它們?yōu)楹闻獊G了自己的大腦

孝文

你可能想象不到，一些極為簡單的動物已經(jīng)成功“擺脫”了它們的大腦，例如海綿，因?yàn)榇竽X對它們的生存來說沒有任何作用。擺脫對大腦的依賴，可能就是它們繁衍至今的關(guān)鍵所在。

科學(xué)家對此的解釋是，“如果你坐在海床上，只濾食從你身旁流過的食物，你就不需要一個(gè)大腦。在這種情況下，大腦的存在是對能量的一種浪費(fèi)，你無法讓身體保持所需的能量水平?！?img src="https://cimg.fx361.com/images/2017/03/23/kxdz201508kxdz20150811-1-l.jpg" style="">

無腦或是生存優(yōu)勢

海綿不會思索生命的意義這樣的哲學(xué)命題，但從某種程度上說，它們的生存能力超過我們?nèi)祟?。這個(gè)神奇的家族已經(jīng)在地球上生存繁衍了數(shù)億年之久，利用多孔的身體吸取海床上的營養(yǎng)物質(zhì)存活。它們是一種極為簡單的動物，在我們?nèi)祟惪磥硪呀?jīng)簡單到可笑的程度。更令人感到驚奇的是，海綿沒有大腦，甚至沒有任何神經(jīng)細(xì)胞，但它們?nèi)曰畹煤煤玫摹?/p>

無腦可能是海綿的一個(gè)生存優(yōu)勢，是長時(shí)間的進(jìn)化讓它們放棄了大腦。一些科學(xué)家認(rèn)為它們一度擁有大腦或者至少擁有一個(gè)與大腦非常接近的器官，但隨著時(shí)間的推移，它們擺脫了大腦。海綿并不是唯一一種沒有大腦的動物。對我們?nèi)祟悂碚f，大腦是一個(gè)必需品，但對于一些動物來說，沒有大腦反而生存得更好。

大腦是無數(shù)神經(jīng)細(xì)胞的集合體。雖然很多生物并沒有真正的大腦，但它們擁有一張“神經(jīng)網(wǎng)”，遍布身體各處。然而，海綿連這樣一張“網(wǎng)”也沒有。

這到底是怎么回事呢？

祖先或有神經(jīng)細(xì)胞

英國倫敦大學(xué)國王學(xué)院的弗蘭克·希爾斯認(rèn)為，遠(yuǎn)古時(shí)代的海綿也擁有神經(jīng)細(xì)胞。在2010年發(fā)表于《大腦、行為和進(jìn)化》雜志的一篇論文中，希爾斯提出了一種觀點(diǎn)，認(rèn)為海綿在隨后的進(jìn)化中放棄了神經(jīng)細(xì)胞。實(shí)際上，出現(xiàn)這種“進(jìn)化損失”的動物并不只有海綿。很多動物都在漫長的進(jìn)化中失去了在我們看來至關(guān)重要的器官。例如，生活在漆黑洞穴中的甲殼類動物在進(jìn)化中失去了眼睛。

系統(tǒng)發(fā)育學(xué)研究發(fā)現(xiàn)了海綿失去大腦的重要證據(jù)。這種研究致力于揭示所有不同動物種群之間的關(guān)系。研究人員繪制了所謂的“生命樹”，就像一張家系圖，用來表示這種關(guān)系。科學(xué)家長久以來一直認(rèn)為海綿是其他所有現(xiàn)世動物的“姊妹群”，很久以前，它們與海綿分道揚(yáng)鑣，走向各自的進(jìn)化之路。這也就意味著在所有現(xiàn)世動物中，海綿是與動物祖先最為接近的。但是，后來的研究發(fā)現(xiàn)顛覆了這種觀點(diǎn)。

2008年《自然》雜志刊登的研究論文提出了一種觀點(diǎn)并引發(fā)學(xué)者間的混戰(zhàn)。研究人員對很多生物的基因片段進(jìn)行分析，其中包括櫛水母和側(cè)腕水母。這些動物取代海綿，被認(rèn)定是其他所有動物的“姊妹群”，是動物祖先的最佳代表。不過，櫛水母擁有復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)。這意味著它們的祖先——一定也是海綿的祖先，可能也擁有這種系統(tǒng)。如果事實(shí)如此，海綿一定在進(jìn)化之路的某個(gè)節(jié)點(diǎn)失去了神經(jīng)系統(tǒng)。

