Dr.You第六期问题出现啦:
1、 为什么人的手指或脚趾偏偏是五根呢? 优胜者及答案
2、 为什么有的人照相就是不上相呢? 优胜者及答案
呃……为什么会有这样的问题呢?我们来看看这两个问题的来历吧。
姬13在第一期的Dr. YOU中说:由于个体知识的局限,谁都不可能真正“包治所有疑难杂症”,所谓“包治”那是江湖Dr(也可以叫郎中)的口号,身为名校神经生物学博士出身的姬13,更兼是科学松鼠会的当家人,居然搞出这么个伪命题来忽悠啸聚山林的众松鼠和诸位热情的读者。
上述种种,弄得整日都在和真正的疑难杂症埋头苦斗的Dr. BOBO和Dr. Lee十分不爽,若非姬13痛哭流涕、苦苦哀求两位真正的Dr出手,我们连热闹都不来看!可事情应承下来了,我们该出什么问题呢?总不能真的把什么麻醉和手术的问题抛出来啊?
问题还没有想好,我们的两位Dr却开始内讧了。看到BOBO摊手掐算、深陷愁苦,双手抱头的样子时,李清晨怒了。他开始对BOBO指指点点,嘴里唠唠叨叨:“你抱头的鬼样真丑,你照相肯定也不上相吧!”BOBO气怒反驳:“把你手指头收回去!你看你那鸡爪样的手指,你怎么不长六根啊——六六大顺啊,要不四根——四喜临门啊!为啥偏偏是五根呢?”
灵光乍现说的就是这种情况吧。两位Dr握手言和,而这一期的问题就变成这样子啦。现在,两位Dr正等待着你拿答案猛砸邮箱songshuhui.net@gmail.com,或者,谁mail张上相的靓照来吧。
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进度汇报:
大家的讨论日趋热切,俺真实感受到众人拾柴火焰高,群众的力量无穷尽啊。在松鼠会的邮箱中,我们已经收到黏液传说、罗路、Hu Xiao Ye、wynn.chen等人的稿件.
看着已经破百的评论,俺有两点感受:其一,指头数目这问题,可以写一篇科幻小说,说说五指人是如何打破N指人,称霸地球宇宙之类的。其二,关于上相问题,我已经学着面对镜子凹造型,对着镜头搞脑残式自拍。我在不断的研究怎样才是最好的pose。
2008-10-27 bobo
这都谁的手?
你们觉得我上相吗?
下面这个POSE呢?
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本栏目由《南方人物周刊》媒体支持
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———–分割线·什么是Dr. You————————
我们都曾梦想过成为万事通,就像机器猫的口袋,能应付朋友提出的所有问题;我们也曾时不时冒出古怪问题,它们中的绝大多数都未获解答,随着少年(或成年)梦想慢慢灭掉。
事实上,由于个体知识的局限,谁都不可能真正“包治所有疑难杂症”。然而,在互联网时代,当我们汇聚在一起,真有可能无所不能。在这个栏目里,松鼠想和读者们一起来打造一位真正的“问不倒先生”,姑且叫他Dr. YOU吧,你们中的任何一位,都有机会成为他!
每周,我们会在这里提一到两个问题,如果你觉得能够解答,就给我们来信吧,在这一刻,你就是所有人眼里最牛X的Dr. YOU。
规则说明:
1)别小看我们!这里绝不会出现“人一共有几颗牙齿”这样的简单知识型问题,不会有“怎么样动心脏手术”这样的专业问题, 也不会出现“打呵欠会传染吗”这样被解答过无数次的“陈词滥调”型问题,你也不要以为求助google或wiki甚至百度百科就可以获胜。每周,我们严阵以待,琢磨出最精怪最有趣的问题,来刁难Dr. YOU。
2)你可以在主贴下尽情讨论。但是,只有当答案超过500字(一个问题),并发送songshuhui.net@gmail.com,你才可能成为真正的优胜者(可以随意挑一个问题回答)。你有一周的时间充分思考、寻找资料。
松鼠小贴士: 如何把答案写得长?最好不要仅仅给出答案的核心部分,而应该将其中涉及的科学原理娓娓道来。你最好深入查找专业资料,将问题理解透,再用通俗有趣的语言表达出来(设想你面对的读者是完全的外行)。涉及原理之处可试试多用比喻。
3)我们将就每道问题评出一到两位优胜者,回答的顺序、文字的通畅以及长度都将被考虑到。他会被宣布成为本轮的Dr. YOU,松鼠会将对他进行一个简短的访问,在一周时间内,他是本博客的明星,这可是绝佳的宣传自己博客或网站的机会!
