生物

来自一个闲人的胡思乱想与胡言乱语

$\fcolorbox{red}{black}{\color{gold}{\large{本帖并非聊天帖，请不要发表除思考过程之外的评论哦在这里谢谢大家包容}}}$

距离上次使用论坛已经过去了大概一年了吧？回来一看发现很多功能都不会用了💦

回归正题，这个帖我也不大确定属于哪种类型的帖子，不过我尽可能让这个帖不要太水，并且只建立这一个帖，用来记录一些日常的自认为有用的思考。如果有人能够跟我一起讨论，我会很开心的！

8.6第一思：进化是一个什么样的过程

“我们的身体是一个精心安排的妥协方案。”——《我们为什么会生病》，P2

大部分人所认为的进化：自然界的鬼斧神工，自然选择的万里挑一。每个生物都精妙的宛如被设计过一般，充满了自然的美感。

实际上的进化：能凑合就凑合，凑合不了就淘汰换个物种继续凑合。

必须指出，我们的身体具有非常多的不合理之处。例如，精密的眼睛，其视神经却外挂在视细胞外侧，极易脱落；反观隔壁与我们同样具有“摄像机眼”的乌贼，视神经和视网膜牢牢的被压在视细胞之下，几乎没有脱落的可能。除了人类之外近乎所有的灵长类动物都具有代谢尿酸（也就是让你痛风的那个物质）的能力，但是“万物之灵”人类却饱受尿酸堆积的折磨。而诸如阑尾、扁桃体这类器官，似乎其唯一的作用就是用来“发炎”，搞不好还容易出人命（本人的扁桃体就是因为炎症而被切除），但是当你把这几个器官丢弃后似乎并没有什么坏处。还有女性狭窄的骨盆与蜕模胎盘，造成分娩大出血不说，还增加了分娩时胎儿窒息的风险，甚至为了能够分娩还不得不让婴儿“早产”（同为哺乳动物，牛羊幼崽出生几小时后会跑步）并因此“体外”额外哺育差不多1年。最知名的就是咽喉——气体通道居然和食物通道共用一个极易造成交通事故的交通枢纽。

那问题就来了：拿咽喉举例，“咽”这个结构在两栖便已出现，如此漫长的进化之路中，为什么这个历史遗留问题还没被解决？

答案就是：进化是一边设计一边建造的。

让我们快速过一遍脊椎动物演化史。

所有的脊椎动物的原始祖先是一种只会在海洋中过滤海水的滤食动物。后来，出现了鱼类，通过鳃呼吸。这个时候还不太需要区分专门的呼吸道和食道，因为肺的同源器官——鳔——此时还只是个气囊袋子。等到鱼类上岸，鳃用不了了，于是鳔顶上——原始的肺出现了。这个时候就遇到了一个巨大的难题：原始的鳔管，是和食道相连的。也就是说，倘若祖先们在进食的时候，是不能呼吸的！虽然现在也是如此。但是问题在于，有的时候我们需要“处理”一下我们的食物，比如用嘴叼着。这个时候肯定不能张嘴呼吸，因为好不容易到嘴边的食物了，你可不希望它跑掉。

怎么办呢？蒙特卡洛随机穷举一下试试。于是“内鼻孔”诞生了：我在口腔顶部开个通往外界的口，不就能不张嘴呼吸了嘛？现在的两栖类，比如青蛙，就是这种结构。

但是随着祖先越来越适应陆地生活，嘴里的食物也越来越活跃，比如各种昆虫，在嘴里蹦跶的时候很容易产生许多粉尘（尤其是蝴蝶）把喉咙堵住，早期的“呛着”出现了。于是自然选择把内鼻孔的位置往后延伸，一直延伸到喉管的部位，也就是现在的“咽部”。越靠后的咽，越能减少因食物误入器管导致的“呛到”。从两栖到哺乳，内鼻孔的位置也在逐步后移。而哺乳动物更进一步，创造了“会咽软骨”这样一个能够关闭气门的结构。这样能够大大减少因食物呛到而无法呼吸的风险——但也仅仅是减少。

为什么自然选择不能够把食管和气管分开？这就涉及到一个进化中的特征：进化最难改变的就是拓扑结构的改变。越高等的生物，其拓扑结构越难改变。食管和气管生来就有交叉，你若想将其分离，得经过多么大规模的突变，而每次突变又要筛下去多少类型——目前我们已知的唯一一个拓扑结构的改变，就是脊椎与无脊椎的分岔口：神经索位置改变。

进化确实精彩绝伦，但是也处处充斥着蒙特卡洛的暴力美学与“能凑合就凑合”的妥协精神。如果我们要为进化总结出一套规律，大概可以拿一个程序员（或者随机敲打键盘的猴子）敲代码来比喻：现在我要写一套程序怎么办？没事来个算法，然后迭代迭代迭代迭代...诶～这个功能可以有来装上。然后继续迭代迭代迭代...完蛋出bug了，怎么办以前的代码又不想改那就继续蒙特卡洛一个bug出来抵消这俩实在不行再来一个好的刚好能用！就用这个算法！然后迭代迭代迭代...什么公司要转型？！（瞅了一眼之前的尸山代码）看看哪里能补实在不行再写一串（然后又成了尸山）好的刚好能用！这样的循环将会一直持续。

但是进化最迷人的地方也正是如此——似乎不论什么生存难题，自然总能给出一个虽然不是最优，但是可行的方案。因为自然界的核心算法是蒙特卡洛，而自然有的是时间。