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你可能對進(jìn)化這個詞有所誤解,進(jìn)化是物競天擇,適者生存沒錯,但也不是想往哪個方向進(jìn)化,就能往哪個方向進(jìn)化。要是能這樣隨心所欲進(jìn)化,人類早就進(jìn)化成蝙蝠俠,一抖翅膀滿天飛,飛行的同時隨便也解決了體溫的問題。體溫升高,免疫力增強,也沒錯。你也可能最近聽到太多蝙蝠百毒不侵的故事了。蝙蝠就是
你可能對進(jìn)化這個詞有所誤解,進(jìn)化是物競天擇,適者生存沒錯,但也不是想往哪個方向進(jìn)化,就能往哪個方向進(jìn)化。要是能這樣隨心所欲進(jìn)化,人類早就進(jìn)化成蝙蝠俠,一抖翅膀滿天飛,飛行的同時隨便也解決了體溫的問題。
體溫升高,免疫力增強,也沒錯。你也可能最近聽到太多蝙蝠百毒不侵的故事了。蝙蝠就是個飛行的病毒庫,隨身攜帶上百種病毒,從狂犬病毒,到SARS、埃博拉病毒,各個都是讓人聞風(fēng)喪膽的存在,但蝙蝠卻能百毒不侵,這就歸功于其高體溫以及強大的免疫系統(tǒng)。
蝙蝠是地球上唯一能飛的哺乳動物,想要飛起來,那消耗的熱量之大,可想而知。蝙蝠飛行時,心率號稱可達(dá)1000詞每分鐘,這樣高強度的運動使得蝙蝠的體溫,日常維持在40度及以上。蝙蝠只所以稱為流動的病毒庫,而自身不受影響,它高體溫下的強大免疫系統(tǒng)可以控制病毒的繁殖,能夠在有限的程度和病毒共生。
而我們?nèi)祟愔挥性诎l(fā)燒時才能提高體溫,發(fā)燒相當(dāng)于最高級別的動員,讓免疫系統(tǒng)開組馬力,在這期間要么免疫系統(tǒng)把病毒殺掉,要么高燒把自己殺掉。
就像下面的對話一樣:
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進(jìn)化的核心原則是:物競天擇,適者生存!進(jìn)化不是隨心所欲,不是局部指標(biāo)越高越好,越大越好,越長越好,是要接受大自然優(yōu)勝劣汰的殘酷淘汰。你完全可以腦洞大開的想象一下:手越長越好,腳越長越好,頭越大越好,屁股越大越好。這到底會進(jìn)化成一個怎么樣的怪胎呢?奇丑無比,身體各個器官都不協(xié)調(diào),在你完全可以腦洞大開的想象一下:手越長越好,腳越長越好,頭越大越好,屁股越大越好。這到底會進(jìn)化成一個怎么樣的怪胎呢?奇丑無比,身體各個器官都不協(xié)調(diào),在自然界完全不可能存活,典型的那種活不過3天的怪胎。在正常體溫范圍內(nèi),的確會出現(xiàn)體溫越高,免疫力越強的現(xiàn)象。這是因為,體溫越高,就會激活人體內(nèi)更多的免疫細(xì)胞,從而能更好地殲滅入侵的病原微生物,維護(hù)身體的健康。人類歷經(jīng)數(shù)百萬年的時間,從猿人類、原始人類、智人類,一直進(jìn)化到現(xiàn)代人類。事實上,從人類目前的進(jìn)化歷程來看,我們不僅沒有朝著高體溫的方向進(jìn)化,反而每隔十年就下降0.03℃。
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高體溫,會造成高新陳代謝速度,高能量消耗,高機(jī)體器官損耗,結(jié)果是,壽命縮短
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蝙蝠之所以能夠攜帶眾多病毒,其中很大的一個原因就是,24小時都處于“發(fā)燒狀態(tài)”,作為唯一具有飛行能力的哺乳類動物,蝙蝠的新陳代謝速度非常快,這也意味著蝙蝠體內(nèi)的細(xì)胞更新速度很快,細(xì)胞更新速度越快,就越容易出錯,生物就越容易死亡,但是蝙蝠不一樣,它進(jìn)化出來了DNA損傷修復(fù)超能力,保
蝙蝠之所以能夠攜帶眾多病毒,其中很大的一個原因就是,24小時都處于“發(fā)燒狀態(tài)”,作為唯一具有飛行能力的哺乳類動物,蝙蝠的新陳代謝速度非常快,這也意味著蝙蝠體內(nèi)的細(xì)胞更新速度很快,細(xì)胞更新速度越快,就越容易出錯,生物就越容易死亡,但是蝙蝠不一樣,它進(jìn)化出來了DNA損傷修復(fù)超能力,保證細(xì)胞更新不會出錯,這也讓蝙蝠具有了超高的壽命,它們擁有不合常理的超長平均壽命——30年,比大小相似的哺乳動物壽命長得多!
