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人的腦子為什麼那麼大？

102/12/31 17319

王道還｜中央研究院歷史語言研究所助理研究員

我們都知道人與非洲的兩種黑猩猩來自同一個祖先，直到600萬年前才走上獨立演化的道路。我們也知道黑猩猩非常聰明，有很複雜的社會生活、極類似人的情緒。可是黑猩猩的腦量比人類小多了，大約只有人的1／3，不然，到底誰才是萬物之靈，就難說了。

為什麼人類擁有那麼大的腦子？這不僅是個演化之謎，也是生理之謎。因為腦子是非常消耗能量的器官，擁有一個很大的腦子，必須攝取大量的能量。成人腦子的質量占體重的2％，但是每日攝取的能量，1／4～1／5是腦子消耗掉的。剛生下的孩子，腦子消耗的能量更大，占攝取量的65％。也就是說，巨大的腦子不但是個很大的生存負擔，更加重了生殖成本。

關於這個問題，直到現在，1995年問世的「耗能組織假說」仍是最流行的解釋。根據這個假說，哺乳類體內有許多器官都非常耗能，不只是腦子。但是只有消化器官（肝胃腸）的質量與腦量有消長的關係。人的腦子很大，是因為消化器官變小了。

那麼人的消化器官為什麼變小了？學者推論，大約在250萬年前，人類的食性改變了。因為人類會製作石器，砸開獸骨，取出骨髓吃；那可是富含脂肪的高品質食品。高品質食物降低了消化器官的工作負擔，改變了身體的能量收支，產生了盈餘能量，為腦子擴張提供了機會。根據化石證據，人的腦容量的確是從那時開始逐漸膨脹的。

耗能組織假說還影響了因應肥胖問題的策略。巴西的一個研究團隊甚至主張，肥胖問題是高脂高糖的現代食物造成的—因為我們的胃腸太容易消化那些現代食品了。因此就能量需求而言，我們的胃腸應進一步縮減—不妨動手術縮減。

不過，最近瑞士蘇黎世大學人類學博物館的專家，蒐集了100個哺乳類物種的詳細解剖學數據，包括25種靈長類，卻無法證實消化器官與腦子有消長關係。也就是說，耗能組織假說可能不是生物學通則，不能據以推論人類演化出巨大腦子的條件。他們反而發現：對於大部分哺乳類，身體脂肪組織的含量與腦量有消長關係。其中的生物學原理可能是：身體儲存脂肪是以生理機制對抗飢餓；擁有一個巨大的腦子，無異以認知能力對抗飢餓。因此，腦子大的物種不必在身體裡堆積太多脂肪。

而人類能夠演化出巨大的腦子，還應該考慮人類的體質與行為特徵所創造的適應脈絡。一方面，人類的直立體態是個節能機制；緩慢的發育模式也降低了平均能量需求。另一方面，人類製作工具、利用火，能夠從食材中榨取更多營養與熱量；人類生活在社群中，合作的習性確保了熱量供應的穩定，分擔了養育子女的責任。人類巨大的腦子是在這個複雜的因果關係網絡中演化出來的。

資料來源

《科學發展》2012年1月，469期，78 ~ 82頁

大腦(44) 科發月刊(5221)

人的腦子為什麼那麼大？

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