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为什么人类指甲会不断生长直至死亡?

科普小知识2021-10-19 05:10:21
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为什么人类指甲会不断生长直至死亡?

尽管指甲可能是指甲艺术的微型画板,并且已经被证明可以防止偶尔的手指抓伤,但是人类进化出的这些复杂且不断增长的指甲的真正意义是什么呢?

据国外媒体报道,当胎儿在母亲子宫内怀孕20周时,胎儿会突然从指尖长出坚硬的皮质组织。当我们出生时,手指和脚趾上已经长出了成形的指甲,这将伴随我们一生。在接下来的几十年里,平均来说,人们会花数百个小时修剪指甲。除了漂亮的指甲外,很少有人会认真考虑使用指甲。

为什么我们会长出指甲,为什么它们会继续生长?

我们大多数人都知道指甲是由一种叫做角蛋白的物质制成的,这种物质和头发一样。但事实上指甲是从活细胞中生长出来的。在手指和脚趾表皮后面的皮肤下,有一种叫做“根”的结构,它产生活细胞,然后逐渐生成指甲。这一小块肉也被称为“基质”,它与血管相连,为指甲提供营养,以满足生长新细胞所需的能量和营养。

角蛋白细胞在根部形成,新形成的细胞在指甲后面争夺空间,并慢慢向前推进。从皮肤下面慢慢向外延伸,老细胞变平并变硬,形成指甲板的坚硬保护层。西澳大利亚大学人体解剖学讲师阿曼达·迈耶说:“基质细胞的连续分裂导致指甲板以每月3毫米的速度向甲床方向生长。指甲平均每月生长1毫米。因此,简而言之,指甲的生长是由于细胞的不断产生,就像我们身体中的大多数细胞不断产生新细胞一样。”

尽管指甲可能是指甲艺术的微型画板,并且已经被证明可以防止偶尔的手指抓伤,但是人类进化出的这些复杂且不断增长的指甲的真正意义是什么呢?

杜克大学狐猴精神化石博物馆主任马修·博思说:“答案与我们的灵长类祖先如何适应在树上生活密切相关。化石记录显示,灵长类动物或其近亲在5800万至5500万年前首次进化出指甲,当时灵长类动物仅限于爬树。一般来说,他们擅长小心翼翼地在树枝间攀爬。似乎指甲最初是作为保护手指和脚趾的一种功能而存在的。”

波尔斯说,与其他动物相比,灵长类动物的手指非常宽:“更宽的手指和脚趾为人类祖先抓住树枝提供了更大的接触面积,这反过来又给了我们的祖先更强的抓地力,帮助他们穿越由树干、树枝和细枝组成的树栖环境。”

从进化的角度来看,研究人员认为指甲是在人类祖先的进化过程中形成的,因为它们充当了一种支撑手指和脚趾上更宽的衬垫的支架。该结构保持了手指和脚趾较宽的外观,并增加了手指和脚趾的接触表面积。当手和脚受到压力时,由于指甲的存在,手指和脚趾的肉不会被压碎。通过扩大手指和脚趾之间的接触面积,指甲提高了我们祖先的抓地力,使他们在穿越森林时更有信心。

增强觅食能力

波尔斯强调,当人类祖先开始进食时,更宽的手指和脚趾会非常方便。研究人员观察到,灵长类动物比其他栖息在树上的动物更擅长在树枝边缘获取食物,因为这里的食物更难获取。它们有又大又宽的手指和脚趾,可以紧紧地抓住细长的物体,如树枝。

研究人员指出,指甲也有保护进化的功能——就像覆盖指尖和脚趾的微小盔甲一样。人类的手指充满了数以千计的神经,从而将手指变成了高度敏感的部分,可以检测和感知周围世界的微弱变化。波尔斯说,如果你观察灵长类动物的大脑区域,你会发现它们对手指触摸非常敏感。相比之下,灵长类动物的大脑空间比猫的大脑大得多。

以上表明,手指甲在帮助灵长类动物敏感地感知事物并在它们的栖息地行走方面具有重要意义。因此,指甲可以保护身体免受伤害。

当人类祖先灵长类动物从树上掉下来时,会使用灵活、灵敏和有力的抓握,也可以用来控制和使用工具。在许多方面,这种适应性为我们人类今天完成大量任务奠定了基础。波尔斯说:“人类是超级英雄。他们可以用非常复杂和微妙的方式使用他们的手。”

为什么指甲会一直长?

如果指甲如此重要,为什么它们不能像牙齿一样长呢?换句话说,指甲持续生长有什么意义?

人们是这样想的:如果指甲被破坏了,会给我们敏感的手指带来很多麻烦,所以继续补充和生长指甲对我们是非常有益的,因为指甲被破坏后,可以通过不断的生长来弥补,即使指甲被拔掉,它们仍然可以再生。经过一段时间的康复,我们的手指将再次得到保护。

理解指甲生长重要性的另一种方式是,人体需要这种适应性,尽管成本相对较高,因为指甲生长吸收了可以转移到身体其他部位的营养,这是一个资源密集型的过程。

事实上,人类种植指甲已经有几千年了,这表明我们付出的巨大代价是值得的。波尔斯说:“有迹象表明,指甲生长可能会产生一些好处,这就是为什么人类进化选择指甲生长的原因。指甲已经伴随人类很长时间了。”

因此,下一次你修剪指甲时,把它当作一种特权,你正在塑造一种进化的形式,将人类与最卑微的起源紧密联系在一起。(叶青城)

最初的标题是:为什么人类的指甲会一直生长?直到死亡之日