為何只有人類(lèi)有發(fā)達(dá)的大腦？

《人類(lèi)之旅：財(cái)富與不平等的起源》

[以] 奧戴德·蓋勒 著

余江 譯

中信出版集團(tuán)

2022年8月

全球各地的古人類(lèi)學(xué)發(fā)現(xiàn)顯示，古人和早期現(xiàn)代人都在緩慢而持續(xù)地獲取新的技能：熟練掌握火的利用，開(kāi)發(fā)出越來(lái)越先進(jìn)的刀刃、手斧、燧石與灰?guī)r工具，并創(chuàng)造出藝術(shù)作品。

把人類(lèi)與其他物種區(qū)分開(kāi)的這些文化和技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)主要驅(qū)動(dòng)因素，則是人類(lèi)大腦的演化。

大腦擴(kuò)張

人類(lèi)的大腦極為特殊：容量大、結(jié)構(gòu)緊密，并且比其他任何物種的大腦都更為復(fù)雜。在過(guò)去600萬(wàn)年中，人類(lèi)的大腦體積提升了3倍，這主要發(fā)生在距今20萬(wàn)～ 80萬(wàn)年前，遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于智人的出現(xiàn)。

為什么人類(lèi)的大腦功能在人類(lèi)物種的歷史上擴(kuò)張了這么多？乍一看，答案似乎不言而喻：更為發(fā)達(dá)的大腦顯然能讓我們獲得地球上其他物種無(wú)法企及的安全與繁榮水平。然而事實(shí)要復(fù)雜得多。如果像人類(lèi)這樣發(fā)達(dá)的大腦對(duì)生存確實(shí)有無(wú)可爭(zhēng)議的好處，為什么其他物種在數(shù)十億年的演化中沒(méi)有發(fā)展出類(lèi)似的結(jié)構(gòu)？

我們需要仔細(xì)甄別其中的奧妙。例如，眼睛是沿著幾條不同的演化路徑獨(dú)立發(fā)展的。脊椎動(dòng)物（兩棲類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、魚(yú)類(lèi)、哺乳類(lèi)和爬行類(lèi)）、頭足動(dòng)物（烏賊、章魚(yú)和魷魚(yú)等）的眼睛在演化，某些無(wú)脊椎動(dòng)物則發(fā)展出了更簡(jiǎn)單的單眼，包括蜜蜂、蜘蛛、水母和海星等。生活在5億多年以前的所有這些物種的遠(yuǎn)古祖先，似乎只有最基本的感光器官，僅能區(qū)分明暗而已。

但由于準(zhǔn)確的視覺(jué)能夠在不同環(huán)境下提供獨(dú)特的生存優(yōu)勢(shì)，復(fù)雜的眼睛便在各個(gè)不同物種中獨(dú)立演化，為適應(yīng)每個(gè)物種的特定棲息地而發(fā)展。

相似特性在不同物種之中獨(dú)立演化出來(lái)，而非來(lái)自共同祖先的已有特性，這一現(xiàn)象被稱(chēng)為趨同演化。如昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)類(lèi)和蝙蝠的翅膀的發(fā)展，魚(yú)類(lèi)（如鯊魚(yú)）和海洋哺乳動(dòng)物（如海豚）有著適應(yīng)水下生活的類(lèi)似體形等。

顯然，不同物種通過(guò)不同方式獲得了類(lèi)似的有益特征，但大腦這個(gè)足以創(chuàng)造文學(xué)、哲學(xué)和藝術(shù)杰作，發(fā)明犁、輪子、羅盤(pán)、印刷機(jī)、蒸汽機(jī)、電報(bào)、飛機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的器官，不屬于此列。這樣的大腦只演化出了一次，即在人類(lèi)身上。強(qiáng)勢(shì)的大腦有那么顯著的優(yōu)勢(shì)，但為什么在自然界如此稀有？

大腦折疊

對(duì)于這一謎題，部分原因在于大腦有兩個(gè)主要弱點(diǎn)。第一，我們的大腦消耗的能量太多，它只占人體重量的2%，耗能卻高達(dá)20%。第二，大腦增大使嬰兒的頭部難以順利通過(guò)母親的產(chǎn)道。

于是，人類(lèi)的大腦比其他物種的更為緊密或者“折疊”，嬰兒的大腦在出生時(shí)屬于“半成品”，需要經(jīng)過(guò)多年的調(diào)適才能成熟。因此人類(lèi)的嬰兒顯得頗為弱小。其他許多物種的幼崽，在出生后不久即能獨(dú)立行走，并能很快自己獲取食物，而人類(lèi)出生后要兩年左右才能穩(wěn)定地行走，達(dá)到物質(zhì)上的自立則還需要許多年。

既然有這些缺陷，人類(lèi)的大腦最初是如何發(fā)展起來(lái)的？研究者們認(rèn)為，或許有若干因素共同推動(dòng)了這一進(jìn)程。生態(tài)假說(shuō)認(rèn)為，人類(lèi)大腦的演化源于人類(lèi)物種遭遇的環(huán)境挑戰(zhàn)。

