從前丑勤!從前华嘹!從前!
歷史——高深莫測的确封,漆黑一團的歷史除呵!
沉睡的尸骨和歷史的影子!
歷史——無限偉大的歷史爪喘!
今天的一切颜曾,都是歷史造就的嗎锋拖?
——-瓦特?惠特曼(Walt Whitman ):《印度之路》
多曰來天氣一直陰雨不晴壕翩,倒霉的電視氣象預報員費爾走進餐廳時, 再次經(jīng)歷了電影《圣燭節(jié)》中的故事。他又遇到一個客人正被食物嗆住捎泻。他已經(jīng)多次見過這種場面侦鹏,他平靜地走到喘不過氣來的客人背后诡曙, 伸出手來抱住他,用力猛烈地擠壓他的胃部略水,把食物擠了出來价卤。客人能 夠呼吸了渊涝。他的生命被費爾用漢姆李奇手法挽救了慎璧。
每年,十萬人中有一個被嗆死跨释。這個死亡率與交通事故相比是微不足道的胸私。嗆死,不僅是人類進化史中一直存在的一種死亡原因鳖谈,而且所有脊椎動物都有這一設(shè)計上的毛病岁疼。我們的嘴長在鼻孔的下方,但在頸部和胸腔缆娃,食管是在氣管的后面捷绒,以致空氣的通道和食物的通道在咽喉交叉瑰排。一旦食物堵住了交叉路口,或者走錯了路疙驾,空氣就不能從肺里進出凶伙。所以,吞咽的時候它碎,反射機制關(guān)閉氣管的開口不讓食物竄入函荣。不幸, 反射機制的運轉(zhuǎn)不可能完美無缺扳肛,有反射失靈的時候傻挂,“食物走錯了路”。為了應付這種偶然事件挖息,我們有一種防御:嗆咳反射金拒,一套精確 的、協(xié)調(diào)的肌肉收縮和氣管收縮活動套腹,制造一種爆炸性的呼氣绪抛,用力趕出走錯了路的食物。萬一這個嗆咳機制不成功电禀,堵在氣管里的食物沒有能夠出去幢码,就會窒息而死——除非,費爾在這個關(guān)鍵的時刻恰好來到身邊救你一命尖飞。
應當說症副,如果把呼吸和吞咽的通道分開,不讓它們交叉政基,要比安排這種交通管制措施和后備的嗆咳機制要簡單可靠得多贞铣。這樣一種交叉的安排,有什么必要的理由嗎沮明?答案非常簡單:沒有辕坝。這是一個歷史遺留問題,沒有任何功能上的意義荐健。在大氣中呼吸的脊椎動物酱畅,從兩棲類到哺乳類都背上了這個兩條通道交叉的歷史包袱。而昆蟲和軟體動物的呼吸道和消化系統(tǒng)就有著完全分開的比較明智的安排摧扇。
我們的呼吸消化交通問題是從一個古老的祖先開始的,一個很小的蟲樣的動物以微生物為食物挚歧,在嘴的后面通過一個篩網(wǎng)狀區(qū)域把水濾出這個動物小到還不需要一個呼吸系統(tǒng)扛稽,溶解在水中的氧從它的體表比較容易地被動擴散,基本上滿足了它的呼吸需要滑负。后來在张,在進化過程中用含, 身體長大了,被動擴散不能充分滿足帮匾,就演化出呼吸系統(tǒng)來啄骇。
如果進化是像現(xiàn)代工程項目那樣經(jīng)過專家論證設(shè)計,這個新的呼吸系統(tǒng)應當是一個重新設(shè)計過的全新的系統(tǒng)瘟斜。但是缸夹,進化是邊施工,邊設(shè)計的螺句,事先沒有經(jīng)過論證虽惭。它總是對已經(jīng)存在的東西做一點小修小改。 消化系統(tǒng)前端的食物篩已經(jīng)安排了一個很大的水流通過的面積蛇尚。不需要 特別的改造芽唇,就能夠做一對鰓,讓水流通過取劫,提供體內(nèi)外氣體交換的場所匆笤。以后增加的呼吸能力都是從這個食物篩慢慢地作一些修改產(chǎn)生的。 在長期的進化過程中逐漸積累起的一些效率稍微高一點的非常稀罕的突變谱邪。消化系統(tǒng)的一部分就這樣增加了一種新的額外的功能——呼吸炮捧。而 這時已經(jīng)來不及考慮后來會在賓夕法尼亞酒店圣燭節(jié)發(fā)生的麻煩。今天虾标, 這種篩蟲期的動物仍可見于與現(xiàn)代脊椎動物最接近的非脊椎動物親緣之 中寓盗,它們的消化和呼吸系統(tǒng)是合在一起的。如圖9-1所示璧函。
