最近,有网友问了我一个很有趣的问题,为什么大部分动物的生殖系统跟排泄系统靠得那么近?

这句话其实是不对的,应该说哺乳动物生殖系统跟排泄系统靠那么近?大自然中,刨去脊索动物的很大部分动物生殖方式千奇百怪,根本没有什么规律和可比性。无性繁殖,雌雄同体,自己生自己,只有你想不到,没有它做不到。

哺乳动物的生殖方式有卵生吗?地球上包括人类在内(1)

那为什么哺乳动物要如此进化呢?我们其实要知道,这是一个高级、奢侈的进化方式。

哺乳动物生殖系统和排泄系统分离

除了哺乳类,其他的门纲目(三胚层以上,有基本的生物形体),基本都是只有一个泄殖腔,承担着繁衍和排泄排遗的任务。

什么是泄殖腔呢,它由横褶分成三个界限分明的部分:即粪道、泄殖道和肛道。粪道是直肠的延续,但一般比直肠粗些;泄殖道位于粪道之后,输卵管或输精管和尿道都开口于此;肛道是泄殖腔的最后部分。

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鸟类和爬行类等动物的含氮代谢产物是难溶于水的尿酸,而哺乳类是溶于水的尿素。所以鸟类和爬行类不需要尿液来排出含氮废物,尿酸晶体会和粪便一起排出。对于这样的雌性动物,排泄(小便),排遗(大便),生殖共用一个通道。这种结构非常省事。

而哺乳动物拥有的排泄(尿道系统),排遗(肠道系统),生殖(生殖系统)三个系统分用两个不同的通道(雌性灵长类动物则有了三个孔通往体外——尿道,阴道,肛门)。

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我们需要知道,雄性其实是雌性的魔改版,因为在胚胎刚发育的时候,都是雌性,后来在Y染色体的作用下,从而产生了男性的生殖系统,所以雄性只能在雌性的基础上修修补补。

这样的好处是什么?

其实雌性哺乳动物独立的生殖和排泄系统,也是在泄殖腔的基础上进化出来的,早期的哺乳动物是单孔目生物,单孔目动物没有分肛门、尿道及产道,而是由合一的总排出腔代替,目前仅存的单孔目生物是鸭嘴兽。

后来哺乳动物进化出来了胎盘,胎盘的存在让哺乳动物的雌性可以给自己的后代直接输送养分,母亲的养分可以参与到孩子的整个发育过程中,孩子的代谢废物可以经由母亲的循环系统排出,这样进化的结果就是后代生存率大大提高,哺乳动物因此占据了生态位。

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而随着胎盘类成为主流,对于雌性来说,进化的核心是为了更好繁衍,完成种群延续,所以对于哺乳动物来说,由于胎儿在母体内发育,而不是在体外发育之后。就演化出了两个开口通往体外:泄殖孔和肛门。显然胎儿不适合和屎一起排出体外,这会增加胎儿被感染的风险,而生蛋就无所谓,这就是你能在鸡蛋壳上看到沾染粪便的原因。

对于雌性来说,三个系统的开口集合在一个比较狭小的范围内,是最为节省能量的方式。或者这么说,对所有动物来说,身体皮肤表面的开口越少越好。开口多了,免疫系统的压力就大。

低等原口动物和低等后口动物只有一个口,而高等的原口后口生物,都至少有两个口。一个负责进食,摄取能量,一个负责泄殖,排泄和繁殖。

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也正因为如此,生殖器官和排泄器官具有同源性,是胚胎上同一个或者接近的结构发育出来的

所以说哺乳动物这样的身体结构非常排列符合高效率设计原则,同时符合三维空间设计,头部嘴吃饭经过胃然后经过肠道再到排泄口,而未出生婴儿吸收母亲营养同时也是要排泄的,所以生殖系统与排泄系统相近,方便孕婴排泄。而男人生殖随女人生殖部位进化。

总结

其实生物的进化非常科学,人类则把生殖孔藏起来,所以人类患生殖系统的疾病风险因此提高。可以说有利也有弊。

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