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人类智力的进化,脑进化有什么趋势

来源:整理 时间:2022-04-10 13:47:45 编辑:科技知识 手机版

大脑到底是什么

大脑到底是什么

大脑是所有脊椎动物和大多数无脊椎动物神经系统的中心,地球上的绝大多数动物的大脑位于头部,通常靠近感觉器官,例如视觉、听觉等感官。大脑是脊椎动物体内最复杂的器官。上图:黑猩猩的大脑人类的大脑是人类神经系统的中枢器官,它与小脑、脑干、脊髓构成中枢神经系统相连共同完成神经功能,控制着人类身体的大部分活动、处理、整合和协调从感觉器官接收的信息,并决定发送给身体其他部分的指令。

[头条·小宇堂—未经许可,不得转载]在人类大脑中,大脑皮层包含大约140-16亿个神经元,而小脑也有55-70亿个神经元,而每个神经元会与数千个其他神经元相连接,这使得神经之间的连接数成为了人体中能够达到宇宙数量级的器官结构单元(其潜在的连接可能性有可能比全宇宙的原子数都还多)。这些神经元通过称为轴突的细长原生质纤维相互沟通,这些纤维将电信号脉冲序列传导到大脑的远端或靶向身体中的特定受体细胞。

现代人的脑子比古人是进步了还是倒退了?

现代人的脑子比古人是进步了还是倒退了

主要取决于时间尺度有多大,不过总体而言,人类的大脑是一直在向高智力和更大的大脑容量进化的。人类的大脑与身体的比例是所有生物中最大的,也是最复杂的,即使考虑到体型的差异,人类大脑也异常的大,人类的大脑比黑猩猩大4倍,比老鼠大15倍。人类大脑的不同区域具有独特的结构和功能,例如小脑参与运动和协调,而大脑皮层则参与记忆、语言和意识。

在人类祖先地猿时期,大脑的大小和功能与黑猩猩非常相似。由于那个时代(大约600万到200万年前)的人类祖先相比现代人类更像猿,大脑的功能仍然像灵长类动物那样。在这个时期的末期,人类祖先开始研究制造非常原始的工具,这使得他们可以开始捕猎体型较大的动物,并增加蛋白质的摄入量,这一改变促进了大脑进化的进化,因为现代人类的大脑需要一个恒定的能量来源来保持其功能。

在200万年前,直立人开始迁移到地球上不同的地方,随着他们的迁移并进入新的环境和气候,为了适应这些气候环境,人类大脑开始变大执行更复杂的任务。人类有了更多的食物和空间,导致了大脑尺寸的进一步增加。这一时期的人类祖先,在工具制造方面变得更加熟练,并学会了用火来取暖和做饭。人类大脑体积和功能的增加非常依赖于火的使用,因为大脑消耗了人体20%的热量,所以人类需要高热量的食物来维持工作。

对于早期人类来说,熟肉是最好的食物,烹饪肉类可以释放比生肉更多的卡路里,同时烹饪也使肉能吃得更快,更容易消化,这些额外的卡路里促成了人类大脑的进化。与此同时,生食水果和蔬菜的其它猿类,需要花更多的时间获得更少的卡路里。与此同时,巨大的气候变化进一步促进人类大脑以相对较快的速度进化。那些不能适应温度剧烈变化的物种很快就灭绝了,最终,只剩下智人群体中更高智商的智人。

如果达尔文的进化论是真理,那么人类的进化趋势是什么?

大脑到底是什么

从达尔文进化论出发,人类的进化趋势是什么?我的回答是,整体来看人类的生物性状将维持现状。达尔文“进化论”从名字上看,似乎生物是向着优秀的方向进化的,但是他的本意并不如此。因此首先我们看下关于生物进化的理论。· 拉马克的进化论在达尔文之前,有一名博物学家叫拉马克,他写了本书《动物哲学》,他的基本思想是用进废退和获得性遗传。

(拉马克,Jean-Baptiste Lamarck,1744/8/1~1829/12/18)啥意思呢,用进废退就是说某个特征经常使用,那么这个特征就会被保留并强化,而不使用的特征就会退化。获得性遗传则是说后天获得的形状也是可以遗传的。用长颈鹿的脖子做例子,因为长颈鹿为了吃到树叶,总是要伸长它的脖子,于是根据用进废退,脖子经常使用,那么就越来越长,直到我们今天看到的长颈鹿。

于是就有科学家做实验,不断地培养实验小鼠,每次出生就掐断尾巴,如果拉马克是正确的,那么N代之后尾巴就应该不被遗传了。但是无论怎么培养,最后生出来的小鼠总是有尾巴的。另一个非常著名的案例就是,前苏联李森科把持生物学界的时期,他就是主张用进废退的学说。有一次会议上有科学家反对,就质疑,如果把牛的角出生时就砍掉,那么它的后代就会不长角吗?李森科非常肯定的说,那当然。

