@ 2014.08.26 , 21:23
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为了获得更大的脑容量,人类付出了发育缓慢的代价

和其他灵长类动物相比,人类是在长得太慢了——人类的幼年期和青年期是黑猩猩、长臂猿和猕猴的两倍。

为什么会这样?某种接受度较广但是很难验证的理论认为,儿童的大脑消耗了大量能量,本该送到身体其他部分的葡萄糖被转移到大脑,减缓了生长速度。现在研究人员用巧妙的方法证实了大脑耗能的假说。

此前有研究显示人类在婴儿和儿童阶段,身体静止时大脑消耗的能量占到总消耗的44%-78%。这么巨大的静态能量消耗是否导致了人类生长缓慢呢?为了得出答案,其中一种办法是对儿童成长的全阶段进行精准的脑部新陈代谢研究,但是目前没有研究可以做到这点。不过,发表在《美国国家科学院院刊》网络版上的一份最新研究通过综合过去三份研究的数据集,给出了一种验证该种假说的方法。

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首先研究人员使用了1987年一份研究中对36名年龄从婴儿到30岁的人的PET扫描成像图,对三个主要脑区的糖摄取进行估算,总结出糖摄取年龄趋势。随后为了计算不同年龄阶段整个大脑的糖摄取量差异,他们采集了400个年龄在四岁半到成年人之间的个体的脑体积和年龄数据,数据来自国家健康研究院的研究以及其他一些研究。最后,他们利用1978年采集的1000份婴儿至成人的脑重和体重数据将年龄与脑部糖分摄入与体型大小联系起来。

研究由位于伊利诺伊州的美国西北大学埃文斯顿分校的人类学者Christopher Kuzawa带头,研究人员发现只要脑部需要消耗大量能量,身体的生长速度就会减缓。比如说,四岁半到五岁是大脑糖分摄入最高的阶段——刚好是体重增加最缓慢的阶段。这明显证明在儿童时期大脑对能量的高需求代价就是身体生长缓慢。

瑞士苏黎世大学研究生物学方向的人类学家Karin Isler激动地表示:“这是非常非常酷的研究。研究用非常可信的方式显示出当人类是如何满足大脑生长所需要的能量需求的,那就是暂时延缓身体的生长速度。”

“Enpensive Tissue”假说由温纳–格伦人类学研究基金会的人类学家Leslie Aiello以及利物浦约翰摩尔斯大学的Peter Wheeler两人在1995年最早提出。虽然最初的假设和现在略为不同,当时科学家认为人类的大脑更大,但是消化系统却更小,所以才导致了发育缓慢,后来有研究显示除了这个原因还有别的机制在起作用。苏黎世大学的Isler和灵长类动物学家Carel Van Schaik认为能量较高的饮食会延缓生长和繁殖期的到来,但是一些能量消耗不高的运动方式却能有效填饱饥饿的大脑。

举个例子:
我们自己做饭,也吃肉,这样有助于热量摄入;
我们的生长过程很缓慢,繁殖期来的也较晚;
我们靠两足行走,比黑猩猩用四肢行走节约能量。

Isler说《美国国家科学院院刊》的研究就支持了大脑变大和生长延缓的假设。

这只是第一步,要论证这个假设,最理想的第二步过程是在其它灵长类身上观察是否会出现类似的发育推迟现象。这个就更难了。

本文译自 Science Mag,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 45+1

  1. 2523153

    也许这能解释妹子为什么会发胖

    [202] XX [14] 回复 [0]
  2. mike9527
    @3 years ago
    2523155

    也就是说发育的快的,脑容量就不足。怪不得大胸妹子都…..

    [170] XX [6] 回复 [0]
  3. 高山菌
    @3 years ago
    2523157

    所以小时候的大个子,都是没头脑?
    小个子都不高兴?

