地球上,哺乳動物的生殖系統為何都在身體後半部分?

2020-05-12 科學黑洞

按照現在的主流科學觀點,宇宙在138億年前誕生,由一個無限緻密的奇點先減速膨脹再加速膨脹,目前可觀測宇宙範圍直徑已經達到了930億光年。而在這個可觀測宇宙直徑範圍內目前科學家推測有2萬億個星系,銀河系就是其中很之一。

地球上,哺乳動物的生殖系統為何都在身體後半部分?


在距離銀河系中心超大質量黑洞2.6萬光年的獵戶臂上,有一顆普通的黃矮星,在這顆恆星周圍有八科大行星在繞其運動,在距離這顆恆星第三遠的軌道上一顆藍色星球在38億年前誕生了生命。按照達爾文的生物演化論,目前地球上的870多萬個已知物種,都曾有著共同的祖先,當然這需要追溯至地球證明誕生的初期。

地球上,哺乳動物的生殖系統為何都在身體後半部分?


地球上的生物主要分為三大類:動物、植物、微生物,在動物的大家庭中又屬哺乳動物演化的最成功,具備成熟的身體構造和功能。不知道大家是否思考過這樣的問題,為什麼哺乳動物的生殖系統都在身體的後側哪?到底是由什麼所決定的?

哺乳動物顧名思義可以通過乳腺分泌乳汁來哺乳幼體,這是這類動物名字的由來。哺乳動物可以發展到今天這種局面,和恐龍的滅絕有著絕對的關係,要知道6500萬年前一顆直徑10公裡的小行星撞擊到地球表面,導致在地球上統治了1.6億年的恐龍最終滅絕。科學家發現在恐龍滅絕之後,哺乳動物發展速度空前的快,在大約1000萬年內就迅速地填補了恐龍滅絕的空缺,在資源和空間上獲得了足夠大的優勢,哺乳動物迎來了大發展時代。

地球上,哺乳動物的生殖系統為何都在身體後半部分?


但追溯至恐龍時代尚無法解釋哺乳動物的生殖系統問題,這意味著哺乳動物目前的身體構造並非是短期內形成的,需要追溯至更早的時期。

地球上生物史雖然有三十多億年,但一直以來都沒有得大的發展,最早期簡單的生命根本沒有生殖系統,它們的傳宗接代靠的可能是無性繁殖直接把自己一分為二,但是必須要有一個口器可以用來進食,同時也兼具著排洩身體廢物的作用,例如這個遠古脊索動物身長僅僅5cm,只有一個口器用來進食和排洩,它們生存在5億多年前。

地球上,哺乳動物的生殖系統為何都在身體後半部分?


但這樣的進食和排洩方式好像並不那麼高明,隨著發展進化在身體的另外一段出現了專門排洩的出口,因為為了更加利於身體對食物的消化,因此進食口和排洩口自然而然會在身體兩端。那麼問題來了,哪一端作為頭部來帶領整個身體前進哪?其實道理就是那麼簡單,任何生物都有生存的本能,想要持續性的生存就需要尋找食物填飽肚子,那麼進食口一段作為頭部自然最好不過了,那麼排洩口一段自然就是尾部了。

地球上,哺乳動物的生殖系統為何都在身體後半部分?


而有性生殖出現之後需要有新的出口,那麼在最初的時候只能是二選其一,和排洩口共有出口,就像現在的鳥類動物,它們的洩殖腔既能用來排汙也可以用來下單(卵),因此很多時候雞蛋上都會沾上雞糞。

這樣共用的方式總歸是不那麼高級,生物的進化之路大體上是生命起源於原始海洋,在海洋中不斷的發展進化,最終達到一定程度,由於某些驅動力水生動物開始逐漸的登陸,當然這個過程可能是非常漫長的。其中主要的代表就是硬骨魚類,它們的鰭部基礎有著發達的肌肉,同時魚鰭也變成了有骨支撐的肉鰭,這有利於它們上岸覓食。

地球上,哺乳動物的生殖系統為何都在身體後半部分?


