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2021-05-01鳥類真的有括約肌啦!你們都誤會了! 617 期

Author 作者 陳昱慈/威斯康辛大學生物系學士,維吉尼亞聯邦大學神經科學博士候選人,喜歡昆蟲、寫文章、認識世界民俗文化。
鳥似乎是會隨地大小便的生物?不論是在樹下、電線桿下,總是有倒楣者冷不防地被「天外飛來的橫禍」擊中,家裡有養鳥的人也常常會為鳥屎遍地而感到困擾,這時身邊的人就會解釋道:「你要體諒小鳥,因為牠們沒有括約肌啊!」

長大以後,或許你偷看過母雞生蛋,又或許你曾仔細觀察網路上鳥類水平噴射排泄的爆笑圖片,此時你會發現,鳥類的「屁眼」上其實也有一圈緊密結實的肉感構造!如果鳥的排泄出口沒有肌肉,母雞是怎麼把雞蛋「擠」出來的?小鳥又怎麼有力氣把排泄物噴射三尺遠?難道爸爸媽媽叔叔阿姨朋友都在騙人嗎?

你說的括約肌是指哪個括約肌?

下半身擁有三個分開的孔洞,分別為生殖、泌尿、排便功能,還真的是哺乳類(單孔類哺乳動物例外)的演化「發明」,其他的脊椎動物包括鳥類、爬蟲類、兩棲類、魚類都只有一個洞,稱為泄殖腔(cloaca),是大便、小便、交配三合一的萬能通道。而括約肌的廣義定義其實是指一種環形的肌肉構造,我們身體的很多地方,包含眼睛、胃、腸道中,都有括約肌存在;至於平常人們口語中的「括約肌」,則是專指肛門外緣那一圈可以自由控制的骨骼肌──肛門外括約肌(external anal sphincter,sphincter ani externus)。

當哺乳動物的泄殖腔分離為肛門、泌尿道、生殖器官時,泌尿生殖器和肛門之間隔出了一段距離,稱為會陰(perineum);在這些身體開口的演化過程之中,會陰部的肌肉也經過分化和重新組合。在2017年,美國演化及解剖學家霍爾(Margaret Hall)等人,在《科學報告》(Scientific Reports)期刊上發表的一篇研究,從比較解剖學(comparative anatomy)觀點出發,解剖並比較人類、非人靈長類、牛、羊、豬、馬、狗、貓、雞的會陰部組織,探討骨盆壁骨骼肌的演化。

演化得越來越複雜的軸下肌群

大家在看這篇研究前不妨回想一下,當你在餐廳裡點了「香煎鮭魚排」或是「豆酥鱈魚」的時候,這些魚類的橫切面看起來是不是以脊椎為中心,被分成四半(圖一)?其實當我們的祖先還是魚類時,下面那兩半的軸下肌群(hypaxial muscles)可以向左、右側收縮,使魚擺動著身體游泳。
 

圖一:魚類的橫切面以脊椎為中心,被分成四半。下面的兩半軸下肌群能向左、右收縮,使魚能擺動身體游泳。(Food vector created by macrovector)

當四足動物(tetrapods)上岸時,這些肌肉的複雜度增加,用以支持牠們在陸地上行走的能力,以及控制會陰部的功能。軸下肌分化在演化上至少發生了兩次,第一次是兩棲動物從兩層胸、腹肌變成四層,骨盆部位維持兩層……【更多內容請閱讀科學月刊第617期】