相比其他靈長類動物,比如黑猩猩,長臂猿,獼猴等,人類生長發育的速度顯得很慢,人類的童年時期就幾乎是靈長類動物的兩倍長。這是為什么?
孩提時期,大腦的發育,搶走了身體發育所需要的能量,因此,人類總要比其他靈長類的動物花更多的時間長大。

相比其他靈長類動物,比如黑猩猩,長臂猿,獼猴等,人類生長發育的速度顯得很慢,人類的童年時期就幾乎是靈長類動物的兩倍長。這是為什么?人們普遍接受的觀點就是在兒童時期,大腦把本該用于供身體發育的能量給消耗掉了,但它很難被證實。最近,一項關于兒童的葡萄糖攝取和身體發育的巧妙研究,卻證實了“大腦是個占用了過多資源的昂貴組織”這個假說。
此前,也有研究表明,在嬰兒和孩提時期,大腦的耗能總值占身體其余各部分的耗能總值的44%到87%。這是不是人體生長緩慢的原因呢?假如能有更為精確的研究方法,研究兒童期大腦新陳代謝狀況,那么,答案也就明了了,只可惜,目前還沒有這樣的方法。然而,一篇新近發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)網站上的研究稱,結合此前的收集的三份數據,就能夠驗證該假說。
研究者們首先利用了1987年的一項研究,該研究使用正電子發射層析技術(PET)對36位試驗者的大腦進行了掃描,這些人的年齡從剛出生的嬰兒到30歲不等,以此評估在不同年齡階段,大腦三個主要部分的葡萄糖攝入量的變化趨勢。然后,為了算出了整個大腦攝取量的變化,他們整合分析了400多名從4.5歲的兒童到成年人之間的試驗者的大腦體積和年齡數據資料,這些數據來自國家衛生研究機構以及一些其他的組織。最后,運用1978年搜集的1000多位從剛出生的嬰兒到成年人的大腦、年齡和體重的數據,他們找出了年齡和大腦攝能量與體重的關系。
伊利諾伊州埃文斯頓市西北大學人類學家克里斯多夫·庫薩瓦(Christopher Kuzawa)領導的研究小組發現,大腦耗能越多,身體發育就越慢,比如,4.5歲到5歲的兒童大腦的葡萄糖攝取量最多,但體重增加得最慢。因此,孩提時期,大腦的高能量需求,導致我們生長緩慢。
“這篇論文棒極了。”瑞士的蘇黎世大學生物人類學家卡琳·艾斯勒(Karin Isler)贊嘆道,“論文極具說服力。大腦的能量需求,恰好和身體發育的能量需求相互沖突,因此,人類不得不暫時減緩身體發育速度,以供大腦的發育。”
致力于人類學研究的紐約溫納格倫基金會的人類學家萊斯利·艾洛(Leslie Aiello),和英國利物浦約翰·摩爾斯大學的皮特·惠勒 (Peter Wheeler)一起,于1995年首次提出了“昂貴組織”假說。最開始,人們都認為大腦所需的能量,只需要消耗消化系統供能的很小部分,但隨后的研究表明其他的機制同時也在起作用。艾斯勒和蘇黎世大學的靈長類動物學家卡雷爾·凡·謝克(Carel Van Schaik)也說,高能量的飲食、滯后的發育和繁衍以及高效的移動方式,這些進化優勢節省下來的能量,都補給了大腦這個“耗能大戶”。具體表現為三方面:我們烹煮食物、享用肉食,加強熱量攝入;我們生長緩慢,繁殖延后;我們兩條腿走路,減少能量消耗,而不像一般靈長類動物四條腿走路。艾斯勒提到,PNAS的研究結果也支持這一假說。
理想情況下,實驗的下一步就該研究在其他的靈長類動物身上,是否存在類似現象,不過,這個將非常困難。”庫薩瓦說到,“在具有可比性的物種身上,例如大猩猩,獲得在它們生長發育全過程中大腦攝能量的數據,是件非常令人神往的事情,不過卻相當的困難,甚至是不可能做到的。”
(撰文:普利揚卡·普利亞;翻譯:趙歡;審校:吳東遠)
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