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《疯狂人类进化史》比大脑袋更重要的

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以受精卵为起点,人类大脑从无到有到极度复杂化,已是一个可以研究的过程。卵子受精后大约12天出现神经元。一个月后,简单的大脑已经形成。第二个月,大脑出现快速生长,比其他所有器官都更快。第三个月是决定细胞神经元数量的关键时期,在长达一个多月的时间里,神经元都在不断分裂,在这段时间提供充足的营养,大脑将会得到更好的发育,所以,孕妇的早期营养保障非常重要。

接下来,神经元继续不断增生并分布到恰当的位置,像洋葱一样层层堆积起来,一共会堆起六层,到胎儿9个月时,一个完整的大脑已基本装配就绪。这么大的脑袋,对母亲已经形成了威胁,余下的生长要移到体外进行。

在出生后的两个半月直到两岁之间,婴儿的大脑再次迅速增大,这一时期是神经元形成连接的高峰期,同时也是婴儿接受大量外界知识的时间。新世界的各种声光信号一拥而至,婴儿神经连接同步爆发,速度是如此之快,仅仅唱一支儿歌的时间,他们的大脑已经长出十几万个连接。半年之内,小家伙的大脑要增大一倍以容纳新增的神经连接。接下来几年,脑袋仍然保持快速增长,大概到5岁时,已非常接近成年大脑了。而他们的身体远远没有跟上大脑发育的速度,使得小孩看起来都是大头娃娃。这是聪明的发育策略,他们选择首先发育至关重要的大脑,以便拥有更长的学习时间,为掌握更多生存技能打下基础。至于身体迟些发育,并不是大不了的事情,因为大多数事情都可以由父母代为完成。

令人吃惊的是,人的大脑几乎不会完全停止发育,就算是20岁以后的成年人,只要不停止用脑,还会有新的神经元和神经连接持续生成,且不同的刺激可以引发不同的大脑生长方式。事实证明,大脑存在高度可塑性,反复练习确实可以提高某方面的能力,这也是人类巨大潜力的源泉。或许我们可以通过不断的努力,不停地从一个人变成另一个人,直到让所有人刮目相看。

如果仅从解剖学角度观察大脑,可以说平淡无奇。吃过猪脑的人都知道,大脑像一块豆腐,而且是质量很差的豆腐,没什么味道。事实上,大脑的精细结构极度复杂,成人大脑约有100多亿个神经元,和700万平方公里的亚马孙雨林中的树木数量相近,另外还有1000多亿个神经胶质细胞,那就相当于10个亚马孙雨林的树木了。每个神经元与其他神经元之间都存在几万甚至十几万个连接,如同亚马孙雨林中的树叶般密集,彼此形成了极其繁杂的神经网络。眼睛、耳朵、皮肤等感官收集的信号,就在网络之间传递、储存、回忆,最终形成意识和知识。脑袋越大,可以容纳的知识就越多,但这并不表明脑容量可以决定一切。

脑容量是表示脑袋大小的重要指标,常被用来衡量不同动物的脑部发育情况。黑猩猩和人类体重相近,脑容量却只有400毫升左右,简直装不下一瓶白酒,而人类的脑壳可以装下大约三瓶白酒,当然,那并不是酒量大小的物质基础。

因为脑容量小,黑猩猩几乎没有额头,它们眼睛上面就是头发,外加几道皱纹,看上去老态龙钟,表情木讷,毫无情趣可言。人类则不然,眼睛上面有好大一块裸露的皮肤,被颅骨撑得发亮,明摆着是一块光闪闪的招牌,上面似乎写着几个大字:我很聪明。

人类的脑袋不只在灵长类中可以称王,在哺乳动物中也首屈一指。当身体尺寸大致相同时,人类的大脑约为其他哺乳动物的7倍。当然,我们不应该和大象或鲸鱼比大小,它们的脑袋大小约是人类的6倍,那只是因为庞大的身躯需要庞大的脑袋。

