頭骨為什麼不長成一個整體?

為什麼頭骨由許多骨頭拼接而成,是這樣有什麼優勢嗎,還是長成整體有哪些劣勢?


20170419更新:

感謝 @Isra 和 @紳士貓 ,特別還有以下匿名用戶的討論。較真是一種特別好的精神。我為了淺顯易懂直達主題,表述比較偷懶,見諒。這裡特別註明一下,以下這些「優勢」和「劣勢」都不是我們有多塊頭骨的目的,而是目前理解驅動多塊頭骨演化至今的原因。

看問題標籤,我感覺提問者有可能是在問人類嬰兒為什麼有多塊頭骨,那麼再解釋一下。人類進化中的腦容量增加,和伴隨直立行走的盆骨變化,都是和其他脊椎動物不一樣的,因此演化出顱縫延遲閉合這種現象。

目的論的合理性這一點,超綱了哈哈,按下不表。答主學識有限,答案僅供參考:)

-----以下是原文-----

1. 頭太大了生不出來。產道狹窄,頭大容易難產,因此頭骨先長小一點,便於生產,生出來再繼續長腦子。

2. 頭骨留縫便於大腦發育。隨著大腦發育,頭骨也跟著擴展。兩個大洞在兩歲左右前閉合,別的小縫逐漸在成年前閉合。

3. 頭骨不留縫,頭會長壞的(顱縫早閉)。像這樣:

Source:

[1] Craniosynostosis - Wikipedia

[2] The Smithsonian Institution Human Origins Program


忽然想到了iPhone全金屬機身信號不好必須開一個塑料條是什麼鬼。。。

我從發育的角度當中的骨頭的發育來粗略地講一下我的看法:

1. 剛出生腦袋小——頭骨小,成年後腦袋大——頭骨大;所以頭骨整體的大小是隨著年齡的增長而增長的

2. 如果頭骨是完整的一塊,那麼在其日後發育生長的過程中,勢必生長的角度和尺寸將受到明顯的限制,畢竟你不能自己打破自己的骨頭然後再讓其內部空間變得更大吧

3. 所以,不如直接就讓它是幾塊片狀骨骼的拼裝體,這樣在日後發育過程中,在骨縫處生長就可以了,頭骨內的容量也能較容易發生改變

完全不懂頭骨的發育,以上只是我的推測而已,勿打臉


反對最高贊的答案,頭骨為什麼不長成一個整體不應該用目的論來解釋。進化論的自然選擇和生存鬥爭解釋了這一現象:早期基幹脊索動動物在演化成最早的有頭動物的時候分化出了真脊椎動物,盲鰻綱和七鰓鰻綱(頭甲魚總綱)。而其中盲鰻只有一個頭骨。反之,真正的脊椎動物在演化的過程中發展出了多頭骨的頭部,而不是因為什麼目的。


很好的問題,即使我不認為任何人可以回答「頭骨為什麼不長成一個整體」這個問題,也可以用該問題和問題下的回答引出很多有價值的思考。

題目連同問題補充實際一共問了4個問題:

1.(人類)頭骨為什麼不長成一個整體?
2.為什麼(人類)頭骨由許多骨頭拼接而成?
3.(人類頭骨由多塊骨頭組成)是這樣有什麼優勢嗎?
4.還是(人類頭骨)長成整體有哪些劣勢?

雖然可能該問題下很多答主可能不會認同,但是我認為問題1和問題2在根本上是一個生物學哲學領域的問題。該問題目前是不可知的,有一些接受程度不同的理論假說

相對來說目前的所有回答我最認同 @Isra 的回答,因為他給出反駁意見的同時,對自己的觀點進行了積極的辯護(該問題下所有答主我都用「他」,對我因為我不願意點開資料查看而感到不適的女性表示抱歉)。我的回答主要在於總結並反駁目前已有的回答,以及發散思維隨便說些自己的感想。

