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地球上每分钟有250个婴儿出生,但你知道人类如何诞生的吗严

发布时间:2022-02-28相关聚合阅读:

原标题:地球上每分钟有250个婴儿出生,但你知道人类如何诞生的吗

地球上每分钟有250个婴儿出生。这一过程的频繁发生,使其难以被称作奇迹,但令人着迷的新生儿的模样足以让这种草率的表达得到原谅,母亲们也应该为她们所受的痛苦而得到尊敬。经过9个月的隐蔽组装,他终于出生了,富有弹性、闪闪发光,让我们对自然的运作感到敬畏。他们真的很棒。如果作为成人的你,身体器官的有序安排让你能正常吸气、呼气、消食和撒尿,那么可以肯定的是,当你在胚胎中逐渐舒展时,那些纵横交错的化学反应要比现代生物工程师最狂野的设计展现出更大的魔力。

像其他有性动物一样,人类也始于两种细胞的融合。在一阵阵卵子香气的诱惑下,数百个精子细胞围绕着一个卵子晃动。其中一个精子推开卵泡细胞的阻挡,从头部吐出一滴酶,在卵子外层溶解出一条通道,并黏附在卵膜上。细胞核从精子进入卵子,受精过程由此开始。在24小时内,受精卵会分裂成两半。后续的分裂会形成一个细胞球,直至形成大约30个细胞时,它们会将自己组织成一个充满液体的球体,即囊胚。 [1]囊胚的结构就如一群池塘藻类般简单。 [2]

当囊胚内的细胞在其一端聚集,胚胎着床于子宫壁时,更复杂的情况开始出现。当身体的布局确定后,囊胚就变成了原肠胚。这一环节始于胚胎一侧出现一个凹陷,该凹陷将形成动物的背部,它是原条这一新生结构的一部分。这是一个早期导向系统,以确保动物的头部位于肛门的相反位置——这自有其优点。身体的左右两侧则位于原条的两侧。 [3]

原肠胚的形成也与三个不同组织层的形成有关。最外层是外胚层,形成皮肤和神经系统;中间层,或称中胚层,是肌肉和骨骼组织的来源;内脏和肺则来自内胚层。随着组织层的展开,原肠胚内部形成了一种杆状结构:脊索。(在之后的发育中,随着骨质脊椎的形成,这根灵活的杆子会被脊柱吸收。)原条的一端出现了一个扁平的细胞板,它拉长并折叠自身,形成一根管子,容纳着神经索;神经索会形成脊髓,肿胀的部分则形成脑部。在动物远未发育得明显可识别之前的这段时间里,其胚胎和芝麻差不多大。

虽然脊椎动物的解剖结构比蠕虫和昆虫复杂得多,但它们在构造过程中存在许多相似之处。蚯蚓有明显的体节(segment),外部可见呈环状,内部则为重复的身体部位。通过对一个标准化体节构型进行修改,就可以让所有体节都具有同样的部件。例如,在蠕虫的神经系统中,前端的一对脑肿胀是由不太明显的凸起引起的,其他体节的神经索上则会重复出现凸起。同样的道理也适用于昆虫。幼年和成年蜜蜂的身体由一系列可见的体节组成,就像动物外骨骼上的环一样。口器和触角连接在成年蜜蜂前端的体节上,三对足则连接在后部的体节上。

脊椎动物的节段性不太明显,但在沿脊柱的椎骨堆叠中很明显。每块椎骨对应一段身体,在胚胎中称作体节(somite)。这里有一个共同的形体构型在起作用,这个构型可以容纳蛇的数百块椎骨和肋骨,在人类身上则减少到33块椎骨和12根肋骨。

胚胎中的每个细胞都包含该有机体的整个基因组。脑细胞与肺细胞的运作方式不同的原因在于,这两种细胞中活跃的是各自专门化的基因子集。随着胚胎的生长,Hox基因根据每个身体部位的功能来开启或关闭发育通路。Hox基因按照表达的顺序沿着染色体排列,首先是影响头部形成的基因,然后是控制胚胎尾部发育的其他Hox基因。这种基因的排列方式有助于它们以正确的顺序逐段进行表达。错误会导致灾难性后果。果蝇发育基因的突变使它们的触角与粗短的足互换,扭曲其透明的翅膀,并将它们的眼睛缩成圆点。这些突变发生在脊椎动物身上的后果包括肢体发育异常、器官错位、面部畸形、癌症和听力损失。

