人類若想進化出翅膀,需要付出什麼代價?看完你可能不願去飛翔

2020-12-09 俗夫論科學

人類要想飛翔,需要付出什麼代價?生理上分析,沒幾個人願意接受

筆者:龍葵草

莊子在《逍遙遊》中說道:「夫列子御風而行,泠然善也。」由此可見,古人很早就嚮往飛上天空的體驗。一直以來,鳥類被認為是自由的象徵,因為它們只要揮揮翅膀就能飛到它們想去的地方。強如人類這樣創造出燦爛的文明,還是需要飛機、輪船等交通工具來跨越長遠距離。如果想要飛上天,飛機和火箭是必不可少的。

那麼人類是否能夠在未來的進化中,獲得飛翔能力呢?縱觀如今自然界所有的哺乳動物,只有蝙蝠具有真正的飛行能力,其它的哺乳動物要麼只會短距離滑翔,要麼連滑翔都不會。鳥類之所以掌握飛行技能,是因為它們長出了一對翅膀。然而蝙蝠並沒有長出翅膀,而是在前肢和身體側邊長出了翼膜。

雖然翼膜和翅膀在外形和構造上存在較大的差異,但是兩者利用的空氣動力學原理是一樣,因此蝙蝠能和鳥類一樣進行長遠距離的飛行。雖然人類自身不具備這樣的身體條件,但是我們擁有一個充滿智慧的大腦,在觀察蝙蝠飛行的過程中掌握了它飛行的秘訣,並根據秘訣研發出了翼裝,從而讓穿上翼裝的人有機會體驗一次自由飛翔的感覺。

相信大多數人在網絡上都看過翼裝飛行的圖片或視頻,看上去這項運動很刺激,但實際上它是一項極限運動。什麼是極限運動?首先你要有足夠的膽量去嘗試,其次你的身體條件必須允許你承受巨大的刺激,再者你需要接受專業的訓練。想要嘗試翼裝飛行,就必須達到以上三個條件,很多人連第一個條件都達不到。

因為據說翼裝飛行的速度可以達到每小時200多公裡,想像一下自己在保護或支撐的情況下高速飛行,想想都讓人感到害怕。根據不完全統計,翼裝飛行的死亡率在3%~5%左右,由此可見這還是一種存在風險的極限運動。這樣看來,翼裝飛行無法滿足一個普通人的飛翔夢想,那麼人類在未來的演化中是否有機會掌握飛行能力呢?

換而言之,人類如果想要像鳥類那樣自由地飛行,需要滿足什麼條件呢?要回答這個問題,我們首先需要了解什麼因素支持了鳥類的飛行,首先是鳥類發達的肌肉和特殊的胸骨結構。如果你有觀察鳥類的胸部,就會發現它們的胸部普遍突出,這是因為它們的胸骨中有一個胸骨突。

經研究,鳥類的骨架結構一環扣一環,它的翅膀和軀幹由肩胛骨連接起來,而突出的胸骨聚集了大量用於發力的肌肉。如果人類想要擁有鳥類的這套骨骼結構,那麼勢必會導致胸骨畸形,俗稱「雞胸」。即使人類的胸骨真的能朝著雞胸的方向發展,還需要生長出大量的肌肉,尤其是胸大肌。

解剖研究分析,鳥類的胸大肌重量達到了體重的三分之一甚至更多,其中存在大量的肌肉細胞。這些肌肉細胞在其它部位的帶動下提供力量,讓鳥類能夠以更高的頻率振動翅膀。曾有科學家做了一項有趣的計算,一個120斤重的人想要像鳥類那樣飛起來,首先需要增重60斤的肌肉,而且增重的肌肉主要會分布在胸部和背部。

除了要付出雞胸、增重等代價之外,人類還需要提高體內的新陳代謝速率。研究發現,鳥類的平均體溫超過40攝氏度,而且心跳速度明顯比人類的心跳速度快。正常人的心跳速度是每分鐘60~100次,而不會飛行的公雞心跳速度達到了每分鐘300次。體溫和心跳速度的上升是新陳代謝加快的結果,總而言之人體需要提高新陳代謝速率。

那麼這一變化會引起什麼影響呢?人是恆溫動物,參與體溫調節的器官和系統有很多,因此如果體內溫度升高了,那麼牽一髮將會動全身,相關器官和部位的生理機制要進行適應,如果適應不了就會導致器官損壞等問題。這就相當於給一部年代已久的二手車裝上最新最快的發動機,二手車可能會承受不了而出現故障。

如果還是想要讓身體進化成掌握飛行能力的形態,那麼筆者建議參考大黃蜂的形態,因為大黃蜂的前半部分就是為了飛行而進化出來的,這樣一看,你還想朝著這個方向進化嗎?實際上現在我們的交通已經十分發達,上千公裡的旅程可以坐火車坐飛機,上百公裡的旅程可以坐高鐵,百公裡內可以坐地鐵公交,沒有必要為了體驗飛翔的感覺而付出如此大的代價。

以上討論的是在不廢掉雙手的情況下掌握鳥類飛行的能力,如果要讓雙手演變成翅膀,人類則會付出更多代價。人類文明是靠雙手勞動創造出來的,個人的生存也必須依靠雙手的勞動,一個人丟失了雙手,其生活基本很難自理。

因此我們不必羨慕鳥類擁有飛翔的自由,它們為了獲得這一能力也做出了犧牲。從進化論的角度來看,自然界中任何一種動物都必須經過自然選擇的作用才能存活下來,人類不僅存活了下來,而且還變成了地球上唯一的高等智慧生物,創造出了璀璨的文明,這也是自然選擇的作用。

任何一種動物的身體構造都不是完美的,各有優點,也各有缺點,但是最適合的才是最好的。對於人類來說,雙手比翅膀更適合我們,在雙手十指的勞動下,我們生產了更多的食物、建造了更多房屋、演奏出美妙的樂曲,這些讓人類社會變得更加豐富精彩,也讓人類有別於自然動物成為文明的物種。

當然我們也可以展望未來,在人工智慧、仿生醫學幫助下,人類實現超級英雄電影中的情節,穿上飛行裝備,在意念的控制下實現飛行自由。這種在科技上的追求不比在身體上的追求更令人期待嗎?

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