為什麼我們要有闌尾?

by:徽徽
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對某些人而言,闌尾是個只會引起發炎的無用器官,就算被切除人類也可以活得好好的,所以為什麼人體內還會出現闌尾呢?

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一名剛經過割闌尾手術的病患,躺在病床上休息。對許多人而言,闌尾是個無用的器官,然而近日研究人員發現這麼說或許並不對。

Photo: Martin von Haller Groenbaek

跟智齒和尾骨一樣沒用

在上生物課時,我們學到人體內有所謂的「痕跡器官」(vestigial organ),這些器官在人類演化的過程中被保留了下來,然而目前對於維持人體基本功能似乎沒有用處,諸如智齒、尾骨都是,而闌尾更被許多人當成只會發炎沒有任何用處的代表。

有助免疫功能

但是,根據美國中西大學的最新研究,闌尾的存在事實上具有重要的生物功能,而且人類還沒準備好放棄闌尾。簡而言之,闌尾具有次級免疫功能,除了可以催化免疫細胞反應,還可讓腸道充滿好菌。

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一群器官對前來開會的闌尾說道:「你幹嘛老來開會?你從舊石器時代開始就沒有貢獻了。」這則插圖點出在人類演化的歷史中,闌尾對現今人類而言似乎沒有用處。

Photo: Raya Ihsan

哺乳動物演化史

為了進一步了解闌尾的功用,美國中西大學研究人員鎖定過去 1,100萬年來不同哺乳動物的譜系,去觀察每種哺乳動物體內闌尾出現與消失的變化。他們發現闌尾至少演化了 29次,有可能還多達 41次,而在這麼長的時間內闌尾最多只消失了 12次。

讓統計數字說話

研究人員表示:「在統計學上這是有利的證據,闌尾的出現比消失更有可能證明了這個構造的選擇性價值。」

「因此,我們可以有自信地拒絕這個假設:闌尾在哺乳動物中是沒什麼適應價值或功能的痕跡構造。」

闌尾的價值在哪?

既然縱觀哺乳動物的演化史,發現闌尾在過去百萬年來消失又出現,到底闌尾的價值在哪?

演化去除成本高

過去,有學者曾提出闌尾對人類祖先有用,對現今人類無用,但闌尾之所以還存在是因為去除的演化成本太高。換句話說,人類要擺脫闌尾不值得,畢竟對大部分人來說,闌尾只是一個待在體內的無害器官。

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圖為闌尾和盲腸的位置圖,兩者其實是兩個不同的器官,但在口語上幾無分別,一般人慣稱的闌尾炎也被稱為盲腸炎。

Photo: Wikipedia

腸道益菌的天堂

而現在,研究人員又發現闌尾可說是腸道益菌的天堂,幫助人類避免特定感染。

沒闌尾  腸炎復發率四倍

根據一份 2012年的研究,報告中指出沒有闌尾者困難梭菌性腸炎的復發率是有闌尾者的 4倍。困難梭菌是一種能引起腹瀉、發燒、噁心和腹痛的細菌。

《科學人》解釋到,根據紐約溫斯普洛大學醫院(Winthrop-University Hospital) 的統計,擁有完整闌尾的患者困難梭菌性腸炎的復發率為 11%,沒有闌尾者則是 48%。

圖為因發炎而被切除的闌尾。人類闌尾長度平均為 11公分,直徑一般是 7-8毫米。

Photo: Ed Uthman

一旦出現  幾乎不會再消失

現在,美國中西大學的研究團隊追蹤了 533種哺乳動物過去體內闌尾的演化,也得出了有趣的結論。

諸如靈長類動物、袋熊和兔子都有闌尾,然而貓狗卻沒有,而一旦哺乳類動物體內出現闌尾,在該種哺乳動物的譜系中闌尾幾乎就不會再消失。

「闌尾在數個哺乳動物譜系中獨立演化,超過 30個不同時期,而且一旦出現在譜系中幾乎就不會再消失。」

「這點出闌尾的出現可能有某種適應上的目的。」

找出適應目的

緊接著,研究人員把各式各樣的生態因素列入考量,像是該物種的社會行為、飲食、棲地和氣候,想要找出「適應目的」為何。

有闌尾  淋巴組織密度高

最後,他們發現有闌尾的物種盲腸中的淋巴組織平均密度較高,反之則否,因此研究人員假設闌尾在物種的免疫系統中扮演重要角色,因為淋巴組織向來被視為可以刺激特定腸道好菌的成長。

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漫畫家用可愛生動的圖畫描出會整個消化系統,你找得到闌尾在哪裡嗎?

Photo: Funny Doctors

細菌的緊急儲備庫

此外,研究人員的發現也支持了當腸道被清空時,闌尾可以做為細菌的緊急儲備庫。

人體腸道內充滿了數萬億的微生物,它們大部分是細菌,和人類一起共生。這些微生物透過食物不斷供應舒服地待在腸道內,作為回報它們給人體額外的營養,以及把受感染的細菌排除在外。

重新讓好菌填滿腸道

當人類服用抗生素或不小心食物中毒時,都會讓腸道快速淨空。

「闌尾可以把腸道好菌集中起來,重新讓好菌填滿腸道,」研究人員接著說:「雖然闌尾和盲腸間的連結過去就有提過,但這是第一次經過數據驗證。」

「闌尾和淋巴組織間的關係替闌尾演化的免疫假設提供支持。」

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為什麼人在演化過程中還保留了闌尾?研究人員提供了另類觀點讓我們思考。

Photo: Mattia

提供另類觀點  思考為什麼有闌尾

雖然美國中西大學的研究離定論尚早,不過研究人員提供了另一種觀點,讓人類去思考人體為什麼要有闌尾。

難在要證明割闌尾有壞處

而現在的挑戰在於要證明這個假設,這過程中最難的就是要證明當人類拿掉闌尾會有壞處,可是目前大部分割除闌尾者並沒有出現任何不良的長期影響,或許這是因為盲腸和人體內的生產免疫細胞組織站出來補償了其中的損失。


延伸閱讀:《百年來受忽略 肚子裡找到新器官
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參考資料:
01 New research suggests the appendix has a purpose after all
02 Why do we have an appendix? Scientists have discovered its purpose and it's really important
03 Your appendix might serve an important biological function after all