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2015-09-10 07:22:44
大自然探索 2015年11期
幾乎可以肯定，我們絕大多數(shù)人都是右撇子，科學家稱之為右偏手性。之所以這么肯定，不是因為驚人的預言，而是有科學證據(jù)：約有90%的人都是右撇子，即每有一個左撇子，就有九個右撇子，這個比值是相當穩(wěn)定的，不僅跨越了不同的文化背景和地理區(qū)域，而且可能還貫穿了人類進化的整個歷史?？脊艑W記錄表明，古人類以右撇子為主的歷史可回溯到200萬年前。2010年一項對3.2萬年前尼安德特人牙齒磨損模式的研究發(fā)現(xiàn)，在這一支已經(jīng)滅絕了的人類分支中，右撇子可能占了約88%。
但一個多世紀以來，偏手性之謎一直困擾著科學家們，盡管偏手性現(xiàn)象——即人們?nèi)绾问褂盟麄兊闹w，對于每個人來說都是再熟悉不過了。為什么人類中的絕大多數(shù)都是右偏手性？行為不對稱的生物學基礎(chǔ)究竟是什么？是右撇子的壓倒性優(yōu)勢因人類文化而得以強化，還是純粹是遺傳基因的產(chǎn)物？英國圣安德魯斯大學遺傳學家西爾維亞·帕拉奇尼說：“我們對偏手性現(xiàn)象知之甚少，無法科學地解釋這一現(xiàn)象?！迸晾婺嵴趯ふ抑С秩祟愑檬至晳T的基因。
偏手性的進化根源
偏手性等功能性不對稱現(xiàn)象，是脊椎動物進化的一個重要部分，既然它如此普遍，無處不在，那就必定有它的重要意義。
最近科學家對于偏手性的進化根源有了一些很有趣的發(fā)現(xiàn)，不是來自于對人類偏手性的研究，而是對其他動物行為和大腦的觀察。一度曾被認為是人類獨有的偏手性特性，可能也存在于其他物種的一些個體中，而在靈長類動物中可能還是相當普遍的。在靈長類動物的一些族群中，甚至有明顯的左手偏向性或右手偏向性。
2011年，美國埃默里大學的神經(jīng)科學家比爾·霍普金斯和他的同事在一項對近800只類人猿的研究中發(fā)現(xiàn)，在需要雙手完成的任務中，它們總會有一只手起主導作用，而另一只手起輔助作用，大猩猩、黑猩猩和倭黑猩猩通常是右撇子，而紅毛猩猩則普遍偏愛使用左手。2012年，霍普金斯和其合作者研究發(fā)現(xiàn)，中國的四川金絲猴族群中絕大多數(shù)都是左撇子。
過去幾十年里，霍普金斯和他的合作者提供了強有力的證據(jù)表明，黑猩猩表現(xiàn)出明顯的身體偏側(cè)性，它們更喜歡動用某一側(cè)身體?；羝战鹚乖趯θ︷B(yǎng)黑猩猩的研究中發(fā)現(xiàn)，右手性者占60%～70%。最近對黑猩猩大腦的掃描顯示，其對應的半邊大腦也呈偏側(cè)性，與高度復雜人類的大腦相類似，其偏手性與相對一側(cè)大腦之間有著明顯的聯(lián)系?；羝战鹚拐f：“我認為黑猩猩為我們提供了一種有趣的比較，它們在生物學、基因、認知和解剖學上都大量顯示了與人類的同源性。”
從人類的靈長類近親身上，我們可以更好地看到人類偏手性的進化根源。因為與人類不同的是，靈長類動物的行為較少受到社會文化和社會學習的影響，更多的是出于生物學的基本功能?；羝战鹚拐J為，靈長類動物的用手習慣不會受到社會和文化系統(tǒng)的影響，所以，從某種程度上說，對黑猩猩偏手性的研究，是思考或驗證生物系統(tǒng)對個體用手習慣影響的最簡便的途徑。
偏手性與大腦偏側(cè)性相關(guān)
美國亞特蘭大附近的耶基斯國家靈長類動物研究中心里，25歲的黑猩猩羅威娜用右手試圖從一個塑料管中取出花生醬，這顯然偏離了它平時慣用左手的典型行為（圖2、圖3）。黑猩猩的行為是純粹的模仿人類，還是它們有固有的偏手性傾向？
