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哺乳动物毛发起源之谜?

已有 11766 次阅读 2010-9-28 15:24 |个人分类:科普 科学|系统分类:论文交流| 谜团, 哺乳动物, 毛发起源

《哺乳动物毛发起源之谜》 ——已发表文章

 Bergman, 刘欢   

    

毛发是哺乳动物决定性的一个特征,所有哺乳动物身上都有毛发,即便是很多一眼看上去“无毛”的哺乳动物,包括大象、河马、犀牛、鲸鱼、海豚和其他鲸目动物也部分覆盖着很细的短毛发。毛发拥有许多功能,包括保温、第二性征、吸引配偶、保护皮肤、反射和吸收阳光等。?

毛发结构?

毛发的结构非常复杂,特别是在表皮起点处,动物毛发由蛋白质结构组成,由大量的氨基酸高度紧密有序地排列连接在一起。毛发生长在真皮层中位于毛轴根源部包围的毛囊内,毛囊由一个表皮和真皮根鞘组成,周围伴有一个或多个可以分泌皮脂的皮脂腺。这些皮脂有润滑组织和调节水分的功能,对毛发和皮肤都有利。?

一个被称为束毛肌的小型平滑肌从表皮连接于毛发的基轴,低温时肌肉收缩,因而产生“鸡皮疙瘩”,以帮助身体隔热。此外,肌肉活动可以通过它来产生热量。在正常皮肤里,位于毛根部的根鞘存在于所有的表皮底层中。如果表皮和皮肤浅层部分的真皮被损坏,只能损坏部分毛囊。?

每个毛干内层的细胞称为髓质或髓,含有柔软的角蛋白和萎缩干燥的上皮细胞结构。另外一层被称为皮质层,这是半透明的厚厚的一层,其中包含硬型角蛋白细胞,占头发的大部分。皮质层含有分散色素细胞产生的黑色素,使毛发产生颜色。毛干并非我们所感觉的那样光滑,毛干的表面布满了鳞片,不同种类的动物,其毛发上的鳞片也不同。?

毛发的类型?

从非常细且短、被称为“汗毛”的毛发到豪猪僵硬的管刺,毛发有很多种类型,但最常见的类型是柔软的。羊身上覆盖的那种毛发是哺乳动物中最常见的。常见的哺乳动物厚厚的体毛通常称为毛被。毛发长度和颜色由遗传基因决定,是物种的特性。然而,哺乳动物毛发的基本结构是不变的。哺乳动物毛发的另一个差异是,它可以直、曲或纠缠。直发横截面呈圆形或椭圆形,卷发横截面呈更扁的椭圆形。?

为什么产生毛发?

通常认为毛发的出现是为了保持体温,因为毛发是一个很好的热绝缘体。然而,这一结论纯粹是猜测。目前我们没有办法知道毛发出现在恒温动物出现之前还是之后,然后又以何种方式演变为毛发。?

大多数达尔文进化论者认为,人类在非洲进化时与其他灵长类动物一样,所有部位几乎完全覆盖着厚厚的毛发。因此,一个共同的看法是,现代人身体上的毛发是人类的祖先遗留下来的痕迹。  ?

毛发演化的证据?

达尔文进化论者普遍认为:毛发是从鳞片演化而来。一些哺乳动物的皮肤上同时存在着角质鳞片和毛发,但毛发和鳞片之间没有任何相似的形态结构。科学家一直无法确定毛发是何时演变的,也尚未发现有关毛发进化的任何证据,只知道它在很早的化石记录里就已经存在,而且与现今哺乳动物毛发的所有方面都相同。?

毛发能很好地得到保存,在某些情况下,甚至比骨头保存得更好。毛发由表皮的角质膜覆盖,因此能耐受部分化学药品的侵蚀,毛发的结构特点可以保持几千年,这就是为什么毛发在法医学中如此重要的原因之一。因此,毛发也是研究早期人类和人类进化过程的一个极为重要的工具。曾有人发现古代哺乳动物的毛发被完好地保存于琥珀中,其中一些最好的例子是来自波罗的海和多米尼加的琥珀。其中的毛发保存得非常好,甚至连属种都可以确定。此外,毛发还可以完好地保存于焦油坑或冰内。不同哺乳动物的毛发常常明显不同,没有任何证据表明 “高级”的哺乳动物比演变“相对低级”的哺乳动物的毛发更发达,它们之间只有简单的差别。此外,昆虫也有类似于毛发的结构,但与哺乳动物的毛发有很大区别,仅是有些类似而已。目前唯一的新达尔文主义的解释是趋同进化,但没有证据表明从昆虫到人类的进化过程中,毛发有过单独进化的历史。?

另一个问题是,需要更多的证据证明那些类似毛发的身体结构需要更长的进化时间。眼的结构则相反,达尔文进化论者认为眼的独立发展多达34次。科学家认为哺乳动物毛发的进化只有一次,之后即永不改变,它并不是羽毛或其他结构退化的产物。目前甚至没有任何关于毛发起源的证据。 部分学者的结论是:毛发在进化起源中是投机性的。一种观点认为,毛发开始出现是为了保持原始恒温哺乳动物的体温 。另一种观点则认为,毛发的微小突触能预测表皮和外界环境温度的变化,并具有触觉功能。躲避天敌可能是动物毛发起源及演化的动力。但是,我们至今仍然不知道毛发是什么时候第一次出现在原始哺乳动物或兽孔目爬行动物身上的;促进毛发起源的进化动力是什么。?

毛发在人类进化中的丢失?

达尔文进化论者称哺乳动物毛发的演化主要是由于性选择,同时也是为了保护身体和避免阳光过度照射。在大约3000种现存的哺乳动物中,只有少数物种缺乏毛皮,但拥有毛发,如鲸、大象、人类、摩尔老鼠和海象等。达尔文认为性选择在灵长类进化中非常重要,并试图解释人类皮肤赤裸的原因。一些人试图延续这一推理,认为人类的祖先因性选择并不断演变而成为人类这一物种,进而失去了其大部分毛发。?

最新的理论是,人类失去毛发,是为了减少其身上的寄生虫。然而事实上,毛发可以防止多种昆虫(如蚊子和苍蝇)的叮咬,还可以防止皮肤晒伤和皮肤癌的发生。?

达尔文进化论者也承认,他们根本不知道人类为什么没有失去所有体毛,包括头部、阴部和辅助毛发。如果人类性选择的结果为无毛者,为什么今天人类的身体上仍然有相当数量的体毛?为什么体毛在男性或女性身上性状有所不同?如果性选择的发展造成男性拥有胡须,为什么妇女往往喜欢胡须清洁的男性?德斯蒙德·莫里斯在他的畅销书《裸猿》中试图解释这个问题。莫里斯指出,所有灵长类动物都有毛发覆盖,唯一的例外是人类。事实上,人类有比黑猩猩更多的毛发,不同的是人类大多数毛发是几乎看不见的汗毛。





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