对发育异常的研究被称作畸形学,这门科学中令人心碎的标本陈列在解剖学博物馆的广口瓶里。胚胎学家热衷于干扰鸡和其他动物的胚胎,而我们对人类畸形学的知识依赖于对自然编程错误(比如Hox基因突变)的分析。“14天规则” [4]允许在人类胚胎形成原条以及左右和头尾组织开始出现之前对它们进行研究。在实验室受精并在培养皿中培养的卵子将正常发育一周,产生一个囊胚,如果囊胚被植入未来母亲的体内,它将能够在子宫里着床。新的培养方法已经成功地让相当畸形的胚胎在受精后生长了13天。 [5]这些技术的前景引发了修改现行立法的呼声,但伦理学家对此表示强烈反对。 [6]

在神经管形成后,所有脊椎动物都会经历一个发育阶段,在这个阶段它们看起来惊人地相似。鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物看起来都鱼气十足,像是肥硕的海马。 [7]比达尔文发表进化论早上几十年,对化石记录的研究表明,鱼类的进化早于其他脊椎动物。这激发了学者想到一个规律性的进化序列:从兽类登上陆地,到恐龙和鸟类的崛起,再到至关重要的维多利亚时代的绅士们。我们相信人类的创生是进化过程的高潮,这一信念也加剧了人们对命运逆转——兽性复发的可能性——的恐惧。罗伯特路易斯斯蒂文森在他1886年出版的小说《化身博士》中助长了这种不安:

那种来势凶猛的……东西被关在他的肉体的牢笼中,他听到它在里边抱怨,感觉到它在挣扎着要求出世。每当他精力衰竭的时刻,那东西确信他睡着了,就起来压倒他,把他赶下台。[8]

电影《化身博士》(1931)剧照

早期的胚胎学家认为,他们可以在不同物种的胚胎中看到进化过程的证据,由此出现了所有脊椎动物都经历过鱼类发育阶段的说法。这种相似性真实存在,但对胚胎的现代解读揭示了共同祖先的模式:我们都是从同一个古老的蠕虫祖先进化而来的。事实表明,鲑鱼经历了一个看起来像猎豹胚胎的发育阶段,鹰经历了一个看起来像青蛙胚胎的发育阶段,诸如此类。

在这一制造阶段,胚胎最突出的共同特征是头部以下发育出的褶皱:咽囊。在鱼的咽囊之间的褶皱上会形成裂缝,进而形成鳃。陆地动物身上不会形成鳃裂,取而代之的是咽囊在身体各部分的发育过程中变得非常重要。哺乳动物咽囊最上部形成中耳和鼓膜的一部分;为免疫系统培养保护性T细胞的胸腺则在第三和第四咽囊中发育。在胚胎的另一端,尾芽生长所带来的特征使得蜥蜴和斑马的胚胎难以区分。同时,眼睛、心脏及其他器官、肠道和四个肢芽也是在这个时候成形的。随着心脏开始跳动,胚胎开始呈现出将于几个月后出生的动物的形态。

不同动物从胚胎的共同构型中发育出其独有特征的方式美丽异常:蝙蝠的翅膀状皮肤在它们的指间得到拉伸,大象的鼻子与上嘴唇连接成小长鼻,长颈鹿的胚胎长出颀长的颈和精致的蹄。一波又一波的基因表达使得每一种哺乳动物在子宫里得到了精确的塑造。这些关键性的修改在出生后仍旧继续,成年哺乳动物的骨架揭示了物种之间看似深刻的差异中有多少是由于一组共同的骨骼的缩短或伸长而造成的。 [9]

人类发育所需时间不及大象的一半。在有胎盘的哺乳动物中,小型啮齿类动物的组装工作是最快的,幼崽在两周内就会逃离子宫。有袋类动物在短短12天内出生,但它们只是无能的小指头,像蜜蜂一样小,接下来的几个星期都在母亲的育儿袋里度过。

