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人的腦子為什麼那麼大?

黑猩猩已經算是世界上最聰明的動物之一,但牠的大腦只有人類的1/3大。為什麼人類要擁有這麼大的腦呢?難道腦子越大,人就越聰明嗎?科學界嘗試提出不同的假說來解釋「腦大」原因。
 
 
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。
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