很久以后傀蚌,演變成空氣呼吸,引起了某些使我們現(xiàn)在后悔的其他進化過程蘸吓。當一部分呼吸區(qū)域改變形成肺的時候善炫,它從通向胃的食道下面分離出去,演變出另外一個空氣呼吸的開口來库继,同時也就就地取材地利用了現(xiàn)成的箩艺、位于上面的嗅覺器官鼻孔,而不再在頸前打另外一個孔宪萄。 所以氣流的開口在口腔的上方艺谆。空氣便只好在口咽的后部經(jīng)過食道前方
于是一條很長的雙重功能的通道逐漸縮短到只留下一個危險的交叉道口拜英,然后我們和所有的髙級脊椎動物都背上了這個歷史包袱静汤。脊椎動物都不可避免地有被食物嗆著的可能。達爾文在1859年指出,從純功能的觀點看:
進入氣管分支出來的地方再進人肺虫给。這就是肺魚階段的情形藤抡,見圖9-2。
很難理解這種奇怪的事實:我們呑下的食物一定要從氣管 開口的上面通過抹估。這樣有落入肺里的危險缠黍,且不說那關(guān)閉聲門的漂亮的發(fā)明。
我們確實要比其他哺乳動物還要倒霉药蜻,因為我們?nèi)祟惡韲档慕煌▎栴}又因為要便于說話而更加復雜化了瓷式。你曾經(jīng)留意過馬是怎樣飲水的嗎?
它把嘴放進水里飲水時并不停止呼吸。因為從它的鼻子的開口到氣管的開口有一道很好的護欄谷暮,一條嵴樣的護欄把呼吸道和消化道隔開蒿往。因此, 當馬吞咽時,它可以利用這個護欄左邊或者右邊的空隙呼吸湿弦。而人類為了說話瓤漏,氣管的開口移到咽的更后方,從而使這條護欄不能連接起來颊埃。 至少在成年之后如此蔬充,只有嬰兒在初生后的幾個月里可以同別的哺乳動 物一樣同時吞咽乳汁和呼吸。一旦開始為說話作準備咿呀學語班利,就不能再像馬那樣飲水饥漫。人之所以容易被嗆,反映了一種古老的適應不好的遺留問題又被很久之后的一種妥協(xié)方案進一步惡化罗标。
功能不佳的身體設(shè)計
還有許多嚴重的設(shè)計上的缺點使我們?nèi)菀装l(fā)生醫(yī)學問題庸队。也許最常被提到的是內(nèi)外倒置的視網(wǎng)膜。脊椎動物的眼球是從一種很小的透明的祖先皮膚下面的光敏感性細胞開始進化的闯割。供應這些光敏感細胞的血管和神經(jīng)來自外側(cè)彻消。對于一個透明的身體說來,來自這個方向也沒有什么 不好宙拉,也很不錯”錾校現(xiàn)在,億萬年之后谢澈,光仍然必須透過這些血管和神經(jīng)才能到達視網(wǎng)膜上的對光敏感的柱細胞和錐細胞前面煌贴。視網(wǎng)膜的神經(jīng)和血管集成一束必須穿出眼球才能回到大腦去。在視神經(jīng)血管穿過視網(wǎng)膜的孔上锥忿,就不能有柱細胞和錐細胞牛郑。這便是視野的盲點。要演示盲點敬鬓, 閉上你的左眼淹朋,右眼直視前方的鉛筆尖灶似。逐漸向右邊移動鉛筆,不要讓 右眼踉著轉(zhuǎn)瑞你。鉛筆尖在正前方偏右約二十度處消失。左眼的盲點也在正 前方偏左約二十度的地方希痴。