這類型的魚類被古生物學家認為是陸地四肢動物的祖先,包括恐龍甚至人類都是如此,到這個時期生物的基本結構已經形成了,當它們爬上陸地不斷的發展進化,四肢出現之後生殖系統不會有太大的改變,生殖器官的位置更不會變動。並且生殖系統在身體的後半部分兩腿之間可以起到很好的保護作用。

其實還有一點要注意生物的生殖系統位置要早於腿出現,在海洋動物尚未登陸之前就已經能早早形成了相對穩定的生體構造,而腿的出現不過是為了適應陸地上的生活。最開始的陸地生物四足脊椎動物大多是採用卵生的形式,這也是從海洋生物尚未登陸之前繼承而來的習慣。

地球上,哺乳動物的生殖系統為何都在身體後半部分?


但陸地上排卵不像是在海洋中,因此都需要堅硬的外殼來進行保護,同時還容易被其它動物偷取,因此母獸的孵化保護時間就要更久,那麼就沒有時間去尋找食物填飽肚子。而哺乳動物傾向於讓胚胎在身體內發育成型,並且儘可能多的時間去發育完善,這樣也節省了孵化的時間。在自然界中的生存,有了更大的競爭能力。

地球上,哺乳動物的生殖系統為何都在身體後半部分?


這也是在恐龍滅絕之後,哺乳動物快速發展起來的原因所在,因為自然生存競爭的能力較強,迅速的佔據了因恐龍滅絕讓出的空間和資源,最快速度的發展起來。其實生物的進化都是有著「最優解」的,生物體對稱型居多,生殖系統最佳的位置就是身體後半部分,這不僅有利於起到保護的作用,還更加有利於交配習慣。

地球上,哺乳動物的生殖系統為何都在身體後半部分?


野生動物在交配的時候可能是警惕性最弱的時候,在危機重重的自然界它們需要時刻警惕可能到來的危險,因此必須要保持隨時可以逃跑或者發動攻擊的姿態,那麼結果也就不言而喻了。


