人類的大腦為什麼那麼大?

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在紐約大學靈長動物學系的很多房間裏,幾乎每個櫃子裏都藏著很多骨骼標本。而詹姆斯·海哈姆(James Higham)希望向我解釋我們的這些骨骼透露出的人類進化的重要信號:我們為什麼擁有這麼大、這麼重的大腦。

他向我展示了很多狐猴頭骨,以及很多已經滅絶的人類近親。

他最感興趣的是這些動物的腦殼。在研究了包括猴子、狐猴和人類在內的靈長動物的這項特徵後,他和他的同事針對我們的大腦為什麼這麼大給出了一個有趣的新解釋。

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Image caption 紅毛猩猩聚居的群體往往很小(圖片來源:Mervyn Rees/Alamy)

某些靈長動物之所以擁有比其他動物更大的大腦,據說跟他們的社交行為有關。也就是說,在規模更大、關係更複雜的社交群體中生存的靈長動物,需要更大的大腦才能有效處理這些社會關係。

這種名為"社會化大腦假說"理論已經出現20多年。

在對靈長動物展開了大規模分析後,海哈姆和他的同事亞歷克斯·德卡西恩(Alex DeCasien)相信社會化大腦理論並沒有道出全部原委。

根據他們發表在《自然生態和進化》(Nature Ecology and Evolution)期刊上的論文,反而可以通過靈長動物的飲食更加精確地預測其大腦尺寸。

為了得出這個結論,這支由德卡西恩領導的團隊匯總了一個包含140種靈長動物的數據集,其中包括狐猿和好幾種長臂猿。這樣一來,他們便可研究靈長動物的大腦尺寸與多項社會因素之間的關係,包括群體規模和社會結構。

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Image caption 成年雄性狐猴、草原猴、長臂猿、狒狒、黑猩猩和人類的頭骨(圖片來源:Megan Petersdorf)

他們對我說,這是第一次使用如此大的數據集來研究這一課題。當社會化大腦假說出現時,並沒有考慮紅毛猩猩等靈長動物,這種動物雖然經常獨居生活,但仍然擁有很大的大腦。

新的分析發現,與大腦尺寸相關的關鍵因素並非社會群體的規模,而是飲食。

海哈姆表示,人類很早就知道,吃果實的靈長動物(食果動物)大腦往往大於吃葉子的靈長動物(食葉動物)。

這可能源自吃果實帶來的好處:果實的營養價值高於樹葉,而且比樹葉更容易消化。

然而,海哈姆表示,從某些方面來看,果實也是一種較難獲得的食物。例如,果實在空間和時間上的分佈更不規則,因此尋找起來更加複雜。

但論文作者表示,這並不是說社會群體規模在大腦尺寸的進化過程中沒有發揮作用。

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Image caption 成年雄性蜘蛛猿和吼猴的頭骨(圖片來源:Megan Petersdorf)

由於果實不像樹葉那麼豐盛,食果動物往往需要穿行更遠的距離去尋找食物。他們往往會在這些長途旅行過程中形成更大的社會群體。

"如果果樹上有另外一群靈長動物,最終決定哪一群靈長類動物能夠得到果實的通常只有群體規模。"海哈姆說。

換言之,群體規模越大,就越容易在爭奪食物時"驅趕規模較小的群體"。

"這些因素都在共同進化,但社會化大腦假說的主要問題在於,它明確表示,這項因素的貢獻大於其他因素。"德卡西恩說。

"如果你想把這些因素分開來看,我們的研究表明相反的因素(飲食)的貢獻更大。"她補充道。

德卡西恩和海哈姆意識到,他們的發現也會引發批評。

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Image caption 新的研究稱,與社會複雜性相比,飲食跟大腦尺寸的相關性更大(圖片來源:Dr. James Higham)

我把他們的結論呈獻給社會化大腦假說的提出者、英國牛津大學的羅賓·鄧巴(Robin Dunbar)。他對這項發現提出質疑。

首先,鄧巴認為大腦的整體尺寸並非重要因素。相反,一塊名為新皮質(neocortex)的特定區域的尺寸更加重要,那塊區域在認知、空間推理和語言等方面扮演了重要角色。

"新皮質容量與腦容量之間存在著重要差異。"鄧巴說,"最初的社會化大腦分析表明,社會群體規模與整體大腦尺寸的相關性並不強(如果有的話),但只與新皮質尺寸有相關性……這很難與他們的理論協調一致。"

其次,鄧巴指出,社會群體規模和飲食未必非要成為兩種關於大腦進化的替代性解釋。

"這兩種理論都必然正確。"他說。與德卡西恩和海哈姆相同的是,鄧巴也認為這些特徵必然存在深層聯繫。"你不可能進化出較大的大腦來處理任何事情,無論是社交還是其他事情,除非你改變飲食,獲取更多的營養,這樣才能長出更大的大腦。"他說。

但鄧巴仍然堅持認為,關鍵推動力還是社會群體規模,而非飲食。

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