霍普金斯說：“羅威娜是個左撇子。”從耶基斯國家靈長類動物研究中心的瞭望塔上可以看到，這只25歲的黑猩猩用它的左手食指將塑料管中的花生醬挖出來?；羝战鹚箤α_威娜和其他11只黑猩猩進行了長達11年的研究，試圖確定靈長類動物是否也有左右手偏向性，如果有，它們是否像人類一樣，也習慣于用右手。
霍普金斯發(fā)現(xiàn)，羅威娜很快就換用右手食指開始刮塑料管里的花生醬，這顯然很不尋常。羅威娜的行為說明，非人類的動物中的偏手性現(xiàn)象是一個復雜的問題。在其他黑猩猩偏手性測試任務中，羅威娜通常都用左手，包括模仿野生黑猩猩在野外用樹枝工具“釣”白蟻的動作。
加拿大阿爾伯塔大學進化生物學家帕爾默認為，霍普金斯的觀察僅僅證明黑猩猩擁有模仿人類的能力。靈長類動物素以模仿其他生物，向其他生物學習而著名。圈養(yǎng)黑猩猩群體中普遍使用右手偏向性可能是飼養(yǎng)環(huán)境導致的。
但霍普金斯相信他的觀察結(jié)果：他的圈養(yǎng)黑猩猩研究確實顯示它們擁有與人類一樣偏向右手的用手習慣。他說，如果說模仿是導致這種偏向性的驅(qū)動力，其比例應該更接近人類90%的右手偏性。他說：“如果是受人類經(jīng)驗和人類環(huán)境的影響，黑猩猩群體中應該是以右撇子為主，但我們并沒有發(fā)現(xiàn)這樣的結(jié)果?！?/p>
霍普金斯和其他研究人員還發(fā)現(xiàn)，野生黑猩猩使用工具的偏手性，根據(jù)任務的不同有很大區(qū)別。例如，某些黑猩猩群體捉白蟻時主要用左手，而其他野生黑猩猩在蘸螞蟻吃時似乎更喜歡用右手。這種矛盾的結(jié)論來源于野生靈長類動物，他認為這是因為實驗范圍較小，或?qū)嶒炄蝿赵O(shè)置涉及用到雙手，導致數(shù)據(jù)結(jié)果可能模糊不清。
大約10年前，霍普金斯用核磁共振等技術(shù)對有明確偏手性傾向黑猩猩的大腦結(jié)構(gòu)和功能進行研究后發(fā)現(xiàn)，耶基斯黑猩猩群體中，右撇子與左撇子的大腦皮層中央前回區(qū)域明顯不同。具體點說，傾向于用右手來完成從塑料管中挖取花生醬的黑猩猩，它們大腦左半球的手部運動區(qū)的腦回比較突出，而左撇子黑猩猩的右半大腦的手部運動區(qū)的腦回更為顯著（圖4）。
最近霍普金斯發(fā)現(xiàn)，黑猩猩的偏手性傾向體現(xiàn)在它們的交際手勢上，如鼓掌或向飼養(yǎng)員伸手要食物，其用手偏向性在兩側(cè)大腦前額下回也有體現(xiàn)，這個區(qū)域相當于人類大腦的語言產(chǎn)生區(qū)域—布洛卡區(qū)域。研究發(fā)現(xiàn)，用右手做手勢的黑猩猩姿勢左前額下回更發(fā)達，而主要用左手做手勢的黑猩猩右半側(cè)腦回更明顯。
霍普金斯認為，偏手性可能正是大腦偏側(cè)性的副產(chǎn)品，隨著靈長類動物的進化，這種偏側(cè)性越來越明顯。而隨著靈長類動物的大腦越來越發(fā)達，左右兩部分大腦之間的連接則變得相對較弱，也就是說，胼胝體——連接兩半球的神經(jīng)纖維，未能跟上大腦的發(fā)展速度。大腦兩半球之間的溝通相對變得較少，較發(fā)達的一側(cè)大腦需要承擔更多的任務。霍普金斯認為，在這種情況下，偏向于左手或右手的傾向性越來越明顯，最終導致出現(xiàn)偏手性現(xiàn)象。
研究人員普遍認為，人類大腦的獨特之處在于其兩大腦半球的分工不同，語言功能通常由左側(cè)大腦半球負責，而空間識別能力和面部感知能力等認知功能，通常是右半球更具優(yōu)勢。黑猩猩大腦成像研究顯示，黑猩猩也存在與人類相類似的大腦兩半球差異，這是一個有趣的新發(fā)現(xiàn)。
偏手性與基因的關(guān)系
如果偏手性是靈長類動物內(nèi)在的一種固有特性，并可追溯到智人登場之前，那么它很可能寫在了人類和我們的靈長類近親的基因內(nèi)。霍普金斯對黑猩猩大腦不對稱的研究結(jié)果表明，基因很可能是黑猩猩，甚至可能是人類偏手性的內(nèi)在原因?；羝战鹚拐f：“現(xiàn)在有相當有力的證據(jù)顯示，個人用手習慣的差異很可能是出自于遺傳因素，但這些特定基因是什么，我們還一無所知?！?/p>
