消失的骨骼为什么现代人类没了“丁丁骨”?
想必不少男士也一定在思考这个问题,如果这玩意儿还在的话,那么有的事情或许会变得很不一样。
不过奇怪的是,科学家在研究人类进化的时候发现,早期的人类,或者说人类祖先是存在这部分骨骼的。
丁丁的骨骼最早可以追溯到9500万年前的哺乳动物,这一时期动物们开始进化,而人类也在其中。
大约6500万年前,人类祖先出现,并从非洲大陆和欧亚大陆向世界各处辐射。
最终进化成各种各样的人属,当然最后只剩下了智人。
形态各异的丁丁骨
也正是从这一时期开始,第一批拥有丁丁骨的人类祖先大约出现在5000万年前。
并且有部分动物的丁丁骨变大,而其他一部分动物的则开始变得更小。
其中以灵长类动物居多,不过这里面的个体变化较为复杂。
就人类祖先来讲,丁丁骨在后来的进化中却消失了。
至于它为什么消失,恐怕要有很长一段内容需要展开详细阐述。
从功能上来讲,这根骨头的目的很明确,就是为了保证雄性的后代可以成功留在雌性体内。
另外它也可以允许雄性进行长时间交配。
这使得拥有丁丁骨的动物在交配策略中会有一个比较明显的优势。
消失的丁丁骨
人类与其他灵长类不同,丁丁骨在类人猿后来的进化中快速减少,并且在许多猿类中也变得越来越小。
不管小型还是大型猿类,它们的丁丁骨普遍都不太大,相对大小在10~20毫米左右。
不过在其他动物中,例如海象的丁丁骨可以达到60厘米。
科学家在不少动物的研究中都发现其他非灵长类动物的丁丁骨普遍较大。
不管是出于好奇还是为了仔细研究人类的这个秘密,科学家展开了各种细致的研究。
海象的丁丁骨
关于人类丁丁骨消失的说法,不少科学家认为:
这是人类在进化过程中,性选择和生殖策略发生了变化,从而导致人类的丁丁最终进化出海绵体的形式来替代骨骼。
科学家通过贝叶斯模型建设表明,哺乳动物的丁丁骨在进化过程中曾多次获得和丢失。
对于男性来讲,生殖器的快速进行几乎是有性生殖生物个体中几乎普遍存在的模式。
很大程度上和男性之间的竞争,以及男女之间的相互作用和选择的多效性影响带来的压力,从而驱动了丁丁的进化。
“没了,全都没了,哈哈!”
寻找丁丁骨的踪迹
科学家通过模型建设和数据迭代表明,哺乳动物的丁丁骨平均进化了9次,丢失了11次。
在随即映射的1000次迭代中,至少有50%的迭代表明有9个分支使得哺乳动物获得了丁丁骨。
而另外10个分支则导致哺乳动物失去了丁丁骨。
数据观察到的9种缺失
在灵长类的动物研究中,尽管相关数据不能完全表明人类祖先的状态,但至少有两个独立的进化表明:
类狐猴灵长类动物以及导致猴子、猿类进化的一个子集中。
三个独立系统都有出现过一定程度的丁丁骨退化。
红的有杆,蓝的没杆
不同物种之间的进化差异揭示了丁丁骨发育的异质性。
从实验本身来讲,丁丁骨的形态结构不属于同源结构。
但同时研究也表示,由于缺乏大多数物种的详细发育数据,因此许多内容得不到补充。
但科学家推导出来了几种可能存在的假说,第一个便是我们前面提到的性选择假说。
科学家认为丁丁骨的出现是雄性动物攻击性特征的一种表达,由此不断进化以抵消雌性进化出的“防御”。
性选择之间的压力使得动物们需要利用丁丁骨来获得最好的交配过程,以此保证后代可以在雌性体内成功繁殖。
丁丁骨或许是攻击欲望的一种具象化表达
