最近国产动画《哪吒》热播,口碑爆表。作为一名科研狗,我也去凑了个热烈,发现这里边大有“奇怪”!一部神话布景的电影,居然蕴藏着许多生命科学的常识,这也让我彻底信任了导演躲藏的医学生身份。
出品:科普我国
制造:赵序茅(兰州大学青年研讨员)
监制:我国科学院计算机网络信息中心
一、在妈妈肚子里待了三年才出世,哪吒究竟是什么物种?
有人说,这个问题简略,什么物种?神仙物种呗!
不不,我想问的是,在这个故事中,陈塘关总兵之妻殷夫人怀孕3年后才生下哪吒,那实际中存在孕期长达三年的动物吗?
答案是不存在这样的哺乳动物,但其它动物里有这种孕期超长的状况,比方章鱼,人类从前观察到一只章鱼看护自己的卵长达四年半的时刻。
可是,哪吒的智力水平恐怕只要哺乳动物才干到达,咱们仍是要点聊聊哺乳动物的怀孕期。
以人为例,人类的怀孕期现已算是比较长的。尽管咱们一般说“妊娠十月”,但精确的说,应该是40周左右,缺乏十个月。
其时已知哺乳动物中,怀孕期最长的是大象,怀孕周期在18-22个月。2011年英国惠普斯奈德动物园中的母象产下怀孕2年的幼象成为其时动物园的大象怀孕时刻最长的纪录。此外,抹香鲸怀孕期在17个月左右,长颈鹿在14个月,这些都是超越人类的,但仍然达不到3年之久。
可是,大大都哺乳动物以及非人灵长类动物的怀孕期都小于人类,其中东袋狸的怀孕期只要十几天。
这首要是由于孕期需求很多的养分,还会导致被突击的风险更高,所以哺乳动物们没有条件在“怀孕”这件事上浪费三年。
那怀孕这么“风险”的事,时刻越短越好吗?
影响怀孕期长短的原因非常复杂,不同的动物没有可比性。
哺乳动物中有不少动物,能够在出世后很短的时刻内就具有较强的运动才干,但首要会集在偶蹄目、奇蹄目等食草动物中,比方斑羚、北山羊等。它们较快地具有运动才干是生计的需求,为了更好得逃避捕食者。而灵长类动物以及其他能够维护幼崽或许带着幼崽移动的动物,从生计视点讲,不需求幼崽出世后就具有较强的运动才干。
此外,出世后就具有运动才干的胎儿需求在母体中发育的时刻相对更长,而怀孕时刻太长会导致母体死亡率升高。灵长类动物由于不需求出世后就具有较强的运动才干,能够削减胎儿在母体内的发育时刻,母子成活率得以保证。
并且,怀孕期的长短和胎儿是否聪明关系不大,要是怀孕期越长胎儿越聪明,那大象要比人类聪明得多……
再说回到人,我们或许都听过一个说法,和非人灵长类动物比较,人类是一个早产儿。依据婴儿出世头一年的生理目标计算,人类婴儿出世时相当于其他灵长类动物的胚胎阶段(古尔德《天然史深思录》)。
那么,人为什么不延伸怀孕期呢?
首要,与非人灵长类动物比较较,人类获得了直立行走的优势。但作为进化的价值,人类母性的盆骨变窄,生育时难产率升高。其次,人类大脑高度发达,就需求相对体积比较大的大脑,这再一次加重了出世时分的难度。
重重要素,导致人类差不多成为难产率最高的灵长类动物。原本难产率就比较高,假如大脑在母体内发育彻底,无疑会让难产率变得更高。在进化中,为了和谐一对立,人类的大脑在临产之后才进入快速发育阶段。
所以,像影片中,哪吒一出世就又跑又跳的状况不会呈现在灵长类身上,并且,哪吒在出世后就能够开口说话,这意味着胎儿在母体中大脑现已发育彻底,也是不或许呈现在人身上的。假如发育彻底,估量得剖腹产才干保住母子安全。
二、妊娠三年不存在、落地说话不存在,那三头八臂存在吗?