關(guān)于偏手性的遺傳基礎(chǔ)的另外一些證據(jù)來自于人類進化的研究。在一項初步研究中，北愛爾蘭貝爾法斯特女王大學的心理學家彼得·海帕利用超聲波發(fā)現(xiàn)了人類胎兒的一些有趣的現(xiàn)象。12周的胎兒更喜歡動右臂而不是左臂，15周的胎兒更喜歡吸吮右手拇指。海帕說：“在這個胎兒時期，運動不是由大腦控制的，而是由遺傳控制，但這種控制出自何處，我們還并不清楚?！?/p>
2014年，蘇格蘭圣安德魯斯大學的帕拉奇尼和她的團隊設(shè)計了一個測試偏手性的實驗，對700多名分別有著左右手習慣的受試者進行了用手速度和準確性的任務測試，發(fā)現(xiàn)了與用手習慣有著最強聯(lián)系的變異基因PCSK6，該基因同時也與決定身體組織其他結(jié)構(gòu)和器官方向的酶有著聯(lián)系。帕拉奇尼認為，偏手性與包括左右大腦在內(nèi)的身體不對稱現(xiàn)象有著相同的生物學機制，可能屬于同一類基因。因此，協(xié)調(diào)其他生理不平衡的生物學機制，是揭開偏手性之謎最有可能的途徑，例如，心臟長在身體的左邊，肝臟長在身體的右邊等。她說：“我相信控制偏手性的基因有許多也參與了對身體結(jié)構(gòu)不對稱的控制?！?/p>
但仍有許多人認為，偏手性可能不是由基因直接控制的，否則何以解釋某些個體或某些群體中的左撇子與右撇子之分呢？
加拿大卡爾加里大學的遺傳學家弗雷德·比德爾用實驗作了一個有趣的解釋。他的實驗室老鼠顯示個體的左右手偏向性，但并沒有形成群體性的偏手性傾向，左撇子與右撇子的比例各占一半。比德爾發(fā)現(xiàn)，使用專門設(shè)計的動物飼養(yǎng)室，強制訓練它們使用某個特定的爪子來獲取食物，可以讓嚙齒動物群體中的絕大部分都成為左撇子或右撇子；因基因變異導致學習能力和記憶能力較強的老鼠，在專門訓練偏手性的特定環(huán)境中，更容易變成左撇子或右撇子。比德爾認為，實驗表明，真正決定群體偏手性傾向的是其背后的學習基因，而不是直接的基因編碼決定了群體中占主導地位的偏手性傾向。
他認為，偏手性可能只是因環(huán)境因素導致動物使用某只手的可能性超過另一只手，而產(chǎn)生的一種意想不到的結(jié)果。這種前期傾向性，通過人們的學習和記憶能力，以及鼓勵孩子們用右手寫字等社會規(guī)范的影響得到進一步強化，比德爾認為，由此形成我們所看到的事實：人類群體中右手性和左手性之比為9：1。
至此，是什么原因?qū)е庐a(chǎn)生人類偏手性的問題還遠未解決，偏手性進化理論為科學家普遍接受，該理論認為偏手性的起源可追溯到遠在智人出現(xiàn)之前遙遠的過去。研究人員通過對一些動物個體和群體的偏手性現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)這些動物的“左右爪偏好”與大腦功能和大腦解剖學上的不對稱、行為上的不對稱有著相當密切的聯(lián)系。對我們的靈長類近親的研究支持了科學家的一些假設(shè)，同時發(fā)現(xiàn)了其他動物中更多類似的偏手性現(xiàn)象。
進化心理學家彼得·麥克奈拉格說：“對脊椎動物進化調(diào)查得越多，偏手性等功能不對稱現(xiàn)象就愈顯其重要性。如果偏手性無處不在，顯然它的重要性也是不言而喻的?！?/p>
動物中的“左撇子”與“右撇子”