另外两种假说则指向了发育生物学和功能生物学。
这两种学说解释了动物在进化过程中是如何丢失丁丁骨,又是如何获得丁丁骨的。
但因为缺乏具体详细的发育数据,这两种假说仍然进一步研究。
如今学术界接受程度最高的仍是性选择和生殖策略两种假说。
迄今为止科学家认为人类在进化的过程中选择了一夫一妻制,最终使得丁丁骨消失。
科学家通过对一夫多妻制的家鼠研究推导出来了这一假说。
人们发现家鼠在生殖策略中,决定雄性生殖成功的一个重要预测指标便是丁丁骨的大小。
相对更宽的丁丁骨会让雄性家鼠获得后代的几率更高。
当家鼠繁殖进行到第27代之后,通过人为实施干扰提升交配性选择压力的家鼠群体会获得明显更厚的丁丁骨。
因此科学家们认为,丁丁骨在交配过程中起着十分关键的作用。
实验用的家鼠
丁丁的进化之路
另外科学家们发现,使得生殖系统产生形态变异的来自不同交配系统中的性选择压力变化。
例如有着高水平精子竞争压力的物种中,雄性往往会进化出更大的睾丸。
只有这样雄性才可以产生更多精子,从而在后代数量上占据优势。
在人类丁丁骨的研究中,科学家们将注意力放在丁丁骨与交配时间长短,以及丁丁骨与受孕成功几率这两个方面。
通过建立贝叶斯模型分析来进一步研究灵长类动物中存在的一夫多妻制,以及季节性繁殖模式中的性选择与丁丁骨的长度增加或者退化。
灵长类动物丁丁骨的发育比例缩放图
最终科学家们发现,丁丁骨的长度变化以及存在确实会在一定程度上帮助物种进行繁衍,并且会影响动物的交配时长。
研究结果揭示了哺乳动物的丁丁骨进化轨迹。
相关证据表明,大约在1.45亿年前,胎盘和非胎盘生育的哺乳动物首次出现进化分裂。
另外灵长类祖先和食肉动物祖先都有一个丁丁骨。
在动物的交配策略中,丁丁骨可以帮助雄性动物们“支棱”起来,从而提升生殖能力,并通过延长交配时间来提升生殖成功率。
灵长类动物丁丁骨与交配活动的共同进化
一夫多妻制的交配系统和有限的季节繁殖时间造成了高水平的交配竞争。
在这种环境下,延长整个交配活动会迫使雌性延迟与其他雄性重新交配的可能,从而增加雄性在竞争条件下成功受精的机会。
并且丁丁骨也能保证尿道畅通无阻,并且缩短生殖系统之间的距离。
除了起到一定的支撑作用,从另一个方面来看,这无疑是增加了受孕的可能。
支棱不起来可不行
但是在人类的进化中,人类选择了一夫一妻制。
这意味着人类男性在选择到合适的配偶后,将会处于长期的生殖周期中,并且人类在生殖策略中也因女性的经期变化使得性行为发生改变。
对于人类来讲,一夫一妻制使得丁丁骨显得没那么重要,最终导致丁丁骨消失,取而代之的是丁丁中的海绵体。
丁丁中的海绵体通过充血来助其支棱起来,同时也可以保护尿道不会在这个过程中受到挤压,这与丁丁骨的作用基本类似。
另外在交配策略中,带有丁丁骨的雄性动物交配时间往往更长,这是为了保证后代能够更好地留在雌性体内。
人类的一夫一妻制弱化了这种生殖策略,因此人类也不需要进行长时间的交配活动。
相比之下,动物动辄一两个小时的活动,人类只需要几分钟就能搞定。
无形中也为人类带来了更多的时间,这使得人类可以将更多精力放在其他创造活动中。
当我们再看向丁丁骨的时候终会发现,人类早已更新换代,如此原始的版本显然不及新版本好用。
所以说,人类好不容易进化出了这套系统,就是为了将我们从动物中脱离出来。