地面提供便利。

至於那些尾部肌肉,過去的一個假設認為它們現在為我們的腹部器官(如膀胱和腸道)提供支撐。

這樣的結構使我們可以對腸道施加更大的壓力,同時仍然讓所有的組織保持在適當的位置,還能阻止尿液和糞便在無意中排出。

考慮到這一點,如果人類有像猴子一樣的尾巴,我們身體的其他部分就必須做出一些調整:我們需要把盆底肌肉「放回原位」來連接和支持尾巴上額外的肌肉和骨骼。如果還要維持兩足行走的話,這可能會增加患疝氣的風險,也許還會導致失禁。

在我們的祖先演化出雙腳站立和行走的過程中,尾巴的消失有多重要的作用還有很大爭議。但如果我們的祖先沒有放棄這條尾巴,人類可能根本就不會演化到今天的樣子。

封面來源:pixabay

原文鏈接:

https://www.sciencealert.com/why-humans-don-t-have-tails


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