于是这位科学家又说,那请你解释一下处女膜是怎么回事。· 达尔文的进化论达尔文的进化论则是反对拉马克主义的。他通过长期的观察发现,生物的进化是没有方向的,他们可能衍生出各种各样的性状,但是这些性状很难稳定的遗传下去,那些“不好的”性状在不适合的环境下会被自然淘汰,最后只剩下适合当前环境的形状能够持续遗传下去。

(达尔文,Charles Robert Darwin,1809/2/12~1882/4/19)那么用达尔文的进化论去解释长颈鹿,最早长颈鹿可能脖子还不长,它们周围的树也不高。但是随着时间的推移,那些矮个的树都被吃完了,于是高个的树就被遗传下来。那么长颈鹿中矮个的就吃不到树叶被饿死了,最后只有高个的长颈鹿被稳定遗传下来。

这样互相竞争淘汰,最后就剩下我们今天看到的长颈鹿了。所以实际上,达尔文的进化论不能叫“进化论”, 也许叫“淘汰轮”反而更贴切呢。反过来看,生物的进化是以大量不适合环境的个体的死亡为代价的。严复翻译的时候用的是“天演论”,应该说是很贴切的,“物竞天择,适者生存”很好的翻出了达尔文思想的精髓。高的树和长颈鹿就是在“互相竞争”,所以现在来看,应该叫做“演化论”当然从现代基因角度来看,基因在遗传过程中会随机发生突变,那些适合环境的基因就被保留下来,不适合的则被淘汰。

·人类进化的未来:能否完善一些缺憾的功能?我们仅从生物学角度探讨。其实从达尔文演化论不难推论,某个功能往往是在原有的基础上衍生出来的,那这个功能必然是够用就好,环境就没法把它淘汰。比如,呼吸道和食道在前面一段是共用的,而不是分别两条通路。这个就有危险让人进食的时候有几率产生窒息啊。但是有切换的机制,让吃饭和呼吸分别进入该去的通道,这就保证生物从海洋爬向陆地的时候能够获得氧气,能够存活。

如果说要靠基因突变获得这样的共用的突变,以及突变形成一个新的呼吸通路,从概率上讲显然前者更容易发生。再比如,人眼有个盲点,原因是视神经纤维在这里成束,占据了视网膜。但是这个缺点虽然有一点点缺憾,但并不会成为生死攸关的因素,大体上视觉还是能很好的工作的嘛。因此,对于一个够用的功能,从淘汰个体的角度看并没有机制能够让这个功能100%完善。

·人类进化的未来:有没有可能进化出新的能力?从达尔文演化论出发,我们知道生物的演化是没有方向的,也不是随着自己的主观意识在改变。因此并不是人类希望进化成什么样就能进化成什么样的。遗传的突变只能保证基因多样性,在未来环境突然变化时能够有一部分适合的基因继续保留下去。而基因本身不存在“优秀”和“劣质”的区别,只有在当前环境下的适合与不适合。

人类到现在,科技日新月异,生存率很高,反而是把很多不适合的基因给保留下来了,环境淘汰的因素对这些不致命的基因不起作用。而如果说某个婴儿基因突变获得了某项能力,但是他的这个基因在这么大的人口基数中只是沧海一粟,对于现代人类的婚姻制度、生育愿望来说,是很难持续稳定的遗传下去的。而纵观历史,很多优秀的人物反而都是没有后代的。

因此,自然演化可能对人类已经不适用,因此人类是不大可能进化出新的功能来了。·总结达尔文进化论中并没有人类能够通过主观努力获得进化的思想达尔文进化论精髓不是进化,而是物种竞争,环境选择某些功能够用就行,环境无法将“够用”淘汰而筛选出“完美”人类的科技发展提高了人类生存率,导致自然淘汰对人类失效。新出现的优秀基因在现代环境中,没有机制可以有效促使这种基因大规模扩散。

抹香鲸头部占身体1/3,大脑体积是人类的5倍,为何没能进化出高智商文明?

现代人的脑子比古人是进步了还是倒退了

鲸鱼大脑可以达到9公斤重,但是神经元的数量相较于人类1.2公斤的大脑却少得可怜,脑容量相当于百十万年前的原始人,智商可能就相当于儿童。地球大型动物的一个重要特征就是有神经系统,可以借助各种感觉器官感知世界,分析自己的处境、认识自然等,可以自主地选择居住环境,脱离了完全依靠本能趋利避害的活动方式。可以说有神经系统就可能产生较高智商,但是智商高却不一定脑袋体积大。

有位女科学家采用了一种新方法,将大脑打碎,用特殊溶液溶去细胞膜等成分,但却保留神经元的细胞核,制成混悬液,经稀释后取几滴放在显微镜下数目镜下细胞核数量,算均数,最后乘以稀释倍数和混悬液总量和一滴液滴的比值,就得出了较准确的大脑神经元数量。相比下来,人类大脑神经元在1000亿左右,据此估计可以形成约100万亿神经突触,而鲸鱼大脑神经元数量却只有200来亿,相比人类神经元,鲸鱼神经元体积更大, 在大脑中的分布密度也比较小。

同时由于体型比较庞大,大脑与身体的比例比较小,控制身体运动需要的神经元数量比较多,真正的可用于思考的部分就少得多了;相似的还有黑猩猩等人类较近的物种,小脑(运动、平衡有关)比较发达,大脑神经元数量也是少得多。鲸鱼神经元的特点再进化也难以成为人类这样,说到底进化并没有明确的方向,人类“高智商”的出现也不是必然。

《人类简史》提到经过200万年的进化,人类脑容量增加了一倍,人的脑袋会越来越大吗?

