人們常說,腦袋大的人更聰明,但近年來的化石發(fā)現(xiàn)顯示,腦容量小也可能很聰明。過去20年間,越來越多證據(jù)表明,一些腦容量小的人群與腦容量大的人群長期共存于地球,而且還有相當(dāng)“先進(jìn)”的行為。
這些發(fā)現(xiàn)顛覆了有關(guān)人類大腦進(jìn)化的認(rèn)知。美國新罕布什爾州達(dá)特茅斯學(xué)院的杰里米·德西爾瓦在考慮一個問題:既然腦容量小的人可以在地球上生存,為什么自然在選擇時偏愛更大腦容量呢?要知道,神經(jīng)組織需要消耗大量能量,那么少數(shù)進(jìn)化出較大腦容量的人群肯定從中得到了好處。
目前看來,大腦的擴(kuò)張始于進(jìn)化過程中的一次意外,隨后引發(fā)的一些變化加速了這種擴(kuò)張。令人驚訝的是,人類文明的曙光出現(xiàn)以來,人的平均腦容量縮水了10%,而且可能進(jìn)一步縮減——人類會因此退化,甚至消亡嗎?
小腦袋也挺聰明
一個不可否認(rèn)的事實(shí)是,人類的腦容量在進(jìn)化過程中的確變得越來越大。
700萬年前生活于非洲北部的乍得沙赫人是已知最古老人類,其腦容量約為360立方厘米,約為現(xiàn)代人類平均腦容量(1350立方厘米)的1/4。當(dāng)然,我們的體型比大多數(shù)祖先都要高大。英國劍橋大學(xué)的阿梅利·博戴說,動物體型越大,腦容量往往就越大,但遠(yuǎn)古人類的腦容量遠(yuǎn)比體重身高增加得快。
德國萊比錫馬克斯·普朗克進(jìn)化人類學(xué)研究所的菲利普·岡茨提到,研究人員在幾十年前的想法是,人類的進(jìn)化樹很簡單,任何時期都只有一個人種——直立人取代了能人,又被海德堡人取代,而海德堡人則被非洲的智人和歐亞大陸的尼安德特人取代。而且,后繼人種的腦容量都比前代更大。所以,腦容量大就被認(rèn)為是進(jìn)化上更優(yōu)越的特征。
然而,新的考古發(fā)現(xiàn)打破了這一觀點(diǎn)。20年前,研究人員在印度尼西亞發(fā)現(xiàn)了身高1.1米、腦容量只有425立方厘米的弗洛勒斯人,目前估計(jì)他們一直存活到大約5萬年前。2013年,科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了身材矮小、腦容量不超過550立方厘米的納萊迪人,他們至少在非洲南部存活到23.5萬年前。2019年,在菲律賓發(fā)現(xiàn)新的古人類物種呂宋人也生存到距今約5萬年前。
這意味著,在智人于30多萬年前出現(xiàn)后,地球上一直有腦容量小的人種存在。更令人吃驚的是,這些人群似乎也能實(shí)現(xiàn)很多復(fù)雜行為。
在埃塞俄比亞的戈納遺址,研究人員發(fā)現(xiàn),大約160萬年前,盡管生活在這里的直立人腦容量不及現(xiàn)代人的一半,卻能制造出一類名為“阿舍利”的石器。這些包括水滴形手斧在內(nèi)的石器制作難度很大,至少需要掌握基本的語言,才能教授和學(xué)習(xí)這種技藝。
出土于肯尼亞尼亞揚(yáng)加遺址的奧都萬工具,可能是距今300萬年前腦容量只有450立方厘米的傍人制造出來的。而在南非發(fā)現(xiàn)的納萊迪人可能曾借助火把的亮光,將死者抬入一間幽深的埋葬室,并在墓室的墻壁上刻畫。
奧地利維也納大學(xué)的格哈德·韋伯對此感覺難以置信。不過,這些發(fā)現(xiàn)都表明,人類并不需要過多的神經(jīng)組織就能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的行為。為什么人類還要向著大腦袋進(jìn)化呢?
