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人的大脑为何如此巨大?原来不是为了吃

由于人类的大脑相对于身体来说很大,这是人类如此聪明的关键原因之一。

那么您有没有思考过,为什么世界上有这多动物,偏偏只有人类的大脑变得如此特殊呢?最初到底是什么激发了我们转向优化自己的大脑的呢?

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其实,不仅是人类,整个灵长类群体都有着较大比例的大脑,只是人类的大脑得到了进一步优化而已。

关于灵长类为什么会有如此大比例的大脑,目前主要假设认为,这和灵长类过去食用水果有关系。

灵长类的祖先适应了水果,但是吃水果对于动物而言有一个致命的难题,那就是不同种类的水果在一年中的不同时间成熟,并且分布在动物的栖息地的不同地方,这意味着动物要想方设法找到不同水果。

食物来源如此多变,很可能刺激了更大大脑的进化,因为只有足够聪明才有机会更快找到食物。

但是,更大的大脑又有另外一个问题,那就是它会消耗更多的能量。

好消息是,水果是一种能量很高的食物,它正好可以弥补更大大脑带来的高消耗,吃水果和更大大脑正好就是一个反馈回路。

别的动物可能也面临多变的食物来源,但是它们的食物可能会负担不起更大的大脑,这就是为什么灵长类有更大的大脑,而其它动物通常没有。

为了更高效寻找食物而进化出更大大脑,这个解释算是目前最主流的解释之一,有许多研究都支持了这个观点,不过最近一项研究指出,可能并不是这样的。

这项于5月底发表在《英国皇家学会学报B》上的研究,研究人员首次设计了实验,有机会验证大脑比例和寻找食物效率的关系。

图:Dipteryxoleifera开紫色的花图:Dipteryxoleifera开紫色的花

巴拿马的水果食用者

巴拿马半岛的水果有一种现象,每年有三个月的时间,整个地区复杂多样的水果种类会减少到只有几种成熟的水果,其中最主要的一种是Dipteryx oleifera(看到有翻译成巴拿马香豆)——在特定的时间里所有以水果为食的哺乳动物都会被它吸引。

Dipteryx oleifera的植株很高,有些高达40-50米,而且开出明显的紫色花朵,研究人员就在它开花的季节用无人机记录下这种水果全部分布。

研究人员选择了两种脑容量较大的灵长类动物(蜘蛛猴和白脸卷尾猴)和两种脑容量较小的浣熊近亲(白鼻浣熊和蜜熊),总共40多只动物作为研究对象。

然后,给这40多只哺乳动物带上一个数据采集的项圈,这些项圈会采集动物包括睡眠,行动轨迹在内的数据。

带上项圈的研究对象,图源:RobNelson带上项圈的研究对象,图源:RobNelson

而所谓的寻找食物的效率就是指,每只动物每天在Dipteryx oleifera植株上活动的时间除以它们每天行进的距离。

如果脑容量较大的动物能够利用它们的智力更有效地访问果树,那么实验中的灵长类会有更高的觅食效率才是。

但是,这个实验反馈的数据表明,两种猴子的路线并不比另外两种非灵长类动物更有效率。不仅如此,即便是在饥饿的情况下,猴子的觅食效率也没有比非灵长类来的高(研究人员通过观察一天中的前 2-4 个小时数据得出的结论)。

这项研究的研究人员因此得出结论,最初灵长类较大的大脑的进化并不是简单为了寻找食物。

既然更大大脑的进化不能让灵长类动物规划更有效的觅食路线,那么到底是什么让它们的大脑尺寸增加呢?

关于这点,这项研究的研究人员也给出自己的猜测。

哺乳动物的脑-身体质量关系?Benevolent

为什么一些动物的大脑变大?

第一,可能与工具使用有关系。

使用工具不仅需要更多的智力做支撑,同时也意味着动物可以从环境中获取更多营养。

这项研究的四个物种中,白脸卷尾猴是唯一被观察到使用工具的物种,而它的大脑(相对于身体大小)也是最大的。

图:使用工具的白脸卷尾猴图:使用工具的白脸卷尾猴

第二,可能与社会群体生活有关。

因为社会群体的生活方式非常复杂,需要强大的大脑做支撑,许多群居的脊椎动物和无脊椎动物也确实都进化出了较大的大脑。

第三,可能与记忆有关系。

因为大脑较大的物种可能有更好的情景记忆,而记忆可能和觅食有关系,但是研究人员也指出了,他们的研究并不支持这一点。

现在还有最后一个问题,不管灵长类最初出于什么原因扩大了大脑,但到底为什么只有人类变得如此聪明呢。

其实,关于这个问题,现在大部分人相信是因为大约7万年前的一些关键的基因突变,它让人变得拥有复杂的象征性行为能力(包括语言能力的爆发)。

环境因素(不管出于什么)为灵长类更大的大脑提供了选择压力,然后群居和工具使用进一步扩大了人类祖先的大脑。

之后,出现了许多本质上差不多的人属物种,他们各自占领一些区域生活,而智人的祖先因为一些关键的基因突变从所有人属物种中脱颖而出。

其实,我们的脑容量并没有比那些已灭绝的近亲更大,他们中的一些脑容量甚至比我们更大,但是“改进”的大脑让我们能够组织起来更庞大的社会群体。

论单体我们可能并不比那些已灭绝的人属物种聪明,但我们肯定更具有群体优势,这就是只有我们留下来最关键原因之一。

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