生物与非生物有两大区别,一是能新陈代谢,与外界进行物质交换;二是生物能自我复制,繁殖下一代。最简单的生物应该是朊病毒,只有一个分子量约3-5万的蛋白质颗粒,不含核酸,不具免疫性,寄生于宿主细胞内,诱导宿主正常蛋白改变结构变成朊病毒。也有理论说,朊病毒能激活宿主DNA中的相关基因,产生出大量朊病毒,不管如何,朊病毒能依赖宿主细胞生存并复制,是最简单的生命形式。已发现的朊病毒不太多,最著名的就是引起疯牛的致病因子。人吃了病牛肉后也会患上疯牛病类似的疾病,一段时间里闹得世界人心惶惶,谈牛色变,与今天的新冠病毒好有一拼。
类病毒(仅含侵染性核酸)和病毒(核酸和蛋白质的复合体)都没有细胞形态,也都是依赖寄主的细胞器来繁殖的。最低级的生命是如此繁殖,高级点的生命如单细胞的细菌,大多是分裂繁殖,菌内的遗传物质被一分为二,形成两个新的个体,如一个大肠杆菌,20分钟即可分裂产生两个后代。更高级些多细胞生物如真菌既能以出“发芽”的方式进行无性繁殖,又能进化出生殖细胞(孢子),雌雄孢子交配后形成新的个体,这就是有性繁殖。绝大多数高等动植物都是通过有性繁殖的方式遗传后代的,这说明有性繁殖有其进化优势。
无性繁殖基因单一,都来自同一个体,后代基因与母体几乎完全相同,一次瘟疫或环境巨变都有可能导致灭种。但有性繁殖的生殖细胞来自不同的个体,两性的生殖细胞结合时,遗传物质会发生变异,使后代的基因组具有更复杂的多样性,总有一小部分人能抗过疾病或适应巨变的环境而生存下来。比如新冠病毒,假如发生在单性繁殖年代,病毒能在基因相同的个体中毫无阻挡的传播,可能导致种族灭绝。但在当代人类中,有的人他就是对新冠不是那么敏感,甚至免疫,这就是基因多样性的功劳,也是有性繁殖的优越性。这些抗病的幸存者能够延续种族,并且把优秀的抗病基因遗传给后代。
随着生物进化的过程,有性繁殖的方式又分为卵生和胎生。昆虫,鱼类,爬行类和鸟类都是卵生,哺乳动物则是胎生。卵生就是经过雌雄交配后,雌性把体内的受精卵排出体外,使其孵化为新的个体。胎生就是雌雄交配后,受精卵在雌性的子宫内发育成个体,然后产出体外。哺乳动物几乎全部是胎生的,鸭嘴兽例外,因为它是最低级原始的哺乳动物,虽哺乳,但仍然卵生,且体温不恒定,处于爬行类向哺乳类进化的过渡换节。另外,袋鼠等有袋类动物虽是胎生,但是没有胎盘组织,刚产出的幼鼠发育不全,必须在育儿袋里吸吮母乳才能存活。
哺乳是一种进化优势,在营养丰富的乳汁的哺育下,幼崽的存活率和发育都比卵生孵化的幼崽高的多。以鸭嘴兽为代表的单孔目和袋鼠为代表的有袋目都是哺乳动物里的低级动物,如果说鸭嘴兽是爬行动物与哺乳动物的中间环节,那么袋鼠就是卵生哺乳的单孔目与胎盘哺乳动物的中间环节。高级哺乳动物,包括人类都是胎生,而且有胎盘组织,说明胎生比卵生具有进化优势,胎盘动物比无胎盘动物具有进化优势。这个也很好理解,因为胎生为发育的胚胎提供了保护、营养以及稳定的恒温发育条件,能保证酶活动和代谢活动的正常进行,最大程度降低外界环境条件对胚胎发育的不利影响。