提起哪吒,除了妊娠三年,我们还会想到他的一个神通——三头八臂(不过电影中没有展示这一细节)。并且大部分人会以为,包含人在内的动物,是不或许具有三头六臂或八臂的,这仅仅是存在于神话的幻想。
不过,实际中还真有多头多臂的动物。
据腾讯新闻2017年2月4日报导,辽宁沈阳男人小伟所养殖的母猫生下5只小猫,小伟接生时,竟发现榜首只雌性小猫是“双头猫”,具有两张脸、三只眼还有两张嘴,小伟当场被吓呆。
这种多头动物的状况被称为polycephaly,是一种天然骤变。早在1929年,就有关于双头动物解剖的论文宣布。科学家以为,双头动物之所以越来越多,大都是由于环境污染、辐射、生态环境的改动等诱导动物基因发生骤变而构成的。此外,即便是没有外界的搅扰,DNA在仿制过程中也会偶尔呈现过失,使单个碱基发生缺失、增加、代换,因而改动遗传信息,构成基因骤变。
在胚胎发育时期,动物胚胎细胞在内外要素的效果下,发生了不正常的别离,即胚胎细胞别离不彻底(若胚胎细胞彻底分隔,则会发生双胞胎或多胞胎)。在分解头部的时期,细胞不彻底分解的状况下,或许会别离为两股(多股)并发育为两个头(多头),所以构成奇怪的多头动物。双头(多头)动物也能够看成是没有彼此分隔的双胞胎(多胞胎)。这些多头动物每个头都有自己的大脑,都能够自主地操控同享的肢体。
可是双头动物中多出来的那个头和那个首要的头一般会有一些差异。它往往会小一些,或许颜色上暗一些。可是一般来说,两个头看起来仍是很相似的。一起,还或许存在这样的状况:第二个头生长在身体的一些难以想象的部位,比方或许会在长尾巴的当地长出一个头来。
那么实际中,这些双头或许多头动物,是否如神话中描绘的相同,具有奇特的力气呢?
人们发现,甭说奇特的力气了,在天然环境中,与正常动物比较,双头动物连活下去的或许性都更小。
原因在于双头动物智力更低,更简单对风险做出过错的反响。假如一个头看见了风险,而别的一个头没有看见风险,动物的两个大脑就会鄙人一步怎么反响的问题上发生分歧。比方,有两个头的食肉类动物捕获了食物后,究竟用哪个头来吃呢。双头动物的一个头企图从别的一个头那里攫取食物时,两个头或许会彼此厮杀,甚至会企图吞掉对方。
研讨人员关于双头动物的材料包含:牛、猪、猫、狗、鱼、蛇等,还有一些其他动物。双头现象在龟类动物中比在其他动物中(比方,蛇、鱼)更常见。
三、从哪吒和敖丙看环境和遗传对人的刻画
个人以为本片中最精彩的规划在于魔丸哪吒和灵珠敖丙的生长阅历比照,这里边涉及到遗传和环境对个人生长的影响。假如单单从遗传视点考虑,魔丸哪吒长大后应该成为恶魔,而灵珠敖丙应该是救世主。
可是,遗传关于人的生长当然重要,环境的影响却不容忽视。
关于遗传和环境对人的影响,英国伦敦国王学院研讨者做过相似的研讨。科研人员跟查询了1994年到1996年间的13000多对双胞胎婴儿,剖析遗传和环境关于婴儿特性的影响,比方智商、身高体重、健康状况、认知才干等。研讨结果表明,遗传和环境要素并不是孤立的,在不同的区域遗传和环境所起到的效果是不同的。
在英国大部分区域,遗传要素能够解说被查询婴儿60%的行为表现,可是在英国东南区遗传的解说度不到一半,婴儿的生长更多遭到环境的影响。遗传和环境对人类的刻画,交错在一起,剪不断、理还乱。哪吒作为魔丸性情恶劣(此处剧透一下,从遗传视点看,他应该不属于李靖的儿子),在生长过程中确实展示出来。作为哪吒的爸爸妈妈李靖配偶和哪吒的师傅太乙真人对哪吒加以严厉管束和好心的引导,终究使得哪吒走向正路,这便是环境对人生长的刻画。反观灵珠敖丙,生性本善,可是在其父敖光和师傅申公豹的影响下,遁入魔道,对钱塘江大开杀戒,这也是环境对人的影响。
从另一个层面讲,人的大脑会对个人发生很大影响,如智商、认知才干。那么遗传和环境关于大脑的影响,又是怎么呢?
我国科学院心思研讨所的杨志博士团队把人静息态时的大脑功用网络分红七大子网络,分别是楔前叶回忆网络、视觉网络、默许网络、额顶操控网络、凸显网络、体感运动网络、背侧留意网络。对200对双胞胎的脑功用研讨发现 ,基因关于单个功用网络的影响较大,比方对额顶操控网络的影响达65%,对楔前叶回忆网络的影响达51%。可是,各个功用网络需求合作才干发挥效果,而网络的合作更多遭到环境的影响。比方信息整合、心情操控、交流等行为才干遭到环境的影响较大。
因而培育孩子的气质、思想要重视环境要素,这点李靖配偶做得就不错。尤其是李靖对哪吒说得那一句:你其实是灵珠转世。这活跃的心思暗示,可谓改动了哪吒的终身。
惋惜,当年没人对我说:你是爱因斯坦转世。
参考材料:
Park, D. H., & London, S. E. (2019). Twins Early Development Study: a genetically sensitive investigation into behavioural and cognitive development from infancy to emerging adulthood.
Yang, Z., Zuo, X. N., McMahon, K. L., Craddock, R. C., Kelly, C., De Zubicaray, G. I., ... & Wright, M. J. (2016). Genetic and environmental contributions to functional connectivity architecture of the human brain. Cerebral cortex, 26(5), 2341-2352.