为什么生殖和排泄的器官总是很近?

作者: 深山虫吟

来源: 果壳

发布日期: 2014-12-17

本文探讨了为什么大多数动物的生殖器官和排泄器官位置接近的问题,分析了不同动物类群中生殖和排泄器官的位置多样性,并提出了一些可能的进化原因。

问题:为什么大多数动物的生殖器官都和排泄器官这么接近?

好像大多数动物的生殖器官和排泄器官的位置都很接近,甚至部分生殖器官和排泄器官还会共用,这样生殖器官受排泄物污染的情况会很容易出现吧,从进化的角度为什么会出现这种现象?为什么没有出现诸如生殖器官在胸口或头上、排泄器官在裆部等等这种生殖器官和排泄器官分离很远的身体构造?

深山虫吟(昆虫学硕士)回答:

本着果壳“先问是不是,再问为什么”的精神,我们来分析一下题目:

的确,人啊猫啊狗啊,乃至从鸟到鱼,生殖道开口和肛门都很近乃至共用一个泄殖腔。但是哺乳动物只占动物的0.004%,就算所有的脊椎动物加起来也只有动物的4%,很显然这是一小撮异端,我们不去讨论。

现在来看看大多数动物,也就是占动物界96%的无脊椎动物,那么生殖器官的位置就很多样了。

交配中的线虫,注意雌性的接合部位在身体中间

扁形动物,肛门和食道共用,生殖系统反而是分开的。

环节动物,生殖器官在身体前端,靠近嘴。

软体动物的生殖道和消化道开口也分得挺开。

蛛形纲的生殖和排泄也是分开的。例如雌性蜘蛛的生殖道开口在腹部前端,精囊通过雄性的一对足(pedipalp)送入。

所以蜘蛛交配才会出现这样面对面的姿势。

倍足类雄性的外生殖器是身体前端的一对特殊步足

很多甲壳类的外生殖器也是生殖肢,比如骜虾的生殖器就长在步足上。

那么“大多数动物的生殖和排泄器官很近”这个说法是错的吗?还好昆虫挽救了楼主的假设。昆虫占了无脊椎动物的大部分,而恰巧它们的生殖和排泄开口很近。

但是作为泛甲壳类的一支,昆虫的外生殖器其实也是变形的附肢;可刚好这对附肢位于腹部8-9节,和肛门位置比较近。

那么昆虫的生殖道和排泄开口很近是因为先天条件的限制么?个人认为不一定。

参考昆虫纲的近缘类群弹尾目,生殖和排泄虽然都在腹部末端但还是分开的。图中红色是生殖道开口,蓝色是肛门。

而昆虫如果有需要的话,挪一挪生殖器的位置也是小菜一碟。例如蜻蜓目的雄性:

上位的是雄性,红色是雄性生殖器位置,蓝色是肛门位置。原本位于腹部末端的生殖肢的用途改为把持雌性,所以如果成年雄蜻蜓看到女性身体的某些部位就感到不适把持不住,那是很要命的。

可是在大多数昆虫中,生殖和排泄的开口不但没有远离,反而越走越近了。那么问题来了,好处都有啥?这方面的研究我

还真没有见到过,只能自己猜测了;以下是个人的假设:

1、肛门位于腹部末端是一个共同的趋势,原因很简单:肛门离嘴越远,给消化道的空间就越大。

2、生殖器放在腹部末端也是昆虫的共同选择,因为腹部末端是昆虫身体上最灵活的一段,可以满足各种不同体位的需求,在产卵时更有压倒性的优势;并且昆虫腹部末端相连交配的时候,运动能力受到的限制也最小。

3、生殖器和肛门共用一个大的腹部开口也有好处,可以减少腹部的薄弱环节。

4、污染?污染是什么?昆虫粪便外包裹着围食膜,表皮也有疏水的蜡质层或疏水毛,比脊椎动物干净多啦。。。排泄液体的昆虫也常常有些别的绝活,比如把粪便喷射出去,或者喂给蚂蚁吃,或者喂给蜜蜂酿进蜂蜜再给我们吃。

希望以后有个有钱任性的研究组能把研究经费用在这种蛋疼的课题上,或者如果谁知道已经有了类似的研究请不吝赐教~至于内外生殖器官和排泄器官在昆虫和脊椎动物里各自的起源和发育生物学,这个得@fengfeixue0219 这样懂分子生物学的好同志了。。。

扩展阅读

中文也好,英文也好,都用“鸟(bird)”来称呼“那话儿”,有时候也有人用“小鸡鸡”,可有趣的是,97%的鸟类是没有阴茎的,而鸡,也没有“小鸡鸡”……

UUID: 446a8f2f-7561-431b-88ac-2960465292e5

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/果壳公众号-pdf2txt/2014/2014-12-17_为什么生殖和排泄的器官总是很近?.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0040 元