視網(wǎng)膜上的血管又造成另一個問題者甲。它們的影子造成一個肓點網(wǎng), 為了克服它砌创,我們的眼球經(jīng)常作小幅度的擺動以便在幾分之一秒的時間里掃描整個視野里略微不同的部分虏缸,把這些盲點、盲點網(wǎng)都看一下嫩实,讓大量的信息在大腦中處理刽辙,形成一個完整的影像。我們的眼睛只能間斷 地看到某個物體甲献,但我們以為我們能夠連續(xù)地用兩個眼睛不斷地看到它宰缤。 為了把這種有用的錯覺演示出來使你信服,找一間暗室晃洒,把鋼筆手電的 發(fā)光端壓在你閉上的眼瞼上慨灭,慢慢地移動它。當光照恰好對準的時候球及,你 就可以看到供應網(wǎng)膜的復雜的互相平行的小動脈和靜脈系統(tǒng)(見圖9 -3)氧骤。
在脊椎動物,這種視網(wǎng)膜的反置是一種普遍存在的沒有功能意義的缺陷吃引。與不幸的呼吸和消化通道交叉一樣筹陵,是一個歷史遺留問題。一個只存在于脊椎動物的歷史遺留問題镊尺。魷魚眼球的神經(jīng)和血管來自后面朦佩, 設(shè)計就比較合理。魷魚不需要發(fā)明一種克服錯誤設(shè)計造成的黑影的機制鹅心, 也不必為進食干擾呼吸而煩惱吕粗。魷魚和別的軟體動物有它們自己的一套功能不佳的歷史遺留問題。
我們的反裝的視網(wǎng)膜不僅僅造成了輕微的光感障礙旭愧,它還有一系列特殊的醫(yī)學問題颅筋。任何出血或者微小的血管阻塞形成的陰影都會嚴重損害視野的完整。更嚴重的是感光的一層桿狀和錐狀細胞可以從眼球的內(nèi) 壁撕下输枯,一旦出現(xiàn)這種視網(wǎng)膜脫離的情況议泵,便是一種可怕的急癥,如不 及時治療可以導致永久失明桃熄。而魷魚的設(shè)計較好的眼球先口,網(wǎng)膜是由下面 的許多神經(jīng)纖維牢固地固定著的型奥,不能也不會脫離。
在這些影響所有的脊椎動物或者哺乳動物的缺點之外碉京,還有只影響人類和與人類最親近的靈長類的缺點厢汹。闌尾是一個例子。從闌尾炎切除術(shù)后恢復的病人看谐宙,似乎并不因為缺少闌尾而有什么不便烫葬。至今我們能 夠肯定的闌尾的唯一作用就是使我們有可能患闌尾炎。闌尾是盲腸的一 個遺跡凡蜻,我們哺乳動物祖先的一個消化器官搭综,用于處理低營養(yǎng)價值的植物性食物。對兔子和其他草食動物而言划栓,盲腸仍然在執(zhí)行這種功能兑巾。當食物轉(zhuǎn)變?yōu)闋I養(yǎng)含量較髙的食物如水果和昆蟲之后,因為沒有保持它的必要忠荞,便在靈長類動物的進化過程中逐漸退化蒋歌。不幸,它還沒有完全消 失委煤,成為一個遺跡奋姿,而這個遺跡現(xiàn)在可以使我們患闌尾炎。
那么闌尾為什么還存在呢素标?它還有很小的但并不重要的在免疫系統(tǒng)中的一點作用称诗。我們又驚奇地發(fā)現(xiàn)它似乎是專門為了闌尾炎而保存下來 的。闌尾的細而長的形狀头遭,使得它在炎癥腫脹而擠壓其動脈血管供應時寓免, 易感壞死。充滿細菌计维,沒有血液供應的闌尾無法自我保護袜香。細菌將迅速 生長最后使闌尾突然破裂,把感染和毒素擴散到整個腹腔鲫惶。范圍很小的, 部分闌尾的炎癥和腫脹蜈首,如果發(fā)生在短而粗的闌尾,就不大可能嚴重到 壓迫中斷血液供應的程度欠母,不像一支細長的闌尾欢策。自然選擇逐漸縮小無 用的闌尾,但是闌尾的內(nèi)徑狹窄到一定程度時赏淌,又會變得易患闌尾炎踩寇、 闌尾穿孔。于是六水,死于闌尾炎這一事實俺孙,又反過來選擇略微大一點的闌 尾辣卒,維持了這個比無用還要糟糕的器官。選擇也幾乎可以肯定使闌尾變 短睛榄,但是在同時保留闌尾上可能是自然選擇沒有遠見的后果荣茫。我們懷疑 是不是還有其他遺跡器官也因為進一步消除它們增加某一種疾病的易感 性而保留下來。
