左一為人類，左二為倭黑猩猩，左三為黑猩猩（圖檔來源：bhavanajagat）
人類的腦部大得異常。如果按腦部與身體的比重計算，人腦占了整個身體重量的2%，而其他哺乳動物如大象，腦部甚至占不到體重的0.1%。哪怕是同為靈長類的黑猩猩，腦部體積也不及人腦的一半。也許正是憑着出衆的腦容量，人類才從靈長類中脫穎而出。但令科學家十分困惑的是，幾千年前人類的腦部竟開始縮小了……
撰文 | 栗子
審校 | 二七
人類和黑猩猩，原本有一個共同的祖先。但在大約600萬年前，演化來到了岔路口。在其中一個分支上，動物的腦部在數百萬年間迅猛增大，巅峰時幾乎有祖先腦部大小的4倍。這群生物，終以智人的名義存活至今。而在另一條岔路上，黑猩猩的腦部體積大約隻有人腦的1/3。
發達的頭腦，讓人類逐漸擁有了複雜計算和抽象思維的能力，并依靠智慧“統治”了地球。可是，科學家觀察人類頭骨時驚訝地發現，比起一萬多年前的古代人，現代人的腦容量卻更小了。
人類的腦部為什麼會縮小？這是學界一直試圖解開的謎團，不同的學者也曾經提出過各式各樣的假說。現在有一群科學家，用螞蟻的生活方式解釋了這個問題。
3000年前急轉直下
想要知道人腦縮小的原因，至少得先弄清楚，人腦縮小究竟發生在什麼時期。
來自美國幾所大學的科學家聚在一起，觀察了985塊人類（或人類祖先）的頭骨化石與骨骼标本。這些樣本都來自10歲以上的個體，他們的顱骨容積，代表了過去的1000萬年間腦部的演化情況。
結果發現，自從大約200萬年前開始，人類祖先的腦容量迅速增大，原本450毫升左右的腦容量，幾乎番了兩翻。直到大約3000年前，人類的腦容量開始快速下降：這比從前估計的要晚許多，距離今天也不算遙遠，放在我國大緻是商周交替的時期。
折線圖分三段：從1000萬年前到大約200萬年前，人類祖先（指中新世至早更新世的人科成員）的腦容量未有劇烈改變；自大約200萬年前起，人類祖先（指人屬的早期成員）腦容量急劇擴張；大約3000年前，人類（指智人）腦容量開始回落（圖檔來源：原論文）
對于大約200萬年前開始的那場猛烈的腦部擴張，學界已經有比較充分的解釋。其中一個主要原因可能是飲食，200多萬年前我們的祖先開始食用肉類。由于腦部是大量耗能的器官，高熱量的肉和骨髓與植物性飲食相比，提供了額外的能量，可以支援更大的腦部去運轉。不然，在腸道和大腦争搶資源的情況下，腦部很難迅速增大。
可是一旦問到，最近幾千年間人腦為什麼會縮小，學界便沒有一個廣泛認定的答案了。
先前有人認為，腦部縮小是整個身體變小的副産物；還有人提出，腦部變小和人類的“自我馴化”有關。自我馴化是一種假說，指我們的祖先會選擇臉部或其他特征看起來攻擊性比較低的異性作為伴侶，進而讓後代的相貌更溫和。
而這一次，研究團隊反駁了這些說法。首先，在最近1萬年間，人類的體重下降幅度約有5公斤，按照腦部占的比例計算，對應的腦容量下降隻有22毫升，而這一時期人類腦容量的實際下降幅度，比22毫升的5倍還多。并且，體重下降從大約5萬年前就開始了，而腦容量下降卻在大約3000年前才普遍出現，很難将這個現象與體重下降關聯起來。
另外，雖然最近1萬年間，人類腦容量的下降幅度，的确與馴養動物的腦容量下降幅度相近；但人類“自我馴化”很可能始于30萬年前，也有說法認為始于8萬年前，團隊認為這個理由也很難拿來解釋最近1萬年間人類腦容量的下降。
古埃及人的社會生活（圖檔來源：Horus3）
科學家們覺得，還是要從社會生活的角度來看這個問題。他們的觀點是，随着社會發展，人們更加依賴集體智慧，是以即使不在自己大腦裡儲存全部資訊，也能維持日常生存；而腦部又是大量耗能的器官，如果能縮小尺寸，也意味着整個身體的能耗降低。
不過，這個假說又能怎樣驗證呢？
人類的演化故事，讓别的動物來講
科學家想到了另一種高度社會化的動物，就是螞蟻。
雖然，螞蟻的腦部不像人類那樣複雜，螞蟻的社會演化路徑也與人類有所不同，但螞蟻社會中有群體決策，有明确分工，它們還會生産食物，而這些同樣是人類社會生活的重要内容。并且在現生的螞蟻當中，保留着相對完整的演化史，比起人類本身更友善研究。
想到這些，團隊便覺得可以用螞蟻當模型，來探索人腦縮小是不是與社會生活有關。
