第三章當我們還很年輕

蠑螈和真螞是令人著迷的動物。生物學(xué)家偏愛研究它們，它們也是兒童 在池塘玩耍時最喜歡的小東西。高山歐螈生活在法國南部和瑞士的湖泊里， 它原是一種水生生物，在湖邊的淺水處產(chǎn)卵、孵化，其幼仔與蝌蚪看起來很像。 與蝌蚪一樣，螈都生活在水中，但是當它們長大時可以對生活方式作出選擇。 一種選擇是像蝌蚪一樣在水中生活。在這種情況下，雖然它們的外表看起來 仍像是處于發(fā)育的初級階段，但實際上已經(jīng)具備很強的繁殖能力。而另一種 選擇是關(guān)閉鰓裂，因而既能在水中又能在陸地上生活。這兩種形式的高山歐 螈種群都存在，只是比例不固定，但是它們的生活截然不同。有趣的是，通 常來說較大的幼體要經(jīng)過變態(tài)，關(guān)閉鰓裂。而那些出生時體形較小的幼體保 留了水生的鰓，所以能在較深的湖水中游泳。那里有更多的浮游生物，競爭 也沒那么激烈，因此它們停止了快速生長，繁殖能力也更強了。但是當曰子 不好過，水平面下降時，只有能在陸地上生存的螈才有更多的存活機會。因此,?在一些情形下最好一直維持水生的螈的狀態(tài)，而在其他情形下最好能夠離開干涸的池塘去尋找另一個池塘。

由此可見，發(fā)育是一件極為復(fù)雜的事情，它不僅僅是一個簡單的、線性的、機械的“程序”，受精卵不是簡單的只用基因中攜帶的信息就能長成成體， 發(fā)育也不是一個封閉的過程。螈從它的周圍環(huán)境中得到有關(guān)種群密度以及食物競爭方面的信息，然后采取某種特殊的發(fā)育策略，進而產(chǎn)生極其不同的生命進程——不同的生長模式、不同的食物來源、不同的存活概率以及不同的繁殖成功率。在動物王國中的每一個部分，從單細胞生物到人類，你都能找到生物在發(fā)育早期作出選擇的例子。在某些例子中，選擇的結(jié)果一目了然——?鰓裂或者不鰓裂，而在很多其他例子中，選擇的結(jié)果更加的微妙。但是在所 有的例子中，這些結(jié)果都是為了達到一個根本目的——試圖使生物體與其將 要生存的環(huán)境相匹配，并最大限度地提高繁殖成功率。

因此，我們必須要拋棄掉這樣的觀念——基因組就像一個完美的設(shè)計圖，制定了一套指令，使受精卵開始進行一系列的分裂和變異，直到生物體達到它預(yù)定的成熟狀態(tài)。如果是這種情況，那么具有相同基因型的每個個體實際 上在每個方面都會完全一樣。很明顯，情況并非如此，即便是同卵雙生的雙 胞胎也絕不會在所有方面都完全一樣。舉個例子來說，他們在出生時，通常在體形的大小方面就存在差異。把基因組比喻成設(shè)計圖并不正確，然而令人 驚訝的是人們經(jīng)常使用這樣的類比。相反，我們必須要把成熟的表型考慮在內(nèi)， 表型是環(huán)境與生物體之間相互作用的結(jié)果。在每個階段，這種相互作用都是 由環(huán)境的本質(zhì)、基因組的特征以及之前發(fā)生過的、環(huán)境與生物體之間的相互 作用來決定的。

生命是從何時開始的？

這個問題是科學(xué)和醫(yī)學(xué)方面受政治影響更多的問題中的一個（老牧師會回答說：“在孩子們離開家以后，狗也死了，生命就開始了?！蔽覀兿劝堰@個 答案放在一邊)。對墮胎以及應(yīng)采取何種限制措施的政治和宗教辯論推動了人 們對這個問題的思考。實質(zhì)上，這是極其重要的個人選擇問題，并非有效的 科學(xué)問題。生命是在卵子和精子形成時，還是在受精過程中，抑或是在從早 期胚胎到新生兒的一系列的發(fā)育過程中的某一時刻開始的呢？生命是在嬰兒 器官形成的時候（很多器官是嬰兒出生后逐漸發(fā)育而來的，例如大腦，那么 嬰兒器官的形成又意味著什么）開始的嗎？生命是開始于第一次的肌肉運動 引起的肢體活動嗎？還是首次腦電波的出現(xiàn)？或者是胎兒開始有了相當于做 夢的睡眠模式（而它又夢到些什么）？如果是被接生的嬰兒（至少有現(xiàn)代新 生兒學(xué)和技術(shù)的支持），當他們能夠獨立生活的時候生命就開始了嗎？這一系 列問題都是個人和社會價值觀問題，與科學(xué)無關(guān)。從科學(xué)角度來說，生命始 于38億年前，從那時起DNA就持續(xù)不斷地進行復(fù)制，直到我們和星球上其 他每一種生物的誕生。

“生命始于受孕”的說法也受到了許多質(zhì)疑。準確地說，直到我們父親的精子進入到母親的卵子里，我們的基因組才完整。但是精子形成的方式與卵子的發(fā)育方式截然不同。青春期后的男性在其整個繁育期期間能夠不斷地生產(chǎn)出精子，每次射精前精囊中都已儲存了大量的精子。因此，根據(jù)父親的性活動的頻率，在受孕之前的幾天，構(gòu)成我們一半基因的精子就已經(jīng)在他的睪 丸中形成了。與之相反，女性的所有卵子在子宮形成的幾個星期后就開始產(chǎn) 生了。因此胚胎一半的遺傳物質(zhì)可能剛產(chǎn)生幾天，而另一半則已經(jīng)存在數(shù)年了。

為什么男性和女性產(chǎn)出的精子和卵子之間存在如此之大的差異呢？進化生物學(xué)家這樣解釋這個問題：在整個動物王國中，雄性每次射出的精液都含有大量的精子，所以這些精子必須被連續(xù)不斷地生產(chǎn)出來，這是提高繁殖成 功率的有利因素。如果雌性在排卵期前后與多個雄性進行交配，那么那些在射精時射出更多精子的雄性就會在這場“受孕競賽”中獲勝。這就像是買彩 票——買得越多，中獎的概率就越大。實際上，不論是雄性還是雌性都有很 多巧妙的進化方式來參與和應(yīng)對這樣的“精子競賽”。

