云杉， 知乎遗风，科研工作者，文理双修的战士。 查看知乎原文 几乎所有哺乳动物的颈椎都是 7 枚，人类、老鼠、长颈鹿、蓝鲸，都一样。 而且统一用 C1-C7 标注。 先挨个看看，再讲讲原因，这个故事长达数亿年。 人的，7 枚： 咱们的不同颈椎骨，还会各种各样的“笑”。 哪天要是有什么吃人的外星人入侵地球，能看到各种各样的表情包： 混进来的第一胸椎，你多少有点奶蛙了： 蓝鲸，成年 25-30 米，一百多吨，也是 7 枚： 长颈鹿，光脖子就 2 米多，依旧 7 枚： 大象大象，鼻子很长，但颈椎还是 7 枚： 狗，从几厘米的茶杯吉娃娃到一米多的拉布拉多，7 枚： 哈基米（猫）的，7 枚： 大号哈基米，狮子，7 枚： 哈基米的食物，老鼠，还是 7 枚： 海豚，7 枚： 黑猩猩，77777： 看了这么多 7，有没有比较特立独行的哺乳动物呢？ 有的朋友，有的。 美人鱼的原型之一，海牛。 美人鱼长这样： 它的颈椎只有 6 枚，标注为 V7 的第七枚椎骨具有完整肋骨，所以算胸椎。 再就是树獭，不同树獭不一样。 二趾树懒有的是 5 枚，有的是 6 枚。 三趾树懒则比其他哺乳动物多，8 枚或者 9 枚。 下图 A 和 B 为二趾树獭，6 枚，D 和 E 为三趾，8 枚： 所以，为什么绝大多数哺乳动物的颈椎是 7 枚，而海牛、树獭等是个例呢？ 答案当然不是“上帝是 EDG 粉丝”“7 是宇宙终极答案”这类鬼话。 而是数亿年前共同祖先就写好的底层代码。 来，今天带大家体验一下大学的《组织与胚胎学》，顺便聊聊数亿年尺度的生物演化。 无论是蓝鲸、老鼠、人类，胚胎都是从一个受精卵慢慢发育来的： 这其中，有一个大家都必经的过程，就是从一团细胞变成一个“三层麻薯”。 我们叫它「原肠胚」： 原肠胚呢，分为三层。 外胚层，主要形成皮肤表皮和神经系统； 内胚层，主要形成消化道、呼吸道等器官的内衬； 中胚层，形成骨骼、肌肉、血液、心脏和泌尿生殖系统等。 随后，胚胎中央形成一条纵向结构，我们叫他「脊索」。 脊索就像施工现场的 中轴基准线 ，以此为准开始画施工的分区： 哪里是头、哪里是尾，左右两侧应该怎样这样展开。 它的上方，形成神经管，未来发育成脑和脊髓。 两侧呢，形成两条纵向的轴旁中胚层，像两条连续延伸的面团，随着胚胎向尾端生长。 再然后，这两条面团，就会变成一对对「体节」，相当于身体的毛坯房。 体节接下来又分为几个区域： 生骨节，形成椎骨和部分肋骨； 生肌节，形成背部、躯干和四肢的许多骨骼肌； 生皮节，参与形成背部真皮。 这里有个非常精妙的设计： 每个生骨节会分成前后两半。 一枚椎骨，是由前一体节的后半部分，与后一体节的前半部分重新组合而成。 我们把这个过程，叫做「再分节」。 这样一来，肌肉就能跨过相邻椎骨之间的关节，牵动一整条椎骨产生多变的运动。 脊神经也可以从椎骨之间穿出，而不是被一节一块的骨头给堵住。 古早的脊索动物，虽然还没形成脊椎，但靠分节就能在水里更快、更敏捷地游动。 比如 5.18 亿年前的昆明鱼，没有我们现在矿化坚硬的脊椎，但已经有了贯穿身体的脊索和分节的肌肉，帮助它们在水中快速游动。 它与我们共享一个更加古老的共同祖先： 没错，人类的演化路线，可以极简地形容成这样： 早期脊索动物 → 早期脊椎动物 → 有颌脊椎动物 → 硬骨鱼类 → 肉鳍鱼类 → 四足动物 → 羊膜动物 → 哺乳动物 → 灵长类 → 人类 所有哺乳动物（人、鲸鱼、蝙蝠、长颈鹿、猪）共有遥远的祖先，共用体节系统这个蓝图。 椎骨、椎间盘、肌肉、脊神经、肋骨、血管、真皮...一起慢慢成型。 祖传程序说是。 至于切出来的每一节，究竟要成为身体的哪一部分，主要由以 Hox 基因为核心的调控网络指定。 前面的体节，去形成枕部和颈部结构。 往后一点的，形成胸椎和肋骨。 后面的，依次形成腰椎、骶椎和尾椎。 到这里，“身体分多少节”和“其中多少节算颈椎”就成了两个不同问题。 我们虽然跟鸟类、爬行类共用一套祖传的体节系统，但不同祖先分配体节的方式不同。 鸟类拥有了更多的颈椎，蛇类直接把大量椎骨改成带肋骨的躯干椎。 而哺乳动物祖先，则把颈椎稳定在了 7。 如果以后地球文明冲出银河系，我建议用 7 来做圣数。 当然，冲出地球的是鸟类而非人类的话，圣数另算。 明白了吧。 哺乳动物的体节系统，牵连太广了。 它不仅关系到椎骨，还牵连着周围的肌肉、血管、神经、真皮等一堆玩意儿是如何排列的。 属于是大家的底层代码。 你想多一块或者少一块颈椎，不是说复制、剪切一下就行。 而是要重塑整个身体，是颠覆祖训的大工程。 老祖宗给你盖好一个大框架的房子，可不是让你随便拆承重墙啊，万一塌了呢。 有人会说，诶，不是有基因突变吗？ 我就不信没有 Hox 基因突变的存在。 有的朋友，有的。 颈椎数量发生异常的那些，不是严重先天畸形，就是直接死胎，或者幼年期就产生肿瘤... 说白了，牵一发动全身，多一节少一节都会产生巨大的副作用，然后早早夭亡。 偶尔出现颈椎数量变化的胚胎，还没来得及把这种特征传给下一代，就因为不适生存被淘汰了。 自然选择更愿意保留这个已经运行了数亿年的底层代码。 允许大家在这个基础上改改参数，但不能改底层代码。 对咯，改参数。 你不让我改数量，那我就来改形状。 长颈鹿依旧 7 节，但把每节都颈椎都拉得很长，以至于脖子长达两米，能够到更高的树叶。 鲸鱼和海豚呢，则变短，甚至产生骨融合，来形成适合游泳的流线型身体： 至于为什么海牛和树懒能跳出这个基因锁呢？ 科学家目前的解释，也挺令人忍俊不禁的。 慢，太慢了。 此为动图 海牛和树懒的代谢率与活动水平很低。 一些轻微的神经、血管或骨骼异常，对它们生存造成的影响非常有限。 容错率也是一种天赋。 总而言之—— 在我们拥有头颅、四肢、毛发和乳腺之前。 