而且隨著新陳代謝水平的提升,體溫也會升高——這就像發(fā)燒一樣可以縮短疾病的存活時間,增加大多數(shù)動物存活的概率。而更高的體溫可以激發(fā)許多免疫反應(yīng),包括產(chǎn)生更多抗體,但是除了蝙蝠以外,所有的生物都不能處于常態(tài)發(fā)燒階段,只有蝙蝠可以說永遠(yuǎn)處于40度發(fā)燒狀態(tài)。因為不具備蝙蝠的DNA損失修復(fù)超能力。
人也是如此,人是恒溫動物,人體的正常溫度大概恒定在36.2~37.3攝氏度之間,如果超出了這個范圍人類的免疫系統(tǒng)全開模式也是“發(fā)燒”,這是為了用高溫消滅多數(shù)病原體的應(yīng)激身體狀態(tài)。
健全的免疫系統(tǒng)主要有三大功能:防御功能——保護(hù)機(jī)體不受損害,幫助機(jī)體消滅外來的細(xì)菌、病毒以及避免發(fā)生疾病;穩(wěn)定清潔功能——不斷清除衰老死亡的細(xì)胞,保持體內(nèi)的凈化更新;監(jiān)控功能——及時識別和清除染色體畸變或基因突變的細(xì)胞,防止腫瘤和癌變的發(fā)生。
人體的免疫系統(tǒng)共有三道防線,第一道就是皮膚,在免疫細(xì)胞開始工作之前,絕大多數(shù)病原體就難以越過皮膚這道障礙,但是皮膚上開了很多孔,比如眼睛,嘴巴,鼻子,這些地方可以用粘液困住病原體,然后通過纖毛擺動將病原體送出體外,要不然就是富含各種酶,讓病原體難以生存,酸堿性的消化液對病原體來說也是很可怕的存在。
然后就是是由吞噬細(xì)胞等非特異性免疫細(xì)胞組成的,這些免疫細(xì)胞并不能特異性的識別入侵機(jī)體的外來物,但可以識別異物和本體的區(qū)別,然后包裹吞噬異物,釋放自身細(xì)胞內(nèi)的消化酶,希望能溶解消滅異物。第二道防線可以幫助我們抵御生活中的大部分細(xì)菌。
最后就是特異性免疫。入侵部位不同,參與特異性免疫的細(xì)胞和免疫因子也不同。人體的免疫系統(tǒng)一旦全開,人體就會處于常態(tài)發(fā)燒階段,而這樣對于沒有蝙蝠一樣的DNA損傷修復(fù)超能力的人類來說,是承受不了的。
首先是免疫系統(tǒng)超負(fù)荷工作,作戰(zhàn)能力下降,身體的自身免疫力就不足以控制細(xì)菌病毒的感染了,一些可能或者隱藏的病毒會隨機(jī)發(fā)作。
到時候會引起機(jī)體代謝紊亂,抑制功能失調(diào),胃腸功能紊亂,神經(jīng)功能障礙,心功能不全,腦細(xì)胞損傷等等危害,可引發(fā)幻覺、抽出,甚至休克。所以免疫系統(tǒng)24小時全開,人體體溫達(dá)到了42℃及以上,人可能會在數(shù)小時之內(nèi)死亡。
另外就是免疫系統(tǒng)一旦全開,就容易敵我不分,人體將會對許多物質(zhì)過敏,至是空氣,這種情況下人體會在短時間內(nèi)觸發(fā)嚴(yán)重的全身性過敏反應(yīng),導(dǎo)致過敏性休克,嚴(yán)重時將會死亡。
醫(yī)學(xué)上有一種非常罕見的水過敏癥,患者會對水中某些離子有較強的排斥性,皮膚一碰水就會產(chǎn)生疼痛和灼熱感,并引發(fā)紅斑紅疹。患者不能游泳不能出汗不能洗澡,
人的進(jìn)化不是隨心所欲的過程,這是一個有選擇性的過程,人類在進(jìn)化過程中所需要克服的也不僅僅是病毒,還有許多其他的事物,所以需要平衡各方面,不可能進(jìn)化地非常完美,人體的免疫系統(tǒng)其實已經(jīng)非常強大。