鲸鱼和海豚的发育过程获得了令人惊叹的“胚胎转型奖”,它们的后肢芽被吸收,前肢则压平形成鳍。当一切都按计划进行时,一头抹香鲸妈妈会生下一只重1吨、长4米的幼鲸,它会被一小群鲸鱼推到水面,呼吸第一口咸湿的空气。抹香鲸的妊娠期为14~16个月,幼鲸的哺育时间为两年。赫尔曼梅尔维尔在《白鲸》中描述了在子宫里和刚出生的幼鲸:

其中有一个小宝宝(从某些怪异的征象看来,它不过生下才一天光景)长大约4米,腰围近2米;尽管它还多少保留着不久以前在娘肚子里那种极不自如的姿态,却已有了活蹦乱跳的迹象。一头快要出生的鲸总是脑袋和尾巴蜷在一起,像鞑靼人的一张弓似的,拉满了正等待着最后发射。它的柔嫩的边鳍和尾片依旧保持着像刚从另一个天地来到人世的婴儿的耳朵那样经过折叠皱皱巴巴的外貌。[10]

所有哺乳动物都来自陌生的环境,对泡在羊水中的那些月份没有记忆。1967年,堕胎在英国合法化,在此之前5年我出生了,我有充分的理由相信,如果允许的话,我的亲生母亲会选择堕胎。负压吸引流产术会把我吞没在遗忘中,我的养父母会得到一个不同的孩子。想到这些就令人不安,好在一些客观情况没让这一切发生。可能会被终止发育的那个胚胎并不是我,而是一个将会形成我的哺乳动物海马状胚胎。如果堕胎手术是在怀孕后期进行的,胎儿看起来会更像一个新生儿,但那也不是我,而是一个将会形成我的哺乳动物胎儿。胎儿尚在子宫内时,我们会把它当成一个哺乳动物;而个体——一个人——要直到像鲸鱼一样呼吸第一口空气之后,才会表达自我。

埃德蒙斯宾塞在《仙后》中用抒情的诗句表达了这种反事实思维的局限性 [11]

正如一艘轮船顺风扬帆行驶,

有个暗礁等着它触礁后哀思,

轮船避过暗礁,但全然不知,

可是船上的水手却吓得要死,

轮船逃过一劫,水手两眼发直,

心底里头既高兴,又忐忑不止……[12]

《仙后》

你人生中的某一块暗礁会是什么?在你过完马路的那一刻,一辆加速行驶的公交车呼啸而过,它的侧视镜正齐你头高,这时你会怎么想呢?就在几秒钟前,一家三明治店的橱窗后一只扑腾的黄色飞蛾让你分了心,于是你放慢脚步,多么幸运!是昆虫救了你的命,还是说你应该感谢没有费心打开橱窗清扫的清洁工?生活就像一连串险些摊上坏事的涌流不断前进,直到停止。可能发生的堕胎计划只是人生早期的一次选择。除此之外,如果你在出生时死亡,或者胚胎自发流产,或者将会形成你的那个受精卵未能着床,再或者你的父母在看似要怀孕的那天没有做爱,接下来会发生什么呢?在生活充满不确定性的情况下,这些早期的中断甚至会被证明是所有可能结果中最好的情况,免得未来的你被公交车的侧视镜撞倒,让你的家庭失去一位挚爱的家长。 [13]

在弥尔顿的《失乐园》中,亚当对人类堕落后需要遵守那些令人痛苦的规矩感到苦恼,他质疑上帝创造他的动机是什么:

我可曾请求过你,造物主,把我从泥土

创造为人?我可曾请求过你,

让我脱离黑暗,或者被安置在这里,

在这个妙不可言的花园?

(第十卷,第743-746行)

玛丽雪莱将亚当的恳求作为《弗兰肯斯坦》 [14](1818)的开篇题记。在被火炉扫走了他本人以自我为中心的态度之后,维克多弗兰肯斯坦本以为怪物会心存感激。在最好的情况下,生活是一份令人惊喜的礼物;在最坏的情况下,生活是一种不受欢迎的负担。考虑到我一生的命运,我很难对自己被生出来感到后悔。但另一方面,如果将会形成“我”的那个受精卵消失了,我也无法在此表达懊悔,更无法让少数珍视我生命的人认识我这个人。

据估计,每年人工堕胎的数量为6000万。如果禁止堕胎,全球人口的年增长率将从略高于1%上升到2%。我们可以想象一个可能的公民群体,其中就包括那些没能走出子宫的个体,这个群体看起来非常像我们——可不止是大致一样,毕竟诗人和蠢人所占的比例没有改变。