首先我們看到每位答主給出的答案都是基於他熟悉的學科, MD-PhD@郭淳洱給出的回答就偏向醫學實踐, 古生物愛好者@梅普洛的回答就偏向古生物演化。

我們先來看@郭淳洱的回答,該回答實際是回答了「人類顱骨的結構有哪些優勢?」即問題3,並且部分回答了問題4「人類顱骨長成一個整體會有哪些劣勢」。並沒有回答主問題「為什麼人類顱骨沒有長成一個整體?」,也沒有回答問題2。
目的論在生物學領域,對解釋遺傳和演化起著重要的作用。@郭淳洱 回答的觀點就是基於此,即使他的回答沒有正面回答1、2,他卻還是給出了圖文並茂註明引用的答案,說明他認為他的回答在一定程度解答了主問題,即:
人類的分娩手段和人類的顱骨功能決定了人類顱骨的存在形式(結構)。

但目的論有著天然的缺陷,它更多是人類思維的一種默認設置。在社會生活中,如果我們沒有足夠的思考時間,大多數判斷都是基於目的論的,也就是思索事物的動機。這點兒無論學歷高低、學科掌握程度的多少,都不會有太大顯著區別,「三思而後行」、「Do think twice」對所有人類都是一個有極高價值的建議。
目的論的思維方式對人的生活有很大的積極影響,保護了人脫離了很多可能的危險。但無論在科學研究還是哲學思辨中,這種簡單的 想當然 都是不可取的,把人的目的性賦予自然和其他物質是不嚴謹的,甚至判定人本身有目的也是需要探討的。

基於演化論的觀點,@梅普洛 給出了非目的論的回答。因為他說的比較簡單,我在這補個直觀的圖:

他回答的觀點總結下是這樣:

前提1:人是脊椎動物
前提2:脊椎動物都是古代魚演化來的,而魚的頭骨是很多片的,(魚頭骨結構的性狀部分地遺傳給了人)。
結論:(人的顱骨和魚頭骨一樣是很多塊的。)

即使他的觀點是正確的,這個回答也能以作為問題2「為什麼人的顱骨有很多塊」的回答,而無法作為問題1「為什麼人的顱骨不長成一個整體」的回答。

那麼最後我們來看一下 @Isra 的回答。他在回答的第一句就直接反對了 @郭淳洱 回答的目的論立場。

我在此多說幾句,我本人並不反對目的論,目的論是解釋很多人類目前問題的一個有效手段。生物學專業的人都明白,回答人體的「為什麼」是一件非常困難的事。然而在對大眾的科普和基礎教育中,大部分是在目的論的基礎上用功能說明形式,包括知乎上很多生物領域的回答也全是基於這種生物學哲學觀。這是一種最直觀也最方便的回答,也可以避免把人引入形而上學的迷霧之中。相對於生物學對目的論還有很強的質疑和反駁意見,在一些比生物學更缺少直觀素材的研究領域,目的論有著更高的地位,比如宇宙學的人擇原理。在工程學中,目的論更是一種指導性的手段。中國的學生應該都做過的「閱讀理解」,這種題的的實質就是讓學生「帶著問題看文章」,然後以某段話某個字詞某個橋段的作用來反推為什麼會有這段話這個字詞這個橋段存在。所以說人性使然加上教育帶來的慣性,目的論在中國以及在知乎吃香是不奇怪的。但實際很多有理有據有引用的回答並沒有想像中那麼高的價值,給出答案是簡單的,促人思考是困難的。

言歸正傳,然後他正面回答了問題2「為什麼人的顱骨有很多塊」,並且把一切歸結於一點:進化論的自然選擇。
達爾文在《物種起源》對自然選擇的描述主要是這麼四點:過度繁殖 、生存鬥爭、遺傳變異、適者生存。他提到了生存鬥爭,並且提出了一個概念:有頭動物。