構(gòu)成嬰兒基因型的卵子已經(jīng)存活了很久，其間也許會受到一系列環(huán)境因素的影響。而在受孕之前，精子存在的時間很可能非常的短暫。母親的這種進化優(yōu)勢是因為卵子受到外袓母子宮內(nèi)環(huán)境的影響嗎？是否因為這樣的影響， 我們的母親在出生之前就形成其所有的卵子了呢？?一名40歲的懷孕女性的卵 子要比她20歲時受孕的卵子的“年齡”大得多。卵子的質(zhì)量很可能會隨著年 齡的增長逐漸下降，也許會更易受到損壞。這也正是女性在大約35歲之后不 易受孕的原因。這個有關(guān)生物學(xué)的現(xiàn)實已經(jīng)受到了社會關(guān)注，因為更多的女 性在推遲了組織家庭的年齡后，發(fā)現(xiàn)自己的生育狀況很難令人滿意。輔助生 育技術(shù)應(yīng)用的與日倶增與這種生物學(xué)現(xiàn)象有著直接的關(guān)系。我們可以從進化 的角度來解釋女性在35歲之后生育能力開始下降的原因，并在稍后討論絕經(jīng) 期的問題時，重溫這個話題。

從卵子到身體的形成

受精后，具有完整基因（分別來自父母）的單細胞胚胎開始了快速地細胞分裂，每個細胞產(chǎn)出帶有等量基因組DNA的兩個子細胞。這些細胞叫做胚胎干細胞。經(jīng)過進一步分裂，它們能夠分化成身體中的所有不同類型的細胞，隨 后呈現(xiàn)特定的顯型變化。這些胚胎干細胞能轉(zhuǎn)變成任何細胞類型，因此在理論上，當老化和疾病已經(jīng)破壞掉器官中的某些細胞群，例如患癡呆癥患者的腦部、 患有心肌梗塞的心臟以及糖尿病患者胰腺中制造胰島素的細胞，我們可以用胚 胎干細胞來補充這些器官中的某些細胞群。而獲取干細胞用于研究目的已經(jīng)成 為近期討論的主要焦點。從理論上來說，胚胎干細胞的應(yīng)用有很大的科學(xué)優(yōu)勢， 因為它們最具有使用潛能，可以被應(yīng)用到任何一種細胞類型中去。在很多組織 中，例如腦和骨髓，有些干細胞一直都會存在，如女性卵巢中老化的卵子。但 是它們越來越老，潛力也更加有限，這些組織也許會因干細胞的老化而受損。 更近一些時候，人們在臍帶和臍帶血液中發(fā)現(xiàn)了干細胞，這一發(fā)現(xiàn)至少使庫存 細胞成為可能。如果需要的話，人們在他們生命的后期可以使用那些庫存的細 胞。盡管我們還不清楚未來這種庫存細胞是否能在治療上得到應(yīng)用，但是這一 領(lǐng)域的研究十分活躍，盡管受到了來自政治和宗教人士的刁難。這真是令人無法容忍，因為個人信仰體系妨礙了社會上多數(shù)人的意見。

組織分化包括細胞中被表達的基因譜的有序變化，以使基因呈現(xiàn)出它們所特有的特征。研究這一分化過程的學(xué)科叫做發(fā)生生物學(xué)。我們具有運用分子生物學(xué)這種工具的能力，能夠確定在發(fā)育過程中開啟哪個細胞中的基因， 在什么時間開啟，它們彼此之間又是什么樣的關(guān)系。因此，在過去的20年中， 發(fā)生生物學(xué)已經(jīng)得到了蓬勃地發(fā)展。每個細胞的命運都由從鄰近細胞發(fā)出的化學(xué)信號所決定，很多這樣的特殊信號被用來使分化與進一步發(fā)育協(xié)調(diào)發(fā)展， 這是非常重要的。因為細胞并不能單獨發(fā)育，它必須與其鄰近的細胞共同起 作用。如果一個肝細胞處于甲狀腺中，那么它不會起任何作用。隨著某些細 胞以不同的方式分化、移動（被其他的細胞吸引或排斥）并把化學(xué)信號分泌 到它們所處的環(huán)境中，原本存在于一個受精細胞中的信息被用來發(fā)育成一個復(fù)雜的器官。

令人吃驚的是，人們發(fā)現(xiàn)了保守進化是如何進行的。很多相同的基因被用來調(diào)控簡單的生物體（如體內(nèi)有不到1 000個細胞的蛔蟲、秀麗線蟲）甚至人體的發(fā)育（其體內(nèi)有1億萬兆多個細胞)。盡管人類和那些簡單生物體中有?25%的細胞是相同的，但是早在大約6億年前，我們就已經(jīng)在進化族譜上分化開來了。

每個細胞之所以成為造血細胞、肌細胞或者皮膚細胞取決于哪個基因被開啟（或關(guān)閉），以及哪個基因調(diào)節(jié)器被激活。在上一章中我們曾說過這些開關(guān)都是相同的，但它們利用了表觀遺傳過程永久地改變了細胞中不同基因的活性。胰腺細胞和甲狀腺細胞都具有相同的基因（基因型一詞既可以指一個 細胞也可以指一個生物體），但是在胰腺細胞中控制路徑的基因被開啟，形成 并分泌胰島素，控制制造甲狀腺素的基因則被關(guān)閉。在甲狀腺細胞中的情況 則正好相反。

因此，器官和系統(tǒng)的發(fā)育以有序的方式進行著。發(fā)育的進程一定與基因有關(guān)，因此基因的發(fā)育“程序”這一說法自然流行起來。因為身體主要部分的發(fā)育，例如昆蟲的肢體、翅膀和體節(jié)，都與基因的表達一致。所以直到最近， 人們才認為所有的發(fā)育一定都是有序、相互協(xié)作并受到調(diào)控的。從本質(zhì)上來說， 不受外在因素的影響。

發(fā)育的高速公路

開車從美國的圣何塞到舊金山，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)會指示你前往101號州際高速公路。但是由于交通狀況不好（畢竟是在加利福尼亞開車），你可能要改 道至480號公路，然后駛上280號公路，從一個不同的方向開到舊金山?；?者一路上雨下得很大，所以路上的車開得都很慢，但是最終你也到達了目的地。 下雨和交通狀況這些環(huán)境因素改變了你的行程，但是最終你還是到達了舊金 山（盡管這也許影響了你的情緒)。然而，如果圣安地列斯斷層發(fā)生地震毀壞 了高速公路橋，也許你永遠也到不了舊金山（如果運氣好的話也許能夠回家）。 這時，你的旅行徹底被環(huán)境給破壞掉了。

