人类的大脑为什么这么大?或许与饮食改变有关

人类的大脑为什么这么大?或许与饮食改变有关
2019年02月02日 08:18 新浪科技
猩猩的群体很小,经常过着独居的生活猩猩的群体很小,经常过着独居的生活

  新浪科技讯 北京时间2月2日消息,许多人类学家认为,生活在大型社会性群体中会促进大脑演化得更大,但一些新发现让这一观点发生了动摇。

  在纽约大学灵长类动物学系的许多房间里,几乎每个柜子中都藏着众多骨骼标本。詹姆斯·海厄姆(James Higham)十分热情地解释道,这些骨骼可以帮助我们解答人类演化中非常重要的一个问题:为什么我们的大脑如此之大,如此之重?

  海厄姆展示了许多狐猴头骨,以及很多已经灭绝的人类近亲的塑像。他最感兴趣的是这些灵长类动物的脑壳大小。通过对猴类、狐猴和人类大脑体积的研究,他和同事们提出了一个很有意思的观点,解释了我们的大脑为什么这么大。

  在通常的观点中,一些灵长类动物之所以拥有比其他动物大得多的大脑,原因与它们的社交行为有关。换句话说,在规模更大、关系更复杂的社会性群体中活动的灵长类需要更大的大脑,以有效地处理这些社交关系。

  这一理论被称为“社会脑假说”(social brain hypothesis),已经出现了超过20年。在对灵长类动物进行了一次大规模分析之后,海厄姆和同事亚历克斯·德卡西恩(Alex DeCasien)自信地认为,社会脑假说并不能完全解释灵长类大脑的演化。

从左至右分别是成年雄性狐猴、黑长尾猴、长臂猿、狒狒、黑猩猩和人类的头骨从左至右分别是成年雄性狐猴、黑长尾猴、长臂猿、狒狒、黑猩猩和人类的头骨

  根据他们发表在《自然-生态学与演化》(Nature Ecology and Evolution)杂志上的论文,灵长类动物的大脑体积可以通过饮食来更加精确地预测。

  为了获得这一结论,这支由德卡西恩领导的团队建立了一个由140个灵长类物种组成的数据集,其中包括了指猴和几种长臂猿。通过这些数据,研究人员分析了灵长类动物大脑体积与若干社交因素(如社群大小和社交结构等)的关系。

  研究人员表示,这是第一次运用这么大规模的数据集来研究大脑体积。当社会脑假说提出时,并没有考虑到猩猩等灵长类动物。作为一个具有较大大脑体积的物种,猩猩经常过着独居生活。

  新的分析发现,与大脑体积相关的关键因素并非社会性群体的大小,而是饮食。

  海厄姆表示,人类很早就知道,主要吃果实的灵长类动物(食果动物)往往具有比吃树叶的灵长类动物(食叶动物)更大的大脑。这可能是因为吃果实带来的益处:果实具有比树叶更高的营养价值,而且更容易消化。

成年雄性蜘蛛猴(左)和吼猴的头骨成年雄性蜘蛛猴(左)和吼猴的头骨

  然而,取食果实的难度也相对较高。海厄姆举例称,果实在空间和时间上都更加分散,这让觅食过程变得十分复杂。

  不过,论文作者也指出,新的发现并不意味着社会性群体的规模在大脑体积的演化中没有发挥作用。

  由于果实不像树叶那么充足,因此食果动物常常要跨越更长的距离。它们往往会组成更大的社会性群体,以完成漫长的觅食旅程。海厄姆说:“如果在果树上有另一个群体,那么决定哪一群灵长类动物最终占有果实的通常只有群体规模。”

  换句话说,群体规模越大,在竞争食物时就越容易“挤掉较小的群体”。“所有这些因素都是协同演化的,但社会脑假说的主要问题在于,它明确地认为一种力量的贡献要比另一种力量大得多,”德卡西恩说,“如果你想把二者分开来看,那我们的研究显示,另一种力量(饮食)的贡献要大得多。”

  德卡西恩和海厄姆都明白,他们的研究结果肯定会受到批评。

  社会脑假说的提出者、英国牛津大学的人类学家和灵长类行为学家罗宾·邓巴尔(Robin Dunbar)就对他们的发现提出了质疑。

  首先,邓巴尔表示大脑总体积并非以往认为的那么重要。相反,大脑中被称为新皮质(neocortex)的区域更为重要,该区域在认知、空间推理和语言等方面发挥着重要作用。

  “新皮层体积和大脑体积之间有着重要的分别,”邓巴尔说,“最初的社会脑分析显示,社会性群体的规模与大脑总体积的相关性并不是特别强(如果有的话),而是只与新皮质体积有显著相关性……这就很难与他们宣称的观点达成一致。”

  其次,邓巴尔指出,社会性群体规模与饮食没有必要成为二者选一的大脑演化解释。“这两种理论都可以是对的,”他说道。这一点与德卡西恩和海厄姆的看法一致,邓巴尔也认为这些肯定在深层次存在联系。他说:“演化出较大的大脑,不可能是为了处理一切事情,无论是社会性活动还是其他,除非你改变饮食,可以获取更多的营养,这样才能长出更大的大脑。”

  不过,邓巴尔依然坚持认为,社会性群体的规模才是大脑体积演化的关键推动因素,而不是饮食。(任天)

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