    [64] XX [0] 回复 [0]
  4. Ranger
    @3 years ago
    2523159

    那么现代人身材越来越高大,脑容量是不是缩水了呢

    [33] XX [7] 回复 [0]
  5. 2523160

    也解释了CPU为什么只有几两重但是却要买到一千多块~

    [78] XX [2] 回复 [0]
  6. 安静虫虫
    @3 years ago
    2523164

    更大的脑容量是为了开更大的脑洞

    [39] XX [2] 回复 [0]
  7. 彼得
    @3 years ago
    2523166

    也增加了变成脑残的风险…

  8. 2523167

    想想黑人,我就释然了,人家不需要脑子嘛,自然身体倍儿棒

    [34] XX [45] 回复 [0]
  9. 2523169

    四肢发达头脑简单原来是有根据的。

    [21] XX [0] 回复 [0]
  10. 格雷潘
    @3 years ago
    2523170

    浓缩的都是精华の理论支撑

  11. nrfflhbp
    @3 years ago
    2523181

    @kara: 抢我台词

  12. 2523205

    你小时候吃得再多也只能成为小胖子而非快速长大

  13. aficionado
    @3 years ago
    2523241

    有意思么 排名前二的都吐槽女性

    [8] XX [11] 回复 [0]
  14. 2523244

    前面的几则充斥着性别歧视、种族歧视的留言真无聊,更严格地说是可耻。

    [22] XX [16] 回复 [0]
  15. 2523247

    @Ranger: 不会的。现代人身材越来越高大是因为注意营养,而原始人、甚至古代人都根本没法关注这个。应该这么看:原始人和猿猴都处于经常营养不良的状态,所以原始人的身体优先保证大脑供应,身体长得就慢了。现代人营养充足,但数十万年的遗传不会改变,因此身体依然优先供应大脑,但剩下的营养多了,于是身体就长得高大了一点。

    [24] XX [1] 回复 [0]
  16. 冰叔
    @3 years ago
    2523260

    @James: 观点很新颖,我喜欢。。

  17. Rainey
    @3 years ago
    2523261

    @高山菌: 所以像我这种小学长得快,初中毕业前就不长个了的类型,高个子和巨大脑容量哪个也没摊上啊…亏死了…

    [13] XX [0] 回复 [0]
  18. 呵呵
    @3 years ago
    2523266

    所以现在生长迅速的都是蠢货

  19. 皇上
    @3 years ago
    2523284

    人类发育缓慢主要是由于直立行走,而不是脑容量过大而造成的。这应该早就成为普遍承认的观点了。人类由于直立行走所以骨盆变窄,所以人类的生产过程是动物中最为痛苦的。即便如此,为了保证能让后代更顺利的被生产出来,所有新出生的婴儿都是早产儿(这样比较小容易生下来),其头骨也是软骨状态可以被挤压,离开母体后头骨逐渐变硬。小鹿和小羊在刚出生的时候就可以行走,人类直到两岁的时候还不能正常行走。换句话说,人类把应该在母体中发育的部分推到了出生以后。

    [19] XX [3] 回复 [0]
  20. 2523305

    中国那句 浓缩就是精华。。。

  21. 地豆
    @3 years ago
    2523307

    小编你说我是猩猩!

  22. 2523348

    草!我又长高了

  23. bastian
    @3 years ago
    2523359

    最近正好在mooc上相关的课,我也来说说
    首先声明这种关于进化的问题每个历史/生物学家都有不同的看法,相信你自己相信的就可以啦
    从我听的课总结来说,人类从发现了火之后才开始了大脑的进化。在脑袋越来越大的同时,女性因为直立行走的关系,骨盆变窄,从而更难将脑袋大的孩子生出来(突然想到围裙妈妈)。那么怎么样才能好好生产呢,那就是早产,在胎儿的头还小的时候就产出。在进化过程中,那些需要更长时间孕育的婴儿都难产死了,留下的就是能越来越早出生的基因。所以我们其实就像一块烘培到一半的面包,剩下的一半要到生出来以后才能继续烘培。

    [17] XX [1] 回复 [0]
  24. bastian
    @3 years ago
    2523361

    这也是我们与别的动物不同的地方,小马刚出生不久就可以自己跑动,而我们刚出生时非常脆弱,这就是因为我们没有完全成熟。而这也使得我们人类可以拥有更大的学习潜力,从而我们的大脑也越来越发达。
    因此我个人赞同“不是我们生长缓慢,而是我们减少了在母体中发育的时间

