喉返神经：进化走的弯路

傻蛋吞椰酥

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闻菲发表于2011-05-31 17:32:47


我们都知道进化论，可怎么证明进化是真的呢？美国芝加哥大学生态与进化系的教授杰里·柯尼写了本《生物进化的证据》来解答这一问题。下文中，柯尼博士以人体控制吞咽的神经——喉返神经为例，将进化的奇趣历程娓娓道来~（文/杰里·柯尼）

要证明进化论，最为形象的例子不是你同桌长得像大猩猩，而是我们脖子里那条迂回曲折的“喉返神经（recurrent laryngeal nerve, RLN）”。喉返神经是大脑控制咽喉运动的神经，我们说话和吞咽都离不开它。这喉返神经行走不易：它从脑干伸出来，放着直达咽喉的近路不走，偏要往下延至心脏，绕过主动脉再折返回来。这一招曲线救国不可不谓“扣人心弦”：



【图1】 人体左侧喉返神经示意图。大脑发出的吞咽信号经由迷走神经传到喉返神经，绕过心脏后才能到达喉部，控制喉部肌肉完成吞咽动作。

喉返神经：进化出的弯路

如若人真是造物主所造，喉返神经当属其最糟糕的手笔。当然啦，人并不是凭空设计出来，而是从远古的祖先进化而来。不仅如此，我们身上各个部分还自成派系，衍化路线也是别有洞天。各派依循的进化日程不一致，人体也没有办法，只能让一部分构造先进化起来， 再带动后面那些个进化迟缓的赶快进化。这种方式高效是高效，但无可避免的，人体内部也残存了许多不协调，喉返神经就是这样一个历史遗留问题——从脑子连到脖子，该修路的地方不修，偏要绕远铺路，兜了个大弯。
图2显示了鱼类和人类各自颅内迷走神经及动脉弓的联系，从中我们可以看出喉返神经兜弯绕远的历史渊源：



【图2】 鱼类和人类各自颅内迷走神经及动脉弓对比示意图。胎盘哺乳动物只保留了鱼类的第三、第四，以及一部分的第六迷走神经分支。其中，哺乳动物的颅内第四迷走神经分支，也就是喉返神经，依然像鱼类时期那样，位于第六动脉弓后面。鉴于第六动脉弓已退移至胸部，哺乳动物的喉返神经就绕了一大圈。
最初，鱼类的喉返神经走向与血管一致，都分布在鳃的部位，这时的构造看起来很自然吧~随着生物不断进化，鳃部的血管位置逐渐后移。喉返神经跟血管是一派的，因此也只能老老实实跟着往后移；而原来另一端连着的鳃弓（gill arch）则进化成了咽喉（larynx）。现在你知道了吧，喉返神经也是身不由己：如果它独立出来，开个专线，自己的效率是提高了，但神经断开后生物的整体机能则会受损，机能受损的生物必定不会在进化中留存下来，真是“进化弄人”。
喉返神经：没有最长，只有更长
其实，进化不止是弄“人”，长颈鹿被虐得更惨——这种可爱的长脖脖小鹿的喉返神经（可怜！）足足绕了4.56米，把姚明绕一圈还有剩余！



【图3】 长颈鹿的喉返神经示意图。
美国西方医药大学（Western University of Health Sciences，另译“卫生科学西部大学”）的解剖学家，马修 • 威德尔（Mathew J. Wedel）在他新发表的论文中做了个猜想：长脖子动物的喉返神经最长能有多长呢？
最容易想到的自然是蜥脚类恐龙（ sauropod dinosaurs ）。这其中，超龙（ gynormous Supersaurus ）的喉返神经（这任劳任怨的娃）更是生生绕了28米。也就是说，超龙大脑发出的神经信号，要经过篮球场长边那么长的距离才能到达咽喉，控制咽喉进行吞咽等动作。（真辛苦啊！）



顺便一提，恐龙是有喉返神经的哦，这基本已是公认的事实了。但凡四足动物（两栖类、爬行类、哺乳动物）都有喉返神经，这一遗传共性证明了四足动物是从鱼类进化而来的。
蜥脚类恐龙中的 易碎双腔龙 （ Amphicoelias fragillimus ，可能是地球上最长的恐龙），从嘴尖到尾端距离最长可达58米。我们无法确认易碎双腔龙的脖子有多长，但假设脖子长度是身体的1/3，按19米算，它的喉返神经能有38米！！（易碎双腔龙：“世界上最远的距离不是天涯海角，而是我的咽喉到大脑。”）



喉返神经：是弯路，更是进步

这样长的细胞在生理学家看来有两个明显的问题：
疼痛传导速度滞后。拿易碎双腔龙来说，喉部受了伤，喉部神经细胞还没反应过来呢（哼哧哼哧传导中），喉部皮肤的神经细胞就把痛觉传导过来了——再怎么说，后者距大脑也就1米远。
神经细胞必须从细胞体把营养物质运输到轴突尖端。细胞以不同速度运输不同分子的过程称为“轴浆流（axoplasmic streaming）”。轴浆流速度最快的神经递质和酶，每天可输送200至400毫米；慢一些的蛋白质，每天运输距离仅有0.1至1.0毫米！威德尔指出，蜥脚类恐龙的神经细胞要把蛋白质输送到神经元轴突，即使按最快的（1毫米/天）算，也需要四十多年。这当然是不可能的。威德尔认为，恐龙体内的轴浆流要么非常非常快，要么就是它们的神经细胞有特殊的蛋白质运输方式。（新课题呀，细胞生物学家大显身手的好机会来了！）
威德尔将长颈恐龙的喉返神经称为生物进化“效率低下的丰碑”。其实，走弯路的喉返神经，又何尝不是进化史上的丰碑呢？
文章来源:Why Evolution Is True
导读者:闻菲
原文:请看这里
图片来源:Whyevolutionistrue.WordPress.com
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面瓜

建议抄送史地版，咔咔，吃独食可不好啊
另外，图挂了

傻蛋吞椰酥

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授权面瓜代理了 ，这里主要是备份接下来要讨论话题的论据。

面瓜

看不到土阿

傻蛋吞椰酥

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到原址不就看到了

菜鸟肉牛

在美一方

可怜的人！wonder是不是不信进化论的人其喉返神经不绕路的？要不然造他们的上帝岂不是太笨了

也和话

不是在美姐那次 post 出来，还真的不知道有这个典故。以前只知道这条神经是这样走的，真的不知其原因。害到那些做甲状腺手术的人有永久失声的危险。

在美一方

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所以还是我慧眼抛砖

也和话

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你这个猫猫很cute，不害怕它捉你的老鼠吗？

面瓜

上帝为什么就不能让神经绕路呢？

傻蛋吞椰酥

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他还喜欢倒着装眼睛，让你得二型糖尿病，，，，，，，放个坏的VC基因逗你玩

在美一方

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