同理，發(fā)育也是如此。環(huán)境因素可能完全干擾了發(fā)育，引起了或大或小的異常情況。我們已經(jīng)認識到外部因素對發(fā)育的干擾能夠持續(xù)大約50年。藥物（如鎮(zhèn)靜劑）、過度飲酒、傳染?。ㄈ顼L(fēng)瘦）以及電離輻射都能夠?qū)е滦律?兒出現(xiàn)缺陷。因此最近，不少人關(guān)注環(huán)境中的許多化學(xué)藥品。我們會不時地 在媒體上得知這樣的消息：由于準父母們接觸到了化學(xué)藥劑，生活在化學(xué)工 廠附近的一些家庭里出現(xiàn)了一連串的新生兒缺陷問題。此種類型的接觸也曾 是從海灣戰(zhàn)爭中歸來的士兵們所擔(dān)心的問題。很難準確地說這類接觸會引起 多少種缺陷，但可以肯定的是，有足夠的例子能證明這種接觸是導(dǎo)致新生兒 出現(xiàn)缺陷的原因。不過，具有破壞性的信號不必像輻射或戰(zhàn)爭那樣嚴重。如 果母親在懷孕期間糖尿病沒有得到控制，其血液中的葡萄糖含量就會極高， 那么這可能就是一個具有破壞性的信號，會引起胎兒心臟發(fā)育上的缺陷。

但是，在更通常的情況下，環(huán)境因素沒有使發(fā)育“程序”中斷，而只是對它進行了調(diào)整——就像上面提到的例子，旅行的終點沒有改變，仍然是舊 金山。實際上，正是這些為了適應(yīng)發(fā)育而進行的微妙的環(huán)境調(diào)整，使后代與其環(huán)境的匹配達到了最佳狀況。雖然發(fā)育的根本基礎(chǔ)在于胚胎中包含的遺傳信息，但是環(huán)境因素會幫助生物在進化過程中作出選擇和調(diào)整，即發(fā)育可塑性， 最終適應(yīng)周圍的環(huán)境。作出調(diào)整的目的在于使之與環(huán)境更加匹配，我們上面 所說的釆用了截然不同的時間標尺?；蚴请S著物種的漫長進化促使生物與 環(huán)境大致匹配。但是發(fā)育可塑性是使生物與其在懷孕期前后所處的生存環(huán)境 達到匹配，同時，正如我們將要看到的那樣，也有可能使生物體與胎兒所預(yù)期的、在其日后的生活中所處的生存環(huán)境相匹配。

從受孕到新生兒出生，這些修飾的環(huán)境信號都會存在。在出生之前/它 們通過母體和胎盤被傳遞給哺乳動物的胚胎或胎兒。兩棲動物、鳥類、爬行 動物甚至是昆蟲的卵都可能會受到環(huán)境因素的影響。哺乳動物需要考慮的最 重要的環(huán)境因素是營養(yǎng)和捕食者威脅信號，而不是明顯的自然環(huán)境因素，因 為食物的獲得以及捕食者的威脅是影響一個生物體生存的最重要的環(huán)境因素。

甚至從懷孕初期開始，營養(yǎng)狀況就會對胎兒產(chǎn)生影響。在受孕期間，女 性非常瘦小或營養(yǎng)不良，其所生的嬰兒體形就會偏小或是早產(chǎn)，而身體肥胖 的女性所生的嬰兒患糖尿病的風(fēng)險更大。懷孕期間，母親要為胎兒提供大量 的營養(yǎng)。懷孕初期母親的營養(yǎng)儲存狀況能夠決定其養(yǎng)料供給系統(tǒng)在孕期內(nèi)其 余時間的運作情況，她的營養(yǎng)狀況能夠影響從卵巢通往子宮的輸卵管中的營 養(yǎng)水平。因為受孕后第一周，受精卵就處在這樣的環(huán)境中。母親的營養(yǎng)狀況 還可影響到子宮內(nèi)的營養(yǎng)含量。種植在子宮壁上和形成胎盤之前，正在發(fā)育 的胚胎會在子宮里呆上數(shù)日。而胎盤一旦形成，母親的飲食及其新陳代謝將 會決定輸送給胎兒的營養(yǎng)的水平。孩子出生后，母親的健康會影響到母乳的 質(zhì)量，此外母親的許多行為都會影響到孩子，進而影響孩子的飲食及成長發(fā)育。 經(jīng)過很長一段時間，在所有這些過程的促進下，發(fā)育可塑性使發(fā)育得到了完善， 新個體與其在當前和以后所處的環(huán)境達到了匹配。正如生物長期以來的目標 都是使繁殖成功概率達到最高。

對很多動物來說，它們都需要面臨來自其同類或異類的競爭或捕食。這 一點是非常重要的。如果極易被捕食或競爭激烈，那么就會產(chǎn)生壓力，動物將不得不采取不同的生存策略。加利福尼亞灣北部生活著一種動物叫藤壺， 它的外殼頂部通常有一個輸送食物的洞。有一種海螺喜歡以這些藤壺為食， 它們長有尖利的剌，能夠扎進藤壺外殼的洞里。藤壺種群如果從某些化學(xué)信 號中得知它們的周圍有很多海螺，這時其F—代就會發(fā)育出彎曲的外殼，使 輸送食物的洞長在外殼的側(cè)面而不是頂部。通常，這樣可以避免海螺得逞。 雖然藤壺存活了下來，但是它們生長得更加緩慢，繁殖能力也不如以前。當 海螺種群數(shù)量下降（在某種程度上是由于它們沒有足夠的藤壺可以食用）時， 藤壺的下一代就又恢復(fù)了其正常的形式。像這種在發(fā)育中由捕食者和壓力誘發(fā)變化的例子也有很多。

不大明顯的壓力也能導(dǎo)致哺乳動物的后代發(fā)生某種改變。當孕婦的壓力荷爾蒙水平高時，就會影響到胎兒，并引起其發(fā)育上的變化，其中包括改變 其壓力反應(yīng)系統(tǒng)的工作方式，使其承受生活環(huán)境中壓力的能力更高。最近， 英國愛丁堡與美國紐約的科學(xué)家經(jīng)過共同研究發(fā)現(xiàn)，在“m”恐怖襲擊期間， 患上了外傷后壓力紊亂癥（post-tmurmtic stress disorder )的紐約懷孕女性，其 生出的孩子壓力荷爾蒙中的氫化可的松（cortisol)的水平發(fā)生了變化。同時， 這些科學(xué)家運用數(shù)據(jù)說明，胎兒對壓力荷爾蒙改變的敏感期會一直持續(xù)到兒 童期。科學(xué)家們還對第二次世界大戰(zhàn)期間德國納粹對猶太人的大屠殺中的幸 存者做了研究，發(fā)現(xiàn)大約60年后，年齡最小的幸存者也已經(jīng)改變了壓力荷爾 蒙水平。