我们还将为他送上一份礼品,它可能是一件有趣的科学玩具,也可能是松鼠会制作的纪念品,也可能是科普杂志和书籍。除此之外,你还将获得直接进入论坛“橡树大厅”版块的机会。在申请成为正式松鼠时,这也会是一个强有力的帮助。
松鼠小贴士: 我们无比鼓励看到一个问题的多角度解答,例如,回答“人为什么有两个鼻孔”时,您可以考虑动用建筑学知识……你也可以结合自己的生活经验来解答。所以,不要觉得某个问题与你的专业领域无关,或许你能给出出人意料的漂亮解答,让所有人都吃一惊!
4)答案将由当期责任编辑整理修饰,发表在平面媒体上。该文字版权归科学松鼠会所有。
5)我们也欢迎读者来提问题,可以留到:http://songshuhui.net/forum/forum-1/page-1。一定要够精彩哦!
第一期问题:耳机线和草莓 第一期优胜者: 小菊 儒客小子
第二期问题:飞鸟与时间 第二期优胜者:hulunfu、 赵洋
第三期问题:鼻涕与牙膏 第三期优胜者 小者
第四期问题:鸭蛋与摇椅 第四期优胜者:
奖品由以下单位支持
《科学美国人》创刊于1845年,163年来,它见证了世界科学每一次重大进步,全球20个版本同步传播,135位诺贝尔奖得主选择它传播科研成果和理念。
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关于照相那个。咱们平时看人成像是两只眼睛共同作用的结果,是将两个角度的相合成了一个(眼睛有夹角)。而相机只是单个视角成像。
所以有的人不上相,可能是因为他的长相在两眼模式下更具亲和力。就像有的画,在打底稿的情况下你看好几个线条叠加在一起很有韵味,结果整理成明快的单线稿时就很丑(我常年遇到这种问题囧)
唔……感觉很有道理呀,我画画时也常遇见这种问题,模糊的几条线纠结的草稿很有味道,整理出来就很难受。。。。
也有人长六指不是吗?大多数人长五指所以六指就显得异类,如果大多数人长六指,那么五指又格格不入了。
子非鱼,焉知鱼。。
或许,只是我们五指的在历史的某个阶段吧六指的都给消灭了呢。
哼哼。。
我猜和受力,舒适度有关系,不过我没有相关的知识.
所谓五根手指头能最大限度地支撑生物体在地面站立以及在空中悬挂这种观点前提是大拇指存在吗?(尤其是后者)。
而且仔细推敲一下就发现这两种观点都站不住脚……
例如说蝙蝠靠俩小钩钩不也挂在树上,再说站在地上的偶蹄目动物和三趾马还不多了去了……-w-
若是这么说加上祖先的5,便是“恰好变成了6”“恰好变成了4”和“恰好还是5”的区别而已了。
如果问自然界的花为什么有两侧对称辐射对称,还有办法解释适应性和基因,但是问确切的某一种花“为什么我就是两侧对称”这个脑筋就不能单单从两侧对称的优越性来动。
恩。
这个物种的最初祖先(那条鱼干同志……)碰巧是5指。这个是最初最初的前提——这个前提很可能不最优,很可能是一个偶然,不过很抱歉,这条鱼活下来了并且有很多的后代——结果大家只能从自己现有的条件下开始改变。
在一个5指稳定的物种中,产生几个6指畸形,只要第6指多余不产生突飞猛进的功能,就应该不会是有利性状,同理只要4指不产生根本的布局改变而引起功能突飞猛进,就不会是有利性状。无论中性也好,不利也好,都不会对大群体5指的现状造成动摇,于是这一支谱系就一直那么懒惰地5指下去。
换言之,变成了非5指的物种都是产生了格局变化的,例如熊猫的6指有和人类拇指一样的抓握功能,偶蹄方便平均支撑,奇蹄将负担集中(这个我没查过,但书上一定有相关内容)等等。
而具体到猿类这个树栖物种,它在第六指前来应聘抓握功能之前,就很不好意思地产生了一个重要的变异,就是第一指改行当了拇指,这可是一个很有利的举动……于是这个基因型扩散了,五指并且有拇指的猴子就此不会从树上掉下来了。
然后就圆满了,我们不需要再多一个新入成员的帮助,我们拥有拇指的五指是稳定并且值得骄傲的。这就是一个新性状在周围全是懒于改变的老家伙的情况下,努力固定的奋斗史。