許多靈長類和哺乳動物可以制造維生素C场靴。但我們?nèi)祟惒荒芗坡丁N覀兊淖嫦绒D(zhuǎn)向水果食物,水果含豐富的維生素C憎乙,這個偶然的后果在大約 4000萬年前使人類的這種制造維生素C的機制退化。我們的近親物種同樣需要維生素C叉趣,所有各種動物都有各自對維生素的需要泞边,但是物種之間各不相同。
我們對某些機械損傷的易感性也可能在不同的進化發(fā)展史中打上了烙印疗杉。人類頭部側(cè)面被重擊可以發(fā)生顱骨骨折阵谚,傷及大腦,造成死亡或者永久性功能障礙烟具。同樣的重擊對猿猴的頭也許只會引起顳肌血腫和暫時性咀嚼障礙梢什。這種差別源于人類腦體積的增大和顳部肌肉的縮小,使頭顱失去了過去原有的護墊朝聋。要工人和騎自行車的人戴安全帽嗡午,是從技 術(shù)上補救一種生物學的缺陷。如果不戴安全帽冀痕,也許100萬年之后荔睹,我 們的頭部又會長出很厚的墊子以減少腦外傷。
這個長大了的頭顱又使胎兒的頭在很困難的條件下通過母親的骨盆口言蛇。女人的骨盆構(gòu)造與男人略有不同僻他,是為了有一個比較寬大的生育通 道。當嬰兒通過時腊尚,恥骨聯(lián)合變松使嬰兒比較容易通過吨拗。但是,如果陰 道能在下腹部的某個地方開口婿斥,嬰兒不必通過骨盆的骨質(zhì)門框就要容易 得多了劝篷。陰道通過骨盆在歷史上嚴重地限制了頭部進一步增大的進化過 程。有了這一限制民宿,為了使得不過分大的頭能夠通過骨盆環(huán)携龟,人類的嬰兒必須在現(xiàn)在這種過早的發(fā)育期出生,人類的嬰兒勘高,比任何其他哺乳動物峡蟋,包括猿猴的嬰兒都要更加依賴母親的照顧坟桅。
人類設(shè)計特征中的不適應性之多很久以前就已經(jīng)被認識到了。1941 年蕊蝗,伊斯塔布洛克(George Estabrooks)的《機械上設(shè)計不當?shù)娜恕芬粫忻枋隽巳祟惤馄蕦W結(jié)構(gòu)上的種種缺點和妥協(xié)仅乓,尤其是從四足動物變成 用兩只腳直立行走之后,上部身體的重量對下部脊柱施加了較大的壓力蓬戚, 站著走路要比四只腳走路有更多的肌肉用力夸楣。骨盆的設(shè)計本來是只要抵 抗背到腹壁的壓力,不論是坐或者站子漩。艾?摩根最近 的《進化之星》提到了這些不適應的歷史問題豫喧,有較好的可讀性。
有一張很長的醫(yī)學問題的清單幢泼,從小小的煩惱到嚴重的功能障礙紧显, 是因為我們的直立位和兩足行走的機制不充分適應所引起的。最重要的也許是很多人經(jīng)歷過的下腰痛缕棵。我們的膝孵班、踩和小腿是異乎尋常地容易 受傷,不是常常有運動員因為膝或踝受傷而失去冠軍的消息嗎招驴?我在一 次排球賽中跳起來扣球篙程,只有左腳落在實地上,右足落在隊友的腳背上 向內(nèi)側(cè)扭轉(zhuǎn)别厘,結(jié)果是踩扭傷虱饿。休息了一個星期才回到班上上課。幸虧我 不是石器時代游牧部族的成員触趴,但是人的踝確實設(shè)計得不好郭厌。
哺乳動物的腹腔內(nèi)臟是封閉在一層為懸掛在腹部背側(cè)壁上設(shè)計的結(jié)締組織中的,這對于用四只腳走路的哺乳動物是很好的雕蔽。對于一個直立的人折柠,這就是掛在垂直的背側(cè)壁上的了,是一種很明顯的效率欠佳的安 排批狐,引起許多問題:例如消化系統(tǒng)阻塞扇售,內(nèi)臟下垂,痔瘡痔血管曲張嚣艇, 以及腹股溝疝承冰。循環(huán)系統(tǒng)也因為直立位而處于不利狀態(tài)。它對狗或者羊 都很合適食零,但我們的直立位使下肢的靜脈壓力增加可以引起靜脈曲張和 踩水腫困乒。反過來,又使腦的血壓不夠贰谣,可以產(chǎn)生頭暈和突然從仰臥位站 起來時的體位性低血壓娜搂。
