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爱吃水果所以脑容量大?这也不是愚人节玩笑

如果你问生物学家,是什么使得灵长类动物与众不同,他们会异口同声地大呼:你也不瞅瞅它们的脑子有多大!脑容量一大,不管是蛛猴还是人类,灵长类动物个个都化身为使用工具的高手,过上了复杂的社群生活,找食物更是不在话下。不过,至于为什么灵长类动物能够进化出这么大的脑子,则是众说纷纭,莫衷一是。近日,纽约大学科研人员发表的一篇论文又给出了一个神结论:脑容量大其实是拜水果所赐。该研究成果发表在Nature Ecology & Evolution 上。

灵长类动物脑容量较大。图片来源于网络


“这篇论文非常有价值。”哈佛大学生物人类学家Richard Wrangham给出了这样的评价。过去20年,很多科学家认为灵长类动物之所以进化出大脑袋是为了满足生活在较大群体之中的需要,其中一个比较有代表性的理论就是“社会脑假说”。根据该假说,灵长类动物的大脑承担着适应环境和进化的使命,为了适应进化过程中的环境,大脑必须有效地解决面临的各种任务或与生存相关的问题。然而,纽约大学研究者的这项新研究则认为,其实更值得关注的应该是饮食和其他生态因素。此言一出,反对之声不绝于耳。一些科学家认为,尽管营养丰富的饮食有助于进化出较大的脑子,但把它拔高为一种重要的选择性压力,实在是有点勉强。牛津大学进化心理学家、“社会脑假说”首倡者之一Robin Dunbar就表示,该论文作者在比较饮食与社交生活时,就好像“拿苹果去和橘子比”。


事实上,该研究论文第一作者(也是通讯作者)Alex DeCasien一开始并没有想过要卷入这个数十年来争议不断的议题。作为纽约大学的生物人类学方向的博士生,DeCasien本打算研究的问题是:与那些滥交的灵长类动物相比,奉行一夫一妻制的灵长类动物的脑容量是大一些还是小一些。于是,她收集了140多种灵长类动物的食谱和社群生活的数据,看看究竟是什么与脑子的大小有关。然而,让DeCasien大跌眼镜的是,研究结果表明这些动物的性生活状态与其脑子的大小无甚关联,看起来真正有关系的反而是:它们吃的是啥?是水果还是叶子?

Alex DeCasien。图片来源:New York University


在Dunbar看来,DeCasien等人的研究结果倒没有把他吓一大跳,他说:“脑子大不大,吃什么东西还是有影响的。”对于叶子来说,其营养成分被厚厚的细胞壁所包裹,要耗费不少时间和能量去打破这些壁垒。于是,吃叶子的灵长类动物往往不得不休息几个小时,耗费能量去努力消化这些食物。与之形成鲜明对比的是,吃水果省事多了,这类食物好消化,而且能量满满。结果便是,对于灵长类动物来说,能量一多,脑子变成了主要受益者。


好了,看来一切OK。但对Dunbar来说,一个关键问题是:为何这些能量被用来促成更大的脑容量,而非促进身体其他器官的发展?Dunbar认为,之所以会这样,得拜灵长类动物复杂的社群生活所赐。对于灵长类动物而言,大伙儿抱成团固然有利于抵御捕食者;但另一方面,也意味着它们不得不应对复杂的社群联系。对这些联系的认知需求,促使它们把水果提供的额外能量用于发展更大的脑子。这样看来,饮食的改善其实是为应对进化需求创造了有利条件。因此,就脑容量而言,Dunbar的观点是:“对于饮食和社会性而言,它们之间并非有你无我的关系,而是互为依托,互为补充。”


不过,DeCasien考虑的则是另一种可能性,使得吃水果成为了驱动力。她表示,比起吃叶子,吃水果对认知能力的要求要高得多。叶子到处都有,但要找到美味的水果,那就得费一番力气了,必须要具备一定的搜索能力。而且,不少水果还有刺什么的保护着,想吃到嘴里并不容易,不借助工具很难搞定。因此,在DeCasien看来,吃水果的灵长类动物不得不发展出较大的脑容量,以应对错综复杂的觅食问题。这种情形下,社群生活就基本上没多大关系了。

图片来源于网络


DeCasien承认,答案很难用非彼即此来给出。较好的饮食可能极大推动了灵长类动物脑容量的增长,使之开始能适应较复杂的社群生活;而社群生活对认知能力的需求,又进一步促进了其发展。“所以不能孤立地看待这个问题。”DeCasien表示。


Wrangham认为吃水果、改善饮食使得脑容量增大变得可能,但谈不上是驱动力。不过他也认可这样一种观点:饮食与进化之间关系甚密,尤其是对人类而言。他说:“学会把食物(特别是肉食)煮熟后再吃,使得人类进入了一个崭新的阶段。”在他看来,本研究真正重要的地方是:它支持饮食与认知能力有关,并促使人类重新思考饮食在进化中所扮演的角色。


原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):

Primate brain size is predicted by diet but not sociality

Nat. Ecol. Evol., 2017, DOI: 10.1038/s41559-017-0112


本文编译自:

http://www.sciencemag.org/news/2017/03/eating-fruit-fuels-bigger-brains-primates


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