人体重要的器官基本长在躯干内,为什么像大脑这样重要的器官却长在躯干之外,并且离心脏如此远?

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匿名用户1024   2021-5-28 10:35   10364   5
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有关回应  16级独孤 | 2021-5-28 10:35:04
因为动物的发展是有个过程的。
对于动物来说,最重要的器官不是脑,不是心,而是嘴。最初级的动物只要有嘴就够了,其他都不需要。在此基础上,进化出其他的器官是为了帮助提升嘴的功能,让个体吃得更好,于是有了嗅觉和味觉,都在嘴附近,所以处理嗅觉味觉信息的神经节也在嘴附近。解决了吃以后,第二个基本需求是逃避威胁,不要死。要逃跑就要尽量快地朝一个方向运动,这个时候动物就有必要分前后了,要一直向前跑,所以前面要有眼,眼同时对吃也有帮助,而且眼得到的信息也需要处理,借助现成的处理能力最方便,所以眼也在嘴附近,长着嘴的这一端就成了前端,嘴在前面对于捕食也是最有利的。这个也有例外,水母,乌贼似乎不符合这个规律,但是大多数动物是符合的。对于低等动物,主要的感官和神经节长在前端有一个很大的好处,就是后端损伤了也不要紧,被天敌吃掉了也没关系,可以再生出来,因为是朝前跑,所以前半段被吃掉的概率远远小于后半段,这显著提高了生存率。从脑的功能来看,最原始的部分只管吃和逃跑,可为佐证。
既然一开始各种感官以及脑都长在嘴附近的身体前端,而且这种构造是有利生存的,那么当然就一直延续下去了,而且随着感官越来越发达,信息量越来越大,这个构造就越来越不可能改变。后来人类站起来了,前端变成上端,进一步开阔了视野,刺激了脑的发展,终于达到了能够思考脑为什么不会长在肚子里这样的问题的地步。
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有关回应  16级独孤 | 2021-5-28 10:35:05
我提一种可能的因素吧:为了散热
众所周知,作为人体的CPU,大脑的耗能是各个器官(尤其是非运动器官)中比较高的。目前公认的大脑的功率大概是20-25w。这个功率已经超过了大多数智能手机。
假设智能手机电池电压4.2V,容量4000mAh,满功率使用3小时耗光,则功率为
4.2×4000÷3÷1000=5.6W,大概是大脑功率的四分之一。
是的,即便是以最大功率使用的智能手机,其功率大概也只是大脑的四分之一。而手机即使直接暴露于凉爽的空气中,大功率使用也很容易过热,更何况是包裹在37℃体液中的大脑呢?
而且,大脑的耐热性是远差于手机的。手机热到45℃玩一小时没有任何问题,但是脑子烧到45℃基本就可以放弃治疗了。因此不难想到,大脑对散热的要求是远远高于手机的。
既然对散热有要求,那么最好的方发自然就是把它从身体里拿出来,成为一个独立肢体的末端,最大面积地与外界空气接触,自然就长成了现在的样子。而如果把大脑放在胸腔里,可能就会过热宕机了。(想象一下在37℃的温水里满负荷使用智能手机)
另外一个有力的佐证是:不光是人类,大脑较为发达的动物,其大脑都是独立于躯干之外的,其中的典型是哺乳动物和鸟类。水生动物(如鲸、鲨等)因为有海水冷却,所以受散热限制较小,因此头和旗杆之间反而是平滑的连接(即“没脖子”)。大脑分化程度较低的动物,则往往把大脑装在躯干内,比如章鱼、海葵。





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有关回应  16级独孤 | 2021-5-28 10:35:06
现存的物种不是谁设计出来的,是自然选择剩下来的。有些“性能”会带来生存优势(比如有脑);有些“特性”纯粹就是碰巧或者附带的(比如大脑的位置,比如呼吸和歌唱用同一根管道)。

有时候,产品的生命也像这样。最多人使用的产品,不一定是最好的。市场选择,再加一点运气。
5#
有关回应  16级独孤 | 2021-5-28 10:35:07
以防脑子进水。
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有关回应  16级独孤 | 2021-5-28 10:35:08
要明确知道这个问题的答案有个办法,就是我们可以设计出各种不同类型的生物,譬如脑子长在胸腔里和脑子长在脖子上的两种人类,然后让他们实际运行起来看对比效果。现有科学技术当然是很难在现实中做到这一点,但借助计算机,在虚拟世界中做到这些应该是指日可待的事情。实际上EA的《孢子》游戏就是这样的程序,只是受限于计算能力,整个物理模拟引擎还不够强大不够真实而已。
进一步想,我们地球人类说不定就是这样的对照组,在某个平行世界中也许有另一批人类在它们那里的社区上正在提问:大脑这样的重要器官为什么长在胸腔内。
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