
假如人类每小时必须排泄一次,人类史会怎么演化?
除了查资料时不可避免的恶心,总的来说还是一个很有意思的脑洞。
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为了避免引起误导和不必要的争议。我想首先把“排泄”的定义放在最前边,因为它的学术定义和我们默认的定义可能有很大区别。
什么是排泄?排泄是指动物体在新陈代谢过程中,把所产生的不能再利用的(尿素、尿酸、二氧化碳、氨等)、过剩的(水和无机盐类) 以及进入人体的各种异物(药物等) 排出体外的过程。这一过程主要通过肾脏形成尿的方式来完成。在生理上,排泄的涵义只限于物质经过血液循环到达某排泄器官排出体外。消化管所的粪便因主要内容物只是积存在消化管后段的食物残渣,并未进入血液,常把食物残渣排出体外,称为排遗。
如果严格按排泄的学术定义来回答这个问题的话,趣味性就少了很多。为满足各位看客的猎奇心理,同时猜测题主大概率想问的也是“人类平均每小时必须排遗一次,人类史会怎么演化”?所以我们暂且把“排泄”的学术概念放在一边先来讨论一下排遗。
每小时必须排遗一次,意味着什么?
届时“人类”的蹲大号的频率为一小时至少一次。想象一下,这简直不要太可怕了,至少在目前看来,这是人类的某个隐私部位承受不了的。既然是讨论这种排遗方式,那么前提就是承认这种方式的合理性。
接下来,我们试着分析一下每小时必须排遗1次的原因可能会是什么?
首先,自然要建立在动物体机能正常的状况下,因为题主假设的对象是人类整个物种。那么必须假定这个生命体是健康的,否则也没有什么意义了。为什么要每小时排遗一次呢?这让我想到了大熊猫和蜂鸟——这两个小可爱。正常情况下,大熊猫每天排遗40次左右。除去睡觉时间,平均下来一小时也要3次左右。因为大熊猫的主要食物来源是竹子,一只体重100kg的成年大熊猫。每天要花12-16小时吃掉10-18千克的竹叶和竹秆,或者30-38千克的新鲜竹笋,同时排出10多kg的粪便,才能维持新陈代谢的平衡。
之所以这样,是因为大熊猫的消化道比较简单,没有食草动物复杂的胃和巨大的盲肠,肠胃中也没有将纤维素发酵成能吸收的营养物质的共生菌和纤毛虫。而竹子的主要成分是纤维,对熊猫来说非常难以消化吸收。为了获取所需的营养物质,唯一的办法就是快吃快拉。
蜂鸟科中最小的红隐蜂鸟(Phaethornis ruber)和吸蜜蜂鸟(Mellisuga helenae)体重不足2克,最大的巨蜂鸟(Patagona gigas)重19-21克;其余蜂鸟大多重量在2.5-6.5克,体长在6-12厘米之间。正常情况下蜂鸟的心跳频率可达每分钟500~600次,高速飞行状态下轻松过千,时速高达50km/h。翅膀拍打频率每分钟50次左右,甚至超过交流电的频率。俗话说好车费油,蜂鸟也一样,蜂鸟为了适应高速的新陈代谢,需要几分钟进食一次,每天都要吃掉数倍于自己体重的食物。
就以红喉蜂鸟为例,它的食物主要是液体花蜜,每天大约消耗3.14~7.6卡路里。卡路里的数量似乎不多,但如果人类(每天消耗3500卡路里)有蜂鸟的代谢速率,每天将消耗大约15万卡路里。这大约是大多数人吃的70倍,以现在人类的身体构造来看,排遗频率必将超过每小时1次。