对于一些反对堕胎的人来说,想到所有这些可预见但未www.6per6.cn出生的婴儿是难以忍受的。堕胎问题在他们的想象中迫在眉睫,关于堕胎的权利主导了其对政治候选人的选择。而在对宗教伦理的理解上,这些人可能走得更远,以至于禁止任何形式的避孕。这些观点被宣扬成对生命、对每一个人的爱。与生产一个婴儿的价值相比,那些与母亲意愿相关的议题——怀孕对她的健康造成的威胁,或者严重的胎儿异常的检测结果,都无足轻重。这当然是梵蒂冈的立场,并延伸到基督教正统的其他分支,以及伊斯兰教、印度教和其他宗教信仰。

虽然有些人一想到用负压把胎儿从母体吸出来就感到无比恐惧,但另一些人却对早期堕胎没那么不安,因为早期的胎儿和连同它一起被吸走的子宫组织是很难区分的。当胎儿发育出肢芽、脑部可辨认时,这两方的争论就会激烈起来。在美国,一些针对堕胎的法律挑战援引了胎儿可检测到心跳的时间节点作为分界;另一些则考虑胎儿能够在保温箱中存活下来的时间节点。

在关于堕胎的讨论中,胎儿是否能感知疼痛占据了突出位置,这也说明了堕胎议题的复杂性。 [15]对胎儿发育早期阶段的解剖学研究显示,一个明亮的神经纤维网络就像一个微型的河流三角洲,从原始的脑组织和脊髓延伸到发育中的四肢末端。这些网络出现在6~7周大的胚胎中,一串针头大小的凸起未来会形成大脑的不同区域;其中一些神经连接将感觉信息传递给大脑,另一些则传导那些控制运动的神经冲动。

晚些时候,也就是怀孕6~7个月后,位于大脑中央部分的丘脑与大脑皮层相连。丘脑起着中继站的作用,将分布在全身的感觉神经发出的信息传递到处理这些信息的大脑外皮层。胎儿出生后,这些通路使得我们感受冷暖,对别人推你做出相应的反应,在皮肤被割到时身体跟着退缩,诸如此类。出生前的情况更为复杂,因为尚不清楚胎儿在子宫中是否清醒。沐浴在温暖的羊水中,我们受到化学镇静剂的抚慰,这些镇静剂似乎将我们置于无意识的睡梦状态。 [16]健康的胎儿会移动四肢,对响亮的噪声做出反应,在子宫中踢腿打嗝,但这并不意味着胎儿是像新生儿与父母互动那样在有意识地做出反应。

与具有基本脑结构的人类胚胎相比,像果蝇这样的成年昆虫在解码来自感官的信息、探索环境中的机遇与挑战等方面具有更强的能力。随着人类孕期的进程,胎儿和昆虫在复杂性方面的对比已变得不那么强烈,自然界中最复杂的大脑出现在未出生的婴儿身上。即使胎儿睡着了,它也有一台功能超强的计算机,接收着来自子宫的信息。然而,对我来说同样重要的似乎是,我们在不假思索地虐待活体解剖的动物和更多易感的养殖动物。 [17]把人类独有的虐待动物的记录搁在一边,极度自爱的我们却无比清醒地声明,人类胎儿具有无可置疑的神圣性。

注释

1.Jamie A. Davies, Life Unfolding: How the Human Body Creates Itself (Oxford, 2014), 是一本很好的人类胚胎学导论。

2.团藻是一种美丽的绿藻,具有球形群落,其表面被成百上千个细胞占据。每个细胞都配备了一对纤毛,用于协调它们的活动,以推动群落在水中运动。这些群落在游动时缓慢旋转,其运动被巧妙地描述为行星式运动。团藻通过在母球体内形成微型群落来繁殖,一个新群落的细胞及其纤毛朝向微小球体的内部。在成熟后,每个微型群落的一侧会凹陷,然后内部翻转,将纤毛露在外面得以游动。这种外翻过程类似原肠胚的形成,在胚胎学研究中被视为一种模式。参见R. Schmitt and M. Sumper, ‘Developmental Biology: How to Turn Inside Out’, Nature, CDXXIV(2003), pp. 499-500.

