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图9—1 被囊类动物幼虫和已绝灭的脊椎动物祖先的呼吸和消化通道示意图，此为身体前端的横剖面
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很久以后，它可以在空气中呼吸了，这带来了新的变化，其中一些令我们后悔莫及。当一部分呼吸区域变成肺的时候，它从通向胃的食管上面分离出去，演变出另外一个空气呼吸的开口来，同时还就地取材，利用了嗅觉器官（鼻孔），而不必在面颊或喉咙前另打一个孔。所以，气流的开口位于口腔的上方。空气便通过口腔、咽喉，经过食管前方进入气管分支，再进入肺。这就是肺鱼阶段的情形，见图9—2。
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图9—2 高等脊椎动物肺鱼期演化阶段的呼吸和消化系统，此为中线旁的纵剖面。虚线表示后来发生的鼻孔与喉部交叉的联结，如在哺乳动物中所见
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于是，这条很长的双重功能的通道逐渐缩短到只留下一个危险的交叉道口，所有的高级脊椎动物都背上了这个历史包袱：被食物呛着的危险。达尔文在1859年指出，从纯功能的观点看：
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很难理解这种奇怪的事实：我们吞下的每一口食物或饮料必须要从气管开口的上面通过，这样，饮食就有落入肺里的危险，虽然关闭声门称得上是一件漂亮的发明。
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事实上，我们比其他哺乳动物还要倒霉，因为我们还要说话，为此所做的调整使得人类喉咙的交通问题更复杂。你曾经留意过马是怎样饮水的吗？它饮水时并不停止呼吸。因为从鼻子的开口到气管的开口有一道嵴样的护栏，可以把呼吸道和消化道隔开。因此，当马吞咽时，它可以利用这个护栏左边或者右边的空隙呼吸。对于人类，为了说话，气管的开口移到咽的后方，于是这条护栏无法连接起来，在成年之后都是如此。婴儿在出生后的几个月里，可以同别的哺乳动物一样同时吃奶和呼吸。一旦开始咿呀学语，就不能再像马那样饮水了。人容易被呛到，其实是一个古老的历史遗留问题，之后的妥协方案并未完全解决它。
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我们为什么会生病 [:1700667601]
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我们为什么会生病 其他功能不佳的设计
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还有许多严重的设计缺陷导致我们容易患病。最为人所知的也许是内外倒置的视网膜。脊椎动物的眼球起源于一种很小、透明的光敏细胞。供应这些光敏感细胞的血管和神经来自外侧。对于一个透明的身体来说，这也没有什么不好。现在，亿万年之后，光仍然必须透过这些血管和神经才能到达视网膜上的柱细胞和锥细胞。视网膜的神经和血管集成一束必须穿出眼球才能连接到大脑去。显然，在视神经血管穿过视网膜的孔洞上，就不能有柱细胞和锥细胞。这便导致了视野中的盲点。要演示盲点很容易：闭上你的左眼，右眼直视前方的铅笔尖。逐渐向右边移动铅笔，不要让右眼跟着转，铅笔尖将在正前方偏右约20°度处消失。左眼的盲点也在正前方偏左约20°的地方。
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视网膜上的血管造成了另一个问题。它们的影子造成了许多盲点，于是，我们的眼球必须经常做小幅度的摆动以便在几毫秒的时间里扫描整个视野里略微不同的部分，然后再由大脑处理这些信息，形成一个完整的影像。我们的眼睛只能间断地看到某个物体，但我们以为能够用两只眼睛连续不断地看到它。为了演示这种错觉，找一间暗室，把小手电的发光端压在闭上的眼睑上，慢慢地移动它。当角度合适的时候，你就可以看到与视网膜相连的复杂的微血管系统（图9—3）。
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图9—3
