肚脐通到哪 | 混乱博物馆
2017/10/26 21:54:03 大象公会

    

     正如我们反复说过的，一切生物问题都是进化问题，而进化中最大的问题，就是如何用既有结构实现新的功能——或者说历史遗留问题。

     肚脐就是一个最显著的历史遗留问题：像大多数动物一样，脊椎动物生理构造的基本模式是体壁围绕着消化道，我们在胚胎发育之初也是在构造这样的两层管子。

     但是随着羊膜动物登上陆地，我们长出了巨大的卵黄，整个胚胎发育都失去了“平衡”；同时，陆地生活的巨大挑战让我们必须在出生之前就做好一切准备——这也给胚胎发育带来新的机制。

     在本期节目里，你会惊讶地发现，原本以为毫不相关的器官，竟然有如此深厚的渊源。

    

     -文字稿-

     你有没有想过，肚子上这个皱巴巴的小纽，肚脐，究竟通往何处——这个问题追究起来可不简单。

     当然，我们知道肚脐是脐带脱落后留下的痕迹，因为我们是哺乳动物，脐带连着着胎盘，胎儿借此与母体交换物质——但问题是，鸟类也有肚脐，只是孵化后愈合得很平滑罢了。甚至，就连刚出生的乌龟也有肚脐，之后才愈合成铁盘一块。如今所有的陆生脊椎动物中，只有两栖类真的没有肚脐。

     所以肚脐并不完全是胎盘的副产物，不是哺乳动物的特质，我们应该从羊膜动物的共同特征上寻找答案——简单来说：羊膜给我们胚胎发育提供了独立的水环境，将我们同外界隔绝开来，但胎儿的尿总得有个去处，这就麻烦了。

     尿液是我们排出代谢废物的主要形式，尤其是蛋白质代谢产生氨、尿素、尿酸等氮废物，它们留在体内会产生明显的毒害，必须及时排除。

     对于我们的鱼类祖先，这太容易了，氨极易溶于水，呼吸的时候顺便就能从鳃排走——或者说鱼类用呼吸器官撒尿。发育中的胚胎也没有这样的问题，因为鱼卵很小，胚胎发育时产生的氮废物自由扩散就能排除。脊椎动物刚登陆时，两栖动物的卵在水中发育，与鱼类毫无二致，同样是浸在水里的小颗粒，仍然没有问题。

     但从第一批羊膜动物开始，我们的繁殖就脱离了自然水体，为了应对出生后的陆地生活，胚胎必须发育得相当成熟才能降生，格外漫长的卵内发育意味着我们得有巨大的卵黄，而且胎儿在此期间的尿也必须有个去处。

     于是，羊膜动物在卵内发育时就会先后出现3个囊：一个是开始就有的卵黄囊，用来储存胚胎发育的巨额营养；一个是羊膜囊，用来包裹胚胎，提供安全的水环境；还有一个尿囊，专门用来存尿——而卵黄囊和尿囊就是我们长着肚脐的真正原因。

     对于卵生的羊膜动物来说，受精卵贴在巨大的卵黄上，最初的几轮细胞分裂会产生一个小盘子，称为胚盘，接着就逐渐卷起来，将一部分卵黄裹进去，形成未来的消化道，同时发出大量的血管伸入卵黄吸收养分。而随着卵黄中的营养物质被发育中的胚胎吸收，卵黄未被卷入的另一端会腾出一个小空腔，积攒代谢废物，就是尿囊。

     随着胚胎发育，卵黄囊越来越小，尿囊越来越大，但无论如何，这两个囊是从胚胎体内延伸到了体外，连同那些丰富的血管，这必然在胚胎肚子上留下一个洞——这个洞愈合之后就是将来的肚脐了。

     而在我们哺乳动物的胚胎发育中，卵黄虽然非常退化了，但胚胎发育的模式大同小异，我们的胚盘仍然会卷入一部分卵黄发展成肠道，而在末端留下一个空腔发展成尿囊——不同的是，我们那些吸收营养的血管会蔓延到子宫中去，直接从母体那里吸收养分排除废物，并且将这两个囊的体外残余都卷进脐带。

     更重要的是，尿囊在我们体内的部分将会永久地保留下来，其中大部分会萎缩成一根称为“脐尿管”的结缔组织，但还有一部分发育成了膀胱，继续存尿。

     所以我们最后的答案是，肚脐通往膀胱。

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