Nature子刊:最大的动物并没有按比例拥有更大的大脑,而人类恰恰相反

【字体: 时间:2024年07月10日 来源:AAAS

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  发表在《自然生态与进化》杂志上的一项新研究揭示,最大的动物并没有按比例拥有更大的大脑,而人类恰恰相反。

  

发表在《自然生态与进化》杂志上的一项新研究揭示,最大的动物并没有按比例拥有更大的大脑,而人类恰恰相反。

雷丁大学和达勒姆大学的研究人员收集了大约1500个物种的大脑和身体大小的庞大数据集,以澄清几个世纪以来围绕大脑大小进化的争议。

相对于身体而言,更大的大脑与智力、社交能力和行为复杂性有关——人类已经进化出了异常大的大脑。今天(7月8日,星期一)发表的这项新研究表明,最大的动物的大脑并没有按比例变大,这挑战了人们长期以来对大脑进化的看法。

雷丁大学的克里斯·文迪蒂教授是这项研究的主要作者,他说:“一个多世纪以来,科学家们一直认为这种关系是线性的,这意味着动物越大,大脑的大小就越大。”我们现在知道这不是真的。大脑和身体大小之间的关系是一条曲线,本质上意味着非常大的动物的大脑比预期的要小。”

杜伦大学的罗布·巴顿教授是这项研究的合著者,他说:“我们的研究结果有助于解决脑-体质量关系中令人困惑的复杂性。我们的模型很简单,这意味着以前详细的解释不再必要——相对大脑大小可以用一个单一的基础模型来研究。”

超乎寻常

这项研究揭示了所有哺乳动物的大脑和体型之间的简单联系,这使得研究人员能够识别出那些打破常规的物种——那些挑战常规的物种。

在这些异类中,包括我们自己的物种——智人(Homo sapiens),它的进化速度比其他所有哺乳动物都快20多倍,从而形成了今天人类特有的巨大大脑。但人类并不是唯一一个与这一趋势背道而驰的物种。

所有的哺乳动物群体都表现出了快速的变化——无论是朝着更小的大脑还是更大的大脑发展。例如,蝙蝠刚出现时,它们的大脑体积迅速缩小,但随后相对大脑体积的变化速度非常缓慢,这表明可能存在与飞行需求相关的进化限制。

有三种动物的大脑大小变化最明显:灵长类动物、啮齿动物和食肉动物。在这三组中,大脑的相对大小有随时间增加的趋势(“Marsh-Lartet规则”)。正如之前所认为的那样,这并不是所有哺乳动物的普遍趋势。

这项研究的合著者乔安娜·贝克博士也来自雷丁大学,她说:“我们的研究结果揭示了一个谜。在最大的动物中,有一些东西可以防止大脑变得太大。这是否因为超过一定尺寸的大大脑过于昂贵而难以维持,还有待观察。但当我们在鸟类身上观察到类似的弯曲时,这种模式似乎是一种普遍现象——导致这种‘好奇天花板’的原因适用于生物学非常不同的动物。”

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