莘歆

提塔利克魚想象圖

跟骨、足弓和腳趾是人類實現(xiàn)直立行走的基本結構

1969年，阿波羅11號登陸月球，作為首個登上月球的地球人，宇航員阿姆斯特朗說過這樣一句話：“這是我個人的一小步，卻是人類邁出的一大步?！边@句話飽含智慧，激勵了許許多多獻身于宇航研究的科學家。

但是今天我們要討論一個現(xiàn)實問題，如果人類沒有腳，這句話能成立嗎？

腳是怎么出現(xiàn)的

生物學家告訴我們，胚胎發(fā)育過程就是生物演化過程的快速重現(xiàn)，足的發(fā)育也是如此。我們在媽媽肚子里一個月的時候，胚胎四肢的形狀像魚鰭，兩個月的胚胎的足中出現(xiàn)了跟骨和距骨，與爬行動物的足類似，然后慢慢地長得與哺乳動物的足越來越相似。出生后的小嬰兒擁有了一雙小腳，這雙小腳還不足以支撐全身的重量，卻已經(jīng)擁有了腳踝和腳弓，這是人類能直立行走的基礎條件。

生物學家們認為能演化成陸地生物的海洋始祖應該具備四大條件。魚類出現(xiàn)頜骨是首要條件，這使它們從只能吸入浮游生物向主動出擊捕食轉變。從軟骨魚轉變成硬骨魚類是第二階段，像鯊魚、鰩魚這樣整個骨架都是軟的軟骨魚類，無法在陸地上支撐自己沉重的體重，只有硬骨魚類，全身的骨頭變硬，才可能上岸生存。肉鰭魚家族，這是目前生物學家們認為最可能是始祖家族的魚類，它們的魚鰭中也存在內(nèi)骨骼，具有內(nèi)骨骼的魚鰭上岸后可以演化成四肢。肉鰭魚還必須與其他魚有一個不同點，這是它們可以上岸生活的決定性條件，那就是擁有內(nèi)鼻孔，完全的陸地生物都是用肺呼吸的，它們必須要有與外鼻孔相通的內(nèi)鼻孔，這樣才能使外部空氣順利進入肺部，正是憑借這個條件，肉鰭魚成為了陸地生物的始祖。

提塔利克魚，是一種已滅絕的肉鰭魚類，生活于約3.75億年前的泥盆紀晚期，化石顯示它同時具有肉鰭魚類及兩棲類的特征，目前認為它是最早爬上陸地的肉鰭魚。

肉鰭魚向陸地邁出了一小步，卻開辟了脊椎動物陸地生活的一大步，從而拉開了今日陸地生機盎然、多姿多彩的序幕。魚類上岸后足部結構就逐漸完善和分化了，適合爬行的爬行動物，適合快速奔跑的貓科動物，適合攀爬抓握的攀援動物，還有直立行走的人類。各種動物的腳各有各的不同，都是為了適應不同的生活環(huán)境和行走方式而演化的。不過有些動物的腳除了行走，還有別的妙用。

不同動物擁有不同的腳

腳不止用來走？

陸地動物們的腳通常都是為了支撐身體和適應運動形式而演化的，比如人類的腳踝和腳腱，這兩個部位的出現(xiàn)使我們可以長距離行走和奔跑;貓的爪子上有厚厚的肉墊，可以吸音、減震和穩(wěn)定身體;蜘蛛的腳可以分泌油脂，讓它在自己結的蛛網(wǎng)上來去自如;樹蛙的腳趾上長有小吸盤，它是可以“飛檐走壁”的武林高手，在高大的樹木上跳躍也不怕摔下來……不過除了這些功能，有些動物的腳還被賦予了更多的任務。

比如在低等動物中，腳還有別的功能，像海膽，它的“腳”除了行走，還有視物和進食的作用。海膽是無脊椎動物，嚴格來說它的運動器官不能算腳，不過它的運動器官跟貝類的斧足類似，也具有移動和附著的作用，也相當于腳了。在實驗中，科學家用強光照射海膽，它們會走到陰影區(qū)域去，拿一個快速移動的物體模擬捕食者靠近海膽的“腳”，它們也會避開。

除了海膽，蝴蝶和蒼蠅等昆蟲的腳，也具有其他功能，它們用腳來“嘗味”?？茖W家給一只蝴蝶“禁食”兩三天后，用沾有糖水的棉花球碰它的前腿，蝴蝶馬上伸出了它的長喙，開始吸吮食物，此前，科學家也曾把它的長喙浸到糖水里，那時它對糖水可是不屑一顧的啊。于是我們知道了，蝴蝶的腳就是它的“舌頭”，這個“舌頭”很靈敏，它不僅能嘗出甜味，而且能識別出咸味和苦味。