比如，切葉蟻（Atta cephalotes）是一種擁有農業習性的螞蟻，懂得自己種植真菌。在這種螞蟻當中，有些負責收割葉子的工蟻，腦中一個名叫“蕈形體”（mushroom bodies）的區域大得不成比例。而科學家發現，在越大的蟻群裡，這些工蟻的腦部就越小。
切葉蟻腦部的蕈形體（圖檔來源：Wikimedia Commons）
蕈形體，是螞蟻腦中整合嗅覺信号與視覺信号的地方，對學習和記憶至關重要。
那麼科學家的發現意味着，群體認知和分工，都可能讓螞蟻的腦部大小發生改變。換句話說，當知識能在一個群體裡共享，或是擁有專業技能的個體在為整個群體服務的時候，大腦也可能變為适應集體生活的高效版：更小尺寸、更低能耗。
類似的道理或許也适用于人類。當狩獵采集為主的生活，逐漸轉為農耕為主的生活，人類群落的規模也不斷擴大。在一個社會當中，人們的知識能夠外化，每個個體不再需要儲存那樣大量的資訊，也可能讓腦容量朝着縮小的方向發展。
這項研究的作者之一、波士頓大學的詹姆斯·特拉涅洛（James Traniello）博士說，一群人加在一起，比群體裡最聰明的那個人還要聰明，這就是所謂“群體的智慧”（wisdom of the crowds）。
當然，一種理論并不能成為幾千年裡人類腦部變小的全部原因，且這種理論也還需要更多的資料來驗證。不過科學家說，至少時間對得上。
圖檔來源：Wikimedia Commons
人類最早的農業實踐，在大約12000年前發展起來，從此農耕部落開始出現在世界各地。在10000-5000年前，農耕轉變為人類最常見的生活方式。而到大約3000年前，世界人口估計超過1億，社會已有相當規模。若此時人類腦容量開始全面下降，在研究團隊看來解釋得通。
我們越來越傻了嗎
時至今日，人類的腦部還在不斷縮小。當然，這不意味着智力下降，至少在過往的研究當中，腦部尺寸和智力之間的關系并不強。
不過，你可能還是想知道，現代人把大量資訊儲存在電子産品裡面，對大腦功能會不會有影響。2015年的一項研究，調查了來自歐洲多國的6000名成年人的記憶習慣，其中有1/3的受訪者都表示，當自己要回憶起某個資訊時，會首先依靠計算機，而不是努力回憶。其中，英國受訪者的這項趨勢最為明顯，有80%的人都說“先上網查”。
搜尋工具（圖檔來源：Tumisu via Pixabay）
對此，英國伯明翰大學的瑪利亞·溫伯（Maria Wimber）博士十分擔心：“人類在每次回憶時，大腦可能都會強化記憶，同時忘記一些無關的混淆項。過往研究也一再表明，主動回憶是創造永久記憶的有效方式，被動重複無法獲得同樣的效果。可以說，在嘗試回憶前直接上網搜尋，這種趨勢會阻止長期記憶的建立。”
這樣的現象被稱為“數字健忘症”（digital amnesia）。在認知科學家眼中，背後的原因可以解釋為：人對大腦的依賴越少，神經元之間的連接配接就越少建立，令大腦的發展停滞不前。
總有矽基生物要害朕。
來源：環球科學
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來一波三連吧！
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封面圖來源：PopCap
原論文：
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2021.742639/full
參考連結：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1466-8238.2010.00587.xhttps://journals.sagepub.com/doi/10.1111/j.1467-9280.2006.01693.xhttps://www.eurekalert.org/news-releases/932004https://www.nationalgeographic.org/article/development-agriculture/https://theconversation.com/our-dependence-on-digital-devices-may-affect-sleep-and-memory-28464https://www.psu.edu/news/impact/story/digital-amnesia/