可能不会。图示:人类大脑的非凡结构平均而言,灵长类动物大脑的大小几乎是同一体型哺乳动物的两倍。在将近七百万年的时间里,人类大脑的容量增加了两倍,其中大部分增长的确发生在过去两百万年。但这种趋势未必会延续下去,它受到多方面的制约,实际上人类大脑也许已经达到顶峰,不太可能继续增长,至少不太可能自然增长,至于利用基因技术直接改造人类大脑,是否会在未来出现和流行,目前还是一个 未知数,只能当做科幻题材来讨论。

人类的先祖之所以踏上了大脑增长的进化道路,是因为各种机缘巧合,让大脑袋在一段时间内具有生存和繁衍的优势,因此被进化所亲睐,并被进化所加速,任何脑袋不够大的个体都被自然选择无情淘汰,要么死于非命,要么孤独终老。2018年,知名科学期刊《自然》上发表一篇论文认为,在过去两百万间迫使人类先祖大脑进化的主要原因来自生态环境施加的压力,大约占比60%甚至更多。

但自从人类开始进入文明时代,环境施加给人类的生存压力开始逐渐降低。个体生存和繁衍的概率,受到脑袋大小的影响变得越来越微弱,这时候过于巨大的脑袋,反倒弊大于利,脑袋开始慢慢缩小,成了最近一万年的新趋势呢。近代以来,人脑在变小而不是在变大。当然,人类大脑变小的原因众说纷纭,其中以两个假说最为著名。1、营养匮乏导致大脑伪缩小论农业导致营养匮乏,虽然在爆人口方面农业的确很有利,因为农业能提供大量主食,它们能提供大量热量,维持人类的生存和繁衍。

但是,农业无法给暴涨的人口数量,提供大脑所需要的高脂和高蛋白,因此导致普遍性的大脑发育不良,让人类大脑表现为虚假的容量缩小的趋势。该假说有一定道理,因为最近300年来,伴随着工业革命和医学革命,儿童健康和营养在发达国家都得到了充分保障,大脑的大小也有所恢复,似乎可以佐证营养匮乏论的正确性。2、社会发展,人类合作增强,过大的大脑弊大于利论。

虽然营养对大脑的发育当然很重要,并且随着营养供应的充足,最近数百年工业社会人类的大脑容量似乎的确有所回升,但是在这些科学家看来,这都是一些假象,真相是人类社会的分工合作必然导致大脑缩小,即人类大脑缩小是一种新的进化趋势。和营养匮乏论不同,另一派学者认为,随着人群聚集,社会分工的出现,让个体不必再掌握所有的生存技能,只需要掌握很少的一部分即可,这就意味着我们不必再拥有一个过于巨大的大脑,就能生存得很好,这时候一个过于巨大的大脑的弊端就超过了它的好处。

比如,过于巨大的大脑,将导致难产发生率上升,影响母婴生命安全,的确人类是哺乳动物中,难产发生率最高的动物,而原因就是人类的直立行走限制了女性骨盆生长的幅度以及人类新生儿那过于巨大的大脑,这两者相加造成人类女性生孩子,尤其是第一胎是件高风险的事情,过去的人们常说,生孩子就是女性的鬼门关,直到今天为止,许多女性依然对生孩子充满恐惧感,虽然现代医学技术已经极大地降低了母婴的生命危险,但古老的恐惧不是轻而易举就能克服的。

其次,大脑不仅在发育时需要大量的营养,维持它的生存也需要消耗大量能量,据估算我们每日的1/3的基础能量消耗在大脑上,如果按重量比例算,大脑只占全身体重的2%左右,这可真是一个高耗能的器官。而生命世界的一个基本生存法则是——节能。如果缩小大脑,不会降低生存概率和繁衍机会,那么自然选择会毫无犹豫地将大脑变小。

而随着社会保障增加,社会分工合作越来越细微以及流行择偶文化对颜值的看重越来越超过聪明,大脑变小就是新的进化趋势。而随着AI(人工智能)的发展,人类可能也不再需要那么聪明,只需把难题交给AI解决即可。人类保持自我意识和情感中枢即可。当然,这样的未来是好事还是坏事,没人能说得清。您认为呢?谢谢点赞,欢迎关注喔。

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