关于照相上相与不上像的分析
这个问题敝人以为应该是一下几个原因,引起人们的视觉错觉。当然,为了更好的讨论我们的命题,我们应该将命题中的重要词语的定义做一个说明。、
何为“上相”?所谓“上相”应该就是我们通长在照片中看到的人的面孔或仪态,比较真实的人更美观、可人,简单的说就是“更好看”。反之亦为“不上相”。
由此,经过简单可以分析认为,在照片中的人和现实的人应该有一下区别:
1、 色差
2、 大小
3、 亮度
4、 立体与平面
5、 静态与动态
美与丑,好看与不好看,是人类进化过程中,为了选择更为优秀的异性而设计的密码系统。其原理复杂,作用简单——就是“以貌取人”。这套系统设计高明,作用巨大。甚至决定了人类的进化方向。这套系统应该有良好的识别能力、抗干扰能力。应该能够在各种色差条件(中午与黄昏)、各种大小(远近可产生大小变化)、各种亮度(白天与黑夜)很好的工作。但是等等——也许在长期的进化过程中,他们还没有学会适应,“立体与平面”和“静态与动态”图像带来的区别。于是产生一定的错觉,由此产生不同的美感评价,于是~~~~~~~。
而且,从技术的角度讲,照片会丢失多性息——立体感、动态感,甚至气味。肯定会影响人们的视觉感受,产生不同评价也就不足为奇了。当评价差异大到一定的程度,就可以被定义为“上相”或“不上相”了。
最后补充一点。有人对照相(大家来摆pose)由于心理作用,会表现出紧张的表情或不自然的表情。产生与平时不同的面部姿态,也会让照片产生不同的效果。(我听说些摄影师拍人像的时候,就是不停的折腾你,直到面部僵硬,然后就~~~~~~出现高深莫测的表情。)
我回去想想,我觉得静态与动态可能是很重要的一点。因为平时我们观察一个人,很难观察到纯粹静止的人影。因此,他的动作,说话的方式,看你的方式以及他自身面部的形状这几个综合起来才是我们看到的一切。而相机将前面几个因素给去除了。就使得一些美感得到了丧失。
那些东西就像给我们的面部穿上了花枝招展的衣服,当我们裸体时,也许有的人就没那么酷了。
立体的东西和平面的,差别很大的。人脑以平面推演出立体空间时会犯错误。
如果要分析人类为什么有五个手指,我们首先要从进化树中去寻找,最先出现五指结构的人类进化祖先。请看下图的较详细的进化树图。仔细看看就不难看出进化树的红色枝叶部分的动物都具有较相似的前肢结构。
然后看看红色枝干中,最早出现前肢装结构的物种,我们就基本找到了问题的关键——两栖类。两栖类起源于古总鳍鱼(图一)。最早的两栖类是尖头类(鱼头螈为代表种),距今3.5亿年前的泥盆纪晚期。由于泥盆季晚期出现了季节性干旱,陆地面积更为扩大。河流与湖泊周期性的变成污浊的池塘和广阔的泥滩。同时海平面下降,使得一些鱼类只能生活在沿岸边留存的水塘或潮湿的岸边。在如此恶劣的条件下,只有能行气呼吸、具“肺”(鳔)并有较强的偶鳍能在陆上爬行的种类才能更好地适应这种恶劣的环境条件。在泥盆纪的鱼类中只有肺鱼和总鳍鱼能行“肺”呼吸,但肺鱼的偶鳍细弱,为双列式的,不能适应在陆上爬行。只有总鳍鱼类,除具“肺”能行气呼吸外,尚具有类似陆生脊椎动物附肢的偶鳍,具有强壮的肌肉和类似陆生脊椎动物四肢的骨骼结构。当然,总鳍鱼的鳍作为陆上活动的运动器官不是很有效的,但终究能使其从一个干涸的池塘爬行到另外有水的池塘。气呼吸可使其在少氧的混浊的池塘和短时间越过陆地而存活。缺乏这些适应能力的鱼类就可能被自然选择所淘汰。因此,由逐渐适应和相对快速的一系列进化改变,具气呼吸与肉鳍的鱼越来越适应陆地生活,最后,某些总鳍鱼类进化成第一个类群的两栖动物,它们的鳍进化为陆生五指型附肢。(图二)
图一
图二
随后由两栖类进化出的所有物种,都带有五指前肢的特征。部分物种有所简化,出现了四指、蹄等等。但是仍然具有明显的相关特征。(后附图供参考)
