为什么人体骨骼不进化成树干那样坚硬?
发布网友
发布时间：2022-04-24 19:27
共5个回答
热心网友
时间：2023-09-30 21:25
骨骼是人体的“支架”，是由有机物和无机物组成的，有机物主要是蛋白质，宛如钢筋一样，组成网状结构，有层次地紧密排列，使骨骼具有弹性与韧性。骨的无机物，主要是钙质和磷质，会紧密地充填在有机物的网状结构中，像钢筋水泥中的水泥一样，使骨骼具有了相当的硬度与坚固性。由于人体的骨骼就是这样由若干比例的有机物以及无机物组成，所以人骨既有韧性又很坚固。由于人在不同的年龄，骨的有机物与无机物的比例不同，骨的柔韧度和硬度也会不同。老年人骨头中的无机物的含量比有机物多，钙大量流失，骨质疏松，骨头变得易折、易碎，并且骨折后恢复起来也很慢。但是儿童的骨中有机物和无机物差不多，弹性较大硬度较小，在外力作用下易变形，不易骨折。
我们常常听到身边的人因为摔了一跤就骨折了，又是打石膏、又是喝骨头汤，静养两三个月才能完全康复；而生活在自然环境下，看起来骨骼脆弱无比的节肢类动物却很少出现同样的问题。这其中的原因到底是什么呢？
原来，草猛等昆虫的腿部覆盖着一层我们称之为“外骨骼”的东西，它是由一种叫做角质层的特殊材料所构成的。这种材料可以算得上是生物界最为坚固的自然材料之一了，有了它的保护，昆虫就像是披上了一层坚硬的铠甲，自然也就不容易受到伤害了。
这种“外骨骼”事实上是一种进化的胜利。数百万年以来，那些拥有外骨骼的动物——诸如昆虫、蜘蛛、甲壳类——一直活跃在世界各地的所有生态系统当中，无论其他的物种如何变换，也没有什么能够阻止它们的繁衍与蔓延。
木棍与竹节
此外，科学家们发现昆虫内外骨骼的结构与人类的骨骼大不相同。人类的腿骨有着相对较厚的管壁；而昆虫和螃蟹等动物的腿部管壁则要薄得多。
我们可以将骨头设想成为一个普通的圆管。如果你手上只有有限的材料，你将会如何打造这个圆管使它更加坚固呢？是选择制作一个非常细的实心固体还是选择一个中空的、有着薄壁管的圆柱体呢？这两者的差别就像是一根木棍和一块竹节：在同样多的材料下，木棍虽然是实心的，但是由于它的直径纤细，因此无法承受过大的压力，很容易被压折；相反，竹节虽然是空心的，但是由于它的直径较大，受力点也就相对分散，因此不易折断，只是会在承受不住时扭曲变形，但是总体来说，竹节的抗压能力要比木棍强得多。
人类的腿骨就有点像是细而实的木棍，而昆虫的腿骨则更像是粗却薄的竹节，从骨骼结构上来说，孰优孰劣自然是不言而喻了。
人类腿骨无需太强大
体重不同的物种其最佳骨骼结构与形状肯定是有所区别的。比如螃蟹的目前的“八爪”型长腿是对它们来说最理想的形态了，这样的腿既能随意弯曲又有着强大的抗压能力，非常方便螃蟹在水中行走；而蝗虫的腿对它们来说也已经是完美形态了，它们坚固的材质和结构可以让蝗虫承受跳跃时所产生的巨大压力。
为什么人类的腿骨未曾进化出“外骨骼”这类良好的材质和像竹节这样良好的中空结构呢？科学家认为，这或许是遵循了进化中的“经济原则”。虽然现在很多运动员会需要高强度的运动和抗压能力，但是绝大部分人类都并不需要有过于坚硬的腿骨。我们的双腿主要负责的活动就是走路和跑步，而这两种活动我们目前的腿骨强度完全可以“胜任”，这样一来，人类自然也就没有必要进化出过于坚硬和具有弹性的外骨骼了。
这样看来，人体进化的方向并非是“最完美”，反而是“最实用”，因此，我们也不必羡慕昆虫的腿骨比我们还要坚硬，因为我们在进化的其他方面花费了更多的力气，比如大脑，这使得我们成为万物之灵长。
热心网友
时间：2023-09-30 21:25
热心网友
时间：2023-09-30 21:26
热心网友
时间：2023-09-30 21:26
热心网友
时间：2023-09-30 21:27
