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多样之美|灵长类动物是怎么变聪明的?

2021-09-23 16:52来源: 环保科普365编辑:雪儿


  早期哺乳动物的脑、体质量比大概和今天的负鼠或者刺猬差不多,大约是爬行动物平均脑、体质量比的3倍。在恐龙灭绝(6500万年前)后,大多数哺乳动物的脑容量都维持在这个水平。大约5000万年前,马的祖先,即体形和现代犬类差不多的始祖马演化出了和现代负鼠相当的脑容量。随后,始祖马的大脑不断增大,直到2000万年前,终于达到了现代哺乳动物的平均水平。不过,幸运的是,有一类哺乳动物并没有按照这个规律发展下去,那就是我们。

  灵长类动物似乎一出现,大脑就比其他动物更大。大部分哺乳动物一般会花费5%的新陈代谢用于维持大脑功能,而这个数据在灵长类动物身上起码要达到9%。猴子为什么可以这么聪明呢?最原始的原因可能和它们改掉了昼伏夜出的生活习性有关。它们以前习惯夜间在地面上活动,后来则学会了白天在树冠层摄取营养丰富的食物。随着开花植物的扩张和发展,花果丰富的树木成了多种动物的重要生存资源。早期灵长类动物为了更好地在树冠层取食水果、捕食昆虫,就需要更清晰的三维视觉,以及更高的身体灵活性。经过数百万年的进化后,灵长类动物的吻部缩短,双眼间距也变短了,这就让它们的双眼视野出现了重叠。而在大脑增大后,灵长类动物就能更好地处理双眼收集到的不同影像,以便更准确地判断环境深度。这种三维视觉感知,对它们在树枝间跳跃是至关重要的。除此之外,双目产生的立体视觉还有诸多好处,比如更容易发现隐藏起来的美味昆虫,或者在凶险的黑夜里躲避捕食动物。

灵长类动物的主要栖息地是树木顶端,那里也是花朵和果实的生长部位,因此,它们演化出了更便于捕食昆虫、摘取水果的灵活手臂和手指。修长的后肢和可抓握的脚趾也能帮助它们抓紧树枝。彼此分开的手指、功能强大的大拇指和大脚趾对抓握功能也很重要。爬行动物的爪子演化成了指(趾)甲,用于抓握的手脚表面还出现了粗糙的皮肤,以帮助它们握紧光滑的物体,而我们则拥有了指纹。同时,灵长类动物前肢和肩膀的灵活程度也远优于其他动物。科学家经过仔细观察后发现,用前肢将食物送入口中的进食方式是所有灵长类动物的特点。然而,若没有开花植物的发展,灵长类动物就不可能完成这一系列特征的演化。蕨类植物、苏铁和针叶树 都无法提供这么多富含蜜汁的花朵、缤纷可口的水果和营养丰富的种子,正是这些吸引了昆虫的到来,进而催生了最早的食虫灵长类动物。

  在视觉进化后,灵长类动物由于失去了大部分后向的视觉,视野就被局限在前方了。因此,它们想出了一个关键的应对之策——组团出行。通过组团,个体之间就能互相照应,观察各个方向,提防鹰、蛇、树栖猫科动物等捕食者。这种社会性的互动又反过来增加了大脑容量。你越能理解同伴的意思,就越能做出正确的反应,让你们的团体更高效地协作。总体来说,团体中能进行有效互动的雌性越多,这一物种个体的大脑新皮层发 育就越高级。

  在妊娠期的各个阶段,灵长类的胎儿几乎都是其他哺乳动物相似大小胎儿脑容量的两倍。换句话说,大脑发育是灵长类动物所持有的特权。

——罗伯特·马丁

  随着灵长类动物的进化,历史上还有两个事件能证明它们的大脑始终在增大。第一个事件是大约2000万年前,原康修尔古猿化石的发现。这种森林古猿作为最早的猿类之一,不仅大脑比同时期的其他猿类更大,还和其他现生猿类(类人猿,包括长臂猿、猩猩、大猩猩、黑猩猩)一样,都没有尾巴。原康修尔古猿直立行走的时间较长,因此下肢和背部也更加强壮。另一个事件更加惊人——猿类逐渐成了唯一能将前肢像风车一样旋转起来的哺乳动物,这使其可以在树冠层悬荡、游走。当然,这也要归功于开花植物的繁盛。很少有其他类的植物,在顶端树冠的部位也能如此枝繁叶茂的。而开花植物不仅可以,还形成了树冠浓密的热带森林。在这些森林中,高等动物攀着枝条,在树与树之间来回悬荡。在这个过程中,我们的祖先长出了更加宽阔的肩膀,纤长、活动范围又大的手臂,灵活的肘关节,以及强有力的双手。开花植物不仅是灵长类动物诞生的摇篮,还一直在默默陪伴着我们进化出了高度灵活的肢体。

 

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