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人类超越进化趋势,破解大脑大小之谜

本站发布时间:2024-07-09 19:55:00

发表在《自然生态与进化》杂志上的一项研究显示,体型最大的动物的大脑并没有相应地变大,而人类却与这一趋势背道而驰

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

相对于体型而言,更大的大脑与智力、社会性和行为复杂性有关——人类进化出了异常大的大脑。新的研究表明,体型最大的动物的大脑并没有相应地变大,这挑战了人们长期以来对大脑进化的看法

雷丁大学这项研究的主要作者Chris Venditti教授说:“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。”

超越寻常

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,这使研究人员能够识别出违反规则的物种——挑战规范的物种

在这些异常值中,包括我们自己的物种智人,它的进化速度是所有其他哺乳动物物种的20多倍,形成了当今人类特有的巨大大脑。但人类并不是唯一一个抵制这一趋势的物种

所有哺乳动物组都表现出了快速的变化——无论是大脑大小变小还是变大。例如,蝙蝠刚出现时大脑大小迅速缩小,但随后相对大脑大小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

有三组动物的大脑大小变化最为明显:灵长类、啮齿类和食肉动物。在这三组中,大脑的相对大小有随时间增加的趋势(“马什-雷特规则”)。这并不是像以前认为的那样,在所有哺乳动物中都普遍存在的趋势

同样来自雷丁大学的这项研究的合著者Joanna Baker博士说:“我们的研究结果揭示了一个谜。在体型最大的动物身上,有某种东西可以防止大脑变得太大。这是否是因为超过一定大小的大脑太大,维护成本太高,还有待观察。但我们也在鸟类身上观察到了类似的弯曲,这种模式似乎是一种普遍现象——导致这种‘奇怪的上限’的原因适用于生物学截然不同的动物。”

More information: Chris Venditti et al, Co-evolutionary dynamics of mammalian brain and body size, Nature Ecology & Evolution (2024). DOI: 10.1038/s41559-024-02451-3

Journal information: Nature Ecology & Evolution

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