近年來對其他哺乳動物的一些研究結(jié)果，對偏手性是人類獨有特性的說法提出了挑戰(zhàn)，研究人員發(fā)現(xiàn)動物王國普遍存在整個的手、腳、鰭或爪子的偏手性現(xiàn)象。同時在其他一些動物中還存在著一些奇特的偏側(cè)性傾向：小雞崽一般用右眼尋找食物；幼鯨喜歡跟隨在母親的右邊；用一個氣球覆蓋在蟾蜍的腦袋上，這個倒霉的家伙通常會試圖用右前肢將討厭的氣球從腦袋上給弄下來；如果仔細觀察一下澳洲鸚鵡，就會發(fā)現(xiàn)它抓取食物以及將食物遞送到嘴里時，通常用的都是左邊的爪子。
科學家發(fā)現(xiàn)，螞蟻也有行為偏側(cè)性。英格蘭布里斯托爾大學的研究人員發(fā)現(xiàn)，如果將螞蟻放置在迷宮或新巢里，在探索陌生環(huán)境時，螞蟻幾乎總是向左轉(zhuǎn)彎。研究人員不知道為什么螞蟻會偏愛左邊，而不是右邊，但他們有一些假設(shè)，比如：在迷路或被困時，始終堅持一個方向，是找到出口脫困的最好辦法；或者另一種可能是：螞蟻的基因設(shè)置讓其偏向于向左轉(zhuǎn)彎；研究小組還有一種假設(shè)認為，螞蟻可能使用左眼警惕捕食者，而用右眼來導航。
研究人員認為，對昆蟲偏側(cè)性行為生物學基礎(chǔ)的研究，可以為包括人類在內(nèi)的更復雜動物的相似行為提供更多線索。
“左撇子”袋鼠
你若與袋鼠舉行一場拳擊比賽，可要當心它的左鉤拳。有袋動物通常是左撇子，它們習慣于用“左手”——哦，不對，是用它們的左爪子。
袋鼠似乎有著群體一致性的偏手性行為。俄羅斯學者馬拉什契夫花了18周時間穿行在澳大利亞的野外，精心拍攝了數(shù)十種野生袋鼠和沙袋鼠日常行為的錄像，無論是拔草進食，還是抓撓鼻子，大部分袋鼠都傾向于使用左上肢。東部灰袋鼠和紅袋鼠這兩種袋鼠在收集食物和梳理毛發(fā)時用的也是左爪子，但沙袋鼠有一個例外，它們四肢著地進食時是左右爪子通用的，并沒有明顯的偏側(cè)傾向性。
對某些種類的袋鼠和沙袋鼠如何進化成為“左撇子”的研究，可以幫助科學家更好地理解人類是如何進化到如今普通使用右手習慣的。像我們一樣，袋鼠也是直立雙足行走的，它們的行走方式和用手偏好之間的聯(lián)系可能不僅僅是一種巧合。偏手性的起源備受爭議，但新的研究發(fā)現(xiàn)表明，直立姿勢是偏手性進化的一個關(guān)鍵。
兩足行走似乎是向偏手性進化的一個觸發(fā)因素，后肢站立可以騰出前肢，按自己的喜好擁有更多的行動自由度。
袋鼠研究顯示了直立姿勢與偏手性之間的聯(lián)系，悉尼動物園對樹袋鼠的行為觀察也證明了這一點。生活在樹上的樹袋鼠，四足行走的時間遠多于直立行走，它們?nèi)粘；顒又凶笞陀易Χ加?，沒有明顯的偏向性。
為什么袋鼠用左爪而不用右爪仍是一個謎。據(jù)馬拉什契夫猜測，這種偏向性可能是進化過程中的一種隨機演化，大腦中某種可向左亦可向右的進化選擇了向左。有袋動物的大腦與我們?nèi)祟惖拇竽X是完全不一樣的，它們?nèi)鄙偃祟愡B接左右大腦半球的叫作胼胝體的神經(jīng)纖維束，但偏手性與大腦結(jié)構(gòu)特定元素之間的聯(lián)系還需要進一步的研究。
維也納大學認知生物學家費奇希望，袋鼠研究能夠促使科學家更多關(guān)注和研究其他非靈長類動物的偏手性現(xiàn)象，包括袋獾、考拉熊和數(shù)以百計的其他有袋動物。他說：“偏手性的研究與爭議主要集中于靈長類動物，而對于其他許多動物的偏手性現(xiàn)象我們知之甚少，通過觀察這些被忽略的動物群體，我們也許可以了解到更多的東西?！?/p>
小知識
人類曾被認為是唯一有偏手性傾向的物種，據(jù)估計，每十人中就有九人是右撇子。一些研究表明，至少從尼安德特人時開始，這一比例一直未有多少改變。一些生物學家試圖將我們的偏手性現(xiàn)象與人類大腦的不對稱聯(lián)系起來，例如，之前的一些研究認為，偏手性的進化與大腦語言中樞的進化相關(guān)，這符合一些觀測結(jié)果：90%的右撇子，控制他們右手動作的左半球大腦同時也是大腦語言中樞所在地。但奇怪的是，有70%左撇子的語言中樞也在左半球大腦。