神經(jīng)系統(tǒng)或是累贅

擺脫大腦似乎是一個(gè)錯(cuò)誤的決定，海綿為何要做出這樣一個(gè)決定呢？那是因?yàn)榇竽X會消耗大量能量，比如人類的大腦，會消耗20%的能量。海綿是動物家族的覓食高手，它們過濾海水，只吸取其中的營養(yǎng)物質(zhì)。對于它們來說，神經(jīng)系統(tǒng)可能是一個(gè)累贅。希爾斯表示：“如果你坐在海床上，只濾食從你身旁流過的食物，你就不需要一個(gè)大腦。在這種情況下，大腦的存在是對能量的一種浪費(fèi)，你無法讓身體保持所需的能量水平?！?/p>

海綿并不是唯一一種失去或者簡化神經(jīng)系統(tǒng)的生物。一些寄生蟲與它們的近親相比，也失去了原有的復(fù)雜性，其中包括吸蟲。吸蟲只擁有非常基本的神經(jīng)細(xì)胞。希爾斯認(rèn)為，“一種可能的假設(shè)是，寄生這種生活方式讓它們無需擁有一個(gè)復(fù)雜的大腦?！焙＞d的近親絲盤蟲也是一種非常簡單的動物，同樣沒有神經(jīng)系統(tǒng)。海鞘在一生之中會不斷簡化它們的大腦，海鞘幼蟲擁有發(fā)育良好的大腦，然而一旦它們在海床上定居并發(fā)育成年后，大腦便走向退化。不過，人們不相信這些動物完全失去了神經(jīng)細(xì)胞或大腦。

但是，美國神經(jīng)學(xué)家勒尼德·莫洛茲卻認(rèn)為，海綿從來就沒有過神經(jīng)細(xì)胞，理由是它們不需要，它們的祖先也是如此。

大腦進(jìn)化不止一次

在現(xiàn)世動物的祖先沒有神經(jīng)系統(tǒng)之時(shí)，櫛水母為何進(jìn)化出如此復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)？莫洛茲給出的答案是，大腦的進(jìn)化不止一次。在2013年對櫛水母基因組完成測序之后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它們擁有非常獨(dú)特的基因。莫洛茲用“好似外星生物”來形容櫛水母，“它們的分子結(jié)構(gòu)與地球上的其他動物截然不同?！辈恢喂剩鼈冞M(jìn)化出了神經(jīng)系統(tǒng)。莫洛茲說：“大自然用事實(shí)告訴我們，形成神經(jīng)細(xì)胞的方式不止一種。我們可以采用完全不同的原則設(shè)計(jì)神經(jīng)細(xì)胞。大自然要比我們認(rèn)為的更富有革新性?！?img src="https://cimg.fx361.com/images/2017/03/23/kxdz201508kxdz20150811-4-l.jpg" style="">

器官不止一次進(jìn)化早有先例。眼睛等器官在很多動物身上都經(jīng)過數(shù)次進(jìn)化，比如章魚的眼睛就與人類的眼睛截然不同。莫洛茲表示這說明不止一次進(jìn)化出復(fù)雜結(jié)構(gòu)的可能性是存在的。2015年3月，在英國倫敦舉行的皇家學(xué)會會議上，科學(xué)家就海綿展開討論。莫洛茲和希爾斯觀點(diǎn)不同，都有相關(guān)研究的支持并且都堅(jiān)信自己是正確的。但是，科學(xué)家尚未找到確切答案。

化解這場爭論并不是一件容易的事情?？茖W(xué)家需要找到高品質(zhì)的早期海綿和櫛水母的化石，以確定它們的祖先是否擁有大腦。無論是哪一種情況，無腦的海綿都在提醒我們，有關(guān)進(jìn)化的一個(gè)所謂“標(biāo)準(zhǔn)理論”是錯(cuò)誤的。我們很多人認(rèn)為進(jìn)化是一個(gè)從簡單到復(fù)雜的過程，簡單的生物逐漸進(jìn)化成復(fù)雜的生物。這種觀點(diǎn)并非始終成立，某些生物沿著相反的方向進(jìn)化，還有一些生物在長達(dá)數(shù)百萬年時(shí)間里不發(fā)生任何改變。海綿就是一個(gè)最好的例子，它們沒有思想，沒有可供它們進(jìn)行思考的大腦，但它們?nèi)栽诘厍蛏仙媪藬?shù)億年之久。它們不需要讓自己變得更復(fù)雜，智商對它們的生存沒有太大意義。