進(jìn)化中的一次偶然
盡管不同腦容量的古人群長期共存,但人類的腦容量總體上確實(shí)在變大。例如,當(dāng)直立人首次出現(xiàn)在大約200萬年前的化石記錄中時,其腦容量只有550立方厘米。等到約10.8萬年前直立人即將“謝幕”時,其腦容量已經(jīng)翻了一番。
韋伯在一份分析報(bào)告中提到,大腦擴(kuò)張并不是勻速進(jìn)行的。人類的腦容量從早期的約360立方厘米增加到450立方厘米用了約500萬年,增至1350立方厘米卻只用了不到200萬年,達(dá)到1500立方厘米的峰值只用了幾萬年。
有一種假說認(rèn)為,腦容量變大是因?yàn)槿祟愰_始更頻繁地吃肉,攝入更多能量來維持更大大腦運(yùn)轉(zhuǎn)。也有假說認(rèn)為,人類需要在更大、更復(fù)雜的社會群體中生活時,腦容量變大更有利于應(yīng)對復(fù)雜性共存。但這些都未能得到更多研究佐證。
或許,腦容量的擴(kuò)張更可能是大腦進(jìn)化與某些行為之間形成了正反饋循環(huán)。例如,腦容量小的人群開發(fā)出了新的工具和基本的語言技能,從而提高了他們的生存幾率,而群體中腦容量稍大的個體可能更容易掌握這些技能。隨著腦容量增大,他們發(fā)現(xiàn)提升工藝和語言技能變得愈發(fā)容易……
“并不是說先進(jìn)化出了新的大腦結(jié)構(gòu),然后你突然就能開口說話了。”瑞士蘇黎世大學(xué)的克里斯托夫·佐利科費(fèi)爾認(rèn)為,“可能因?yàn)槟阆乳_口說話,創(chuàng)造出一種新的社會環(huán)境,這種新的選擇壓力有利于誕生新的大腦結(jié)構(gòu)”。
博戴甚至認(rèn)為,腦容量變大,使得大腦表面的褶皺和溝壑日趨復(fù)雜,從而使大腦內(nèi)不同功能區(qū)的神經(jīng)元在物理上更加靠近,也讓這些腦區(qū)之間的聯(lián)系更加緊密。換句話說,大腦擴(kuò)張最初可能沒有生存優(yōu)勢,但后來偶然獲得了生存優(yōu)勢,這時自然選擇才開始發(fā)揮作用。
如果這種說法成立,那么進(jìn)化并不是單純增加腦容量,而主要是為了讓大腦功能區(qū)的連接性更好,那么腦容量大小的變化可能對性能的影響并不顯著。
新技術(shù)塑造大腦?
不過,腦容量在一定程度上還是很重要的。這就引發(fā)了科學(xué)家們對人類進(jìn)化另一件怪事的好奇:最近幾萬年,人類平均腦容量從1500立方厘米縮小到如今只有1350立方厘米。令人驚訝的是,腦容量縮小的根本原因可能與此前擴(kuò)張相同——新技術(shù)和復(fù)雜行為的發(fā)展。
在2021年的一項(xiàng)研究中,德西爾瓦團(tuán)隊(duì)分析了數(shù)百個古代頭骨的數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn),大腦縮小發(fā)生在一個關(guān)鍵時期——距今3000—5000年間,第一批文明開始出現(xiàn)文字書寫等新技術(shù)的時期。
德西爾瓦認(rèn)為,這絕非巧合。這些新技術(shù)在無意中減輕了人類進(jìn)化時傾向于較大腦容量的自然選擇壓力。例如,書寫讓人們可以將獲取的一些知識儲存在外部,而隨著社會形態(tài)愈發(fā)復(fù)雜,對生存至關(guān)重要的抉擇逐步從個體認(rèn)知轉(zhuǎn)向集體決策。不過這些假說還需充分驗(yàn)證。
社會和技術(shù)的變化可能會影響進(jìn)化并塑造我們的大腦,那么這種影響是否總是有益?韋伯擔(dān)心,人工智能(AI)的興起,可能會使人類沒必要保持較大腦容量。他提出了一種“后人類時代”的可能性,即AI和其他技術(shù)創(chuàng)造出“非生物”,并取代了人類。
不過,博戴認(rèn)為,即使腦容量會減少,也不會影響人類繁衍生息,“我們應(yīng)該把AI看作是歷史長河中人類研發(fā)出的最新技術(shù),就好比我們的祖先使用石塊”。和石器一樣,AI可能只是提高了人類的工作效率,讓人類有更多時間去創(chuàng)造更多技術(shù)——這種過程永遠(yuǎn)不會停止。
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