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幾乎可以肯定，我們絕大多數(shù)人都是右撇子，科學家稱之為右偏手性。之所以這么肯定，不是因為驚人的預言，而是有科學證據(jù)：約有90%的人都是右撇子，即每有一個左撇子，就有九個右撇子，這個比值是相當穩(wěn)定的，不僅跨越了不同的文化背景和地理區(qū)域，而且可能還貫穿了人類進化的整個歷史?？脊艑W記錄表明，古人類以右撇子為主的歷史可回溯到200萬年前。2010年一項對3.2萬年前尼安德特人牙齒磨損模式的研究發(fā)現(xiàn)，在這一支已經(jīng)滅絕了的人類分支中，右撇子可能占了約88%。
但一個多世紀以來，偏手性之謎一直困擾著科學家們，盡管偏手性現(xiàn)象——即人們?nèi)绾问褂盟麄兊闹w，對于每個人來說都是再熟悉不過了。為什么人類中的絕大多數(shù)都是右偏手性？行為不對稱的生物學基礎(chǔ)究竟是什么？是右撇子的壓倒性優(yōu)勢因人類文化而得以強化，還是純粹是遺傳基因的產(chǎn)物？英國圣安德魯斯大學遺傳學家西爾維亞·帕拉奇尼說：“我們對偏手性現(xiàn)象知之甚少，無法科學地解釋這一現(xiàn)象?！迸晾婺嵴趯ふ抑С秩祟愑檬至晳T的基因。
偏手性的進化根源
偏手性等功能性不對稱現(xiàn)象，是脊椎動物進化的一個重要部分，既然它如此普遍，無處不在，那就必定有它的重要意義。
最近科學家對于偏手性的進化根源有了一些很有趣的發(fā)現(xiàn)，不是來自于對人類偏手性的研究，而是對其他動物行為和大腦的觀察。一度曾被認為是人類獨有的偏手性特性，可能也存在于其他物種的一些個體中，而在靈長類動物中可能還是相當普遍的。在靈長類動物的一些族群中，甚至有明顯的左手偏向性或右手偏向性。
2011年，美國埃默里大學的神經(jīng)科學家比爾·霍普金斯和他的同事在一項對近800只類人猿的研究中發(fā)現(xiàn)，在需要雙手完成的任務中，它們總會有一只手起主導作用，而另一只手起輔助作用，大猩猩、黑猩猩和倭黑猩猩通常是右撇子，而紅毛猩猩則普遍偏愛使用左手。2012年，霍普金斯和其合作者研究發(fā)現(xiàn)，中國的四川金絲猴族群中絕大多數(shù)都是左撇子。
過去幾十年里，霍普金斯和他的合作者提供了強有力的證據(jù)表明，黑猩猩表現(xiàn)出明顯的身體偏側(cè)性，它們更喜歡動用某一側(cè)身體?；羝战鹚乖趯θ︷B(yǎng)黑猩猩的研究中發(fā)現(xiàn)，右手性者占60%～70%。最近對黑猩猩大腦的掃描顯示，其對應的半邊大腦也呈偏側(cè)性，與高度復雜人類的大腦相類似，其偏手性與相對一側(cè)大腦之間有著明顯的聯(lián)系?；羝战鹚拐f：“我認為黑猩猩為我們提供了一種有趣的比較，它們在生物學、基因、認知和解剖學上都大量顯示了與人類的同源性。”
從人類的靈長類近親身上，我們可以更好地看到人類偏手性的進化根源。因為與人類不同的是，靈長類動物的行為較少受到社會文化和社會學習的影響，更多的是出于生物學的基本功能?；羝战鹚拐J為，靈長類動物的用手習慣不會受到社會和文化系統(tǒng)的影響，所以，從某種程度上說，對黑猩猩偏手性的研究，是思考或驗證生物系統(tǒng)對個體用手習慣影響的最簡便的途徑。
偏手性與大腦偏側(cè)性相關(guān)
美國亞特蘭大附近的耶基斯國家靈長類動物研究中心里，25歲的黑猩猩羅威娜用右手試圖從一個塑料管中取出花生醬，這顯然偏離了它平時慣用左手的典型行為（圖2、圖3）。黑猩猩的行為是純粹的模仿人類，還是它們有固有的偏手性傾向？
霍普金斯說：“羅威娜是個左撇子。”從耶基斯國家靈長類動物研究中心的瞭望塔上可以看到，這只25歲的黑猩猩用它的左手食指將塑料管中的花生醬挖出來?；羝战鹚箤α_威娜和其他11只黑猩猩進行了長達11年的研究，試圖確定靈長類動物是否也有左右手偏向性，如果有，它們是否像人類一樣，也習慣于用右手。