我们很容易形成这样的观念,脑袋越大的动物越聪明,但只要换个角度解读,就会得出完全不同的答案。以蚂蚁为例,它们的脑袋确实很小,我们有理由鄙视其为蝼蚁之辈,它们简直都谈不上拥有脑袋。不过,生物学道理很简单,脑袋小并不是被上帝抛弃的结果,而是身体大小决定了神经元的数量,如果蚂蚁拥有人类这么大的脑袋反而是负担。

蜜蜂会同意这种观点,它们的大脑只有1立方毫米,约100万个神经元,但仍然能做很多复杂的事情——战斗、采蜜、互相交流、饲养后代、保洁巢穴等,有时也需要抓紧时间交配,甚至在蜂巢中争风吃醋。有人认为,蜜蜂甚至比婴儿的学习能力都强。换句话说,它们脑袋虽小,但并没有影响生活和繁殖。

时常被人类鄙视的老鼠等啮齿类动物,比人类出现得更早,但依然獐头鼠目,那是由于啮齿类动物的大脑结构与灵长类完全不同。它们的神经元大小与脑容量成比例增长,因此,容量增大并不能使神经元数量增多。既然如此,为什么还需要大脑袋呢?

这种机制还约束了啮齿类动物的体型,体型越大,需要的脑袋也越大。既然脑袋大不了,体型相应也大不了。正因为如此,现在的啮齿类动物都是小个子。

假如小鼠想要拥有与人类相同的处理能力,脑袋需要比人脑大出6倍,显然,对于它们来说,顶着10升水桶那么大的脑袋是不可能的任务,所以只能接受较小的脑袋。重要的是,那么小的脑袋已经够用了,它们生活得很好,繁殖也很成功,总体数量比人类还多,何况人家一直生活在恶劣的环境中。

所以,脑袋并不是越大越好,那只是身体应对环境的工具而已,超出标准的工具就会变成累赘。如果脑袋真的越大越好,每种动物都应该努力放大自己的脑袋,这个世界将存在各种智慧生物与人类一较高下的奇幻局面。但事实却是,更大的脑袋可能会带来更大的麻烦,因为那可能需要付出更大的代价。

大脑袋除了造成生育困境,还会消耗更多的能量和营养,而动物摄取营养的能力与消耗水平基本已饱和,一旦提出了额外的物质需求,就需要其他部位做出相应的牺牲。也就是说,脑袋变大可能需要以其他器官变小为前提。

有一种小小的孔雀鱼被选作实验动物,用以测试大脑与其他器官的比例关系。之所以选中孔雀鱼,不只是为了观赏,主要是这种漂亮的小东西竟然有简单的数学计算能力,基本可以作为智力的参考指标。

孔雀鱼与其他鱼类的产仔方式不同,它们可以直接生出小鱼,这种生育方式叫作卵胎生,后代数量非常明确,生下几个就是几个,和产卵后体外孵化的方式完全不同,可以更方便地计算生育效率。

研究人员运用人工选择得到了脑袋更大的孔雀鱼,结果发现,在脑袋增大的同时,它们的肠道都有不同程度的缩小,且缩小比例大大超过脑袋增加的比例,提示增大脑袋代价更高,甚至是增加肠道代价的两倍。这给孔雀鱼带来了严重的影响,它们有时虽然表现得更聪明,但因为肠道吸收能力降低,营养水平跟不上,结果导致后代数量明显不足。这是典型的得不偿失,人类也无法逃脱这种制约。

很多动物,特别是食草动物,肠道都是百转千回的。而人类的肠道明显缩短,那正是脑袋增大的代价。好在优秀的大脑可以展开更有效的捕猎和采集活动,人类可以吃到更为精细、容易消化的食物,因而获取更为丰富的营养回报,对肠道的依赖性也比牛马等动物大为降低。这是典型的拆东墙补西墙的策略,却收到了意外的效果——脑袋越大,肠道越短,我们的身材也就更加好看。

现在看来,很多动物都面临着营养与智力的平衡问题,只有人类能够承受意外损失,从脑袋增大中得到的好处远大于损失。