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謝邀!既然體溫升高能提高免疫力,那人類為什么不朝高體溫進(jìn)化?任何一種得以長期生存的生物,都會基于自身的生物學(xué)特征實現(xiàn)對環(huán)境最大程度的適應(yīng)。俗話說,有一利必有一弊。適應(yīng),本質(zhì)將就是利與弊的平衡。生物的體溫也是一種“利益最大化”的適應(yīng)。本問題涉及的體溫與免疫反應(yīng)性(國內(nèi)通常稱免疫力)升高,可以大大提高遭遇感染時的存活率;相反,如果使用退燒藥來硬性退燒,反而增加死亡危險。阿司匹林退熱,死亡率達(dá)到70%。而任由其自然發(fā)燒組死亡率只有16%。動機(jī)”(提高適應(yīng)性)就是降低被微生物寄生和感染的風(fēng)險。不管是什么動物要獲取維持生命活動——其中對恒溫動物來說,最主要的就是維持核心體溫穩(wěn)定——所需要的食物都不是容易事。所謂“鳥為食亡”,說的就是這事,為了獲取能量物質(zhì),甚至可以不惜犧牲生命。如果需要發(fā)燒進(jìn)一步主動升高體溫,則需要進(jìn)一步大幅度增加能量消耗作為代價。
比如,恒溫動物體溫每升高1°C,新陳代謝率就會提高10%~12.5%。
假設(shè)一種動物,在目前體溫基礎(chǔ)上,再升高1°C,那么,整個生命期間代謝率都要提高10%~12.5%,這是何等沉重的代價。
再者,體溫也不是越高越好。
研究已經(jīng)證實,超過42℃的溫度對人類就會造成傷害,被稱為傷害性高溫。
如果你想驗證,非常簡單,把手泡在42℃水中,時間長了就會感到疼痛;低于42℃,就不會疼痛。
科學(xué)家已經(jīng)從分子機(jī)制上證明了這一點,即42℃是所謂辣椒素受體(TRPV1)的感受溫度,而只有傷害性感覺神經(jīng)上才分布有TRPV1受體。
另一方面,人發(fā)燒時的最高體溫也存在“天花板”效應(yīng),這個天花板就是42℃。
當(dāng)體溫失去調(diào)節(jié)后,比如熱射病,體溫升高才會超過42℃,才會造成傷害甚至死亡。
因此,生物適應(yīng)環(huán)境的一個最基本原則就是高效和節(jié)省。
就人體基礎(chǔ)狀態(tài)和發(fā)燒所能達(dá)到的體溫來說,“恰好就好”,而不是越好越高。
恒溫動物維持高體溫另一個動機(jī)是可以最大限度提高能量利用效率。
這一點,在需要連續(xù)高能量消耗的鳥類體現(xiàn)的淋漓盡致。這也是鳥類體溫普遍高于其他動物,在長距離飛行時,體溫可以達(dá)到和超過43℃的原因。
目前記錄到的鳥類最高體溫是一只白冠麻雀的47.7℃
和一只藍(lán)胸鶉的47.0℃。
即使是不會飛的土雞,體溫也常年在38℃以上,甚至可以高達(dá)43℃以上。
據(jù)說,打雞血就是因為上海醫(yī)生俞昌時在1950年代偶爾發(fā)現(xiàn)雞肛門內(nèi)體溫可以高達(dá)43℃,認(rèn)為雞可能具有更高的生命活性,打雞血就可以激發(fā)人的生命活性。
對于人類,沒有鳥類連續(xù)飛行那么高的能量消耗要需求,體溫也不需要比目前的更高。
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既然體溫升高能提高免疫力,那人類為什么不朝高體溫進(jìn)化?這是個好問題,隨著體溫的升高,使侵入身體病毒數(shù)量死亡的概率也會隨之提升,這就是通常為何我們生病會發(fā)燒的原因。那么既然體溫高能夠抑制或者殺死更多的病毒,為何我們?nèi)祟惒贿M(jìn)化為體溫更高的情形呢?原因就出在生存成本上。地球上的任何生物