隨著生物體逐漸變老，其改變發(fā)育軌跡的能力也逐漸減弱。要維持可塑性確實需要付出代價，因此必須要作出讓步。假如要建造一輛新汽車的原型機。 在建造初期的某個時候，設(shè)計師改變他的想法說：“我不想建造4個輪子的車 了，我要建一臺6個輪子的車（或者要把汽油發(fā)動機改成柴油的）。”但在這 個時候改變想法已經(jīng)太晚了。如果車已經(jīng)建好，這時要把手動擋變成自動擋 也不可能了。甚至在某個時候，要把車上的皮椅換成布椅，或者把油漆顏色 從“英國賽車綠”改成“法拉力紅”都是件麻煩的事。較早時候的改動不可逆轉(zhuǎn)， 之后的改動也許可能，但是需要付出很高的代價。到汽車建造的最后一刻， 可能有幾種選擇：是要一個CD播放器還是要一個導(dǎo)航系統(tǒng)？人類的發(fā)育過 程也是這樣——越是在發(fā)育后期，越難改變表型，而且在某個階段，很多系 統(tǒng)的可塑性在實質(zhì)上已經(jīng)喪失了。對于這輛車來說，輪軸數(shù)量的可塑性很早 就喪失了。隨后，變速箱的可塑性以及油漆和音響系統(tǒng)的可塑性分別在較晚 和更晚的時期也沒有了。但是，輪胎的可塑性卻從來沒有喪失過。相似的是， 在哺乳動物的發(fā)育過程中，某些器官的可塑性在胎兒早期就喪失掉了——例 如，在受孕的7個星期后，原始的性腺被決定為卵巢或睪丸，這是不可逆轉(zhuǎn)的。 對于其他器官來說，如腎，直到妊娠后期腎臟過濾單位的數(shù)量才被完全確定 下來。而對于大腦來說，其可塑性雖然可持續(xù)到生命結(jié)束，但隨著年齡的增 長也會減弱。在可塑性方面，不同物種間存在著很大的差異。人類只能在胚 胎期發(fā)育四肢，與之相反，如果需要的話，成熟的美西螈可以任何時候再生 四肢。

現(xiàn)在還是以后？

現(xiàn)在，人們逐漸達成一種共識：可塑性主要是為了在生物與其所生存的環(huán)境之間達到更好的匹配，即確保生物能在它的舒適地帶里生活。如果環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了變化，生物為了在一個新的舒適地帶里生活就必須改變其表型。 發(fā)育可塑性有兩種形式，其區(qū)別在于適應(yīng)性優(yōu)勢何時出現(xiàn)。如果發(fā)育早期的環(huán)境條件惡劣，那么也許胎兒必須要作出某些即時適應(yīng)性反應(yīng)才能得以生存 下去。這就像是在建造初期面臨資金缺乏的汽車工程師，如果他們沒有資金， 不能根據(jù)現(xiàn)行計劃完成汽車的建造，他們就會立即修改計劃，或?qū)⑵溥B同整 個項目一起放棄。但是，大多數(shù)發(fā)育過程中作出的可塑性反應(yīng)都是調(diào)整表型 以適應(yīng)生命后期的、預(yù)測的環(huán)境狀況。我們把這種類型的反應(yīng)稱為“可預(yù)測 的適應(yīng)性反應(yīng)”。這就相當于當他們正在建造汽車時，汽車的制造者被告知汽 車將來可能使用的環(huán)境。這時車還是那輛車，只是可能要相應(yīng)的對引擎、輪 胎以及空調(diào)系統(tǒng)作出改變。

減緩初期生長發(fā)育是一種最常見的即時適應(yīng)性反應(yīng)。當從母體輸送給胎兒的營養(yǎng)不足時，為了生存下來胎兒就必須放慢其生長速度，因此便引起了 此種類型的反應(yīng)發(fā)生。即時反應(yīng)的另一種類型是加速胎兒的成熟，以使其盡 早出生。這時，一種即時優(yōu)勢就產(chǎn)生了。如果母體內(nèi)的環(huán)境對胎兒造成了威脅， 那么過早的分娩也許是一個更安全的選擇。這種帶有即時適應(yīng)性反應(yīng)的權(quán)衡 總是會發(fā)生。包括人類在內(nèi)，出生時體形較小或早產(chǎn)的動物存活的時間可能

不會很長，但是如果它們不作出適應(yīng)性反應(yīng)也許根本就不會活下來。

而要了解出生后生物與環(huán)境的匹配情況，我們的注意力要放在可預(yù)測的反應(yīng)上。胚胎、胎兒或出生不滿一個月的嬰兒利用這些反應(yīng)盡力對其生理作 出調(diào)整，以使其身體構(gòu)造與他所預(yù)測的生活、成長以及繁育后代的環(huán)境達到 更好的匹配。這樣就需要他感知周圍的環(huán)境，運用獲得的信息來預(yù)測其將來 所處的環(huán)境，而后利用發(fā)育可塑性使最終的表型與預(yù)測的環(huán)境達到更完美的 匹配。信號也許是營養(yǎng)的一個組成部分，比如說氨基酸、葡萄糖或維生素的 降低。然而，反應(yīng)也必須要形成一個總體，這樣才能使整個生物體在其預(yù)測 的營養(yǎng)不足的環(huán)境中適應(yīng)現(xiàn)有的營養(yǎng)狀況，生存下來并繁育后代。他必須使 生理的多個方面與其生命進程策略相適應(yīng)，從而適應(yīng)預(yù)期的環(huán)境。

生物與環(huán)境匹配的程度越高，繁殖成功的概率就越大。簡單來說，將來的世界可以看做兩種環(huán)境，生物可以在其間作出選擇：食物短缺、競爭激烈， 因而環(huán)境險惡；或者食物充足、競爭不激烈，因而環(huán)境安全。在這兩種環(huán)境中， 生物采取的生活策略截然不同。危險的環(huán)境意味著壽命縮短，因而要盡早地 成熟起來，繁育后代，把基因從個體傳給下一代。安全的環(huán)境使個體有可能 長得更大，繁育更多的后代，并在生存競爭中更具優(yōu)勢。

雖然發(fā)育可塑性的能力并沒有在出生時終止，但是隨著我們的成長，這 種能力變得更加的有限。出生不滿一個月的嬰兒與胎兒一樣具有依賴性，它 們通過很多方式從母體獲得信息。而人類在出生后，其生長模式非常獨特。 我們出生時比其他任何一個物種都要胖一些，在嬰兒期和兒童期早期生長 得很快，而在兒童期早期之后和青少年期生長緩慢。隨后，我們開始分泌生 殖激素，步入了青春期。經(jīng)過了又一個快速發(fā)展的時期之后，我們的生長板?(growth plates)最終閉合，停止了生長。因此，可以把我們出生后的生長發(fā) 育分成4個階段。第一階段：嬰兒期。其特點是生長速度快。起初我們要完 全依賴于母乳喂養(yǎng)來獲得營養(yǎng)。到3歲時，這樣的快速生長就停止了。在傳 統(tǒng)社會里，這個時期通常是孩子斷奶的時期。緩慢發(fā)展的兒童期是生長的第 二個階段。從3歲到7歲的兒童仍然非常需要母親的保護及其提供的營養(yǎng)支持。 然后在經(jīng)過了緩慢生長的青少年期之后，又迎來了一個快速發(fā)展的階段——青春期。

