為何只有人類有發(fā)達(dá)的大腦？

《人類之旅：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，開發(fā)出越來越先進(jìn)的刀刃、手斧、燧石與灰?guī)r工具，并創(chuàng)造出藝術(shù)作品。

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

大腦擴(kuò)張

人類的大腦極為特殊：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。在過去600萬年中，人類的大腦體積提升了3倍，這主要發(fā)生在距今20萬～ 80萬年前，遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于智人的出現(xiàn)。

為什么人類的大腦功能在人類物種的歷史上擴(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。如果像人類這樣發(fā)達(dá)的大腦對(duì)生存確實(shí)有無可爭(zhēng)議的好處，為什么其他物種在數(shù)十億年的演化中沒有發(fā)展出類似的結(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、鳥類、魚類、哺乳類和爬行類）、頭足動(dòng)物（烏賊、章魚和魷魚等）的眼睛在演化，某些無脊椎動(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，而非來自共同祖先的已有特性，這一現(xiàn)象被稱為趨同演化。如昆蟲、鳥類和蝙蝠的翅膀的發(fā)展，魚類（如鯊魚）和海洋哺乳動(dòng)物（如海豚）有著適應(yīng)水下生活的類似體形等。

顯然，不同物種通過不同方式獲得了類似的有益特征，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、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母親的產(chǎn)道。

于是，人類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)過多年的調(diào)適才能成熟。因此人類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，人類的大腦最初是如何發(fā)展起來的？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)假說認(rèn)為，人類大腦的演化源于人類物種遭遇的環(huán)境挑戰(zhàn)。

隨著氣候波動(dòng)以及周圍動(dòng)物種群的相應(yīng)變化，有更發(fā)達(dá)大腦的史前人類更擅長(zhǎng)找到新的食物來源，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)假說認(rèn)為在復(fù)雜的社會(huì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部，人們?cè)絹碓叫枰_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)。與之類似，勸說、操縱、奉承、敘述和取悅的能力都能帶來好處，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。

文化假說強(qiáng)調(diào)人類大腦吸收和儲(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)育幼童很重要的無形品質(zhì)，潛在的配偶可以通過其他可感知的特征，例如聰明、語言伶俐、反應(yīng)敏捷、具有幽默感等，來推斷此類品質(zhì)的存在。

演化循環(huán)

人類大腦的演化是人類獨(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，即采用越來越先進(jìn)的方法利用周圍的自然材料和資源。技術(shù)進(jìn)步反過來影響未來的演化過程，讓人類可以更成功地適應(yīng)變化的環(huán)境，繼續(xù)開發(fā)和利用新的技術(shù)。這是迭代與強(qiáng)化機(jī)制，帶來不斷高漲的技術(shù)浪潮。

特別是，有人認(rèn)為對(duì)火的掌握讓早期人類開始烹飪食物，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的好處。

具體來說，當(dāng)人類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；反過來，此類適應(yīng)過程又增進(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）