既然體溫升高能提高免疫力,那人類為什么不朝高體溫進(jìn)化?這是個好問題,隨著體溫的升高,使侵入身體病毒數(shù)量死亡的概率也會隨之提升,這就是通常為何我們生病會發(fā)燒的原因。那么既然體溫高能夠抑制或者殺死更多的病毒,為何我們?nèi)祟惒贿M(jìn)化為體溫更高的情形呢?
原因就出在生存成本上。地球上的任何生物,在長期的進(jìn)化過程中,為了適應(yīng)自然環(huán)境的變化,自身基因都在發(fā)生著變異,這種變異是沒有方向性的,當(dāng)適合環(huán)境的變化、有利于提高種群數(shù)量的突變則是有利突變,會在自然選擇進(jìn)程中更好地被保留下來;而不利于環(huán)境的變化的突變,則適應(yīng)環(huán)境變化的能力會明顯下降,在自然選擇中會逐漸被淘汰,這就是我們常說的“特競天擇、適者生存”的道理。
在生物進(jìn)化時,還有一個方面需要考慮,那就是突變帶來的生存成本問題,即所有的有利突變,在符合適應(yīng)自然變化的同時,必須需要以更小的生存代價來換取最高的生存資源。有的突變雖然有利于適應(yīng)自然,但對食物的獲取、能量的獲得、新陳代謝的速度等如果不利于機(jī)體健康或者加重了維持機(jī)體健康所承載的資源負(fù)擔(dān),那也是不可持續(xù)的。
體溫調(diào)節(jié)機(jī)制就屬于這個生存成本優(yōu)化的進(jìn)化問題。當(dāng)體溫升高以后,雖然能夠殺死的病毒、細(xì)菌、真菌等的數(shù)量,但同時也會帶來消耗能量的大幅提升,需要更多地來獲取各種食物、水、礦物質(zhì)等來保障機(jī)體的正常運轉(zhuǎn),同時也需要更加有效的體溫恒定機(jī)制來避免體內(nèi)熱量的無效散失,這無疑加大了自身生存的負(fù)擔(dān)和代價。
另外,當(dāng)體溫繼續(xù)升高之后,體內(nèi)大量的有益細(xì)菌也會因為體內(nèi)環(huán)境的不適應(yīng),而大批量死亡,反而不利于身體健康。通過長期的進(jìn)化,所有恒溫動物的體溫,都處在36-42攝氏度這個區(qū)間之內(nèi),而人體的恒定溫度則保持在37攝氏度左右,在這個溫度之下,絕大多數(shù)的入侵病毒是不能夠生存的,也就是說,對于人體的37攝氏度,是一個最優(yōu)化的生存成本溫度。
此外,人體還有著復(fù)雜有效的免疫系統(tǒng),包括皮膚、黏膜組織、吞噬細(xì)胞、淋巴系統(tǒng)等等,對侵入的病毒和細(xì)菌有著強大的干擾和抵抗機(jī)制,因此更不需要以提高體溫這種高成本的方式來對付病毒的入侵了。
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既然體溫升高能提高免疫力,那人類為什么不朝高體溫進(jìn)化?我們知道一些細(xì)菌病毒等病原體都有著自己的適應(yīng)條件,高溫環(huán)境、強紫外線環(huán)境以及人類的消毒物品等對它們都有一定的抑制作用。那么有人可能就會想,為什么人類不進(jìn)化出高體溫,這樣就可以自然的免疫所有病毒了?這個問題其實很有意思,我們一點既然體溫升高能提高免疫力,那人類為什么不朝高體溫進(jìn)化?我們知道一些細(xì)菌病毒等病原體都有著自己的適應(yīng)條件,高溫環(huán)境、強紫外線環(huán)境以及人類的消毒物品等對它們都有一定的抑制作用。那么有人可能就會想,為什么人類不進(jìn)化出高體溫,這樣就可以自然的免疫所有病毒了?
