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人體內的演化痕跡
人體就像一座經過多次翻修的老建築物，佈滿雜亂的管路。疝氣、打嗝及其他毛病，其實都是演化自魚類和兩生類的痕跡。 | 撰文╱蘇賓（Neil H. Shubin）
翻譯卅張亦葳 |
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我剛開始教授人體解剖學的時候，學校正在翻修我的實驗室，這剛好能讓我思考一些事。第一次教人體解剖學非常辛苦，不只是因為要記住許多專有名詞，而是人體內部混亂的血管、神經，以及其他聯繫不同部位的構造，常存有演化過程遺留的痕跡。
正當我和人體內部構造奮戰時，我實驗室所在的那棟百年建築正好需要翻修。我們打開牆面檢視內部的管線和機械狀況時，裡面雜亂無章，整棟房子的纜線、電線和管線的配置都相當詭異。正常人不會故意把建築物內部設計得如此複雜，這應是1896年剛蓋好時的設計，加上數十年來翻修變更的結果。如果你想了解某條纜線或管線為什麼這樣纏繞，就必須先知道過去的歷史，以及這些年來是如何更動。人體內部構造也是如此。
看看男人的精索（spermatic cord），它從陰囊內的睪丸連結至陰莖中的尿道，形成一條通道，讓精子能離開人體。由於陰囊就位在陰莖旁邊，這條通道應該取兩構造之間最短的直線距離才對。其實不然，精索由陰囊處先伸入恥骨，經過髖關節下方的開口後，繞一大圈才連往陰莖中的尿道。這個歷史遺跡成為疝氣的原因之一，讓醫學系的學生始終很難理解，為什麼男人得受到這種折磨。
生殖腺的遷移旅程
要理解我們身體的構造，必須先檢視演化路上人類與微生物、蠕蟲，到魚類、靈長類所共有的一切。在精索的例子裡，人類生殖腺開始發育的位置，與鯊魚、硬骨魚類及其他脊索動物相似。女人的卵巢及男人的睪丸可能受其原始組織的影響，起初形成於較上方靠近肝臟的地方，然後才發育為生殖腺。成年鯊魚及硬骨魚類的生殖腺仍保留在肝臟附近，或許是其祖先為了便於精子在體腔內部發育。
哺乳動物則和這些魚類祖先不同。當男性胎兒逐漸發育，睪丸便會下降。女性胎兒的卵巢則從中間向下移至尿道和輸卵管附近，以確保卵不須為受精長途跋涉。男性睪丸下移的距離較遠，甚至離開身體落至陰囊中。
這種特徵對於製造出健康的精子相當重要，理由之一為哺乳動物是恆溫動物，但量多質佳的精子卻必須在低於體溫的環境中才能產生。的確，曾經有研究建議，男性由緊身內褲改穿平口內褲，讓陰囊不受擠壓而自然垂吊於體外時，可讓精子的品質提升。也就是說，哺乳動物的陰囊就是一個與身體分離的囊袋，可以控制內部精子的生長溫度（想像一下「冷水澡效應」吧）。
然而，這也帶來一個問題。由於睪丸必須移動相當長的距離才能落到陰囊，也使得精索繞成一個大圈。很不幸的，這會使得精索上方的體壁變薄，假使有段小腸從該處捅出，便會造成各種類型的疝氣。有些疝氣是天生的，部分小腸隨同生殖腺往下移而穿過體壁；有些疝氣則是在成長過程中，因為體壁過薄才引發。所以，疝氣其實反應了人類演化的某種歷史，即我們過去是魚類而現在是哺乳類。
膈神經的雙重證據
同樣的演化分析也可應用在許多其他症狀。像是打嗝，這種生理現象可以只持續數分鐘，也可能一生當中不時出現，長達數個月、甚至數年（雖然案例不多）。打嗝是因為喉嚨和胸腔肌肉發生痙攣，當喉部的會厭（喉部後方的一片軟組織）關閉時，我們猛然吸氣，就發出「嗝」的一聲，每一「嗝」都是不由自主、無法用意識控制的。打嗝的原因很多，如吃得太快或是過多，甚至更嚴重的情況，像是胸腔腫瘤也可能引起打嗝。
根據現存的假說，打嗝至少揭露了我們演化的兩個層面：我們與魚類，以及與兩生類的關聯。人類呼吸系統的神經演化自魚類，其膈神經源自頭顱下方，經過胸腔，一路延伸至橫膈膜。這段曲折的路程帶來了一些問題，因為中途發生任何對神經的干擾都會影響呼吸，神經受到刺激也可能導致打嗝。人體若要有更理性的設計，這組神經就不應來自頸部，而應源自更接近橫膈膜的某處。很不幸，這樣的神經分佈是魚類祖先的遺跡，牠們的呼吸器官（鰓）靠近頸部，而非下方的橫膈膜。
【欲閱讀更豐富內容，請參閱科學人2009年第84期2月號】
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