零距離科學：陸上祖先在人類身上留下了甚麼痕迹？

圖：香港電台

文：吳家亮（香港中文大學通識教育基礎課程講師）

在上一集的《零距離科學》，我們以四肢作為例子，說明人類或許繼承了原始魚類的基因。來到今集，讓我們繼續為人類的特徵追本溯源，看看陸上的祖先在我們的身上留下了甚麼痕迹。這些痕迹，可能已經跟原本的功能大相逕庭。

聽力從何來？

讓我們先說說聽力的故事。聽覺是人類語言的基礎，口耳相傳在早期的人類社會是知識累積的方式。聽覺也為音樂賦予意義，讓我們有了抒發情感的途徑。良好的聽力讓我們逃避危險，存留性命。我們之所以能聽見，有賴耳朵精密的構造。聲波被外耳道所收集，震動鼓膜，再傳送至由三塊中耳小骨組成的聽骨鏈，再傳送到內耳的耳蝸，耳蝸把震動翻譯為電子訊號，由神經傳送至我們的大腦，從而形成聽覺。

中耳小骨的演化歷史相當有趣。科學家比較爬蟲類和哺乳類動物的骨骼結構時，發現哺乳類動物的中耳小骨竟是爬蟲類動物的顎骨關節。科學家繼而推斷，哺乳類動物的祖先的聽覺系統沒現時那麼複雜，隨著演化的進程，原本負責咀嚼的顎骨關節向後移，成為耳朵的一部分，強化了牠們的聽力。

這個論述有何佐證呢？昆士蘭大學的科學家Vera Weisbecker及其研究團隊從澳洲有袋類（marsupials）和單孔目（monotremes）動物得到重大發現。他們審視袋鼠、樹熊、鴨嘴獸等的幼獸的骨骼結構，發現幼獸的中耳骨是通過麥氏軟骨（Meckel’s cartilage）連接著顎骨的。當幼獸慢慢長大，軟骨消失，中耳骨便跟顎骨徹底分離，成為聽覺器官的一部分。

科學家還發現，頭骨愈大的有袋類動物，中耳骨跟顎骨分離的時間便愈長；分離的同時也經常伴隨著小臼齒和大臼齒的生長。這就像把千萬年的演化歷程濃縮在幼獸短短幾十天的發育過程中，本來負責咀嚼的骨頭，轉變了功能，讓聽覺變得更敏銳。

陰蒂有用嗎？

中耳骨在演化中改變了位置，解鎖了新的技能。那會不會有些身體部位，隨著演化改變了位置，卻喪失了功能？讓我們來談談一個敏感的部位——女性的陰蒂。

陰蒂的刺激跟女性的性高潮有著密不可分的關係，但女性的性高潮跟男性的功能不一樣，男性的性高潮伴隨精子躍動，對傳宗接代有著不可或缺的角色。古希臘哲學家亞里士多德指出，女性沒有性高潮也可以受孕，這就帶來了演化學上的爭議，究竟女性的性高潮是一種沒用的演化殘留，還是它有其演化的優勢？

要解答這個問題，我們需要擴闊視野，仔細檢視其他哺乳類動物的陰蒂位置、雌性的性高潮、賀爾蒙釋放與排卵的機制。

辛辛納提大學的科學家Mihaela Pavlicev發現，不是所有哺乳類動物都像人類般定期排卵，有不少是在交配後才排卵，例如貓、兔子、樹熊。演化生物學的分析讓我們得知，哺乳類動物的祖先應是受交配刺激才排卵，定期排卵後期才演化出來。

當科學家研究受交配刺激才排卵的動物時，他們發現，交配會促使特定賀爾蒙的分泌，例如是催乳素（prolactin）、促卵泡激素（follicle-stimulating hormone）和黃體生成素（luteinizing hormone），繼而刺激卵巢排卵。至於人類的女性，當她們的陰蒂受到刺激，產生性高潮時，也會促使相類似賀爾蒙的分泌。

Pavlicev也研究了不同生物的陰蒂和陰道的相對位置。他們發現，定期排卵的動物的陰蒂一般不在陰道之內，甚至像人類一樣，陰蒂跟陰道有一段距離。至於受交配刺激才排卵的動物，牠們的陰蒂大多在陰道之內，交配時陰蒂定必會受到雄性陰莖的物理刺激。

科學家從而推論，刺激雌性陰蒂而造成的賀爾蒙分泌，會促進卵巢排卵，這生理反應對哺乳類動物祖先的傳宗接代至為重要。當部分動物（包括人類）演化出定期排卵的機制時，這個生理反應縱然失去了它的功能，但仍遺留了下來，單單作為女性快感的來源。

生物也考古？

這兩集的《零距離科學》，揭示出人類的身體或許蘊藏著許多源自遠古的痕迹。為人體進行考古發掘，科學家除了尋找化石證據，還可倚靠分子發育生物學、比較解剖學的證據，嘗試重組身體各部位的演化軌跡。不過，我們真的不能回到過去，見證生物演化史；因此，各位讀者要思考和評價的是，這些推論的證據是否充分，能否讓你投下信心的一票。

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延伸閱讀：

• Pavlicev, M. and Wagner, G. 2016. The evolutionary origin of female orgasm. J. Exp. Zool. （Mol. Dev. Evol.） 326B: 326–337.
• Ramírez-Chaves H. E., Wroe S. W., Selwood L., Hinds L. A., Leigh C., Koyabu D., Kardjilov N. and Weisbecker V. 2016. Mammalian development does not recapitulate suspected key transformations in the evolutionary detachment of the mammalian middle ear. Proc. R. Soc. B 283: https://doi.org/10.1098/rspb.2015.2606

《零距離科學》（節目網站）集合世界各地有趣的科學紀錄片，網羅與大眾息息相關的科學資訊，啟發觀眾的好奇心和求知慾，節目逢星期五晚9時30分在港台電視31及31A播映。本集於1月24日播出。港台網站及流動程式RTHK Screen視像直播及提供節目重溫。

責任編輯：Alvin
核稿編輯：Kayue