這個問題其實很有意思,我們一點點來思考一下。首先說生物進(jìn)化論,在很多人的理解中生物的進(jìn)化是有方向的,就是朝著“十全十美”的方向進(jìn)化,也就是從人到神的一個過程。但實際上并非如此,生物進(jìn)化的前提是有基因突變或者變異,這些變異的基因表達(dá)出不同的性狀。而在自然的環(huán)境中,某種性狀更利于存活,因此就被自然所選擇下來。
例如長頸鹿脖子為什么那么長?從進(jìn)化論的角度來考慮,因為基因突變先出現(xiàn)了脖子長的群體,而自然環(huán)境的變化食物大量減少,只會脖子長的個體才能吃到更高處的食物,而脖子短的食物不夠就被餓死了,因此長久以往脖子長的長頸鹿基因遺傳下來。還有一種錯誤的理解方式,就是拉馬克的用進(jìn)廢退學(xué)說,他認(rèn)為長頸鹿的長脖子是因為用的多。
從上邊也可以看出來進(jìn)化的過程實際上是適應(yīng)環(huán)境的過程,那么我們?yōu)槭裁礇]有進(jìn)化出高溫體制來進(jìn)行阻殺病原體?這還要從幾個方面來考慮,首先是我們現(xiàn)在的免疫系統(tǒng)是否是不堪一擊?這個問題大家都很清楚,人類的免疫系統(tǒng)足夠強大,其實可以應(yīng)對很多的細(xì)菌和病毒入侵,方式就是通過發(fā)高燒。并且我們并非時時刻刻都有病毒入侵的,如果一直處于高溫狀態(tài)并不合理。
身體溫度并非是想提高就能提高的,需要細(xì)胞提升新陳代謝的速度,而這個速度的提高一般就意味著壽命的變短,因為細(xì)胞分裂復(fù)制的次數(shù)是固定的,新陳代謝越快消耗越大,我們的壽命會變短的。在人類的進(jìn)化過程中身體已經(jīng)找到應(yīng)對病原體的方法了,那就是免疫系統(tǒng)。我們在進(jìn)化的同時,實際上病毒也在不斷的進(jìn)化。你想著把體溫提升到40攝氏度,那么病毒最終就可能進(jìn)化到適應(yīng)這樣的溫度。
用高溫來抑制病毒在自然界中有一個最典型的例子,那就是蝙蝠,這是翼手目動物的統(tǒng)稱,大約共包含1200種,它們也是哺乳動物下僅次于嚙齒目的第二大類群。也是唯一具備飛行能力的哺乳動物,實際上正是需要飛行,同時體型較小散熱較快,因此蝙蝠需要有超高的新陳代謝速度,蝙蝠的心臟每分鐘可以跳1000下,正常體溫可以達(dá)到40攝氏度,這些都是為了飛行能力。
而恰巧這樣的高溫體制也讓蝙蝠成為了大多數(shù)病毒的自然宿主,什么是自然宿主?這就意味著宿主是可以和病毒共生的,蝙蝠的壽命最高可以達(dá)到30年,這在它們那個重量級的絕對是超高壽命。科學(xué)家在數(shù)百種蝙蝠身上共發(fā)現(xiàn)了大約4100多種病毒,現(xiàn)在的新冠病毒的源頭大概率是蝙蝠。而其他一些常見的如埃博拉病毒、馬爾堡病毒、SARS病毒等等都來源于蝙蝠。
每種生物都有自己應(yīng)對自然的辦法,都不是十全十美的,并非是缺什么就會進(jìn)化出什么?那豈不是比神仙還厲害了?