  25. hahaho
    @3 years ago
    2523377

    斯嘉丽约翰逊新片Lucy即视感

  26. 霸王丸
    @3 years ago
    2523380

    @皇上: 前面的說法都蠻有道理的,但2歲還不能正常行走的是很少的吧。。。。。正常一般一歲左右開始學走路,2歲大部分已經能跑能跳了

  27. yaguza
    @3 years ago
    2523387

    楼上说人直立行走的导致骨盆变窄,新生儿提前结束体内发育的:为什么大型猫科动物和熊科刚出生的后代都是没有行走能力的呢?它们可都是四肢行走的。

    原因很简单,一切不适应生存的发育过程会被迅速淘汰。这里出生后的生存率其实是个很重要的原因。越是食物链上游的,越有出生小的后代的资本。在母体内生长和在体外生长各有利弊(对母体来说当然越早出生越好,以免影响自身运动觅食)。我们出生时相对体积已经不小了(和上述两科相比),但要比食草动物小。多半是因为我们的祖先在食物链的中游。人类目前的趋势是胎儿越来越大,一方面孕妇没有生存压力,同时生产巨大儿本身也无选择压力(剖腹产)。大婴儿对自然疾病的抵御能力自然更强,所以,估计人类的胎儿会越来越大。

    [12] XX [1] 回复 [0]
  28. 皇上
    @3 years ago
    2523394

    @霸王丸:
    是的,小孩在一岁时候就可以行走,在一岁半勉强可以跑。但是那时候骨头还是软的,肌肉力量和平衡机能也十分弱,所以我想表达的意思是完全独立的,可以在一定程度上逃避追猎者的奔跑。我用词有问题。谢更正

  29. 皇上
    @3 years ago
    2523395

    @bastian: 握爪

  30. 客卿
    @3 years ago
    2523411

    这是一种猜测。。。将这一理论转变为结论时,事情变味了。。。

  31. 2523473

    我们这有句话说:矮子脑筋多

  32. 2523522

    所以侏儒比较聪明?

  33. 挺风骚的大哥
    @3 years ago
    2523582

    让我想起了读高中的时候,有两个初二就长成的肉弹萝莉,好像是这么个理。

  34. 2523610

    站在这个理论的巅峰,小明傲视着苍茫大地芸芸众生。

  35. 弹药专家
    @3 years ago
    2523617

    照这么说,我们比白种人脑容量大咯

  36. 2523688

    “我们自己做饭,也吃肉,这样有助于热量摄入“
    原文不是说“自己做饭”的意思啦,是说把我们的食物烧熟了吃。这样能消化吸收的更多,能食用的食材品种也更广,所以能摄入更多能量

  37. 士大夫
    @3 years ago
    2523864

    这就是你选择奥青会形象大使的理由?

  38. 吉尼亚斯
    @3 years ago
    2523892

    凯恩斯表不服

  39. 摇旗呐喊
    @3 years ago
    2523929

    额,浓缩的都是精华?

  40. 迷路迷路
    @3 years ago
    2523956

    所以胸大无脑,所以高个儿无脑,所以黑人无脑~所以不爱我的漂亮妹子都只爱钱,所以成功了的人都是因为有个好爸爸,所以有钱人都庸俗不堪~这葡萄岂止酸,我看八成基因变异涂了鹤顶红呢~!

  41. 小爱慕
    @3 years ago
    2524007

    发育缓慢的代价是生命的延长

  42. 黑人
    @3 years ago
    2524009

    早期攀科技,后期多轻松。光耗资源不出兵,就弄死其它种族了

  43. 2524314

    东亚人种脑袋最大,平均智商世界前列,但是生育率不高,我们现在的生育率跟欧洲人差不多。

  44. 2524349

    扯淡,多吃糖,未必长大个,南方奢甜食,个子未见得高

  45. 3386295

    也就是说,女性比男性身体发育成熟早几年,导致女性脑发育不如男性成熟一一也就是说Y染色体上可能具有延长人脑发育时间的基因咯。

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