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有哪些生物学上的事实,没有一定生物学知识的人不会相信?

知乎日报  · 公众号  · 问答  · 2025-04-07 21:00

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生物学有一种神奇的魔力:当你听到一个冷门的生物学知识,脑子里冒出疑问:「真的假的?」的时候,它往往就是被科学验证的事实。一起来看生物学话题下优秀答主 @Clover青子 和答主 @Treyton 带来的精彩科普内容吧~



有哪些生物学上的事实,没有一定生物学知识的人不会相信?


| 答主: Clover青子

人类最早的皮肤是黑色的?

Cheddar Man骨架化石根据DNA检测结果的3D复原图

猜猜这具一万年前的古人类化石是在哪里出土的?

非洲还是亚洲?

不不,它是来自英国的切达尔人(Cheddar Man)。根据 DNA 检测复原图,这位 1 万年前的欧洲先祖,竟长着深色皮肤与蓝眼睛!基因研究发现,欧洲人标志性的浅肤色直到 3000 年前才普及。

事实上,120 万年前当人类褪去体毛后,深肤色就成为了「出厂设置」。非洲人群至今保留着最原始的 MC1R 基因 (突变率<0.3%) ,这个掌控黑色素的基因如同固执的守门员,拒绝让皮肤轻易「掉色」,黑色素合成机制在进化过程中几乎未曾改变。

但问题来了:

如果黑色素是「出厂设置」,为何今天的人类肤色千差万别?

在漫长的进化史中,皮肤不仅是人体与环境之间的屏障,更是紫外线选择压力下的「生存密码」。科学家推测,大约 120 万年前,早期人类脱去厚重的体毛,直接暴露在赤道的强烈阳光下,强大的紫外线促使皮肤进化出深色,以抵御 DNA 损伤和突变的风险。

艺术家对 Nina Jablonski 和 George Chaplin 创作的地图的演绎,该地图根据各地区太阳紫外线辐射水平预测了不同地区人类原住民的肤色。插图由 Gail McCormick 绘制

5 万年前的大迁徙改变了一切。当人类走出非洲,阳光不再是生存威胁,反而成了稀缺资源。紫外线虽会晒伤皮肤,却是合成维生素 D 的钥匙——维生素 D 对强健的骨骼和健康的牙齿至关重要。

在阳光稀少的北欧,深肤色成了致命缺陷:过厚的「防晒衣」导致维生素 D 严重不足,佝偻病肆虐。于是自然选择启动紧急预案: 通过基因突变,将肤色调浅,使皮肤能更有效地利用有限的紫外线。

东亚地区气候温和,日照强度介于热带与高纬度之间,既不至于让黑色素流失殆尽,也不需要像赤道居民一样保持深色皮肤以应对强烈的紫外线。因此,东亚人的黑色素活性适中,既能适应温带气候,又能在阳光相对较少的环境下维持一定的维生素 D 合成能力。

这种环境带来的自然选择也塑造了皮肤屏障的特性:气候温和导致角质层成熟度低且较薄,皮肤虽然细腻、但较为敏感,受到刺激时容易应激生成黑色素;皮下脂肪较厚,虽然有助于保持水分,但也更容易导致色素沉积。

进化树显示了来自西非、北欧和东亚的人类人群的遗传系统发育,分支的颜色大致表示这些人群的普遍皮肤色素沉着水平。

在不同地理条件下,人类祖先的皮肤颜色随之调整,以在防护紫外线和维生素 D 合成之间取得最佳平衡。 这一进化趋势一直持续了几万年,最终形成了今天全球各地截然不同的肤色分布。

肤色的进化并没有停在「白」或「黑」的极端,而是在人类生存环境的影响下,找到了适应不同地区的动态平衡点。




| 答主: Treyton

先讲个故事······

S 女士因为突然昏迷而住院,MRI 扫描图上发现她右侧大脑后部脑出血。身体其他部分一切正常。

当医生一行人进入病房时,S 女士处于清醒状态,但看起来有点困惑。住院医师问候她并问她感觉如何。

她的回答是「我想还可以,但是我还是不明白我为什么会在这里。」

住院医师站在了床的左侧,摸着她的左臂问道:「这是什么?」

「哪里?」她问。

「这里。」他回答道,并抬起她的左臂,慢慢地移到她的面前。

「喔,这是一只胳膊。」

「一只胳膊?谁的胳膊?」

「我不知道,我猜是你们的。」

「不,这是你的胳膊。看,它是你身体的一部分。」

他用手从她的胳膊摸到肩膀。

「好的,就当你说得对。」她说,听起来仍不相信。

神经科主任说这是一位典型的半侧空间忽视患者,由于脑的特异部位损伤导致。 「我曾经看过很多类似的病例。」他解释道: 「病人仍能接收左侧躯体的感觉,但注意不到它们。」

女人化妆时会只化右脸,男人只刮半边的胡须。当他们穿衬衫或大衣时,他们会用左手将右臂和右肩膀穿进衣服,但随后他们忘了左臂,而将衣服悬挂在右肩上。他们也「看不到」位于左侧的物体。

主任继续说,有一次,我看见一个人吃完早餐后坐在床上,盘子就在眼前。盘子里还剩下一半食物。

「你都吃完了吗?」我问。

「当然。」他回答道。

我将盘子转过来,让未吃的部分变成在他的右侧。

他吃惊地说,「该死的,这是从哪里冒出来的?」

这个测试让患者划掉图片中所有的组成元素,结果也显示,患者忽略了单个物体的左侧部分。


那么为什么会这样呢?

我们先了解下视觉信息处理的大脑加工机制。

首先呢,后脑勺那一部分的大脑叫做 枕叶 ,主要处理从眼睛中传递来的视觉信息,什么物体颜色啦、形状啦等等。

图中绿色箭头到大脑颞叶部分的传导通路,负责识别物体 (就是根据大脑记忆库认出是什么东西) ,并在我们注意单个物体的过程中把这个物体从环境背景中分离出来进行高精度加工。

而蓝色箭头到顶叶的传导通路,负责分析不同场景的空间结构,来确定物体和视象的位置关系、物体的运动分析、眼动控制等等。

根据大量类似患者的研究发现,大脑中与视觉处理通路相连的右脑颞上回与这种基于物体为参照体系的半侧忽视高度相关。而上文的 S 女士正因为脑出血损伤了相关区域,导致注意投放问题,忽略了原本要精细加工的部分。

另外 S 女士的脑损伤也涉及右顶叶的躯体感觉联合皮层,所以也忽视了半侧身体。

(大脑分为左右两个半球,左半球处理右侧躯体感觉信息、控制运动。右半球处理左侧躯体感觉信息。视觉信息处理也是如此。)




除此之外,还有哪些鲜为人知的生物学知识呢?

答主 @苏澄宇 科普「 蚊子在吸你血的时候,不是用一根针插你,而是六根。而且不是一插即中,还需要弯来弯去,来来回回地寻找你的血管。」获得 4.1w 赞同

答主 @汉娜Bananah 科普「水獭会使用工具,为此还在腋下专门进化出了用来收藏工具的小口袋。」获得 6360 赞同




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题图来源:《森林民宿》


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