为何动物几个月就长大了,而人类要长几年才会最基本的走路?

相比其他灵长类动物,比如黑猩猩,长臂猿 , 猕猴等,人类生长发育的速度显得很慢 , 人类的童年时期就几乎是灵长类动物的两倍长 。这是为什么?
孩提时期,大脑的发育,抢走了身体发育所需要的能量,因此,人类总要比其他灵长类的动物花更多的时间长大 。
人类长大要花更久的时间(图片来源:Simon Thomas/Flickr/Creative Commons)
相比其他灵长类动物,比如黑猩猩,长臂猿,猕猴等,人类生长发育的速度显得很慢,人类的童年时期就几乎是灵长类动物的两倍长 。这是为什么?人们普遍接受的观点就是在儿童时期,大脑把本该用于供身体发育的能量给消耗掉了,但它很难被证实 。最近,一项关于儿童的葡萄糖摄取和身体发育的巧妙研究,却证实了“大脑是个占用了过多资源的昂贵组织”这个假说 。
此前,也有研究表明,在婴儿和孩提时期 , 大脑的耗能总值占身体其余各部分的耗能总值的44%到87% 。这是不是人体生长缓慢的原因呢?假如能有更为精确的研究方法,研究儿童期大脑新陈代谢状况,那么,答案也就明了了 , 只可惜,目前还没有这样的方法 。然而,一篇新近发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)网站上的研究称,结合此前的收集的三份数据人类的身体是什么样的,就能够验证该假说 。
研究者们首先利用了1987年的一项研究 , 该研究使用正电子发射层析技术(PET)对36位试验者的大脑进行了扫描,这些人的年龄从刚出生的婴儿到30岁不等 , 以此评估在不同年龄阶段,大脑三个主要部分的葡萄糖摄入量的变化趋势 。然后,为了算出了整个大脑摄取量的变化,他们整合分析了400多名从4.5岁的儿童到成年人之间的试验者的大脑体积和年龄数据资料,这些数据来自国家卫生研究机构以及一些其他的组织 。最后,运用1978年搜集的1000多位从刚出生的婴儿到成年人的大脑、年龄和体重的数据,他们找出了年龄和大脑摄能量与体重的关系 。
伊利诺伊州埃文斯顿市西北大学人类学家克里斯多夫·库萨瓦(Christopher Kuzawa)领导的研究小组发现,大脑耗能越多 , 身体发育就越慢,比如,4.5岁到5岁的儿童大脑的葡萄糖摄取量最多,但体重增加得最慢 。因此,孩提时期,大脑的高能量需求 , 导致我们生长缓慢 。
“这篇论文棒极了 。”瑞士的苏黎世大学生物人类学家卡琳·艾斯勒(Karin Isler)赞叹道,“论文极具说服力 。大脑的能量需求,恰好和身体发育的能量需求相互冲突,因此,人类不得不暂时减缓身体发育速度,以供大脑的发育 。”
致力于人类学研究的纽约温纳格伦基金会的人类学家莱斯利·艾洛(Leslie Aiello),和英国利物浦约翰·摩尔斯大学的皮特·惠勒 (Peter Wheeler)一起 , 于1995年首次提出了“昂贵组织”假说 。最开始,人们都认为大脑所需的能量,只需要消耗消化系统供能的很小部分 , 但随后的研究表明其他的机制同时也在起作用 。艾斯勒和苏黎世大学的灵长类动物学家卡雷尔·凡·谢克(Carel Van Schaik)也说,高能量的饮食、滞后的发育和繁衍以及高效的移动方式,这些进化优势节省下来的能量 , 都补给了大脑这个“耗能大户” 。具体表现为三方面:我们烹煮食物、享用肉食,加强热量摄入;我们生长缓慢 , 繁殖延后;我们两条腿走路,减少能量消耗 , 而不像一般灵长类动物四条腿走路 。艾斯勒提到,PNAS的研究结果也支持这一假说 。
理想情况下人类的身体是什么样的,实验的下一步就该研究在其他的灵长类动物身上,是否存在类似现象 , 不过,这个将非常困难 。”库萨瓦说到 , “在具有可比性的物种身上,例如大猩猩 , 获得在它们生长发育全过程中大脑摄能量的数据,是件非常令人神往的事情,不过却相当的困难,甚至是不可能做到的 。”
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