胚胎在母体子宫内发育成熟,离开母体后靠母乳喂养,随母体行动,都得到母体最好的保护而长大。而卵生几乎与母体无关,会遭遇各种危险,产卵虽多,存活率很低。必如海龟,每次能产卵数百枚,但是能够逃脱各种天敌长大成龟的不过寥寥几个,大多数都被海鸟,蛇,鹰或鱼类捕食了,存活率还不到1%,是一种生殖浪费。胎生就避免了这种浪费,而胎盘哺乳动物的存活率比无胎盘动物更高,因为胎盘能供给胚胎充分的营养,使胎儿顺利发育。无胎盘的袋鼠幼鼠极小,如同一粒花生米,重约0.5克,都是发育不全的早产儿,夭折的几率很大,可见胎盘对胚胎发育的重要。
过去,人们普遍认为,胎盘动物出现在恐龙灭绝之后。但最新化石证据显示,胎盘哺乳动物出现在1.3亿年前。当时恐龙是世界的霸主,哺乳动物一直生活在恐龙的巨大阴影之下。当65百万年前恐龙灭绝后,哺育动物就开始蓬勃发展,成为地球生物的新霸主。胎生动物的受精卵一般很小,交配时在母体的输卵管上端完成受精,然后发育成早期胚胎,并着床到子宫内壁上。胚胎发育至2-3周时,子宫内膜便发育成底蜕膜,与胚胎外的羊膜和绒毛膜结合构成胎盘组织。胎盘最外层的底蜕膜属于母体组织,绒毛膜与羊膜则属于胚胎组织。
三周后,绒毛膜内胎儿的血管形成,胎盘与胚胎建以脐带连接,建立起胎儿自己的血循环,底蜕膜则连着母体的血循环系统。母婴通过胎盘相互连接,又相互独立互不干扰。胚胎借助胎盘吸收母体血液中的营养成分及氧气,把二氧化碳及废物交送母体血液通过母体排出。此外,胎盘还能产生很多必需的激素,酶和细胞因子,促进胚胎的发育生长。胎盘还有个非常重要的功能,就是胎盘屏障。行使这一功能的是胎盘中的绒毛膜,这是种半透性的膜,当母血在绒毛间隙以及胎血在绒毛内流动时,能选择性地让一些物质(如葡萄糖,激素等营养物质)透过进入胚胎,同时也能阻隔另一些物质(如细菌、病原体和药物),对胎体起着重要的保护作用。正如大脑中的血脑屏障一样,被称为胎盘屏障。
人类的胎盘屏障从怀孕三周起开时发育,到三个月时基本完善。所以在怀孕的前三个月里,孕妇应尽量防止感染,少用药物,避免接触有害物质,以免这些物质透过不完善的胎盘屏障,伤害到胎儿,造成胎儿畸形甚至引起流产。有的科学家用小鼠做实验,发现在母鼠怀孕的11.5天内,有些纳米级的颗粒能“自由”穿越胎盘屏障进入胎鼠组织,但12天之后,则很少有纳米颗粒能够进入,说明母鼠的胎盘屏障要12天才能完善,当然老鼠的孕期比人类要短的多。
为什么动物会进化出胎盘屏障的功能呢?一般相信,由于哺乳动物的免疫系统都相当强大,对进入体内的异物都会加以攻击摧毁。在子宫里着床的受精卵有一半基因来自父体,会被母体视为异物而攻击。所以进化出胎盘屏障的功能,把母体和胎儿隔绝开来,以免母体的免疫系统攻击胎儿组织,保障了胎儿的正常发育。当发育成熟后,胎儿即被产出,胎盘也从子宫壁上脱落,随胎儿娩出。娩出的胎盘是医学垃圾,通常被丢弃或焚毁。但是中医认为,胎盘是药,大补,还起了个神气的名字:紫河车,说是能益肾补精,可治气虚阳痿,不孕少乳等等。妇产医院常有出售,但西医并不赞成吃胎盘,禁止黑市非法买卖。孰是孰非,见仁见智吧!反正老芦是绝对不会吃那玩艺儿,胎盘就是人体组织,吃胎盘与吃人肉何异?恶心!