文/杜若,圖片來源網(wǎng)絡(luò)侵刪。
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這種觀點其實是對進(jìn)化論的誤解,認(rèn)為進(jìn)化總是會朝著“無敵”的方向進(jìn)行,會朝著“完美”的方向進(jìn)行,某種意義上也是“用進(jìn)廢退”的觀點。什么是用進(jìn)廢退?舉個通俗的例子,有人經(jīng)常這樣說“人類一直做振臂飛翔的動作,最終就會像鳥一樣飛起來”,這就是用進(jìn)廢退的直接表現(xiàn)。其實這是不可能的!不然的話
這種觀點其實是對進(jìn)化論的誤解,認(rèn)為進(jìn)化總是會朝著“無敵”的方向進(jìn)行,會朝著“完美”的方向進(jìn)行,某種意義上也是“用進(jìn)廢退”的觀點。
什么是用進(jìn)廢退?舉個通俗的例子,有人經(jīng)常這樣說“人類一直做振臂飛翔的動作,最終就會像鳥一樣飛起來”,這就是用進(jìn)廢退的直接表現(xiàn)。其實這是不可能的!不然的話,人類早就是無敵的存在了。
進(jìn)化,是基于兩點發(fā)生的:基因突變,自然選擇。而基因突變是非常隨機(jī)的行為,我們無法控制也無法預(yù)測人類基因到底如何突變。但無論如何突變,最終都要生活在大自然環(huán)境中,而這時自然選擇就發(fā)揮作用了,會選擇更適應(yīng)環(huán)境的基因突變保留下來,而不能適應(yīng)環(huán)境的基因突變就會被淘汰,這是自然選擇的結(jié)果。
再舉個例子,長頸鹿為何脖子很長?不是因為長頸鹿經(jīng)常伸脖子試圖吃高處的樹葉,而是長頸鹿在基因突變的過程中出現(xiàn)了脖子長的長頸鹿,也有脖子相對較短的長頸鹿,而脖子短的在自然選擇過程中被淘汰了,最終只剩下脖子長的長頸鹿!
或許在遙遠(yuǎn)未來,人類在基因突變過程中會出現(xiàn)高體溫的人類,而如果高體溫人群更適應(yīng)環(huán)境,相對低體溫人群不太適應(yīng)環(huán)境,低體溫人群自然會被淘汰。
但我們考慮問題不能僅僅從一方面去考慮,高體溫確實能更好地殺死病毒(提高免疫力并不嚴(yán)謹(jǐn)),但也僅此而已,但高體溫的負(fù)面效應(yīng)更多,比如意味著人類必須需要更多的能量來維持高體溫,這對于人類生存并不利!
說白了,進(jìn)化,并不是我們想怎樣就怎樣,進(jìn)化是非常隨機(jī)的選擇,我們無法預(yù)測,需要大自然的力量來選擇!
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蝙蝠體溫高并不是為了抵抗疾病,它是為了飛行,蝙蝠是哺乳綱唯一會飛行的動物,飛行需要高的耗氧量,高水平的新陳代謝,緊跟著就是高速的心跳與呼吸頻率。而人類不需要飛行,不需要高的新陳代謝頻率。鳥類也是這樣的,只不過蝙蝠是哺乳綱動物,與人類親緣關(guān)系相對鳥綱更近一些。從長期來看,人類在向降
蝙蝠體溫高并不是為了抵抗疾病,它是為了飛行,蝙蝠是哺乳綱唯一會飛行的動物,飛行需要高的耗氧量,高水平的新陳代謝,緊跟著就是高速的心跳與呼吸頻率。而人類不需要飛行,不需要高的新陳代謝頻率。鳥類也是這樣的,只不過蝙蝠是哺乳綱動物,與人類親緣關(guān)系相對鳥綱更近一些。
從長期來看,人類在向降低新陳代謝速率的方向演化,所以人類平均體溫呈微量下跌趨勢。
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你知道為了維持高體溫需要多吃多少食物嗎?要的是那樣不等病毒來,人類就餓死了。
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