为什么一些动物的排泄器官和交配器官是同一个?人类却不是如此?


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今天要给大家科普一个新的词汇——泄殖腔 , 虽然这个词看上去有点高端又陌生 , 但其实它离我们并不遥远 , 因为在每个人的生命中都会有泄殖腔的出现 , 只是你不知道而已 。

泄殖腔在动物解剖学中 , 科学家们将泄殖腔定义为:某种动物种类背后作为肠道、尿道及生殖道出口 。 通俗点说就是拉、撒、生用的都是一个地方 , 这种特殊的生理结构最常见于鸡 。
在生活中细心观察的读者们可以发现 , 鸡的后面只有一个排泄口 , 而孵蛋和受精也是在此 , 不光是鸡 , 两栖类的动物、爬虫类、鸟类以及单孔目哺乳类动物也均如此 , 他们的直肠末端比其他的脊椎动物直肠直径大 , 成为了排泄和产卵的出口 , 所以称之为泄殖腔 。

反观我们人类 , 男性的个体生殖和排尿共用一个开口 , 而排便是用另一个开口 , 那为什么我会在开头说每个人的生命中都会有泄殖腔的出现呢?
因为当我们还是一个胚胎的时候 , 我们也有一个原始的泄殖腔 , 随着我们在子宫中不断成长 , 泌尿系统和生殖系统各自发育 , 也就分开了并形成了两个出口 。 为什么会出现这种生理结构上的差异呢?

物种进化论19世纪中叶的时候 , 达尔文提出了进化论 。 进化论的主要内容是物竞天择 , 适者生存 。 通俗点说就是每个物种在不断生长、繁殖的过程中 , 都在努力去按照环境的变化和要求来进化自己 , 否则将会在生存竞争中被淘汰 。
那么随着社会的进步 , 进化论也逐渐在完善 , 在今天 , 进化论告诉我们 , 物种是倾向于过度繁殖的 , 在繁殖过程中 , 后代相比于上一代来说终归是有一定变化的 , 这个变化是源于基因突变 , 当基因突变累积到一定程度时 , 就会产生性状上的改变 。
在自然选择的过程中 , 这种性状上的突变多数是按照适应环境来的 , 所以能否更好的繁殖生存成了每个物种进化的方向 。

人和鸟类的进化在2.5亿年前 , 鸟类的祖先恐龙就是单开口的泄殖腔生物 , 这样的结构能够使恐龙较大限度地利用水分 , 也就是在排泄的时候 , 很少有水分排除体外 , 如今的鸟类包括我们常见的鸡都仍然是这种排泄方式 。
而我们人类的祖先合弓纲生物在当时就已经是双开口的排泄方式了 , 那么造成这种不同的原因是什么呢?泄殖腔生物体内的含氮废物和尿酸要和大便一起排出 , 而高级一些的哺乳动物体内的尿酸和含氮废物要以尿素的形式排出 , 所以每天都要排出一定量的尿 , 那么小便就明显多于泄殖腔生物 。

对于鸟类来说 , 摄入过多的水对自身并没有什么好处 , 会影响飞行 , 所以鸟类是没有膀胱的额 , 只有一条很短的输尿管 , 身体产生多余的水就会顺着输尿管流向泄殖腔 , 随着粪便一同排出体外 。
再加上泄殖腔生物是不能很好地控制自己的排泄 , 人类和这些生物不同 , 在有的时候需要控制自己的排泄 , 可不能像动物那样随时随地解决 , 所以人类的两口方式能够更好地控制大小便 。

减少了排水量的恐龙能更好地利用水分 , 逐渐称霸 , 而人类的祖先只能苟延残喘 。 直到6500万年前 , 动植物开始灭亡 , 而人类的祖先却在这场浩劫中活了下来 。
伴随着大陆板块的分裂 , 地球上的水源多了起来 , 对于双开口的动物来说 , 虽然不能像拥有泄殖腔动物那样高效利用水分 , 但是他们可以经常及时地补充水分 , 也就存活了下来 。

如果人也是泄殖腔生物会如何?其实 , 在问题中不加入如果也可以 , 因为真的有极少数人会有这种情况 , 发病率仅为二十分之一 , 人类的胚胎在早期 , 也就是第三周的时候会形成泄殖腔 , 在第七、八周 , 尿直肠产生隔离发育 , 在其后方形成正常的直肠和肛管 , 前方形成尿道 , 那么在这个过程中 , 如果没有进行很好的发育隔离 , 就会造成泄殖腔畸形 。 下图就是女性在发育的过程中 , 阴道和直肠的发育过程

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