有時迁霎,身體對某些問題作出恰好是應有的適應相反的反應。當心肌太弱不能把它所收回的血液泵出百宇,心輸出量過低時考廉,一部分血液返回到 肺和下肢引起氣促和踝水腫以及其他充血性心力衰竭的癥狀。你希望這 時能把過多的液體排出體外携御,但是相反昌粤,心力衰竭病人卻保留鈉鹽和水, 而過多的血容量使問題變得更加糟糕。這個反應對心力衰竭的病人是一 種誤適應啄刹,但是涮坐,內(nèi)科醫(yī)生威爾(Jemiifcr Weil)指出,身體的這種反應 是為另一種不同的問題設(shè)計的誓军。在自然環(huán)境中袱讹,大多數(shù)心輸出量不足的 原因是出血和脫水。這時谭企,液體潴留機制是確實有用的!心力衰竭主要 出現(xiàn)在老年评肆,而保留液體的機制可能在一生中都有用债查,所以這個系統(tǒng)是 一個說明衰老的原因的很好的例子,它因為在年輕時有益而保留下來瓜挽。
我們已經(jīng)討論了人體總體結(jié)構(gòu)上的一些缺陷盹廷。不要把這些問題與技 術(shù)上的失誤和對最佳值的隨機偏離相混淆。對每一種已經(jīng)測量過的物理 特性久橙,一批中的中值最為有利俄占。我們前面討論過鳥的翅膀短于或長于平 均值者容易在風暴中失事。太髙和太矮的人也傾向于不如正常髙度的人 活得長久活得健康淆衷。平均體重的嬰兒比太重和太輕的都要好缸榄。大家都知道髙血壓和低血壓都不如正常血壓好。沒有一個完人祝拯,各種參數(shù)配合得 好便產(chǎn)生顯著的優(yōu)越性甚带。即令是接近完美也有一定的差異。與喬丹對抗 的籃球明星們的體格都很優(yōu)美佳头,但是他們之間有差別鹰贵。
還有些設(shè)計,雖然不是不良適應康嘉,在功能上也是隨機選擇碉输,只能也當作歷史機遇解釋。哺乳動物中亭珍,右心向肺送出循環(huán)血敷钾,左心向全身送血枝哄。而在鳥類恰恰相反。除了哺乳類和鳥類各自起源于不同的爬蟲類祖 先而走了不同的道路之外闰非,沒有更好的解釋膘格。兩種選擇同樣運行得很好。 帶有隨意性的特征有時可以有特別的好處财松。許多人今天仍然活著瘪贱,是因為他有兩個腎臟,否則早已死去辆毡,當一個腎臟壞掉了或者獻給別人之后菜秦, 另外一個仍然可以承擔兩個腎臟的任務。根據(jù)同一原理舶掖,許多人是因為只有一個心臟而過早死去球昨。我們之所以有兩個腎臟和一個心臟的簡單理由,只是因為一開始所有的脊椎動物都有兩個腎臟和一個心臟眨攘。這是一 個純粹的歷史問題主慰。對于有兩個同樣器官的好處和只有一個器官的短處我們是沒有辦法改變它的。
我們巳經(jīng)反復討論過了人體中那些錯誤的或者隨意的因為設(shè)計上的缺陷所帶來的許多醫(yī)學上的問題鲫售。希望讀者也能理解這些問題的許多方面恰好是因為它們有利共螺。我們的體積太大的大腦可能易受外傷,可能使分娩困難情竹,但是它使我們成為動物王國里在認識能力上不可戰(zhàn)勝的領(lǐng)袖藐不, 使所有的社會和技術(shù)進步有可能實現(xiàn)。沒有別的物種曾經(jīng)在這個星球的 歷史上能夠像發(fā)明農(nóng)業(yè)以來這樣控制我們的生存環(huán)境到如此程度秦效。同樣, 我們的長壽與其他任何物種相比也是很突出的雏蛮。除了少數(shù)例外,如大象 比我們活得久些之外阱州,我們比別的靈長類動物要多活一半時間挑秉。