文/科學黑洞,圖片來源網絡侵刪。

相關焦點

  • 地球上哺乳動物,「生殖系統」為什麼在身體後部分,而不是在前?
    地球上的生物主要分為三大類:動物、植物、微生物,在動物的大家庭中又屬哺乳動物演化的最成功,具備成熟的身體構造和功能。不知道大家是否思考過這樣的問題,為什麼哺乳動物的生殖系統都在身體的後側哪?到底是由什麼所決定的?哺乳動物顧名思義可以通過乳腺分泌乳汁來哺乳幼體,這是這類動物名字的由來。
  • 為什麼哺乳動物的生殖系統都是長在兩腿之間?
    不知道你有沒有發現,大多數生物都呈對稱性分布,而生殖系統恰恰就在身體的中軸線上,兩腿之間的位置。那這究竟有什麼說法嗎?哺乳動物的身體分布根據達爾文的演化論我們知道,生物是一步步演化成今天的模樣。此時生物的身體的後半部分的中央位置就出現了一個開口,也就是在現在哺乳動物腿部中央的位置有了一個開口。
  • 進化出獨立的生殖系統,恐龍滅絕之後,哺乳動物成為新的地球霸主
    2.05億年前,似哺乳動物開始出現,然而直到180萬年前,哺乳動物才進化成熟,和昆蟲、海洋生物等相比,哺乳動物的身體結構一致,可以說是按照一個模版進化出來的生物,我們甚至可以將這個範圍擴大到脊椎動物,它們也都是由一個模式進化而來,無論是狗也好,蜥蜴也好,恐龍也好都是一樣的。
  • 動物所突破哺乳動物同性生殖障礙
    然而對於高等哺乳動物,無論孤雌生殖或孤雄生殖都不存在。科學家們人工構建出的孤雌或孤雄胚胎均在發育早期死亡。在爬行類和兩棲類不存在、而在哺乳類進化出來的印記基因被認為是阻礙哺乳動物同性生殖的重要因素。目前已經發現的印記基因超過100個,隨機分布於染色體的數十個區段上,表達模式由印記控制區段的差異甲基化來控制。
  • 哺乳動物孤雌生殖孤雄生殖獲成功
    哺乳動物孤雌生殖孤雄生殖獲成功        將對基因疾病研究產生潛在巨大影響        日前,中國科學院動物研究所胡寶洋研究員、周琪研究員和李偉研究員帶領的團隊合作,對單倍體胚胎幹細胞進行印記基因修飾,在對其進行複雜胚胎操作後,得到了世界上首隻雙父親來源的小鼠,以及性狀正常的雙母親小鼠
  • 【光明日報】哺乳動物孤雌生殖孤雄生殖獲成功
    日前,中國科學院動物研究所胡寶洋研究員、周琪研究員和李偉研究員帶領的團隊合作,對單倍體胚胎幹細胞進行印記基因修飾,在對其進行複雜胚胎操作後,得到了世界上首隻雙父親來源的小鼠,以及性狀正常的雙母親小鼠。相關工作日前發表在國際學術期刊《細胞-幹細胞》上。地球生命在千百萬年的進化中,高等動物早已進化出了有性生殖這種更高級的生殖方式。
  • 中國科學家全球首次實現哺乳動物孤雄生殖
    我們所在的這顆藍色星球上,每個角落裡似乎都有生命的存在。無論在進化樹上處於哪個位置,維持種族的繁衍是所有生命體都要必須面對的頭等大事。 最簡單的生命體——病毒,需要藉助宿主細胞進行擴增和繁殖;細菌和部分植物採用孢子繁殖,這是一種簡單的無性生殖;蜜蜂和螞蟻則採用孤雌繁殖,僅靠種群中的雌性就能繁育後代;而處於進化樹頂端的哺乳動物則採用有性生殖,這種精子和卵子結合的生殖方式既能夠保證群體基因組的穩定,又能通過基因重組推動物種的進化
  • 中國科學家首次實現哺乳動物的孤雄生殖
    中科院動物研究所的李偉課題組、周琪課題組和胡寶洋課題組聯合在《細胞—幹細胞》上發表論文,宣布首次實現了哺乳動物的孤雄生殖。由兩隻雄性小鼠基因結合產生的後代,第一次有機會呼吸這個世界的空氣——雖然只有短短兩天。  「這項研究證明哺乳動物孤雄生殖的主要障礙正是印記基因,並且首次證實我們可以跨越這些障礙。」
  • 中國科學家首次實現哺乳動物的孤雄生殖
    孤雄生殖小鼠首次降臨人世。 中國科學報 圖距離下一個光棍節還有一個月,兩隻公老鼠喜獲結晶的消息就在朋友圈裡炸了鍋。中科院動物研究所的李偉課題組、周琪課題組和胡寶洋課題組聯合在《細胞—幹細胞》上發表論文,宣布首次實現了哺乳動物的孤雄生殖。
  • 人類和地球上所有其它生物都有生殖隔離?這意味著什麼?
    或者說,人類和尼安德特人並沒有存在生殖隔離。那麼問題來了,人類現在是否與所有生物都存在生殖隔離呢?這樣的課題很少有人會去研究,但可以肯定的是,人類的DNA與其他動物的DNA已經存在巨大差異,基本不可能進行雜交。
  • 人類生殖的自然性和社會性,有性生殖與無性生殖
