自然界中没有厕所,为什么哺乳动物要进化出膀胱来憋尿?

膀胱是哺乳动物共有的一个器官,这个器官是由肌肉包裹的一个囊状器官,作用也很简单-存尿和排泄。从我们人类的角度看,人类有如厕的习惯,这样储存尿液很有必要,毕竟不能随地大小便。但是,对于可以随时排泄的野生哺乳动物来说,它们为什么会演化出膀胱这个器官呢?我们一起来聊一下这个有意思的问题。

自然界中没有厕所,为什么哺乳动物要进化出膀胱来憋尿?

有固定的“厕所”并不是哺乳动物演化出膀胱的原因,因为人类在演化之初是没有厕所的,在距今约300万年前,人类的祖先与其他野生动物一样,都居住在野生环境下,而在这种环境下,人类像其他野生动物一样都可以随地的大小便,毕竟那个时候还没有“文明”这个词。那么,哺乳动物膀胱的演化与什么因素有关呢?

膀胱并不是哺乳动物专有的器官

虽然所有的哺乳动物都有膀胱,但是膀胱并不是哺乳动物独有的器官,在许多陆生脊椎动物的体内都有这么一个器官,比如大多数的两栖动物、大多数的爬行动物,它们都有膀胱,甚至于在水中生活的鱼类以及圆口类动物也有膀胱,因此,在什么环境中生存不是动物演化出膀胱的关键所在。(下图为鱼的生殖和排泄系统,鱼的膀胱位于肛门后方,体积远小于鱼鳔,同样也是用来存储和排泄尿液的)

自然界中没有厕所,为什么哺乳动物要进化出膀胱来憋尿?

在整个的脊椎动物中,最常见的没有膀胱的动物当属鸟类了,而大多数鸟类之所以没有膀胱,并不是它们从出现开始就没有,而是在漫长的演化过程中“丢掉了”。原因很简单,现存的鸟类是由恐龙时代的有羽毛的小型恐龙演化而来的,而恐龙是有膀胱这个器官的(科学家在美国科罗拉多州发现一具恐龙化石,其内部有“浴盆型凹陷”)。

其次,在现存的鸟类中,鸵鸟作为大型的不会飞的鸟类,它的泄殖道末端就有一节膨大的,类似于膀胱的器官,作用也是储存和排泄尿液。因此鸵鸟在排泄时,是会先排尿,再排便的,与其他鸟类通过泄殖腔直接将屎尿混合物排出的方式不同。

由此可见,脊椎动物原本都是有膀胱的,只不过在后来的演化中,大多数保留了这一特征,少数的退化掉了。因此,我们可以从自然选择的角度去看,为什么那些没有膀胱的哺乳动物被淘汰了?这个角度去分析一下,膀胱对于哺乳动物存在的意义。

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为什么没有膀胱的哺乳动物会被淘汰掉?

既然演化是无序的,而现存的哺乳动物都有膀胱,所以,我们就假设在演化的过程中,出现过一些没有膀胱的哺乳动物,看它们为什么没有活下来,这样也就能够找出为什么现存的哺乳动物都有膀胱的原因了。

首先是水的利用

哺乳动物的膀胱是能够储存尿液的,而在尿液排出来之前,它们在动物体内是能够再次被吸收的,毕竟尿液中含量最高的也是水。由于哺乳动物的器官分化明显且全面,所以在能量和水的需求上就要高于其他动物(同体型而言)。因此,有了膀胱这个器官,当哺乳动物没有找到水源时,这些储存的尿液就能再次被身体吸收。而且储存尿液的量也比较大,在极端缺水的环境下,动物甚至可以用排泄出来的尿液暂时的补充一定的水分,这样有膀胱的哺乳动物显然就比没有膀胱的生存能力要强。这是原因之一。

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其次是躲避天敌和标记领地

从食性上看,哺乳动物可以分为植食性、肉食性和杂食性三大类。对于大多数植食性动物和杂食性动物而言,它们所处的生态位相对较低,生境中往往埋伏了大量的食肉动物。有了膀胱这个储存尿液的器官后,这些动物能够定时定点的排泄,这样只需要在完成后离开排泄得,就能避免食肉动物根据尿液的气味锁定自己,而那些没有膀胱,随地大小便的动物,更容易被食肉动物跟踪捕杀。

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对于食肉动物来说,它们储存尿液是用来标记领地的,如果没有膀胱,它们想要标记领地是很困难的,毕竟标记领地需要一定的尿液量,随时能排泄,显然留不下太多的气味。这样,与同类、同食性的动物冲突就会增多。同时如果食肉动物没有膀胱,它们的气味也会被食草动物发现,从而降低捕猎成功率(水中的鱼类也是一样,一路游一路排泄的话,也容易被天敌锁定)

因此,膀胱对于食草动物躲避天敌的跟踪是极其有利的,对食肉动物标记领地避免不必要的冲突也是至关重要的。(下图为巡视领地的雄狮)

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总结

哺乳动物都有膀胱,这是因为膀胱的储存尿液的作用更有利于哺乳动物的生存,比如防止捕食者的跟踪、标记领地、更好地隐藏自己等等,而那些没有膀胱的哺乳动物在漫长的演化中,早就被淘汰掉了。

其次,大多数的鸟类之所以没有膀胱,是因为它们在飞行时,身体产生的废物也多,如果不及时的排泄,存入膀胱中,反而不利于自己的飞行。最后,虽然所有哺乳动物都有膀胱,但是蝙蝠的膀胱几乎丧失了控制作用(憋尿),这也是因为飞行所需。

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