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（a）人眼本应该是这样的：具有一个类似枪乌鱼侧一样的视网膜定向（retinal orientation）
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（b）人眼的真实图像：具有穿越视网膜内部的神经和血管
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在脊椎动物中发生的视网膜倒置是一种普遍存在的、没有功能意义的缺陷。与呼吸和消化通道不幸的交叉一样，这也是脊椎动物身上的一个历史遗留问题。鱿鱼眼球的神经和血管来自后面，设计就比较合理。鱿鱼不需要克服设计不佳带来的后果，也不必为进食干扰呼吸而烦恼。不过，鱿鱼和别的软体动物也并不完美，它们有自己的历史遗留问题。
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倒置的视网膜不仅仅造成了轻微的光感障碍，还引起了一系列特殊的医学问题。任何出血或者微小的血管阻塞形成的阴影都会严重损害视野的完整。更严重的是，一层感光的杆状和锥状细胞可以从眼球的内壁撕下，一旦出现这种视网膜脱离的情况，便是一种急症，如不及时治疗可能导致永久失明。相对而言，鱿鱼的设计就更好，视网膜被下面的许多神经纤维牢固地固定着，无法脱落。
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以上缺点影响了所有的脊椎动物，除此之外，还有一些缺点只影响到人类，或者与人类最亲近的灵长类。阑尾是一个例子。从阑尾炎切除手术后的病人看，似乎并不因为缺少阑尾而有什么不便。至今我们能够肯定的阑尾的唯一作用，就是让我们患阑尾炎。阑尾是盲肠的一个遗迹。盲肠是我们哺乳动物祖先的一个消化器官，用于处理低营养价值的植物性食物。对兔子和其他草食动物而言，盲肠仍然在执行这种功能。当食物来源变成营养含量较高的食物，如水果和昆虫之后，盲肠就不再重要，因此，在灵长类动物中逐渐退化。不幸的是，它还没有完全消失，成为一个遗迹，而它现在会使我们患阑尾炎。
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那么阑尾为什么还会存在呢？它对免疫系统还有很小的一点作用。我们在想，虽然这听起来可能有点自相矛盾，阑尾是不是因为阑尾炎才保留下来的呢？阑尾细而长，它发炎时容易肿胀，并挤压其动脉，因而失去了血液供应。一旦阑尾充满了细菌，又没有血液供应，它就无法自我保护。细菌将迅速生长，阑尾突然破裂，感染和毒素扩散到整个腹腔。试想一下，对于轻微的炎症和肿胀，如果发生在短而粗的阑尾，就不大可能严重到压迫中断血液供应的程度；而一支细长的阑尾就容易对炎症做出反应。自然选择逐渐缩小无用的阑尾，但是阑尾的内径狭窄到一定程度时，又会变得易患阑尾炎、阑尾穿孔。于是，这又反过来选择略微大一点的阑尾，维持了这个比无用还要糟糕的器官。几乎可以肯定，自然选择也会使阑尾变短，但与此同时，保留阑尾可能是自然选择没有远见的后果。我们思忖，是否还有其他遗迹器官也是这样？它们之所以被保留下来，是因为进一步消除它反而更容易患病。
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许多灵长类和哺乳动物可以制造维生素C，但人类不能。大约四千万年前，我们的祖先发现了富含维生素C的水果食物，这使得人类制造维生素C的机制退化。一些同样喜好水果的近亲物种，同样需要维生素C。所有动物都需要从食物中摄取某种维生素，具体是哪种又因物种而异。
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我们对某些机械损伤更加敏感，这一点也可以归因于过去的演化发育。人类头部侧面被重击可以发生颅骨骨折，伤及大脑，造成永久性功能障碍或死亡。同样的重击对猿猴的头也许只会引起颞肌血肿和暂时性咀嚼障碍。这种差别源于人类脑容量的增大和颞部肌肉的缩小，于是，头颅失去了原有的护垫。工人和骑自行车的人戴上安全帽，是对这种生理缺陷的技术补救。如果我们都不戴安全帽，也许100万年之后，头盖骨下又会长出厚厚的保护组织。
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