為什么人類沒有演化出翅膀

路平

從古代的壁畫飛天、天使等可以看出，擁有飛行能力一直是人類的夢(mèng)想。在我國(guó)古代小說《封神榜》中，描寫雷震子吃了兩枚紅杏，背上便生出了一對(duì)翅膀，從此成為外表怪異的鳥人形象。

我們知道，《封神榜》是志怪小說，普通人不會(huì)因?yàn)槌詢擅豆泳烷L(zhǎng)出翅膀。那么，通過基因變異是否有可能呢？再經(jīng)過幾百萬(wàn)年的演化，人類會(huì)不會(huì)真的擁有自己的翅膀呢？

人類會(huì)演化出翅膀嗎

首先，我們要為翅膀下個(gè)定義。并不是說背部多了一對(duì)小肉翅，就可以稱之為翅膀，要能夠像鳥類或者蝙蝠一樣在天空中飛行的，才叫作翅膀。那么，經(jīng)過幾百萬(wàn)年，甚至上千萬(wàn)年的基因變異，人類會(huì)演化出能夠飛行的翅膀嗎？

答案是：人類想要擁有飛行能力，其實(shí)非常難，難度幾乎和大猩猩坐在電腦前敲鍵盤，隨意敲出一整本《紅樓夢(mèng)》的程度相當(dāng)。

之所以會(huì)如此困難，是因?yàn)樯锏幕蛲蛔兪菦]有方向的，且生長(zhǎng)周期越長(zhǎng)的生物，基因突變的速度相對(duì)越慢，人類也不例外。我們知道，人類的性狀受基因控制，而基因也就是DNA，是由一個(gè)個(gè)堿基有序排列組成的。堿基一共有4種：A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶，DNA專有）、G（鳥嘌呤）、C（胞嘧啶）。它們和英文字母差不多，排列順序不同，組成的基因也不同。

由于DNA是雙鏈條結(jié)構(gòu)，因此堿基需要互補(bǔ)配對(duì)：每種堿基與另一種堿基的化學(xué)性質(zhì)完全互補(bǔ)，這樣A總與T配對(duì)，G總與C配對(duì)，轉(zhuǎn)錄時(shí)A與U（尿嘧啶，RNA專有）配對(duì)。這樣一來(lái)，堿基在進(jìn)行自我復(fù)制時(shí)，準(zhǔn)確率就會(huì)高很多，但也會(huì)出現(xiàn)極個(gè)別的復(fù)制錯(cuò)誤。生物每次在進(jìn)行自我復(fù)制時(shí)，只有20～200個(gè)堿基會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，而人體一共有30億個(gè)堿基對(duì)。

也正是因?yàn)槿绱耍祟惢蛲蛔兊乃俣确浅Ｂ霈F(xiàn)很明顯的變化至少需要幾十萬(wàn)年，甚至幾百萬(wàn)年。

此外，還有一個(gè)關(guān)鍵在于基因突變并沒有方向。比如，人類從猿演化而來(lái)，并非一條單線演化，而是還演化出了許多人類的近親物種，只不過其中只有智人留了下來(lái)。綜合這兩方面原因，可以說，即使人類再演化幾億年，也不一定會(huì)擁有翅膀。

人類能演化出飛行能力嗎

其實(shí)，演化出翅膀并不一定具有飛行能力，比如鴕鳥就不會(huì)飛。想要演化出飛行能力，還需要身體結(jié)構(gòu)做出相應(yīng)的調(diào)整。

科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，飛行耗費(fèi)的能量，是陸地行走耗費(fèi)能量的3～15倍，而人類身體能夠提供的能量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以維持飛行耗費(fèi)的能量。也就是說，即使人類演化出了翅膀，也飛不起來(lái)。人類想要飛起來(lái)，需要自身的新陳代謝速度足夠快。

線粒體是細(xì)胞的能量來(lái)源，想要提升新陳代謝速度，就意味著需要有更多的線粒體。而線粒體在生產(chǎn)能量時(shí)，又會(huì)產(chǎn)生大量熱量，因此，擁有飛行能力的生物，體溫都比較高，在40～42℃。我們知道，人體的正常體溫在36℃左右，過高的溫度會(huì)導(dǎo)致人體機(jī)能細(xì)胞被破壞，人很難在40～42℃的體溫下存活。因此，人類即使利用生物技術(shù)定向演化出翅膀，也沒辦法實(shí)現(xiàn)飛翔。

同樣是哺乳動(dòng)物，為啥蝙蝠會(huì)飛

然而，同樣是哺乳動(dòng)物，蝙蝠就是一個(gè)特殊例子，它們就擁有翅膀和飛行的能力。

那么問題來(lái)了，為什么蝙蝠不怕高體溫呢？

這是因?yàn)椋趲浊f(wàn)年的進(jìn)化過程中，耐高溫的一類蝙蝠被自然篩選出來(lái)，它們的基因檢查修復(fù)能力非常強(qiáng)，即使細(xì)胞在分裂時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，蝙蝠身體內(nèi)也有相應(yīng)的機(jī)制將其修復(fù)，以此消除新陳代謝過快帶來(lái)的不良影響。

也正是因?yàn)檫@樣，病毒在感染蝙蝠后，無(wú)法通過反轉(zhuǎn)錄將自己的基因復(fù)制在蝙蝠的身上，或者說，即使反轉(zhuǎn)錄成功，由于蝙蝠能夠不斷檢查并修復(fù)基因，就不會(huì)讓病毒在蝙蝠身體內(nèi)大量復(fù)制。因此，蝙蝠體內(nèi)即使攜帶上千種病毒，也不會(huì)使自己患病。

如果人類擁有和蝙蝠一樣強(qiáng)大的抗高溫和基因修復(fù)能力，或許人類就可以像蝙蝠一樣飛行。不僅如此，或許人類患癌的概率也會(huì)大大降低，因病毒導(dǎo)致的生病次數(shù)也會(huì)大幅減少。然而這也只能是想象，雖然人類已經(jīng)擁有很發(fā)達(dá)的科技力量，但關(guān)于演化，我們還是無(wú)能為力。

本文內(nèi)容來(lái)自公眾號(hào)“鐘銘聊科學(xué)”，ID：Frank_BDY