大多數(shù)哺乳動物在出生或斷奶后生長的速度都很快。隨后，生長的速度 放慢并達到性成熟。它們沒有明顯的兒童階段。一旦過了嬰兒期，大多數(shù)哺 乳動物在繁殖期前就會變成青少年。這時，它們很少需要或不再需要母親提 供的營養(yǎng)支持。沒有任何一個物種，甚至是離我們最近的遠親——大猿類great apes ),能像我們?nèi)祟愐粯樱谇圄┢陔A段骨骼生長突增得如此顯著（盡管雄 性大猩猩的體重在青舂期也會增加不少）。對化石標本的檢驗結(jié)果顯示，智人?(有可能是離我們最近的袓先）是首個也是唯——個在青春期階段骨骼生長突 增如此之快的原始人類。圖爾卡納男孩的骨骼化石是直立猿人這一物種的最 好的例子。這個男孩生活在160萬年前的東非，其身高達到160厘米。雖然 關(guān)于他死亡時的年齡問題，至今仍存在爭論。但可以確定的是當時他并沒有 完全成熟。不過，究竟是7歲還是11歲就不能確定了。這個問題雖然不難， 但卻很難給出明確的答案，因為每種生物生長和成熟的模式都不相同。直立 猿人的成熟模式是什么樣的呢？對于智人來說，我們青春期的生長突增的模 式是獨一無二的嗎？這種生長突增的模式在我們原始祖先的身上出現(xiàn)過嗎？ 也許我們永遠都不會知道這些問題的答案。

因此，我們對于兒童期的獨特的生長模式有很多疑問。出生時我們?yōu)槭?么這么胖呢？為什么人類有較長的兒童期階段而其他哺乳動物卻沒有呢？為 什么在青舂期我們的骨骼生長會突增？這些答案似乎在于，我們要成為一種 用兩條腿走路、腦容量大的大型哺乳動物，就必須要經(jīng)歷這種獨特的發(fā)育方 式。要進化成大容量的腦就需要我們在腦部尚未成熟的狀況下出生，以避免 由于頭部過大而骨盆腔狹窄所產(chǎn)生的問題。如果我們想一下出生時神經(jīng)的成 熟度，就能夠看到這種獨特發(fā)育方式的結(jié)果——其他的靈長類動物在出生時 就完全具備了運動的能力，而人類在1歲時才開始試探著邁出第一步，3歲或?3歲以后才能追趕我們的父母。這種生長模式對那些居無定所的原始家庭結(jié)構(gòu)?(由狩獵者和食物采集者構(gòu)成）帶來了問題，因為嬰兒非常依賴成人，他們要 在母親或（外）袓母的臂彎中一直待到（可能還會吃奶）3歲左右。重要的是， 解讀人類的進化一定要從我們進化依賴的環(huán)境角度來看。也就是說，最初人 類的袓先生活在東非，狩獵采集者生活在非常小的社會群體中。

出生時我們的成熟度更像那些繁殖速度快、體形較小的哺乳動物。而我們的腦部在出生之前就已經(jīng)開始了快速生長，并一直持續(xù)著，數(shù)月后仍未減弱。 無論如何，這樣的腦部發(fā)育必須受到保護。即使營養(yǎng)會遭到破壞，處于嬰兒 期的人類，其高能量的脂肪儲備仍為腦部的繼續(xù)生長提供了能量緩沖區(qū)。在 嬰兒期我們快速地生長，而后又經(jīng)歷了很長時間的兒童期，這時我們?nèi)圆荒?完全獨立地生活。盡管如此,我們的母親仍可能會在我們斷奶后不久再次懷孕。 為什么我們會有這么長的兒童期呢？現(xiàn)在，我們有很多理論來解釋這個問題。 這是我們壽命較長以及成熟緩慢的副產(chǎn)品嗎？這段時期是為了使腦部持續(xù)生 長，并不斷學(xué)到生活的技能，還是使母親在較早的時候給孩子斷奶，并在她 下次懷孕期間，依靠其他的家庭成員來照顧嬰兒呢？很多人類學(xué)家都曾給出 數(shù)據(jù)來支持以上這些觀點。

所有靈長類生物都有青少年時期。雖然青少年不再依賴母親的幫助， 但是他們還沒有達到性成熟。大部分的腦部發(fā)育雖然已經(jīng)完成了，然而動物們卻還要學(xué)習(xí)社交以及其他方面的技能。它們在種群中一定也起著重要的作用——如幫忙照顧幼小的同類。在人類現(xiàn)存的狩獵采集者社會中也是 如此。重要的是，所有這些都發(fā)生在它們參與性競爭之前。因此，在進化過程中，它們不得不對事件發(fā)生的時機以及在生命進程中的成熟階段作出又一次的選擇。

不同物種的壽命差異非常大。而這些差異又與它們在進化中為保護基因遺傳的連續(xù)性而采取的策略有關(guān)。森林姬鼠（wood mouse )的壽命不到兩年。 非洲大象可以活到70多歲。而某些烏龜?shù)膲勖欠浅ｉL——就在我寫本書 的這一刻，澳大利亞昆士蘭動物園的烏龜哈麗雅特剛剛過完它175歲的生曰。 大多數(shù)的動物（人類中的女性除外）在其成年后的大多數(shù)時間里都具有繁殖 能力，盡管其中有一些動物的繁殖性能會隨著年齡的增長每況愈下——特別 是壽命較長的物種中的雌性。絕經(jīng)期是否是人類所特有的？這個問題引起了爭論。我們會在后面的章節(jié)中回到這個話題上來。

我們?yōu)槭裁磿兝?？這個問題很難回答。通常，大多數(shù)人都認為老化的機能是以下因素共同作用的結(jié)果：損耗、接觸活性氧自由基以及導(dǎo)致細胞功 能喪失的環(huán)境毒素。進化模式的提出與權(quán)衡理論有關(guān)。細胞的修復(fù)與保養(yǎng)面 臨氧化應(yīng)激和環(huán)境毒素的挑戰(zhàn),而應(yīng)對這種挑戰(zhàn)不可避免地要消耗能量。然而， 使細胞保持良好的狀況直到繁殖結(jié)束是很重要的。因此，生物作出了一種權(quán) 衡——在生命早期以及繁殖過程中（包括為人父母）投入高成本，以修復(fù)和 保養(yǎng)細胞，然后再減少投入。不管我們?nèi)绾嗡ダ?，衰老的原因是什么，自?選擇將會發(fā)揮作用，挑選有利于成功繁殖的基因。一旦繁殖結(jié)束，就很少會 選擇或者不會選擇任何對壽命有利的事物。因此，選擇可能會偏愛引起較高 繁殖成功率的基因，盡管這些基因不久后就會走向死亡。雄性鮭魚的情況就 是這樣——在一段繁殖期過后便死去。幸好智人要比鮭魚復(fù)雜得多。