「有頭動物」不是傳統生物分類學中的一個概念,但並不是說在上面那個圖例中沒有位置。有頭動物( Craniata )是支序分類學( Cladistics ) 下的一個分類,雖然在中國我從沒見別用中文「有頭動物」這四個字進行指代的。現代主流生物分類學是基於林奈氏分類系統(Linnaean),早期是根據生物形態的相似性進行分類,隨著演化論的誕生和基因技術的發展的發展,雖然類目變化不大,但具體生物的分類已經有了較大改動。 支序分類學就是演化論的產物之一,它根據生物演化樹的分支來進行生物分類,有頭動物就是脊索動物門下的一演化支。 早期的有頭動物有頭骨是一個整體的,但是在生存鬥爭中,人所從屬的脊椎動物在演化中發展成了多塊頭骨的結構。

事實上,雖然字數和提及的生物類目有些許區別,但 @Isra 的回答和 @梅普洛 的回答是一個,唯一區別在於前者還附帶提出了一個反對 @郭淳洱 回答的觀點。

誰也沒有回答問題1「為什麼人類的顱骨不長成一個整體」。不管是人類顱骨的塊狀結構有哪些好處,還是人類顱骨因為演化繼承自多頭骨祖先生物,都無法回答問題1。
@Isra 更是在回復他回答的評論里直接直言:
這個問題根本沒有意義,不如改成為什麼原始有頭動物演化失敗沒有成為演化的主幹?而脊椎動物成為了有頭動物的主幹?
然而這個問題的回答,基本逃不過他在開頭反對的「用目的論解釋」的命運。即因為脊椎動物的多塊頭骨結構更適應自然環境,這個更利於其生存的特點在與其他有頭動物的鬥爭中保留了下來,所以脊椎動物成為了有頭動物的主幹。因為進化論在很大程度上就是一個偏向目的論的理論,這也是目的論在生物學的演化和遺傳領域受到的爭議最多的原因。
我們做個不靠譜的假設,如果人的頭骨是整體,人的頭圍就一定很大程度受母體器官的限制,那麼我們這些腦是否能發育出可以在這裡交談和思考的智力,都是個很大的問題。

回到問題1,為什麼這個問題無法無法回答,有以下幾個原因:

1.沒有任何直觀素材。沒有人的顱骨是一個整體的,我們不知道一個人的顱骨是一個整體是什麼樣子,我們的假想也是不準確的。

2.溯因推理的本身缺陷。這導致問題1和問題2這種問題,人類無法得到一個很好的解釋。要麼我們滿足於應用層面,要麼我們從語言層面解構並消解問題本身。我們可以舉幾個同類問題:為什麼人的手指不長成7個?或者說為什麼絕大多數四足動物都是5個指/ 趾?而現在可以得到的答案,必然是因為我們的祖先生物是5指,所以它的演化支生物都繼承了5指這個性狀,所以也是5指。那麼我們的祖先生物為什麼是5指?即使給出了新答案也可以繼續問下去,這種無限歸因會使得永遠得不到一個最後的答案。

我希望讀者能靜下心來,去除掉自以為是的了解的和「答主在迷惑人、在裝高端」的目的判定,思索一下自己對這個問題的看法。我認為主問題目前無法得出答案,所以也沒有正面回答這個問題,如果你有不同的觀點,歡迎自己回答問題或者回復反駁我。

你在知乎上給任何點贊點沒有幫助對你來說都是浪費時間,只能滿足一時想分享或很失望的情緒,在實用上來說對他人的價值要遠高於對你自己的價值,減少了別人的信息篩選成本。所以說與其思考誰說的對該給誰點贊,不如自己真的認真思考一下這個問題。思考不出結論是再正常不過的現象了,人類的很多成就都是失敗的副產物,同樣的個體認真思考無果後的副產物往往也是極具價值的。


簡單粗暴的解釋:因為人是脊椎動物,所有脊椎動物都是古代魚演化來的,而魚的頭骨是很多片的。


頭骨從來都不是只為大腦而生的,在人類進化過程中,頭骨中的各片不同的骨骼都是為了位於頭部不同的器官而服務的,而頭部的各個器官的發育情況也是不同的,頭骨為了適應這些器官不同的發育情況,是不能完全成為一體的,只能產生相互獨立的結構,也就是現在不是完全一體的頭骨結構。

只能編到這兒了……


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