祖先首先学会的事情之一，就是把身体分成一节一节，然后有节奏地摆动起来。 体节讲述的，是比脊椎更古老的游泳史。 我们的身上，仍有鱼的影子。 我们是怎么说到这里的？ 77777777777777777777777777777777777... 以上 参考内容： 七颈椎之谜： GALIS F. Why do almost all mammals have seven cervical vertebrae? Developmental constraints, Hox genes, and cancer [J]. Journal of Experimental Zoology, 1999, 285(1): 19-26. 椎骨数量约束： NARITA Y, KURATANI S. Evolution of the vertebral formulae in mammals: A perspective on developmental constraints[J]. Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution, 2005, 304B(2): 91-106. 哺乳脊柱变异： ASHER R J, LIN K H, KARDJILOV N, et al. Variability and constraint in the mammalian vertebral column [J]. Journal of Evolutionary Biology, 2011, 24(5): 1080-1090. 人类胚胎发育： TORCHIA M G, PERSAUD T V N. The Developing Human: Clinically Oriented Embryology [M]. 12th ed. Philadelphia: Elsevier, 2025. 体节发育去向： CHRIST B, HUANG R, SCAAL M. Amniote somite derivatives[J]. Developmental Dynamics, 2007, 236(9): 2382-2396. 椎骨重新分节： WARD L, EVANS S E, STERN C D. A resegmentation-shift model for vertebral patterning [J]. Journal of Anatomy, 2017, 230(2): 290-296. Hox 轴向定位： BURKE A C, NELSON C E, MORGAN B A, et al. Hox genes and the evolution of vertebrate axial morphology [J]. Development, 1995, 121(2): 333-346. 颈椎变异代价： GALIS F, VAN DOOREN T J M, FEUTH J D, et al. Extreme selection in humans against homeotic transformations of cervical vertebrae [J]. Evolution, 2006, 60(12): 2643-2654. 海牛树懒例外： VARELA-LASHERAS I, BAKKER A J, VAN DER MIJE S D, et al. Breaking evolutionary and pleiotropic constraints in mammals: On sloths, manatees and homeotic mutations [J]. EvoDevo, 2011, 2: 11. 树懒椎骨发育： HAUTIER L, WEISBECKER V, SÁNCHEZ-VILLAGRA M R, et al. Skeletal development in sloths and the evolution of mammalian vertebral patterning[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2010, 107(44): 18903-18908. 昆明鱼的证据： SHU D G, LUO H L, CONWAY MORRIS S, et al. Lower Cambrian vertebrates from south China [J]. Nature, 1999, 402(6757): 42-46. 长颈鹿的七节： BADLANGANA N L, ADAMS J W, MANGER P R. The giraffe cervical vertebral column: A heuristic example in understanding evolutionary processes?[J]. Zoological Journal of the Linnean Society, 2009, 155(3): 736-757. 鲸类脊柱演化： BUCHHOLTZ E A. Vertebral osteology and swimming style in living and fossil whales (Order: Cetacea)[J]. Journal of Zoology, 2001, 253(2): 175-190. 查看知乎讨论

  • 情报分类：综合情报
  • 分类依据：内容未命中明确的垂直分类规则，归入综合情报
  • 信息来源：资讯 / 知乎日报
  • 发布时间：2026/10/1 07:14:19