首頁>科學>

我們接著上期講,大腦是如何進化來的?

前面說過大腦是個奢侈品,這個進化就是被嚴酷的環境逼出來的,其他動物,由於嗅覺聽覺和體毛感知的各種先天優勢已經沒有進化出一個如此耗能的器官,相對進化聰明一點的個體也沒有獲得明顯的好處,反而成了一個總是吃不飽,容易被餓死的傢伙。所以對動物來說這是一個有害變異。

後來人類如蝗災般席捲全球,可以說大腦的出現是因禍得福,因為這個高耗能的器官很快因為人類獨有的長途追殺能力,獲得豐富的營養,從而給大腦接下來的發展帶來可能,剛才說的大腦記憶體儲存的各種經驗可以被總結為捕捉技巧,比如有一天人類看到了一隻羚羊不慎在奔跑過程中被一個尖銳的樹枝戳死,那麼他很可能就知道以後可以尋找這種被劈開的樹枝作為捕獵工具,而其他生物就不會產生這種意識。

其實捕獵本身就需要一定的智慧,獅子、老虎在幼年時期的玩耍打鬥中也會學到一些技巧,而食草的動物,腦袋普遍偏小,遍地的食物也不需要他們下多少功夫。不動多少腦筋就能吃到,所以他們的行為大多也就是一些先天性行為,這也保證了肉食動物總是能吃到一些食草動物,不過植物纖維含有的營養確實太低,導致食草動物每天都要花大量時間進食。

而人類在捕獵技能不斷最佳化以後可以吃到更多新鮮的肉在高效補充營養的同時也留出更多時間去觀察學習,或者與族群成員社交,也可以花一部分時間來製作工具,這時候另一個進化引擎開始出現,那就是手。

直立行走騰出了雙手,這樣一來,手除了作為萬能的工具還負責感覺與撫摸可以對物體的輕重,冷熱,粗氣,作出評估。所有感知內容都會產生巨大的資訊量需要大腦迅速加以理解並作出反應。

一系列的刺激,導致了腦容量的飆升,綜上,關於大腦變化直立行走是根源資訊增加,營養的改善。

這就是人腦進化的上半場是各種複雜事件的綜合而不是單一事件的影響,更不是什麼神秘力量,完全是環境所迫。

當腦容量超過750毫升之後大腦功能的增強,成為人類進化的主要方向,因為更加敏銳的感知認知能力,可以獲得更大的優勢,所以很多其他構造開始為了迎合大腦而變化,比如頭部逐漸變圓,腸道縮小,面部縮小,以減輕頸椎負擔,頸部變長且更加靈活,更加複雜,泡麵部轉向更快的收集資訊,很多靈長類其實還需要轉動整個身體來改變視角。

在社交方面,由於大腦的視覺處理能力增強人類的面部肌肉,也開始增加花樣繁多的表情,去表達自己的感受,細微的面部肌肉抽動,也可以為別人的眼睛捕捉。大腦就能分析其含義,人類甚至進化出了眼白,其實眼白並不適合在環境中隱蔽,但可以清晰地表現出自己凝視的方向,結合眉毛的躍動就可以表達出專注不懈種種意思,而其他靈長類大多是一雙黯淡的眼神和呆若木雞的蒼老表情,而這一切不同的起因,就在於人類祖先當時身處東非大裂谷的東側,大腦的分辨能力,因視覺而起,但很快也作用於聽力,這裡並不是指我們能聽到更小的聲音,或者是能聽到次聲波或者超聲波這些能力。

我們聽力的增強是指人類本來就能聽到了聲音的辨識能力增強,也就是能將不同頻率的聲波更精細的分辨開來,這就跟剛才說的視覺細分電磁波一樣,這給我們帶來的好處就是能聽懂我們自己發出的各種聲音,其實就是複雜的語言。

情緒也是大腦進一步的進化產生的。情緒有利於我們生存和繁衍,比如分泌多巴胺,引導主觀意識更多的去嘗試,生氣的情緒是大腦對特定事物的激烈反應,伴隨怒吼和撕打改變外部環境扭轉不利情形。而恐懼多半是遇到了對自己非常不利,卻又無法改變的事情,趕快採取躲避措施,這些都是大腦在記憶體中儲存的處理事情的經驗形成固化的情緒可以對環境的改變作出快速反應。

這裡再補充說一下關於審美的問題,有人說人類脫去毛髮是因為光滑的肌膚符合了人們的審美需要,可是我想說的是這完全是一個因果導致置審美。 我們喜歡什麼樣身材的異性是因為和這樣的異性交配,更有利於繁育下一代,如果你不喜歡這樣身材的異性,那麼你的後代出生和存活的機率將會降低,決定你獨特審美的基因就會被淘汰。

關於毛髮也一樣,渾身毛的人類不適應非洲奔跑的生活,你喜歡滿身毛髮的異性可能經常就熱死了,但你又不想找沒毛的異性,那你的基因基本也就絕種了,如果渾身的毛髮更有利於生存那麼人類的審美也會跟著改變。

