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祖先大腦暴長之謎 新證據支持食物激活假說

2017/3/31 — 17:08

數年前上解剖課捧著大體老師的大腦樣本,四個字形容:百感交集。

人腦一般重約 1.3–1.4 公斤,卻曾乘載著無窮無盡的夢想、愛和記憶。今天人腦的大小,已是人類祖先大腦的三倍。究竟人腦怎樣在短短 200 萬年演化成今日的大小?

人類學家 Robin Dunbar 認為靈長類動物腦部在演化史中逐漸變大 [1],可以以社會化大腦假說 (Social Brain Hypothesis) 解釋。他指靈長類動物社會結構比其他動物複雜,族群成員間的關係不只限於繁殖,同時擁有友誼關係。各種複雜的社會建構迫使靈長類動物在演化過程中,比其他動物更偏重大腦發展。而其他腦部較大動物,也是以「單配偶」為多。

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不過,一項最新美國研究就提出:社會化大腦假說可能錯了,食物才是重點。

研究人員 Alex DeCasien 和其他成員在報告中提出以往不太被重視的假說:飲食。他們認為,雖然有部份研究發現腦部大小與社交圈子大小有關,但研究物種數量甚少——可能有以偏蓋全的問題。他們分析更多靈長類動物的演化樹後,發現飲食習慣可能才是他們「腦大」關鍵。最有趣是,吃水果的靈長類動物比起吃樹葉的有更大的腦部。

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但為甚麼吃水果的靈長類動物有較大的腦部呢?研究人員提出 3 大方向解釋:

  1. 採摘生果需用到更多有關「空間」記憶;
  2. 採摘生果時會用到更多認知能力,才能從林木中找到可吃水果;
  3. 水果能量較高,而且較易消化,所以更有利腦部發育。

25 萬年前,人類祖先直立人 (Homo erectus) 開始有煮食肉類的「習慣」。煮熟的肉類更易消化,而且食用時間也較短。加上今次研究結果似乎認為高質素飲食,即消化食物能量的攝取效率,對現代人類腦部演化不可或缺,甚至有機會推翻「社會化大腦假說」。究竟飲食還是社交會驅使現代人類和靈長類動物腦部發展?還有待更多證據。 

報告:
DeCasien, A.R., Williams, S.A. & Higham, J.P. (2017). Primate brain size is predicted by diet but not sociality. Nature Ecology & Evolution, 1. DOI: 10.1038/s41559-017-0112

參考文章:
New Scientists, Putting bigger brains down to our social nature is half-baked, 27 March 2017

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