在进化过程中,人类为什么把自己的尾巴给弄丢了?

2013年,印度德里地区的一名孕妇产下一个男婴,这个男婴与众不同,因为他的后背上长了一条尾巴。这个男婴叫西瓦姆·库马尔。

因为这条多出来的尾巴,当地人认为库马尔是印度教猴神哈奴曼转世。在他出生后的一年多时间里,上他家登门拜访的人络绎不绝,以至于他的父母不得不把他藏起来。

库马尔6岁的时候,他的祖母表示:“库马尔就像一只活蹦乱跳的猴子,他像猴子一样笑,并且总是蹦来蹦去的。他会像猴子那样把自己倒立起来,把腿悬在空中。”

从世界范围来看,库马尔并不是唯一一个生来就有尾巴的人类。在东南亚地区,有一个12岁的男孩,长着一条长达22.9厘米的尾巴,这是人类记录中最长的尾巴。

像库马尔这样突然长出尾巴的情况,在生物学上被称为返祖现象。返祖现象是指有的生物体偶然出现了祖先的某些性状的遗传现象。在人类这一种群中,我们可能会偶然看到长着尾巴的孩子、长毛的人、多乳头的女子等,这些现象表明,人类的祖先很可能是有尾的、长毛的、多乳头的动物。

如果我们仔细观察胎儿的发育过程就会发现,人类在胚胎初期是有尾巴的。人类的尾巴在妊娠期的第31~35天最为明显,尺寸大约为胚胎本身的六分之一左右。当胚胎发育成胎儿的时候,这个尾巴就会被身体吸收掉,退化成4、5块融合在一起的尾椎骨。

从地球生命的进化史来看,生命起源于海洋,当鱼类从海洋中爬上陆地,也把尾巴带了上来。后来,爬行动物又把尾巴传给了哺乳动物,而我们人类就属于哺乳动物。所以,多方面的证据都表明,人类早期是有尾巴的。

既然人类刚开始长着尾巴,那为什么在进化的过程中,又把自己的尾巴给弄丢了呢?

在很长一段时期内,人类的尾巴曾发挥过重要的作用。有位动物学家观察到,一只雪豹在悬崖上追捕岩羊时不慎跌落下来,但它却毫发无损、稳稳落地,原因就在于它能够依靠粗长的尾巴来保持身体的平衡。人类也是如此,在学会直立行走之前,人类主要生活在树上,像猴子一样在不同的树木之间荡来荡去,采集野果,躲避野兽的追捕。在这段时期,人类的尾巴发挥了重要的平衡和协调作用,甚至充当了第三只手。

对于大多数动物来说,尾巴还承担着驱赶蚊虫的重要作用。在夏秋季节,很多动物倍受蚊虫叮咬的折磨,但是它们的四肢够不到后背部位,这时尾巴就派上用场了,比如马,它的尾巴能够轻易赶走背部、腹部等部位的蚊虫。在人类的双手被解放之前,人类的尾巴也承担着类似的作用。

当人类从树上走下来,学会直立行走之后,一切就都不一样了。站起来的人类,身体重心垂直地沿着脊椎向下移动,我们就开始使用不同的系统来避免摔倒,而不再需要尾巴来保持平衡。同时,人类的前肢被解放出来,承担起越来越多、也越来越重要的功能,最终进化成长长的双手。人类尾巴起到的驱赶蚊虫等作用也被双手所代替。

这样一来,人类的尾巴就成了一个可有可无的器官。事实上,如果考虑到尾巴仍需消耗能量,那么人类的尾巴就成了进化过程中的一个累赘。许多动物的尾巴贮存着大量的能量,比如绵羊、狐猴和鸭嘴兽等,它们的尾巴里面储存着大量的脂肪,能够在食物短缺的时候帮助它们度过难关。然而,这些储能的尾巴也在不停地消耗能量,它们大部分时间左摇右晃,燃烧脂肪。

对于人类而言,身上宝贵的能量要重点供应“耗能大户”大脑,根本不允许尾巴这样任性地做无用功。所以,尾巴的结局只能有一个:慢慢退化掉。

那么,人类是如何退化掉自己的尾巴的呢?

2019年夏天,国外一位科学家在乘坐出租车时不小心伤到了尾椎骨,这时他的脑海中浮现出一个问题:“我们人类在进化中如何弄丢了自己的尾巴?”于是,他借助基因测序数据,开始寻找导致人类尾巴消失的基因变化。

在一个名为TBXT的基因中,这位科学家发现了一个名为Alu元件的短DNA插入。这个Alu元件存在于所有的猿类和人类中,但在其他灵长类动物中缺失。

Alu序列可以在基因组中自由移动,因此也被称为“跳跃基因”。这种跳跃基因可以粘在一起,形成一个循环,从而改变TBXT的表达,使得与尾巴发育有关的蛋白变短甚至消失。

这项研究在一定程度上解释了人类失去尾巴的原因。从生物进化论的角度来讲,人类不管是进化出一个器官还是退化掉一个器官,都是自然选择的结果。正所谓存在即合理,失去也一样。

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