改變我們的生活方式

孔雀魚是一種小型熱帶魚。我們在家里的魚缸中經(jīng)常會看到它。不過， 其真正的棲息地是委內(nèi)瑞拉和特立尼達島的溪流。然而同一條溪流里的孔雀 魚長相卻不相同。生活在溪流上游的孔雀魚有較亮的、彩虹色的斑點和花紋(其 中有很多是藍色的）。而生活在溪流下游的孔雀魚的顏色卻沒有那么鮮艷。其 身上的斑點很小，藍色花紋也微乎其微。在溪流上游生活的魚要比在下游生 活的魚的體形大一些。為什么會是這樣一'種狀況呢？對孔雀魚的最大威脅來 自體形較大的食肉麗魚科魚，它生活在溪流的下游。雌性孔雀魚喜歡與體形 大、色彩艷麗的雄性魚為伴。因此，生活在溪流上游的雄孔雀魚因其色彩艷麗， 成為雌性選擇的對象。當雄孔雀魚體形長到足夠大時，會頻繁交配。溪流的 下游有更多捕食者，所以孔雀魚必須要更加小心，不能“張揚”。為了能在下 游生存，偽裝較好的孔雀魚經(jīng)過選擇被留了下來。它們保持了較小的體形和 不太顯眼的外表，以躲避麗魚科魚的捕食（盡管如此，它們身上的斑點還是 能夠吸引到同類的母魚的）。也就是說，溪流下游的孔雀魚的生活要更不穩(wěn)定 些。它們采取了這樣一種策略：為了把基因傳給下一代，就必須盡快地完成 繁殖。在成長和“宣傳”自已方面，它們不用投入太多。生活在溪流上游的 孔雀魚也許過得更加愜意，長成后的體形也會更大一些。這樣又給了它們一 種適應(yīng)性優(yōu)勢。自然選擇使不同的孔雀魚種群適應(yīng)了不同的環(huán)境，并且它們 發(fā)展路線也不相同。從中我們可以看出，生活史策略可以使一個物種與環(huán)境 的匹配達到完美，在這種策略發(fā)展的早期階段作出的選擇是決定這一物種生 死存亡的關(guān)鍵。

有些環(huán)境表現(xiàn)出可以預(yù)測的周期性變化，例如季節(jié)性變化。有幾個種類 的蝴蝶或蛾會隨著一年中幼蟲孵化的時間的變化來改變翅膀的顏色搭配。例 如，一'種名為Bicyclm anyana的東非蝴蝶全年都可以繁殖，但是分別在潮濕和 干燥的季節(jié)中出生的蝴蝶其外表差異很大。多年來，它們都被認為是兩個不 同的物種。在潮濕季節(jié)出生的蝴蝶其翅膀上有明顯的眼斑。但是隨著干燥季 節(jié)的來臨，氣溫下降，食物也越來越少，在干燥季節(jié)出生的蝴蝶其翅膀上沒 有眼斑。它們把自己偽裝起來，看起來就像落在森林植被上的棕色樹葉。這 些差異引起了一種選擇優(yōu)勢。帶有眼斑的翅膀會分散捕食者的注意力，使它 們的身體免受攻擊。當食物充足時，偽裝就沒有那么重要了。而在干燥的季 節(jié)中，不同形式的偽裝卻是非常必要的。環(huán)境影響引起了來自同一基因型的 物種呈現(xiàn)不同的表型。在這個例子中，“環(huán)境影響”即周圍環(huán)境的溫度和曰照 的時間長度，改變了幼蟲的荷爾蒙分泌，控制了決定不同的翅膀顏色樣式的 基因表達。

很多野生哺乳動物也不得不考慮季節(jié)的因素，其中最明顯的例子就是不 同種類的田鼠。我們已經(jīng)描述了美國賓夕法尼亞州的草地田鼠如何根據(jù)季節(jié) 調(diào)整它的毛皮厚度。對與其同屬一類的物種——美國落基山脈的高山田鼠來 說，舂季和夏季是其最佳的生育、生長以及交配的季節(jié)。這兩個季節(jié)溫度最 高，食物供給也最充足。因此，田鼠能夠達到足夠的體重，在初夏繁殖過后 仍能保持良好的身體狀況，度過寒冷的冬天。而在冬天出生的小田鼠為了保 存足夠的養(yǎng)料過冬，就會放慢它們的生長速度——如果它們長得過快，并且 在冬天繁殖后代，它們和幼仔就很可能熬不過這個冬天。因此，生活在這個 小生境中的田鼠選擇了不同的策略來應(yīng)對季節(jié)的變化。發(fā)育軌跡的改變?nèi)Q 于晝長。有趣的是，還是同一種田鼠，它們生活在一*般（不是冬天）的環(huán)境中， 就不釆取這種策略。像蠑螈一樣，發(fā)育中的田鼠有一系列可以選擇的發(fā)育途徑， 這些途徑雖以基因為基礎(chǔ)，但卻要根據(jù)環(huán)境信號作出選擇。

某些其他動物甚至?xí)扇「黠@的延遲策略——它們能在懷孕期間按下“暫停鍵”-這個過程被稱為胚胎滯育（embryonic diapause?)。胚胎能夠保持暫停發(fā)育的狀態(tài)，漂浮在子宮里，而不是植入到子宮壁上。雌性沙袋鼠就 是利用這一策略來持續(xù)繁殖幼鼠。它生完小袋鼠后馬上就會懷孕。但是剛出 生的幼鼠還很不成熟，需要依附在雌鼠的小袋里。雌鼠把所有的能量都用來 喂幼鼠吃奶。這時，它腹中胚胎的發(fā)育就會中止。而當袋中的幼鼠一旦斷奶， 胚胎又重新開始發(fā)育。不久后，第二個幼鼠就誕生了（因為懷孕期只有27天)。 此時，雌性沙袋鼠會再次受孕，胚胎仍保持暫停發(fā)育的狀態(tài)直到第二個幼鼠 斷奶。如果雌鼠袋中的幼鼠丟了，處于暫停發(fā)育狀態(tài)的胚胎就會被激活，并 植入到子宮壁上，繼續(xù)發(fā)育?！把舆t植入”在狍中也是一種非常成功的生存策略。 雌狍在夏季受孕，因為夏季是雌狍身體狀況最好的季節(jié)，也是最多產(chǎn)的季節(jié)。 而通過采取延遲植入的策略，在冬季它并沒有消耗掉過多的營養(yǎng)儲存。舂天 到來了，孕期又將開始，當食物再次充足時，雌狍就能養(yǎng)活雙胞胎或3胞胎 幼胞。很多其他物種，包括編幅、機餘和臭融，也有這樣的季節(jié)性滯育。