生物學家也普遍發現有社會屬性的動物的大腦進化速度確實比獨處的動作要快,複雜社交活動大幅增加的資訊量導致人類智力的依賴性也更強。

因為我們的社群並不是像螞蟻蜜蜂那樣更古不變的機械式的合作,因為他們的合作方式是在基因裡寫好的,我們的合作大多是由個體的利己目的組合而成的,所以就充滿了爾虞我詐,但這也成了制度發展與社會進步的動力,人類也就可以不斷的改變合作方式,提高生產效率,而這些都需要一個強大的大腦來設計。

其實大腦的突變是如何發生的,還可以從定義層面,幾百萬年中大腦的突變有很多,有一個決定性的突變,其實和癌變相關。

人類在進化過程中丟失了一個調控基因,這個基因是調控他旁邊的一個抑癌基因。所謂抑癌基因就是抑制癌症發生的基因可以有效的節制細胞的分裂與生長,而這個抑癌基因作用,就是神經細胞調節基因的喪失,導致抑癌基因的活性改變對癌變的控制能力變差,導致了神經元增殖的提速相當於一個節流閥位開大,其實這也解釋了一個問題,當代人步入成年之後,大部分器官和人體組織停止了發育,而神經元則不同,只要不停的用腦新的神經元還會不斷的產生神經連結,也會因為新的外界刺激不斷建立,事實證明大腦存在高度的可塑性,不論處於什麼樣的年齡,只要反覆練習,就可以提高某方面的能力,這也是人類巨大潛力的來源。

所以雞湯中所說的什麼時候開始努力都不晚,其實是有生物學基礎的,而這一點從生物學上來講,可能就是有一定節制的大腦癌變,畢竟飛速增長的腦細胞。

以及無止境的增值帶來的更多的是能量的消耗,對於很多動物來說,這就是致死突變,當然決定人腦發展的突變不止這一個,還有一些零散的基因突變。

證據表明了大腦的發展邏輯約4萬年前發生了一次與腦磷脂相關的突變,而那一時間正好是人類藝術與音樂出現的時期,同時人類也開始大量製造工具,隨後進入新石器時期。

一萬年前的一次突變導致了人類農業與城市的發展,當然基因變化只是結果,原因還是自然環境的壓力,選擇了這些突變,現在看來很多動物都面臨著營養與智力的平衡問題,只有人類因為先天的劣勢和環境的嚴酷另闢蹊徑,去承擔著風險極高的能量消耗,但最後的結果也是美好的,從大腦增大中獲得的好處遠大於損失。

當然大腦並不是越大越好,根據化石研究一個不爭的事實就是人類進入文明社會之後大腦減少了1/6,也就是我們實際上是變笨了,但是這個說法並不絕對。

可以想象2萬年前的人類需要時刻辨別方向,需要認識獵物與猛獸的腳印需要辨認上百種植物並記住它們的功能,時不時要攀巖爬樹。還需要自己製作各種長矛箭矢的工具,這些原料可買不來的,都是人類從自然界中尋找的,然後用智慧加工。

如果是現代人在只有雙手沒有任何工具看他能做出來什麼,而當前人類閱讀理解以及對文字圖形符號的辨識能力確實是那個時候的人力所不能及的。

所以大腦是一個工具,並不是在持續增大,根據環境的不同也會此消彼長,在這一點上愛因斯坦的大腦已經給了我們證據。

不可否認,愛因斯坦提出相對論提出光量子假說,想當的聰明,於是本著科學精神,愛因斯坦承諾死後希望腦科學家拿他的大腦進行研究,1955年,愛因斯坦去世,他的大腦被切成240名工人研究。

而研究的結果卻是這是一個很普通的大腦,從大小上來講,這個大腦甚至略低於人類的平均大小。

科學家們絞盡腦汁去研究這顆大腦的特別之處可是所有的特點和智力都沒有關係,反而研究的結果是愛因斯坦,還有一些輕度的自閉症,他開始說話的時間比大多數孩子都晚成名前的生活很封閉。經常丟三落四,這和他後來的成就基本沒有關係,在專利局的工作,讓他不停的接觸鐘錶和計時器,因為當時鐵路系統的出現讓分隔很遠的兩地有了統一時刻,這就讓愛因斯坦經常思考時間與空間相關的事情。

大腦突出大量形成加上自己對科學的好奇心應該是以瞭解當時的洛倫茲變換方程,加上自閉症不愛社交帶來了更多獨立思考的時間,這才成就了相對論,而在其他方面,愛因斯坦的大腦很普通,或者還不如常人,這也證明了剛才提到了大腦的後天可塑性,所以從生物學上來講,世界上並沒有什麼所謂的天才,那只是社會輿論對某種特殊才能的特別稱謂,仍然是生物多樣性的表現。

總而言之,因為我們有這樣的身體,所以我們需要這樣的大腦,因為有了這樣的腦袋,所以這樣的智力可以去指揮這樣的身體去學習。

能力的提高是大腦進化的副產物之一。然而正是這個副產物,使人類走上進化發展的加速通道,用極其特殊的方式帶來了更加深刻的改變,機緣巧合大腦變化把我們引向了新的文明。

26
最新評論
  • mRNA疫苗可誘導對SARS-CoV-2及其多種擔憂的變體的持久免疫記憶
  • 2020年,他們在世界頂尖科學家論壇留下這些金句