蒼蠅的腳上有許多黏毛，這些黏毛猶如人的味蕾，對味道非常敏感。當蒼蠅落在食物上時，它會首先用腳去嘗一下食物的味道，然后決定吃還是不吃。如果你仔細觀察，有時候可以看到蒼蠅落下后，會不斷地“抖腳”，它是為了把腳上沾的食物殘渣搓掉，免得影響它品嘗下一道“佳肴”。

其實不止蝴蝶和蒼蠅，我們?nèi)祟惖哪_也能“聞到”味道，科學家就做過一個“奇特”的實驗。首先在密封的塑料袋里裝上剁碎的大蒜，接著把洗干凈的腳丫子裝到塑料袋中再綁緊它，緊到你聞不到大蒜的味道。用腳丫子揉搓袋子里的大蒜，靜待一個小時?！捌孥E”發(fā)生了，你會感到鼻子和嘴巴里充滿了大蒜的味道，但其他人卻聞不到大蒜的味道，難道你的鼻子獲得了穿透塑料袋聞味的超能力？

樹蛙的腳趾上長有小吸盤

不，這個味道是你的腳傳給鼻子的。大蒜被腳“蹂躪”后會產(chǎn)生一種叫做大蒜素的油狀液體，這種液體可以穿透腳部的皮膚，進入血管，最后到達你的嘴巴和鼻子，這樣你就通過腳“聞到”了大蒜發(fā)出的味道，而因為這個物質(zhì)并沒有散發(fā)到空氣中，其他人是聞不到的。

當然，并不是所有的化學物質(zhì)都能被腳“聞到”，皮膚只能吸收既可以和水結合，也可以和油結合的物質(zhì)，除了大蒜素外，酒精、汽油等這些物質(zhì)也可以被皮膚吸收，它們都可以被腳“聞到”。

腳也會長大

腳不止是一個器官，在西方國家，“腳”也被作為一個長度單位。傳說，公元1100年時，英國沒有統(tǒng)一的度量衡，人們的土地大小難以丈量，當時的英國國王亨利一世為了解決這個問題，決定用他穿著靴子的腳作為一個標準長度單位，來衡量土地的長寬。每個人高矮胖瘦不同，腳長也是不一樣的，這當然不算一個好的標準，因此仍然時常有爭議產(chǎn)生，直到1959年7月1日，美國首次將“一腳”（英文“f eet ”也譯為“英尺”）的長度標準化，定為0.3048米，這樣距離就可以用“幾腳”來形容，而即使大家的腳大小不同，對距離的理解也不會出錯了。

不過除了這人為規(guī)定的長度不會變以外，我們的腳的大小卻不是固定不變的，腳也會長大。

我們知道女人懷孕的時候手腳都會水腫，變得更大，可是即使寶寶生出來了，媽媽們的腳卻沒有“縮水”，她們的腳確實變大了，而且這種變化是終身的，再也不會恢復了，這是為什么呢？

2013年，美國學者發(fā)現(xiàn)，50%～70%的孕婦在懷孕期間都會出現(xiàn)腳變大的現(xiàn)象，她們的腳在孕期會有2～10毫米的增長，同時也有一些孕婦足部拱形弧度變小。學者們認為，孕婦的腳變大現(xiàn)象是孕期激素變化導致的，懷孕時會釋放一種韌帶松弛激素，有助于打開盆腔，幫助生產(chǎn)順利進行，這種激素也會使腳變厚、變寬，而且這種變化是終身的。而足部拱形弧度變小則可能是孕期體重增加，給足部增加了額外的壓力，導致足部被壓扁。但這些變化并沒有給她們帶來益處，足部變得扁平不僅增加了孕婦摔跤的可能性，在孕期變大的腳也提高了她們老年時患上關節(jié)炎的概率。

除了孕婦，老年人的腳也會出現(xiàn)變大和扁平的現(xiàn)象，除了年齡增長自然發(fā)生的肌肉退化、骨骼變形和長期受力導致足部扁平的原因外，也可能反映了一些疾病問題，比如腳部水腫，這可能是心臟功能減退，血流不暢引起的，不能掉以輕心。

我們的一生，腳就像老黃牛，任勞任怨，雙足與地面接觸超過1000萬次，默默支持著我們完成各種活動。所以，我們要關心自己的雙足，小心保護自己的雙足，它才能伴你走過更長的人生。