對于很多物種來說，氣候和營養(yǎng)對生長和發(fā)育的限制非常重要。我們發(fā) 現(xiàn)，對氣候和營養(yǎng)的適應(yīng)能力是一種生存優(yōu)勢。眾所周知，應(yīng)對天氣和預(yù)測

天氣的能力都很重要。有一天，你拿著一件大衣、一條圍巾和一把雨傘出門， 結(jié)果外面正是艷陽高照。這種情況你一定會覺得很尷尬。更糟糕的是，你穿 著短褲和T恤衫上山，起初看起來還不錯的天氣下起了暴風(fēng)雪。這時如果你 被困在山上，處境將極為危險。由此可以看出，提前對天氣作出預(yù)測很重要， 這樣會使你在事情發(fā)生前就做好準備。對于生活進程策略來說，預(yù)測得越準， 存活的概率就越高，因而成功交配的機會也就越大。

生物這種預(yù)測的過程在出生前就開始了。通過預(yù)測，正在發(fā)育的胚胎和 胎兒在出生前就能作出適應(yīng)性改變，因而在預(yù)測的環(huán)境中具有更強的存活能 力。這些預(yù)測必須使用來自母體的暗示，通過胎盤傳遞給正在發(fā)育的生物體， 并告知有關(guān)外部世界的信息。因為幼仔直到斷奶后才會獨立面對其所處的營 養(yǎng)環(huán)境，所以在它被哺育期間能接收到一些暗示。母親越早告知幼仔有關(guān)其 可能所處的外部世界的信息，幼仔就會更準確地調(diào)整其可塑性反應(yīng)，在環(huán)境 中就會有更大的生存機會，這是非常關(guān)鍵的。因此，在發(fā)育階段，幼仔利用 來自母親的信息對將來的環(huán)境作出預(yù)測，并根據(jù)預(yù)測對組織、器官以及控制 系統(tǒng)的發(fā)育作出改變。當預(yù)測正確時，幼仔在將來的生活中就具備生存優(yōu)勢。 但是如果預(yù)測不準確，幼仔將面臨與其將來生存的環(huán)境不匹配的危險。雖然 預(yù)測也許會失誤，并對一些幼仔來說會產(chǎn)生與環(huán)境不匹配的現(xiàn)象，但是如果 預(yù)測的結(jié)果“對多錯少”，幼仔也會具有進化優(yōu)勢。我們中的許多人都居住 在島上，例如英國或新西蘭。對于這些人來說，如果天氣預(yù)報的準確率達到?50%以上他們就會很局興了。

現(xiàn)在，我們對幼仔能夠借助一些過程作出預(yù)測性反應(yīng)有了很多了解。來 自母親的信號可能是一種關(guān)鍵營養(yǎng)物的水平的改變，也可能是血液中的一種 荷爾蒙的變化。舉個例子來說，賓夕法尼亞州的草地田鼠的幼仔出生時會根 據(jù)即將到來的季節(jié)（冬天或是夏天）對它的毛皮厚度作出適當調(diào)整，對于草 地田鼠和尚山田鼠這兩個同類的物種來說，其懷孕期間不斷變化的晝長是一 種暗示。胎兒能感知到這種暗示，是因為母體產(chǎn)生的荷爾蒙退黑激素（hormone melatonin )能夠通過胎盤傳輸給胎兒。退黑激素在白天的低水平和夜間的高 水平之間循環(huán)往復(fù)，并根據(jù)黑夜的長度作出調(diào)整。因此，當春天白晝變長時， 退黑激素在母體的血液中高度集中，這會告知胎兒夏天就要到來；在秋天,?當白晝變短，較高水平的退黑激素會告知胎兒冬天將至。田鼠的發(fā)育就此作 出相應(yīng)的調(diào)整。

在發(fā)育過程中，母體用信號向胎兒發(fā)出與環(huán)境有關(guān)的若干信息，如可用食物的多少、周圍捕食者的數(shù)量以及群居的條件。動物研究顯示出，如果在 其懷孕期間暫時限制液體的供給，幼仔的鹽、水調(diào)控機制的設(shè)置點就會相應(yīng) 的作出調(diào)整，并增強了儲水能力。如果在發(fā)育期間所做的預(yù)測正確，那么所 有這些都會使幼仔在將來的環(huán)境中具有適應(yīng)性優(yōu)勢。

然而預(yù)測可能會失誤。也許從胚胎期或胎兒早期到出生后的這段時間里， 環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了改變。如果母體生病，飲食不當或者胎盤發(fā)生機能障礙，胎 兒就可能預(yù)測其出生后營養(yǎng)不良。而事實上情況并非如此。如果母體吸煙， 通過胎盤的營養(yǎng)輸送會受到尼古丁作用的限制，導(dǎo)致胎兒對將來作出了這樣 的預(yù)測——其出生后所處的環(huán)境營養(yǎng)不足，同時根據(jù)這樣的狀況調(diào)整其表型。 而事實上，營養(yǎng)上的局限性并不存在。在第七章中我們會回到這個問題上來。

我們已經(jīng)用與疾病有關(guān)的例子來闡明了觀點。而實際上，所有胎兒自始 至終都在對它們的將來作出預(yù)測。它們盡力使其身體構(gòu)造與將要面臨的環(huán)境 達到完美匹配。因此，任何能夠影響到胎兒發(fā)育的情況都會對隨后的匹配產(chǎn) 生影響。這些早期的經(jīng)歷對生物體的整個生命進程策略的調(diào)整都會產(chǎn)生影響。

正確的途徑

比較生物學(xué)家通常從兩個主要方面來考慮生命策略：食物和性（大多數(shù)青少年沒有這么大的差異）。不同的生命進程策略代表著不同的選擇結(jié)果。這些選擇是基于以下幾點作出的：生物的生理與其所處的自然環(huán)境之間的匹配 程度、食物的可獲得性以及在生存環(huán)境中存在的威脅（自然環(huán)境、捕食或來 自同一物種的競爭)。基本上，生物可以釆取兩類極端的策略。有些動物采取 這些極端的策略，而大多數(shù)物種所采取的策略介于這兩類極端的策略之間。 一種極端的策略是，有些動物具有很強繁殖能力，但是它們的后代中只有少 數(shù)能夠存活下來，繼續(xù)繁衍后代。通常來說，這些動物的發(fā)育速度非常快， 其成年后可能壽命很短，體形也很小。昆蟲、魚、兩棲類動物以及很多小型 哺乳動物（例如鼠）都屬于這種發(fā)展模式，盡管其發(fā)展程度不同。另一種極 端的策略是：有些動物僅有幾個后代，但是它們?yōu)楹蟠度牒芏?。其嬰兒?死亡率要低很多。它們生長緩慢，但體形相對較大，并且在生活周期的后期 參與繁殖。例如大象、馬、藍鯨和人。