在大熊猫和蜂鸟,给我们提供了一些启示后,再回到人类的主题上。也就是说,一个体重70kg的健康成年人,拉的快注定吃的也快。造成这种结果的原因也可能有两个:一个是我们的消化道对食物的吸收能力过差;还有一个就是我们身体耗能过高,新陈代谢过快。
如果是前者造成的,只能说明食物的营养价值不高,需要我们不停地狂吃狂吃狂吃,才能补充日常基础代谢所需要的营养。我们会在吃上边花费大量的时间,所以注定是没有时间发展文明的。同时我们也可以大胆怀疑这种现状下的人类是没有文明的。为什么这么说呢?这种情况下我们的食物中,肯定是没有高热量的食物搭配的(比如脂肪,蛋白质,淀粉)。也就意味着,很可能我们还没有掌握饲养动物,种植经济作物这些基本技能。我们的大脑也更不允许那么发达,发达的人类大脑每天会消耗20%的能量,对于没时间思考的人类来说,耗能这么高的大脑完全是负担。人类消化道和其他动物的对比
这种状态下的人类,要么像大熊猫一样每天就是吃吃吃,完全没空做其他事;或者像树懒或者考拉一样,醒来赶紧吃一点,吃完就睡,以节省体能。介于每小时拉一次的频率,我觉得那样的人类更接近大熊猫。
如果是像蜂鸟一样是因为后者造成的,则证明我们有着超高功率的耗能系统。一个健康的成年人正常排遗频率为1天1次,对应1天3次的饮食频率。如果按每小时1次的排遗频率换算,人类每天摄入的的能量应至少是现在的84倍左右,刚好和蜂鸟的代谢频率接近。
按权重分配这84倍的热量话,大脑的耗能也将变为现在的84倍。对应脑力开发程度也至少应该是现在的10倍不成问题。如果人类还是现在的人体构造的话:体温会急剧飙升,大部分细菌、病毒会被我们的体温杀死,不会再让我们患病。当然,作为保温防晒用的毛发是别想拥有了(你变强了,当然也需要变秃)。体表散热的性状可能会成为人类进化的一个方向。
智力远超现代人,如果说我们现在处于0.73级文明,那届时人类的文明等级可能就已经接触到文明的天花板了。内脏和四肢作为外设,对应大脑,功能也会进一步增强,此时人的代谢速率和蜂鸟基本一致。心跳正常状态下应该会维持在每分钟600次左右。
而接触到文明天花板的人类竟然还没解决高频率排遗的生理习惯问题,这显然是一个悖论。所以我更倾向是前者原因造成的。
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如果严格按照排泄的定义来讲的话:排泄是指动物体在新陈代谢过程中,把所产生的不能再利用的(尿素、尿酸、二氧化碳、氨等)、过剩的(水和无机盐类) 以及进入人体的各种异物(药物等) 排出体外的过程。这一过程主要通过肾脏形成尿的方式来完成。在生理上,排泄的定义只限于物质经过血液循环到达某排泄器官排出体外。(释义来源于百度百科)
假如人每小时必须排泄一次。说明“人类”的承受极限是一小时,一小时的极限时间内可以不排泄。换句话来说,在每次排泄的一小时极限时间间隔离内,细胞代谢的产物是“只增不减”的。以主要代谢废物为例。假如
尿素、尿酸、无机盐,多余的水如果一个小时内不排出体外:因为水,无机盐,尿素和尿酸等废物以尿液形式排出泌尿系统的,所以一小时排泄一次是正常的,对人来说没有什么影响。
但是,二氧化碳一小时不排出体外会发生什么?这是一个值得思考的问题。按常理来说,二氧化碳不排出体外的话,生物体也不会吸入氧气。对于人目前的身体构造来说,无异于窒息一小时,而窒息一小时又会发生什么?(两种说法,不感兴趣可自行跳过,直接看结果)
(说法一)
