大约3.59亿年前的石炭纪,早期的羊膜动物逐渐产生出两类后代,其中一个被称为“合弓纲”(Synapsida),哺乳动物就是它们的后裔。 ( 图1 异齿龙,其实跟人类一样属于合弓纲。)
另一个是蜥形纲(Sauropsida),包括所有现存的蜥蜴、蛇、鳄鱼等爬行动物和鸟类,还有已经灭绝的翼龙、鱼龙、蛇颈龙、沧龙和非鸟恐龙。(尽管在二叠纪时合弓纲具有先发优势,但蜥形纲却能在二叠纪末大灭绝后逐渐崛起,一度成为地球主宰。 图2 狼蜥兽的复原图。在二叠纪,像狼蜥兽这样的合弓纲也曾是地球的统治者,后来灭绝。)
这两支类群在分家后,逐渐演化出了不同的排泄方式。
严格来说,“鸟屎”并不完全是鸟的屎,而是鸟的屎尿混合物。鸟屎的白色的糊状物就是鸟的“尿”。主要成分是尿酸,这种物质呈胶体状、难溶于水,且浓度极高。 不仅鸟类如此,绝大多数蜥形纲动物都主要靠尿酸排泄含氮废物。这种排泄方式比较节水,但是相对耗能。 相比之下,哺乳动物则主要通过尿素来排泄含氮废物。与尿酸相比,尿素在排出过程中需要更多的水分稀释,哺乳动物排尿时会 “开闸放水”。这种排泄方式虽然耗水,但节约能量。
但频繁排尿会留下更强的气味踪迹,增加被捕食者发现的概率,要是在撒尿时遭遇袭击,反应也不免会慢半拍。如果尿液能先被储存起来,再集中排泄,那被捕食者发现和袭击的风险都会大大降低。 有了对“憋住”的强大需求,能储存大量尿液的膀胱也就逐渐出现。 大部分采用尿酸排泄的蜥形纲动物,因为排泄物中没有大量的水,也就没有憋尿的需求。而其中的鸟类需要适应飞行、减轻体重,携带排泄物很不划算,所以它们多数没有膀胱,直肠也很短。 鸵鸟的泄殖腔末端就特化成了可膨大的囊状结构,其功能类似哺乳动物的膀胱。鸵鸟不光可以把尿储存起来,还能在排泄时分别排出尿液和粪便,而不是像其它鸟那样排出屎尿混合物。 当然,动物界这几种排泄方式也不是严格分开的。比如一些生活在水中的蜥形纲动物,如鳄鱼,在通过尿酸代谢的同时也能够进行氨代谢。