当然,找到了五指前肢在物种进化历程中的出现点,和来龙去脉并也许不能然各位看官感到满足。如果,您非要问我,为什么不进化出三指前肢、四指前肢、六指前肢。我想应该有下几点是较合理的推测。
1、 减法论:
从总鳍鱼骨骼数量较多的前肢,进化为两栖类较为典型的五指前肢,我们的老祖先们,进行了一段时间的减法练习。将数量较混乱较多,支撑力不强的前肢骨骼简化优化。当减法做到n-1-1-1-1-x=5的时候,结构较清晰,数量较少,能够附着较多肌肉产生较强的支撑能力的五指前肢就定性批量生产了。当然这个过程的原理和经典的物种进化论并不矛盾,我们认为减法做的好的物种,减法做的对的物种,表现出更强的两栖生存能力(请注意是两栖生存能力)。少投入,多产出这个合算的买卖就是远古两栖类学习减法的原动力。
2、 适应论
减法论大致描述了进化的发展方向,适应论却重点理解为啥减法的结果被确定为5,而且在很长的时间内得到了保持。
a) 两栖生存的必要——5指就是支撑爬行能力和游泳能力的较佳结合点,数量太少(2~3个)个划水能力较弱,多于5个结构太复杂爬行能力较弱。(其实进化后期大多数有前肢的动物所进化出的抓握能力,也需要多于2~3个的指才能有较好的实现该功能。)
b) 做减法是很累的,能讲究一下就先凑合用吧——做减法进行改版设计是需要时间的,当其功能能够基本满足功能需要,为了争取时间,赶紧定型生产吧!
c) 抗损能力——五指有较好的抗损能力,在个体狩猎、打斗等过程中少一个功能损失并不大。其他的剩余手指能基本完成整个前肢的主要功能。
d) 可以发展出很多附加功能——除了支撑爬行功能以外,随着进化发展的需要,前肢功能的继续得到提高,主要是发展出了抓握的功能。于是可以捕猎、爬树等,而且在灵长类的进化中五指钱指由于抓握功能的锻炼和强化,进化出了灵巧的十指。奇迹就此诞生。
经过对减法论和适应论的探讨,我们可以基本把进化的大方向理解清楚。但是各位看官仍然会敲着漂亮完美的五指前肢,疑惑的刨根问底。为啥一定是5能。于是,我们只能进一步的探讨以下的问题。
1、 偶然性——其实我们可以发现,生物进化论的经典理论,可以解释为什么当初我们的祖先从海洋来到陆地时为啥要做减法,也可以解释为啥5是较为合适的。但为啥就是5呢?达尔文们不能解释!只能说其中含有充斥于宇宙空间的偶然性,在其中起到了重要的作用。其实4个也是可以的,3个虽然紧巴巴的也可以将就的,6个也不是太浪费,7个就可以大大的提高文字输入的速度了。很可能在其他星球中获得统治地位的智慧生物,就拥有其他数量的前肢。(当然,前提是他们是有前肢的物种。)
2、 必然性——如果我们来绘制一个手指数量和综合效能的函数图,将手指的数量作为横轴,将综合能力(生长出该部分肢体需要消耗的能量、抗损失能力、支撑能力、划水能力、进化出高级功能的潜力)作为竖轴。我们应该得到一个两头低中间高的曲线。而5就应该是该曲线的最高点。(起码是在顶点的附近。)
3、 惯性——目前,大多数有前肢的动物仍然保存了五指前肢的构造。虽然,有的用不着了,但改版还是复杂、费事、费时的一件事情,没有更好的方案以前,老方案就是最好的。于是从两栖类祖先哪里继承来的五指前肢,大多数很好的保留至今。
4、 阶段性——进化是一个动态的过程,现在也还在继续,鸟类进化出了翼,鲸类又进化出了鳍(当然其中保留了五指前肢的骨骼特征),牛马进化出了蹄,部分两栖类出现了四指前肢。可以说,减法还在悄悄的进行,只是由于灵长类动物对五指前肢的充分利用,减法在灵长类的进化中停止了,而且还在不断进化。(在后面的图片中可以找到很多例子,比如青蛙,前肢的功能被弱化变成了四指,灵活的舌头弥补了前肢的不足,后肢功能却进一步强化,保留五指有利于划水和提高弹跳的稳定性。)
以上的论述应该基本满足各位看官的好奇心了吧!但是,对于手于人类的进化,其意义巨大,我还有两个其他的观点。
1、 五指前肢的进化,为智慧生物的产生打下了基础,他的优秀功能和潜力帮助和激化加速了脑部功能的发展。智慧的脑和五指前肢占领了进化树的顶端,以至于今天在这里讨论问题的是五指的人类,不是八爪鱼。各位看官,如果我们都是八爪鱼,当然不会讨论五个手指了。