這些基本策略可能會受到環(huán)境因素的限制。舉個例子，對于一個體形大、 壽命短的哺育者來說，在危險叢生的環(huán)境中對營養(yǎng)環(huán)境作出的恰當反應(yīng)，也許能夠加快成熟的速度，盡早繁殖。盡管這樣會使生物個體處于危險的狀況中， 但基因遺傳總算是被保留了下來。與之相比，每次懷孕只產(chǎn)一胎的動物成熟 緩慢，繁殖較晚。動物必須盡力推遲其繁殖的時間，等到時機更加合適時再 進行繁殖。因為未成年的幼仔在其出生后的長期發(fā)育過程中極其需要母親的 幫助，因此母親的存活對它們來說非常重要。大多數(shù)動物所采取的生命進程 策略介于這些極端的策略之間，但是人類是一個發(fā)育非常緩慢的例子。

人類與其他動物一樣，在進化過程中具備了這種權(quán)衡能力。我們可以從營養(yǎng)、發(fā)育、生長階段、壽命以及繁殖之間的相互影響的角度來理解這種能力。 當子宮中發(fā)育的人類胎兒營養(yǎng)不良時，它要在較早成熟與還未成熟就降生之 間作出權(quán)衡。在很多物種中，繁殖成功率的提高導(dǎo)致了另一種與生物學(xué)有關(guān) 的權(quán)衡形式——雌性的壽命較短。對英國貴族（他們被認為一生都在最佳的 社會經(jīng)濟條件下生活，并且其生育記錄相對可靠）的研究發(fā)現(xiàn)，皇后和王妃 所生的孩子越多，她們的壽命就越短。

原始人類有20多個物種，人類就是其中的一個。在700萬年前，他們 的共同袓先經(jīng)過進化開始用兩條腿走路。人類具有一些特征，而正是這些特 征限定了我們的發(fā)育模式。在我們巨大的顱骨內(nèi)有一個體積大且功能也強大 的腦——我們的腦容量（1 350毫升）幾乎是我們早期祖先“能人”（?Homo habilis腦容量(800毫升)的2倍，是首個原始人類的4倍。在剖腹產(chǎn)出現(xiàn)以前， 骨盆腔是嬰兒出生的唯一途徑。但為了使兩條腿走路更有效率，原始人類要 改變臀部的位置，使骨盆腔變窄——否則一旦走路，我們就會臉部朝下摔倒 在地上。當我們把即將出生的嬰兒的頭部大小與骨盆腔寬度相比較時，就會 發(fā)現(xiàn)沒有多大的誤差。相比之下，大多數(shù)其他的靈長類動物的骨盆腔可能要 較大--些，因為它們不能直立行走。因此，黑猩猩幼仔能夠臉部朝前，直接 通過骨盆腔被分娩出來，而人類的嬰兒則不能。臀部重新調(diào)整使骨盆腔的角 度變窄，所以人類的嬰兒在出生時只有旋轉(zhuǎn)它的頭部才能通過狹窄的骨盆腔。 因而，人類嬰兒的出生方式很獨特，并不是臉部朝前。人類學(xué)家溫達?崔瓦 森（Wenda Trevathan )提出，在人類的嬰兒出生時，如果另外有一個人在場， 及時把嬰兒的嘴清除干凈，這樣當它的頭部出來時就能呼吸到空氣，其存活 幾率就會更大一些。助產(chǎn)士就是由此產(chǎn)生的嗎？

營巢類哺乳動物，例如兔子、白鼬和田鼠，它們的懷孕期很短，一窩生出的幼仔很多。幼仔的發(fā)育很不成熟，需要巢穴的保護才能繼續(xù)發(fā)育。這些幼仔看不見東西，皮膚相當脆弱，不能走動，也不能很好地控制自己的體溫。 但是，當它們出生以后就會成熟得非?？?。一只老鼠幼仔出生后21天才會斷 奶，而只需再過30—40天它就能完成從青春期到交配的過渡。這種類型的生 物在術(shù)語上被稱之為“守巢”（altncmJ)。通常來說，它們的體形小、壽命短。 在大約1.5億年前，有袋動物的袓先與其他哺乳動物的袓先不同。它們的發(fā)育 模式甚至更加極端。其后代出生時實際上就是胚胎。幼仔通過追蹤一系列化 學(xué)嗅跡嗅到乳頭，伏在上面舔食乳液，而后要在育嬰袋中經(jīng)歷了一段長期的 成熟過程（不是在子宮里）。單孔目動物（monotreme，這個詞在希臘語中意 為“單孔”，指像爬行類動物一樣的排泄管，也就是用來排尿、排糞和繁殖的 泄殖腔），例如鴨嘴獸，是哺乳動物更古老的一個分支，現(xiàn)在它們只生活在澳 大利亞和新幾內(nèi)亞。單孔目動物的繁殖很獨特，它們通過母體產(chǎn)卵，而不是 在子宮內(nèi)孕育幼仔，當卵子被孵化后，它們?nèi)杂贸跎娜橄俨溉槲桂B(yǎng)幼仔（初 生的乳腺只是皮膚上的、特殊的斑紋）。

其他動物尤其是體形較大的哺乳動物，例如河馬、馬和駝鹿，它們的幼仔生來就非常成熟，能四處走動，有很好的視力、聽力以及肌肉控制力，也能很好地控制自己的體溫，但它們?nèi)匀灰磕阁w提供食物。所有類人猿都是 如此，只有人類除外。為了解決嬰兒的頭部大而母親的骨盆狹窄的問題，我 們逐漸進化——在嬰兒的大腦很不成熟的情況下母親就將其分娩出來，出生 以后其腦部仍需經(jīng)歷長期的發(fā)育過程。因此，與其他的類人猿不同的是，人 類在出生時大腦很不成熟，不能走動也找不到自己的母親，要完全依靠母親 的幫助才能生存。這樣，我們在嬰兒期和兒童期就需要得到母親長時間的支持， 直到完全獨立。這對人類不斷發(fā)展的社會結(jié)構(gòu)也造成了影響——在很長一段 時間內(nèi)，孩子都需要父母的幫助（通常是母親）。

因此，腦部大和用兩條腿走路都有其重要意義。我們需要在這兩種相互 競爭的需求中找到平衡，這也決定了我們的發(fā)育模式。其他物種要采取特殊的生命進程策略，也要為此付出其他形式的代價，在這方面人類發(fā)育與它們 沒有什么不同。人類胎兒接收到有關(guān)其生存環(huán)境的暗示后，也要使其發(fā)育適應(yīng)生命進程策略的調(diào)整。胎兒需要盡力對其將要生存的環(huán)境作出預(yù)測，但是 我們的可塑性并不是無限的，因此我們生存的環(huán)境范圍有限。但是，我們有 另一種獨一無二的能力，那就是我們非常擅長改造我們的環(huán)境。下—章我們 會把目光轉(zhuǎn)到人類改造環(huán)境的能力上來。