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為什麼許多雄性動物排尿和生殖道合二為一?雌性卻分別是兩個?

對於哺乳動物而言排洩都是經過泌尿系統,但是生殖方面卻又不同,雄性的生殖道和尿道在末端合二為一, 雌性的生殖道和尿道卻是分開的。早期“階梯進化觀”認為生物的進化是從低階到高階、從簡單到複雜,所以有的人認為哺乳動物的雌性在進化上比雄性更高階。實際上不是這樣的,複雜與否並不影響雄性和雌性是同一種生物,雌性離不了雄性,雄性也離不開雌性。

為什麼許多雄性動物排尿和生殖道合二為一?雌性卻分別是兩個?

哺乳動物的繁衍中是體內受精、胚胎完全在體內發育,這樣就使雄性產生相應的器官,可以將生殖細胞注入雌性的生殖道,精子具有遊動的能力,卵子缺乏遊動能力,因此需要精子順著生殖道向輸卵管的方向遊動,這樣兩者的生殖細胞才有相遇的機會。這裡還有一個有趣的現象,以往科學家們認為精子的遊動是靠尾巴擺動,最近幾年才由於觀測技術的進步發現,精子的遊動是旋轉,頭部旋轉帶動尾巴旋轉,尾巴有一定彎曲,這就產生了推動力。

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泌尿和生殖當然是兩套器官,然而哺乳動物的生殖道和尿道在末端聯合在一起,雌性的生殖道和尿道卻是分開的。如果說從地球生物演化到現在整個歷程來看,最初的雄性和雌性差異不會很大,畢竟地球生物都是從單細胞而來,哺乳動物的胚胎髮育歷程就重現了地球生物進化的歷程,在胚胎髮育早期哺乳動物的雄性和雌性發育基本完全相同,只在第六週的時候乳腺等性腺開始發育,到第九周發育基本成型。

為什麼許多雄性動物排尿和生殖道合二為一?雌性卻分別是兩個?

在比較早的時期,地球陸地脊椎動物共有同一個祖先,那就是腔棘魚。它們爬上陸地後先演化為兩棲動物,然後演化為新的兩棲動物和爬行動物,爬行動物又演化為鳥類、哺乳動物和新的爬行動物。在爬行動物的階段,生殖方式都是卵生或者卵胎生,生物的排洩只有一個通道,那就是洩殖腔,所以爬行動物是部分排尿、排便的,而且生殖也是靠洩殖腔,現代的鳥類和爬行動物依然是如此。

為什麼許多雄性動物排尿和生殖道合二為一?雌性卻分別是兩個?

爬行動物和鳥類排尿和排便是一起的,所以鳥的糞便都是稀的,而哺乳動物這個後來者卻分別演化出了不同的系統,排尿、排便和生殖分別是三個系統,哺乳動物雄性的演化過程中,生殖和排尿依舊保留了末端聯絡在一起的方式,排便產生了新的器官,雌性卻是三個完全分開的通道。雄性適應雌性長出了可以將生殖細胞輸入雌性生殖道的生殖器,適應於雌性生殖細胞缺乏遊動能力、胎生的生殖方式。

為什麼許多雄性動物排尿和生殖道合二為一?雌性卻分別是兩個?

然而進化成這樣的原因卻難以說清楚,生物的進化其實都是湊合,原因在於基因突變是隨機的,只要適應於環境的突變基因都有存留下來的機會,雄性的生殖和排洩就算是分開的影響也不大,但是兩個開口增加了感染的機會,而且不利於節省能量。對於哺乳動物來說,雌性尿道確實更容易發生感染問題,因為尿道更短,外界微生物可以沿著尿道口一直入侵到整個泌尿系統。

為什麼許多雄性動物排尿和生殖道合二為一?雌性卻分別是兩個?

哺乳動物相較於爬行動物的生殖和排洩系統而言,其實增加了感染的機會,也更加地耗費能量,但是在演化上沒有絕對的標準。最新的研究顯示,哺乳動物的祖先和恐龍或許誕生於同一個時代,然而不同的是哺乳動物是恆溫動物,而恐龍則是冷血或者中溫動物,哺乳動物的體溫保持方式本身就更耗能,所以在這個基礎上再增加一些耗能並不要緊。而哺乳動物也演化出了新的腦結構,更容易有飢餓等感覺,進而增加進食頻率保證能量的需求。

為什麼許多雄性動物排尿和生殖道合二為一?雌性卻分別是兩個?

問題在於進化成這樣不是生物自主的選擇,進化是隨機的不受意識影響的,同時又是一個相當湊合的過程,哺乳動物的雌雄雙方進化出了不同的但是功能上卻相互適應的生理結構,滿足了哺乳動物生殖和排洩的需求,於是這種性狀就被保留了下來。與此同時,爬行動物和鳥類們卻保留了比較原始的生殖排洩系統,也說明這方面演化不需要有定式,可以滿足生理功能就可以了。