此外,我們的許多適應與別的哺乳動物相比至少也是不差的苔货,或者更加優(yōu)越的衷模。我們的免疫系統(tǒng)是最優(yōu)秀的,還有我們的眼睛蒲赂,盡管有設(shè)計缺陷和個別不完善之處阱冶,我們的眼球與大腦結(jié)構(gòu)相對應的多層次的信 息處理能夠奇跡般地從視覺刺激中提取最大量的有用信息。例如滥嘴,鷹的視覺敏銳性在某些方面超過我們木蹬,它的這種優(yōu)越性就要一定的其他方面 的代價。能夠比我們在暗中看得更清楚的動物,不能在亮處和我們一樣 看得清楚镊叁。正常人的視力接近理論上能夠達到的最大敏感度和鑒別能力尘颓。 對一個剛剛見過的面孔,只是在一定的距離之外從某個角度瞟了他一眼晦譬。 以后疤苹,可以在任何距離、任意角度上立即把他認出來×搽纾現(xiàn)在還沒有一種 電腦能接近這樣的成績卧土。我們的聽力對某些頻率所達到的程度是如此的 恰到好處,如果再靈敏一點就會聽不清楚像樊,使有信息價值的聲音在空氣 分子對鼓膜的隨機擾動雜音中丟失尤莺。
走在快車道上的人類
我們已經(jīng)討論的主要是人與其脊椎動物、哺乳動物或者其他靈長類動物共有的屬性生棍。關(guān)于我們的直立姿勢的一些問題也符合已經(jīng)絕滅了 的與我們同屬的古人類颤霎。我們現(xiàn)在轉(zhuǎn)到更加專門的直接涉及人 的遺留問題,著重于最近十萬到一萬年間的進化調(diào)整涂滴。自然選擇在最后這幾萬年里對我們做了某些小的修改友酱,這在整個進化史的長河中不過是 一瞬間而巳。我們的一萬年前乃至五萬年前的祖先在外觀上和活動上已 經(jīng)是一個萬全的人類柔纵。如果我們能有一種魔法把那時的嬰兒放在現(xiàn)代家 庭中撫養(yǎng)缔杉。我們可以預期他們能長大成為一個完全合格的現(xiàn)代律師、農(nóng) 民首量、運動員或者是對可卡因上癮的人壮吩。
本章以后的部分以及下一章进苍,我們專門論述石器時代的情形加缘。石器時代是在幾千年前結(jié)束的,但是進化沒有充分的時間使我們適應一個人口稠密的世界觉啊,現(xiàn)代化的社會經(jīng)濟條件拣宏,很少的體力活動,以及現(xiàn)代環(huán)境中許多別的新的方面杠人。我們本不是屬于只有辦公室勋乾,教室,快餐店的 世界的嗡善。最原始的農(nóng)場或者第三世界的村莊的生活對于按石器時代的狩 獵一采集社會設(shè)計的人的身體說來也是不完全正常的辑莫。
說得更加具體一點,我們似乎更加適合那些住在非洲撒哈拉半干旱地區(qū)部落社會的生態(tài)和社會經(jīng)濟條件罩引。這是因為我們的種系來源于這里 并且在這里生活了上萬年各吨,這里是我們變成完全今天意義上的人之后度 過了 90%以上歷史時期的地方。在此前袁铐,我們在非洲有過更長的進化時 期揭蜒,我們的祖先的骨蘇特征給它們別的名字横浑,如直立人(Homoerectus)、 穴居人(Homo habilis)屉更。但是即令是這些更加遙遠的祖先也直立行走徙融, 并且用手制造工具。我們對他們的生物學的許多方面只能根據(jù)古人類學 的科學方法推論瑰谜、想象欺冀,語言能力和社會組織在化石和石器器皿中并不 明顯,但是沒有理由懷疑他們的生活方式已經(jīng)與更近些的狩獵一采集部落相當一致似舵。