2、 五指前肢的诞生,追根溯源在远古时代,但影响延续至今。如今的数学、文学、美学、工程学以及其他多方面的发展都和这个五指前肢分不开。但各位看官切不可本末倒置,认为是产生才不足万年的文明,足以影响手指的数量。(影响他的质量是到是有可能的)
(最后抱歉,图形只有email版本才有了。)
小不同意你关于我们占领进化树顶端的看法。 我们只不过恰巧有了个复杂的大脑而复杂的大脑容易产生自负情绪罢了。 物种共产主义者飘过
haha ,支持alulu,最简单的病毒或者一直苍蝇,其实和我们有着相同程度的进化啊——一种人类现在的力量还无法重现的精妙精华,同样的数十亿年。
我支持鸟人
没转过来……我只在MACROSS ZERO里面的鸟人有印象OTZ
呵呵,我是指如果鸟类有了人的大脑,我们的地位就岌岌可危了。。。
关于进化树的顶端,是以智能作为主要参考指标,如果以其他为指标的顶端,可以是其他生物。(有点像选美,可以评很多奖项)
哇塞。你的长篇回答,请完善砸邮箱吧。HOHO。。
已经修改了下,发了email。抱歉的是不知道有没有具体的格式要求~!暂时就这样了,有问题欢迎指正哈!
我有个问题,为什么有人六指,却几乎没有四指的呢(后天残疾不算)?是否跟石佛兄说的减法有关系?
关于上相不上相,俺发现有这么个问题:人脑在处理面部表情的时候,还是比较习惯于处理动态画面。现实中的人总是动的,人脑就比较好处理,但如果咔嚓照了相把人脸变成静止的,人在看得时候就觉着别扭。可以做一个试验,找一个自己喜欢的明星演的电影,瞅着瞅着也觉得怪好看,但暂停一下再观察(相当于观察相片),就决这怪别扭。
人类的眼睛虽然不是和青蛙一样只观察动的东西但是还是比较倾向于观察动的东西?看活人的时候眼光都集中在会动的部分,但是看照片的时候,任何部分都是平等的……
至少路上看到一个人不大会觉得他/她头发很乱,但是看照片就会觉得头发很乱。
有人就有6个指头,为什么?
这个人在胚胎期可能受到某种损伤或刺激,而导致胚胎多复制了一个手指。
搭车问,
依稀记得“多指”是常染色体显性遗传…
so一直没明白为啥多指没有成为占优势的表型?
是我记错了,还是控制这个性状的基因并非只有简单的一对?
因为是 X染色体上的
是不是顺应远古的先民意愿,在距今1万八千年前 在一个一二三四五六七指都有的部落里 降生了一个五指男婴 十九年后 这个五指男婴成为了王 他非常的自恋 他经常想“下辈子,我要成为女人,就嫁给像我一样五指的男人” 于是 他下令把所有的不是五指的人全部杀掉 人为的选择法 连周围的猴子都不能幸免 于是从那天起五指的种群迅速的扩大 欧亚大陆上遍布同样审美的原始人类 一传十十传百
我小时候就觉得四个指头的米老鼠挺有意思的
我真切的感受到,我们可以这个手指数量的话题,来谋划一篇科幻小说。。。
《史前一万年》已经向我们证明 当时的五指种族已经统治了非洲及西亚的大陆
新人报道来发帖。。。
我觉得人为什么长5个指头,可能是基于进化论的要求——以此区别人和其他动物如猪狗猫驴并增进人的食欲。我吃猪蹄每次都津津有味,但是死活吃不下鸡爪——唯一吃的一次,啃了一口差点哭着吐出来,因为从外形上来说,吃鸡爪让我立刻联想到我在啃某个搓衣板超模的小手。
欢迎新人。
这个貌似前面有人提到过。
其实你是专拣肉多的吃 (*^__^*) 嘻嘻……
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手指的问题,是一个人择原理的问题吧,“如果世界不是这样的,那么我们就不在这里提这个问题。。。。”
假如不是五个,那题目就会是“为什么手指刚好是6个? 7个?。。。。。。。。。”
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