霍普金斯發(fā)現(xiàn)，羅威娜很快就換用右手食指開始刮塑料管里的花生醬，這顯然很不尋常。羅威娜的行為說明，非人類的動物中的偏手性現(xiàn)象是一個復雜的問題。在其他黑猩猩偏手性測試任務中，羅威娜通常都用左手，包括模仿野生黑猩猩在野外用樹枝工具“釣”白蟻的動作。
加拿大阿爾伯塔大學進化生物學家帕爾默認為，霍普金斯的觀察僅僅證明黑猩猩擁有模仿人類的能力。靈長類動物素以模仿其他生物，向其他生物學習而著名。圈養(yǎng)黑猩猩群體中普遍使用右手偏向性可能是飼養(yǎng)環(huán)境導致的。
但霍普金斯相信他的觀察結(jié)果：他的圈養(yǎng)黑猩猩研究確實顯示它們擁有與人類一樣偏向右手的用手習慣。他說，如果說模仿是導致這種偏向性的驅(qū)動力，其比例應該更接近人類90%的右手偏性。他說：“如果是受人類經(jīng)驗和人類環(huán)境的影響，黑猩猩群體中應該是以右撇子為主，但我們并沒有發(fā)現(xiàn)這樣的結(jié)果?！?/p>
霍普金斯和其他研究人員還發(fā)現(xiàn)，野生黑猩猩使用工具的偏手性，根據(jù)任務的不同有很大區(qū)別。例如，某些黑猩猩群體捉白蟻時主要用左手，而其他野生黑猩猩在蘸螞蟻吃時似乎更喜歡用右手。這種矛盾的結(jié)論來源于野生靈長類動物，他認為這是因為實驗范圍較小，或?qū)嶒炄蝿赵O(shè)置涉及用到雙手，導致數(shù)據(jù)結(jié)果可能模糊不清。
大約10年前，霍普金斯用核磁共振等技術(shù)對有明確偏手性傾向黑猩猩的大腦結(jié)構(gòu)和功能進行研究后發(fā)現(xiàn)，耶基斯黑猩猩群體中，右撇子與左撇子的大腦皮層中央前回區(qū)域明顯不同。具體點說，傾向于用右手來完成從塑料管中挖取花生醬的黑猩猩，它們大腦左半球的手部運動區(qū)的腦回比較突出，而左撇子黑猩猩的右半大腦的手部運動區(qū)的腦回更為顯著（圖4）。
最近霍普金斯發(fā)現(xiàn)，黑猩猩的偏手性傾向體現(xiàn)在它們的交際手勢上，如鼓掌或向飼養(yǎng)員伸手要食物，其用手偏向性在兩側(cè)大腦前額下回也有體現(xiàn)，這個區(qū)域相當于人類大腦的語言產(chǎn)生區(qū)域—布洛卡區(qū)域。研究發(fā)現(xiàn)，用右手做手勢的黑猩猩姿勢左前額下回更發(fā)達，而主要用左手做手勢的黑猩猩右半側(cè)腦回更明顯。
霍普金斯認為，偏手性可能正是大腦偏側(cè)性的副產(chǎn)品，隨著靈長類動物的進化，這種偏側(cè)性越來越明顯。而隨著靈長類動物的大腦越來越發(fā)達，左右兩部分大腦之間的連接則變得相對較弱，也就是說，胼胝體——連接兩半球的神經(jīng)纖維，未能跟上大腦的發(fā)展速度。大腦兩半球之間的溝通相對變得較少，較發(fā)達的一側(cè)大腦需要承擔更多的任務。霍普金斯認為，在這種情況下，偏向于左手或右手的傾向性越來越明顯，最終導致出現(xiàn)偏手性現(xiàn)象。
研究人員普遍認為，人類大腦的獨特之處在于其兩大腦半球的分工不同，語言功能通常由左側(cè)大腦半球負責，而空間識別能力和面部感知能力等認知功能，通常是右半球更具優(yōu)勢。黑猩猩大腦成像研究顯示，黑猩猩也存在與人類相類似的大腦兩半球差異，這是一個有趣的新發(fā)現(xiàn)。
偏手性與基因的關(guān)系
如果偏手性是靈長類動物內(nèi)在的一種固有特性，并可追溯到智人登場之前，那么它很可能寫在了人類和我們的靈長類近親的基因內(nèi)。霍普金斯對黑猩猩大腦不對稱的研究結(jié)果表明，基因很可能是黑猩猩，甚至可能是人類偏手性的內(nèi)在原因?；羝战鹚拐f：“現(xiàn)在有相當有力的證據(jù)顯示，個人用手習慣的差異很可能是出自于遺傳因素，但這些特定基因是什么，我們還一無所知?！?/p>
