人类残酷进化史:适者生存,让我们都成了不完美的人
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关键在于氮的处理方式

肾脏是清除血液中代谢物的器官,代谢物变成尿液被排出体外。尿液的98%是水,剩下的2%是尿素。先姑且不谈水,为什么我们的身体内会产生这么多的尿素呢?

我们摄入有机物,然后将其分解获得能量,此外还会将这些有机物转化为构成身体的材料。构成人类身体材料的有机物寿命各不相同,当它们的生命终止时,又被分解成不同的物质。也就是说,我们体内的有机物总是在不断地被分解着,而我们也必须将这些被分解了的有机物排出体内。

我们摄入的大部分有机物是糖、类脂质和蛋白质。糖和类脂质被分解会生成二氧化碳和水,二氧化碳和水都是无毒的,将它们排出体外的时候也不会出现任何问题。另一方面,蛋白质必定是含有氮元素的,含氮化合物中最简单的就是氨。因此,以氨的形式排放出体内的氮废物就行了,但这是有问题的,因为氨有强烈的毒性。

尽管如此,鱼类中占有较多数量的硬骨鱼类就是将自身所含的氮转化成氨排放到体外。虽然氨的毒性很强烈,但是易溶于水,因此只要栖息在水源充沛的地方,就不会有什么问题。氨溶解于大量的水中,其浓度降低,毒性也变得微弱。所以,硬骨鱼类从周围的环境中大量地吸入水流,将氨溶解在水中,然后经由鳃排出体外。

但是,生活在陆地上的动物们却不是这样。由于无法随时获得水,所以需要在一定时间内将氮存于体内。在这种情况下,转化成毒性较强的氨就成了麻烦。青蛙等两栖类动物以及我们人类等哺乳类动物选择的做法是将氮废物转化成尿素而非氨,然后再排出体外,这是因为尿素的毒性远小于氨(顺便一提,青蛙的幼体——蝌蚪一直栖息在水里,也是用排出氨的方式来将氮废物排出体外)。

在人类和青蛙的肝脏里,通过许多个被称为鸟氨酸循环的化学反应,将氨气合成尿酸。在鸟氨酸循环中,氨气与二氧化碳产生化学反应,合成毒性微弱的尿素。

毒性微弱是尿素的优点,可它的缺点是在水中的溶解度小于氨。为了排出体内的尿素,就必须使用大量的水。因此,我们每天都需要喝大量的水,从而产生大量的尿液,将尿素排出体外。

因为我们人类生活在陆地上,无法像水中生物那样使用大量的水,所以由转化为氨变成了转化为毒性微弱的尿素,而为了排放囤积在体内的尿素,却要喝大量的水,这真是件奇怪的事。但是除此之外,我们别无他法。相比之下,多喝水的副作用远比在体内积存毒性强烈的氨的副作用小得多。

可是,即便是能大量使用水流排出尿素的硬骨鱼类,也一定希望自身体内的毒性能够少一些吧。因此,一部分硬骨鱼类也会选择将排出氨转变成排出尿素。而大多数硬骨鱼类依然将氨排出,也一定有它们自己的原因吧。