人类的大脑为什么那么大?

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在纽约大学灵长动物学系的很多房间里,几乎每个柜子里都藏着很多骨骼标本。而詹姆斯·海哈姆(James Higham)希望向我解释我们的这些骨骼透露出的人类进化的重要信号:我们为什么拥有这么大、这么重的大脑。

他向我展示了很多狐猴头骨,以及很多已经灭绝的人类近亲。

他最感兴趣的是这些动物的脑壳。在研究了包括猴子、狐猴和人类在内的灵长动物的这项特征后,他和他的同事针对我们的大脑为什么这么大给出了一个有趣的新解释。

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Image caption 红毛猩猩聚居的群体往往很小(图片来源:Mervyn Rees/Alamy)

某些灵长动物之所以拥有比其他动物更大的大脑,据说跟他们的社交行为有关。也就是说,在规模更大、关系更复杂的社交群体中生存的灵长动物,需要更大的大脑才能有效处理这些社会关系。

这种名为"社会化大脑假说"理论已经出现20多年。

在对灵长动物展开了大规模分析后,海哈姆和他的同事亚历克斯·德卡西恩(Alex DeCasien)相信社会化大脑理论并没有道出全部原委。

根据他们发表在《自然生态和进化》(Nature Ecology and Evolution)期刊上的论文,反而可以通过灵长动物的饮食更加精确地预测其大脑尺寸。

为了得出这个结论,这支由德卡西恩领导的团队汇总了一个包含140种灵长动物的数据集,其中包括狐猿和好几种长臂猿。这样一来,他们便可研究灵长动物的大脑尺寸与多项社会因素之间的关系,包括群体规模和社会结构。

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Image caption 成年雄性狐猴、草原猴、长臂猿、狒狒、黑猩猩和人类的头骨(图片来源:Megan Petersdorf)

他们对我说,这是第一次使用如此大的数据集来研究这一课题。当社会化大脑假说出现时,并没有考虑红毛猩猩等灵长动物,这种动物虽然经常独居生活,但仍然拥有很大的大脑。

新的分析发现,与大脑尺寸相关的关键因素并非社会群体的规模,而是饮食。

海哈姆表示,人类很早就知道,吃果实的灵长动物(食果动物)大脑往往大于吃叶子的灵长动物(食叶动物)。

这可能源自吃果实带来的好处:果实的营养价值高于树叶,而且比树叶更容易消化。

然而,海哈姆表示,从某些方面来看,果实也是一种较难获得的食物。例如,果实在空间和时间上的分布更不规则,因此寻找起来更加复杂。

但论文作者表示,这并不是说社会群体规模在大脑尺寸的进化过程中没有发挥作用。

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Image caption 成年雄性蜘蛛猿和吼猴的头骨(图片来源:Megan Petersdorf)

由于果实不像树叶那么丰盛,食果动物往往需要穿行更远的距离去寻找食物。他们往往会在这些长途旅行过程中形成更大的社会群体。

"如果果树上有另外一群灵长动物,最终决定哪一群灵长类动物能够得到果实的通常只有群体规模。"海哈姆说。

换言之,群体规模越大,就越容易在争夺食物时"驱赶规模较小的群体"。

"这些因素都在共同进化,但社会化大脑假说的主要问题在于,它明确表示,这项因素的贡献大于其他因素。"德卡西恩说。

"如果你想把这些因素分开来看,我们的研究表明相反的因素(饮食)的贡献更大。"她补充道。

德卡西恩和海哈姆意识到,他们的发现也会引发批评。

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Image caption 新的研究称,与社会复杂性相比,饮食跟大脑尺寸的相关性更大(图片来源:Dr. James Higham)

我把他们的结论呈献给社会化大脑假说的提出者、英国牛津大学的罗宾·邓巴(Robin Dunbar)。他对这项发现提出质疑。

首先,邓巴认为大脑的整体尺寸并非重要因素。相反,一块名为新皮质(neocortex)的特定区域的尺寸更加重要,那块区域在认知、空间推理和语言等方面扮演了重要角色。

"新皮质容量与脑容量之间存在着重要差异。"邓巴说,"最初的社会化大脑分析表明,社会群体规模与整体大脑尺寸的相关性并不强(如果有的话),但只与新皮质尺寸有相关性……这很难与他们的理论协调一致。"

其次,邓巴指出,社会群体规模和饮食未必非要成为两种关于大脑进化的替代性解释。

"这两种理论都必然正确。"他说。与德卡西恩和海哈姆相同的是,邓巴也认为这些特征必然存在深层联系。"你不可能进化出较大的大脑来处理任何事情,无论是社交还是其他事情,除非你改变饮食,获取更多的营养,这样才能长出更大的大脑。"他说。

但邓巴仍然坚持认为,关键推动力还是社会群体规模,而非饮食。

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