關(guān)于偏手性的遺傳基礎(chǔ)的另外一些證據(jù)來自于人類進化的研究。在一項初步研究中，北愛爾蘭貝爾法斯特女王大學的心理學家彼得·海帕利用超聲波發(fā)現(xiàn)了人類胎兒的一些有趣的現(xiàn)象。12周的胎兒更喜歡動右臂而不是左臂，15周的胎兒更喜歡吸吮右手拇指。海帕說：“在這個胎兒時期，運動不是由大腦控制的，而是由遺傳控制，但這種控制出自何處，我們還并不清楚?！?/p>
2014年，蘇格蘭圣安德魯斯大學的帕拉奇尼和她的團隊設(shè)計了一個測試偏手性的實驗，對700多名分別有著左右手習慣的受試者進行了用手速度和準確性的任務測試，發(fā)現(xiàn)了與用手習慣有著最強聯(lián)系的變異基因PCSK6，該基因同時也與決定身體組織其他結(jié)構(gòu)和器官方向的酶有著聯(lián)系。帕拉奇尼認為，偏手性與包括左右大腦在內(nèi)的身體不對稱現(xiàn)象有著相同的生物學機制，可能屬于同一類基因。因此，協(xié)調(diào)其他生理不平衡的生物學機制，是揭開偏手性之謎最有可能的途徑，例如，心臟長在身體的左邊，肝臟長在身體的右邊等。她說：“我相信控制偏手性的基因有許多也參與了對身體結(jié)構(gòu)不對稱的控制?！?/p>
但仍有許多人認為，偏手性可能不是由基因直接控制的，否則何以解釋某些個體或某些群體中的左撇子與右撇子之分呢？
加拿大卡爾加里大學的遺傳學家弗雷德·比德爾用實驗作了一個有趣的解釋。他的實驗室老鼠顯示個體的左右手偏向性，但并沒有形成群體性的偏手性傾向，左撇子與右撇子的比例各占一半。比德爾發(fā)現(xiàn)，使用專門設(shè)計的動物飼養(yǎng)室，強制訓練它們使用某個特定的爪子來獲取食物，可以讓嚙齒動物群體中的絕大部分都成為左撇子或右撇子；因基因變異導致學習能力和記憶能力較強的老鼠，在專門訓練偏手性的特定環(huán)境中，更容易變成左撇子或右撇子。比德爾認為，實驗表明，真正決定群體偏手性傾向的是其背后的學習基因，而不是直接的基因編碼決定了群體中占主導地位的偏手性傾向。
他認為，偏手性可能只是因環(huán)境因素導致動物使用某只手的可能性超過另一只手，而產(chǎn)生的一種意想不到的結(jié)果。這種前期傾向性，通過人們的學習和記憶能力，以及鼓勵孩子們用右手寫字等社會規(guī)范的影響得到進一步強化，比德爾認為，由此形成我們所看到的事實：人類群體中右手性和左手性之比為9：1。
至此，是什么原因?qū)е庐a(chǎn)生人類偏手性的問題還遠未解決，偏手性進化理論為科學家普遍接受，該理論認為偏手性的起源可追溯到遠在智人出現(xiàn)之前遙遠的過去。研究人員通過對一些動物個體和群體的偏手性現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)這些動物的“左右爪偏好”與大腦功能和大腦解剖學上的不對稱、行為上的不對稱有著相當密切的聯(lián)系。對我們的靈長類近親的研究支持了科學家的一些假設(shè)，同時發(fā)現(xiàn)了其他動物中更多類似的偏手性現(xiàn)象。
進化心理學家彼得·麥克奈拉格說：“對脊椎動物進化調(diào)查得越多，偏手性等功能不對稱現(xiàn)象就愈顯其重要性。如果偏手性無處不在，顯然它的重要性也是不言而喻的?！?/p>
動物中的“左撇子”與“右撇子”
近年來對其他哺乳動物的一些研究結(jié)果，對偏手性是人類獨有特性的說法提出了挑戰(zhàn)，研究人員發(fā)現(xiàn)動物王國普遍存在整個的手、腳、鰭或爪子的偏手性現(xiàn)象。同時在其他一些動物中還存在著一些奇特的偏側(cè)性傾向：小雞崽一般用右眼尋找食物；幼鯨喜歡跟隨在母親的右邊；用一個氣球覆蓋在蟾蜍的腦袋上，這個倒霉的家伙通常會試圖用右前肢將討厭的氣球從腦袋上給弄下來；如果仔細觀察一下澳洲鸚鵡，就會發(fā)現(xiàn)它抓取食物以及將食物遞送到嘴里時，通常用的都是左邊的爪子。