    哺乳動物屬於有性生殖,而人類屬於哺乳動物,理論上講,人類也屬於「有性生殖」。而作為地球上唯一的智慧生物,人類似乎具有超控一切的本領,克隆技術,讓能使人類讓只能「有性生殖」的物種實現「無性生殖」。這是社會進步和科技發展的產物,而人類的社會性對人類生殖的影響遠不止於此。
  • 為何自然界中的雄性生物,排洩器官和生殖器官,會進化成同一個?
    ,實際上動物的進化都是環境被迫的。自然界中的動物是不可以選擇進化方向的,當然大自然界中沒有直接的證據,說出哪一種生物能必然在地球上生存下去。說完生物的進化,我們再說一開始提出的理論,對於動物而言進化是它們必須要做的事情,一些哺乳動物在進化的過程,會用同一器官用來排洩和生殖,比如蛔蟲、鳥類生物、兩棲生物等等。
  • 如果地球上不同的物種之間,沒有生殖隔離會怎麼樣?
    在生物學中,可以通過「生殖隔離」的概念來對物種的種類進行區分,從而達到定義物種的目的,我們知道,目前我們對地球生物的分類,採用的是域、界、門、綱、目、科、屬、種的分類方式,對於親緣關係較近的、具有生殖隔離的不同物種,則至少可以從種和亞種上對其主要特徵、行為方式和生理特徵等進行細分,從而使我們對地球上整個生物世界的認知更加多樣化和豐富化。
  • 不同膚色的人種,在漫長的進化史中,為何沒有生殖隔離
    大自然對所有的物種都有一個保護機制,這個保護機制就是生殖隔離。不同物種之間,沒有辦法孕育後代。如果沒有生殖隔離的情況下,整個地球很有可能都會陷入混亂中。不同物種的基因雜交,將會產生很多千奇百怪的物種,這種情況並不利於整個大自然的和諧。因此生殖隔離的存在,其最終目的不僅僅只是保護不同物種,更重要的是也是維持大自然這種獨特的平衡。
  • 如果人與動植物沒有生殖隔離,世界上的生物會有多奇葩?
    如果世界上所有的生物都沒了生殖隔離,可能會發生以下這些情況。 出門上班要遲到時,在網約車平臺打了一輛車,結果被半人馬騎士接單了,他跑過來問:「是你叫的車嗎?」
  • 如果地球上的動物都沒有了生殖隔離,會發生什麼?
    地球上所有生物沒有了生殖隔離將會是很恐怖的,屆時一些我們聞所未聞的生物將會出現在地球上,比如我們常說的美人魚、鮫人等傳說中的生物,只需要人與魚雜交、人與鯊魚雜交就會出現,不過,它們的出現,可能是一場噩夢。什麼是生殖隔離?要知道沒有了生殖隔離,地球會怎麼樣?
  • 為什麼許多雄性的生殖器官和排洩器官是同一個?
    就拿6500萬年前的小行星撞擊地球來說,當時地球的霸主是恐龍,但是恐龍的塊頭較大,耗能和耗氧量都比較大。但是小行星撞擊地球後,掀起了巨大的煙塵,遮擋住了陽光,地球的環境變得十分惡劣,植物無法進行光合作用,導致植物大量死亡。於是,食草恐龍大規模死亡,進而影響食肉恐龍,導致食肉恐龍也大規模死亡。而當時哺乳動物的祖先體型小,耗能少,躲過了那場危機。
  • 什麼是生殖隔離?為何黃種人、白種人、黑種人之間沒有生殖隔離?
    我們能夠看到,如今的不同人種之間,除了相貌上的某些特徵和膚色不同之外,就沒有其他的區別了。不同的人種之間也能夠結婚,生下來的孩子也都很健康。這是為什麼呢?不同人種間為何產生生殖隔離?導致生殖隔離的最直接因素往往是因為地理因素,長期的地理隔離會導致出現生殖隔離。我們都知道,早期的板塊運動讓地球大陸分成了許多部分,形成了海洋和高山。同一物種因為板塊運動被迫分開。或者因為物種遷徙的原因,物種之間不能夠進行生殖活動。長期以往下去,基因在複製的過程當中,偶爾會發生基因複製錯誤的現象,會發展成為基因突變。
  • 為何所有的生物,都與人類存在生殖隔離?我們真的是天選之子嗎?
    其實,在如今,人類的幹預下已經出現了很多本不會出現的物種,比方說獅虎獸、虎獅獸等等,在自然界中,動物們都會嚴格遵守大自然的發展規律,避免自己的血統被玷汙,只不過在人類開始幹預後,一切才被打破,當然,這些非自然生產下來的物種,也都存在殘缺,而且存活率極低。為何人類和所有的物種之間,都存在生殖隔離?或者說,為何物種和物種之間,都存在生殖隔離?
  • 動物普遍存在生殖隔離,不能生育後代,人類為何沒有
    在過去了幾十萬年後,兩邊的猿人在樣貌上已經出現了差異,東邊的更像人類,西邊的更像猿猴,兩邊已經不是同一個物種了,出現了生殖隔離。這麼長的隔離帶意味著兩個族群不會再有交集,兩邊不同的環境會潛移默化地改造他們的身體。受到環境等因素的刺激,兩者體內的基因發生了不同程度不同方向的變異,並且可以遺傳。當他們體內的變異基因數量足夠後,就會產生排斥性,兩者就會形成生殖隔離。