3.称作原窝(即正文提到的凹陷)和原结的结构形成于原条的一端。原结是第二章提到的结构,其中纤毛驱动的流体运动参与了左右轴基础的形成。

4.该规则最早于1979年由美国卫生部提出,目前已经成为国际准则,被包括中国在内的十多个国家采纳。它要求人体胚胎研究必须在受精后的14天内结束,胚胎在体外存活时间不应该超过正常情况下受精卵在子宫完成着床所需的时间。

5.Janet Rossant, ‘Human Embryology: Implantation Barrier Overcome’, Nature, DXXXIII(2016), pp.182-3.

6.I. Hyun, A. Wilkerson and J. Johnston, ‘Embryology Policy: Revisit the 14-day Rule’, Nature, DXXXIII(2016), pp.169-71.

7.B. Prud’homme and N. Gompel, ‘Evolutionary Biology: Genomic Hourglass’, Nature, CDLXVIII(2010), pp.768-9.

8.Robert L. Stevenson, The Strange Case of Dr Jekyll and Mr Hyde [1886](New York, 1980), p.122.赫尔曼黑塞出版于1927年的杰出小说《荒原狼》也同样走了一条对人类进化论概念感到不确定的道路。此处译文出自荣如德翻译的《化身博士》(上海译文出版社,2006)。斯蒂文森(1850-1894)是英国小说家,其代表作《化身博士》塑造了文学史上首位双重人格形象,主人公在善良的杰科和邪恶的海德这两种身份之间不断转换,最后在绝望与苦恼中自尽。

9.Jean-Baptiste De Panafieu and Patrick Gries, Evolution, trans. Linda Asher(New York, 2011). Patrick Gries拍摄的哑黑背景的动物骨架的精美照片,展示了动物的多样性和一致性。

10.Herman Melville, Moby-Dick; or, The Whale [1851](New York, 1992), p.424.此处译文出自成时翻译的《白鲸》(人民文学出版社,2011),稍作调整。梅尔维尔(1819-1891)是美国小说家,其代表作《白鲸》描写了亚哈船长为了追逐并捕杀一头白鲸,最终与白鲸同归于尽的故事。

11.反事实思维是这样一种思维方式:对于一件已经发生的事(你出生了),反思如果事先采取了别的做法(你被堕胎),结果可能就会改变(你没有出生)。所谓“局限性”则是指,下文的水手只想到了一种别的情况,而理论上别的情况可以有无数种。

12.Edmund Spenser, The Faerie Queene [1590](London, 1987), Book I,Canto VI, 1- 9.此处译文出自邢怡翻译的《仙后》(北京时代华文书局,2015)。斯宾塞(1552-1599)是英国文艺复兴时期的伟大诗人,其代表作《仙后》描写了年轻的王子亚瑟与仙国一年一度的12天宴会派出的12位骑士相遇并共同冒险的故事,每位骑士均代表一种品德。

13.Karl H. Teigen, ‘How Good is Luck? The Role of Counterfactual Thinking in the Perception of Lucky and Unlucky Events’, European Journal of Social Psychology, XXV(1995), pp.281-302.

14.又译作《科学怪人》,被公认为世界上第一部科幻小说。小说主角维克多弗兰肯斯坦是一位科学家,力图用人工创造出生命,却制造了一个怪物。怪物因无法融入人类族群而心生愤懑,誓死报复其缔造者。

15.Morgane Belle et al., ‘Tridimensional Visualization and Analysis of Early Human Development’, Cell, CLXIX(2017), pp.161-73.

16.David J. Mellor et al., ‘The Importance of "Fetal Awareness" for Understanding Pain’, Brain Research Reviews, XLIX(2005), pp.455-71.

17.有些人一方面允许动物遭到折磨,另一方面却认为人类堕胎非法,这种不公正的姿态引来许多作家的针锋相对。Sherry F. Colb and Michael C. Dorf, Beating Hearts: Abortion and Animal Rights(New York, 2016)对这些争论有着令人钦佩的平衡处理。

本文摘自《自私的人类:人类如何避免自我毁灭》,澎湃新闻经授权刊载,标题为编者所拟。

《自私的人类:人类如何避免自我毁灭》,【英】尼古拉斯P.莫尼/著 喻柏雅/译,北京联合出版公司/好奇文化,2021年8月版

本文来自澎湃新闻