科學家發(fā)現(xiàn)，螞蟻也有行為偏側(cè)性。英格蘭布里斯托爾大學的研究人員發(fā)現(xiàn)，如果將螞蟻放置在迷宮或新巢里，在探索陌生環(huán)境時，螞蟻幾乎總是向左轉(zhuǎn)彎。研究人員不知道為什么螞蟻會偏愛左邊，而不是右邊，但他們有一些假設(shè)，比如：在迷路或被困時，始終堅持一個方向，是找到出口脫困的最好辦法；或者另一種可能是：螞蟻的基因設(shè)置讓其偏向于向左轉(zhuǎn)彎；研究小組還有一種假設(shè)認為，螞蟻可能使用左眼警惕捕食者，而用右眼來導航。
研究人員認為，對昆蟲偏側(cè)性行為生物學基礎(chǔ)的研究，可以為包括人類在內(nèi)的更復雜動物的相似行為提供更多線索。
“左撇子”袋鼠
你若與袋鼠舉行一場拳擊比賽，可要當心它的左鉤拳。有袋動物通常是左撇子，它們習慣于用“左手”——哦，不對，是用它們的左爪子。
袋鼠似乎有著群體一致性的偏手性行為。俄羅斯學者馬拉什契夫花了18周時間穿行在澳大利亞的野外，精心拍攝了數(shù)十種野生袋鼠和沙袋鼠日常行為的錄像，無論是拔草進食，還是抓撓鼻子，大部分袋鼠都傾向于使用左上肢。東部灰袋鼠和紅袋鼠這兩種袋鼠在收集食物和梳理毛發(fā)時用的也是左爪子，但沙袋鼠有一個例外，它們四肢著地進食時是左右爪子通用的，并沒有明顯的偏側(cè)傾向性。
對某些種類的袋鼠和沙袋鼠如何進化成為“左撇子”的研究，可以幫助科學家更好地理解人類是如何進化到如今普通使用右手習慣的。像我們一樣，袋鼠也是直立雙足行走的，它們的行走方式和用手偏好之間的聯(lián)系可能不僅僅是一種巧合。偏手性的起源備受爭議，但新的研究發(fā)現(xiàn)表明，直立姿勢是偏手性進化的一個關(guān)鍵。
兩足行走似乎是向偏手性進化的一個觸發(fā)因素，后肢站立可以騰出前肢，按自己的喜好擁有更多的行動自由度。
袋鼠研究顯示了直立姿勢與偏手性之間的聯(lián)系，悉尼動物園對樹袋鼠的行為觀察也證明了這一點。生活在樹上的樹袋鼠，四足行走的時間遠多于直立行走，它們?nèi)粘；顒又凶笞陀易Χ加?，沒有明顯的偏向性。
為什么袋鼠用左爪而不用右爪仍是一個謎。據(jù)馬拉什契夫猜測，這種偏向性可能是進化過程中的一種隨機演化，大腦中某種可向左亦可向右的進化選擇了向左。有袋動物的大腦與我們?nèi)祟惖拇竽X是完全不一樣的，它們?nèi)鄙偃祟愡B接左右大腦半球的叫作胼胝體的神經(jīng)纖維束，但偏手性與大腦結(jié)構(gòu)特定元素之間的聯(lián)系還需要進一步的研究。
維也納大學認知生物學家費奇希望，袋鼠研究能夠促使科學家更多關(guān)注和研究其他非靈長類動物的偏手性現(xiàn)象，包括袋獾、考拉熊和數(shù)以百計的其他有袋動物。他說：“偏手性的研究與爭議主要集中于靈長類動物，而對于其他許多動物的偏手性現(xiàn)象我們知之甚少，通過觀察這些被忽略的動物群體，我們也許可以了解到更多的東西?！?/p>
小知識
人類曾被認為是唯一有偏手性傾向的物種，據(jù)估計，每十人中就有九人是右撇子。一些研究表明，至少從尼安德特人時開始，這一比例一直未有多少改變。一些生物學家試圖將我們的偏手性現(xiàn)象與人類大腦的不對稱聯(lián)系起來，例如，之前的一些研究認為，偏手性的進化與大腦語言中樞的進化相關(guān)，這符合一些觀測結(jié)果：90%的右撇子，控制他們右手動作的左半球大腦同時也是大腦語言中樞所在地。但奇怪的是，有70%左撇子的語言中樞也在左半球大腦。
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