隨著氣候波動(dòng)以及周?chē)鷦?dòng)物種群的相應(yīng)變化，有更發(fā)達(dá)大腦的史前人類(lèi)更擅長(zhǎng)找到新的食物來(lái)源，設(shè)計(jì)新的采集狩獵策略，并發(fā)展出烹飪和儲(chǔ)存技術(shù)，讓自己能在棲息地變動(dòng)的生態(tài)環(huán)境中生存和興旺。

相比之下，社會(huì)假說(shuō)認(rèn)為在復(fù)雜的社會(huì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部，人們?cè)絹?lái)越需要開(kāi)展合作、競(jìng)爭(zhēng)和貿(mào)易，從而給更發(fā)達(dá)的大腦提供了進(jìn)化優(yōu)勢(shì)，以便于更好地理解其他人的動(dòng)機(jī)并預(yù)測(cè)行動(dòng)。與之類(lèi)似，勸說(shuō)、操縱、奉承、敘述和取悅的能力都能帶來(lái)好處，并有利于確立一個(gè)人的社會(huì)地位，也激發(fā)了大腦的發(fā)展，提升了演講和交談的能力。

文化假說(shuō)強(qiáng)調(diào)人類(lèi)大腦吸收和儲(chǔ)存信息的能力，由此可以把知識(shí)代代相傳。

還有一種推動(dòng)大腦深入演化的機(jī)制是性選擇。人類(lèi)可能發(fā)展出了對(duì)大腦更發(fā)達(dá)的配偶的偏好，即使大腦本身的進(jìn)化優(yōu)勢(shì)并不明顯時(shí)也是如此。這些精巧的大腦或許反映著對(duì)保護(hù)和養(yǎng)育幼童很重要的無(wú)形品質(zhì)，潛在的配偶可以通過(guò)其他可感知的特征，例如聰明、語(yǔ)言伶俐、反應(yīng)敏捷、具有幽默感等，來(lái)推斷此類(lèi)品質(zhì)的存在。

演化循環(huán)

人類(lèi)大腦的演化是人類(lèi)獨(dú)有成就的主要驅(qū)動(dòng)力，這至少是因?yàn)樗兄趯?shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步，即采用越來(lái)越先進(jìn)的方法利用周?chē)淖匀徊牧虾唾Y源。技術(shù)進(jìn)步反過(guò)來(lái)影響未來(lái)的演化過(guò)程，讓人類(lèi)可以更成功地適應(yīng)變化的環(huán)境，繼續(xù)開(kāi)發(fā)和利用新的技術(shù)。這是迭代與強(qiáng)化機(jī)制，帶來(lái)不斷高漲的技術(shù)浪潮。

特別是，有人認(rèn)為對(duì)火的掌握讓早期人類(lèi)開(kāi)始烹飪食物，從而減少了咀嚼和消化所需的能量，不僅讓熱量更容易獲取，還釋放出之前被頜骨和肌肉占據(jù)的顱內(nèi)空間，由此推動(dòng)了大腦的發(fā)展。這個(gè)反饋循環(huán)可能進(jìn)一步促進(jìn)了烹飪技術(shù)的創(chuàng)新，帶來(lái)大腦的繼續(xù)成長(zhǎng)。

當(dāng)然，大腦并非讓我們區(qū)別于其他哺乳動(dòng)物的唯一器官，人類(lèi)的手也是。與大腦相結(jié)合，手的演化也部分源于適應(yīng)技術(shù)的需要，特別是創(chuàng)造和使用狩獵工具、針具和烹飪器皿帶來(lái)的好處。

具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)人類(lèi)掌握磨制石器和制作長(zhǎng)矛的技術(shù)之后，能夠有力與準(zhǔn)確地使用這些工具的個(gè)體，便有了更好的生存前景。更出色的獵手可以更有把握供養(yǎng)家人，把更多子女培育到成年。

這些技術(shù)的代際傳遞，使得熟練獵手在人群中的比例增加。后續(xù)的更多創(chuàng)新，如更為結(jié)實(shí)的長(zhǎng)矛，以及后來(lái)更具殺傷力的弓箭，同樣強(qiáng)化了狩獵技能的進(jìn)化優(yōu)勢(shì)。

在整個(gè)歷史中，類(lèi)似性質(zhì)的良性循環(huán)一再發(fā)生：環(huán)境變化和技術(shù)創(chuàng)新帶來(lái)了人口增長(zhǎng)，推動(dòng)人們適應(yīng)變動(dòng)的棲息地與新型工具；反過(guò)來(lái)，此類(lèi)適應(yīng)過(guò)程又增進(jìn)了人們改造環(huán)境、創(chuàng)造新技術(shù)的能力。

（本文獲出版社授權(quán)，標(biāo)題為編者所加）