1 因二氧化碳分压升高、引起短时间内呼吸中枢兴奋加强,继而呼吸困难,丧失意识;
2 全身痉挛,血管收缩,血压升高,心动徐缓,流涎,肠运动亢进;
3 痉挛突然消失,血压降低,呼吸逐渐变浅而徐缓,产生喘息,不久呼吸停止。发生窒息现象时,若患者心脏微微搏动,应立即排除窒息原因并施行人工呼吸。丧失抢救时机必然使心脏停搏,瞳孔散大,全身反射消失,最后死亡
(说法二)
1 窒息前期。机体发生呼吸障碍,首先是氧气吸入的障碍,因机体内还有一些氧的残留,故短时间机体无症状。此期一般持续仅0.5~1分钟,身体虚弱的人难以支持,而身健或训练有素的登山、潜水运动员,却可延长3~5分钟。
2 吸气性呼吸困难期。机体新陈代谢耗去体内的残余氧并产生大量二氧化碳储留,使体内缺氧加重,在二氧化碳的刺激下,呼吸加深加快,但以吸气过程最为明显,呼吸呈喘气状,此时心跳加快,血压上升。此期持续约1~1.5分钟
3 呼气性呼吸困难期。此期体内二氧化碳持续增加,呼吸加剧,出现呼气强于吸气运动。此时机体颜面青紫肿胀,颈静脉怒张,呈典型的窒息证象。并可能出现意识丧失、肌肉痉挛、甚至出现排尿排便现象。此时为呼吸暂停期。此期呼吸中枢由兴奋转为抑制,呼吸变浅、慢,甚至暂时停止,心跳微弱、血压下降,肌肉痉挛消失,状如假死,此期持续约1分钟。
4 终末呼吸期。由于严重缺氧和过多的二氧化碳积蓄,呼吸中枢再度受刺激而兴奋,呼吸活动又暂时恢复,呈间歇性吸气状态,鼻翼扇动。同时血压下降,瞳孔散大,肌肉松弛。此期持续一至数分钟。
5 呼吸停止期。此期呼吸停止,但尚有微弱的心跳,可持续数分钟至数十分钟,最后心跳停止死亡。
需要说明的是,在上述窒息过程的任何阶段,皆可因心跳停跳而突然死亡。
那是那句话,由于我们要讨论一个机能正常的人类个体,所以我们必须推翻重塑现在的人类身体构造。作为哺乳动物我们要有一个巨大的肺,用来储存一个小时代谢的二氧化碳。有没有什么哺乳动物可以一个小时不呼吸,让我们参考一下,很庆幸我们又找到了答案。那就是鲸鱼。
鲸能潜水30~70分钟,甚至更长时间才浮出水面换气一次。大多数小型鲸是浅层潜游者,而一些大型鲸类则能深潜,如抹香鲸能深潜900~2000米,时间长达1.5小时以上。因为鲸鱼很多时候会因为自身的体重较大,在海里面它可以凭借巨大的肺利用海水给自己提供浮力,这样就可以把自己的身体托起来。抹香鲸
如果人类也有这样巨大的肺,必然伴随巨大的身体,陆地上空气充足,想不通为什么要坚持一小时不呼吸、不排泄,所以我认为这样状态的人类更类似于鲸鱼,用肺呼吸,生活在海底世界。
人类每时每刻不是都在排泄吗?如果每小时必须排泄一次的话没啥,要是每小时只能排泄一次的话可能会有点问题吧。排泄有三条途径:一、二氧化碳和水以气体的形式由呼吸系统排出;二、水分、无机盐和尿素以汗液的形式通过皮肤排出;三、大部分的水、无机盐和尿素以尿的形式通过泌尿系统排出.排便是人体食物残渣排出体外的过程,排出的不是细胞代谢终产物,属于排遗.
古代计时将变得十分精确。
首先: 排泄, 不是排遗.
其次: 出汗, 小便, 呼出二氧化碳 都属于排泄.
所以, 我还真想见识见识可以一个小时不排泄的活人呢.
对了, 题主你想说什么来着?
不会怎么样,因为绝大多数人每分钟都在排泄。
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