你有没有过这样的经历:一边吃饭一边谈笑,笑着笑着,忽然大声呛咳起来——食物走错了方向,进入了气管,换言之,你被噎住了。被噎住其实非常危险,如果堵住气管的异物过大或者异物进入气管过深,光靠咳嗽无法把异物赶出来,必须通过手术割开气管,将异物取出,万一手术不及时,还有死亡的风险。
食管和气管之所以距离近,是因为它们原本就“一母同胞”。
脊椎动物的祖先最开始是生活在水里的,水流既带来了食物也带来了氧气,食物进入嘴里,氧气渗透到低氧的组织细胞中去,从而实现吃饱和吸氧的双重需求。后来,随着体型的增大,氧气不再能仅依靠渗透作用到达全身细胞,生物们就进化出了一套呼吸系统专门输送氧气。而为了方便,生物就将一部分食道“就地”转化成了呼吸器官,最初的肺就是原肠管膨大所形成的。
因此,食管和气管“形影不离”这一身体架构是继承自全体四足动物最近共同祖先的性状,要在后来的进化中改动这一架构,无异于房子封顶时去改动地基。不过,许多动物也找到了一些防止自己被噎住的法门。
为了将食管和气管分隔开,许多哺乳动物演化出了会厌软骨。会厌软骨是一片位于食管和气管衔接处的扁平结构,进食时会厌盖住了气管的开口,以免食物进入气管;呼吸时,会厌移开,露出了气管的开口。
我们人类也有会厌软骨,为什么还是很容易被噎住呢?原因也许是会厌的反应速度可能不够快,一边吃饭一边谈笑,会厌就必须在打开食管、封闭气管和打开气管、封闭食管之间来回切换,一个反应不及时,食物就会“迷路”进入气管,导致窒息。不过,这也不能怪会厌软骨,因为它之所以这么迟钝,是为了让人类更好地发声。
直立行走被认为是人猿分离的重要分水岭,对于人类咽喉的发展而言,这也是一步大跃进:为了看清远处的危机,人类的脖子开始拉直、伸长,这些变化促使口腔顶部向上抬升,喉头与舌头降入喉咙更深的位置。下降的喉舌挤占了心脏原本的位置,于是心脏也向胸腔下沉,而控制会厌软骨运动的喉返神经有一部分与心脏相连,因此喉返神经也随着心脏“挪位”,进入胸腔。在胸腔,喉返神经绕过主动脉再走回头路回到咽喉(这也是它名字的由来),由于距离过长,会厌软骨接收到它的指令会有些延迟,反应迟钝也情有可原了。
但因祸得福的是,我们因此能更好地发声了。更长、更深的喉咙赋予了我们对声音进行修饰的能力:人类的口腔与鼻腔、咽的交界变成直角,空间变大,形成近似于1:1的声道。根据科学家的研究,这样的咽喉能让人类发出更加多变的元音,并最终形成语言。
(大科技微信公众号 7.5)

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