童年的發明,或者說為什麼生孩子如此痛苦[節選]

地球上至少存在過 27 個人類物種,但只有我們的譜系倖存下來。我們的祖先可能跨越了腦力上的盧比孔河,導致嬰兒“提前”出生

以下是節選自《最後站立的猿:我們如何以及為何倖存的七百萬年故事》,作者奇普·沃爾特。 沃克公司,2013年1月29日。版權所有 © William J. (Chip) Walter, Jr.

用雙腿有效率地行走——而不是像黑猩猩或大猩猩那樣在直立行走時搖搖擺擺——需要,除其他適應之外,骨盆結構的根本性重新排列。直立行走會使髖部變窄,對於女性來說,髖部變窄會使產道變窄,而更細的產道會讓新生兒離開子宮的旅程越來越緊湊。儘管直立行走帶來了許多優勢,但當人們同時進化出更大的大腦和更大的頭部時,它會產生問題,而這正是我們纖細的祖先所做的事情。然而,既然兩種適應都在起作用,那能做些什麼呢?兩者都是進化上的恩賜,但兩者又在碰撞的道路上。總得有所取捨。

對我們來說幸運的是,進化的力量想出了一個極其巧妙的解決方案:纖細的人類開始讓他們的孩子提前來到這個世界。我們知道這一點,因為你我都是纖細猿類的極端版本,是活生生的證明。例如,如果你像大猩猩新生兒那樣在身體上成熟並準備好迎接世界,你將不得不在子宮裡待上二十個月,而不是九個月,這對你的母親來說顯然是不可接受的。或者,從大猩猩的角度來看,我們人類是“早產”十一個月出生的。我們沒有足月,這使我們成為胎兒猿。當然,如果我們沒有提前離開子宮,我們就根本不會出生,因為在子宮裡待了將近兩年後,我們的頭太大,無法出來。我們真的會難以承受。


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這種事態發展對我們的進化產生了巨大的影響,再怎麼強調都不為過,但這需要一些背景才能充分理解它的含義。我們早產的習慣是科學家稱之為幼態延續的更大、更奇怪現象的一部分,這個術語涵蓋了很多進化上的罪惡,同時也解釋了是什麼使我們成為如此獨特甚至怪異的生物。

鑑於其字典定義,你可能會認為幼態延續僅僅是物種儘可能長時間地保留祖先的許多幼年特徵(有點像瓊·裡弗斯或雪兒)。但事情並非那麼簡單。不可否認,在某些方面,我們是類人猿祖先的孩童版,但在其他方面,我們的成熟速度加快了,而不是發育遲緩。例如,當我們的面孔和頭部進入成年時可能不會像猿類那樣發生劇烈變化時,我們的身體仍然會繼續生長和變化。我們沒有保留兩歲幼兒三英尺的身材。事實上,在全球男性平均身高五英尺九英寸(上下幾釐米)的情況下,我們是進化過的最大的纖細猿類之一。我們的性成熟也沒有放慢,儘管與其他人類物種(包括尼安德特人,我們很快就會看到)相比有所延遲。而我們的大腦發育絕不是停滯不前。事實上,恰恰相反。正如我所說,很複雜。

我們某些部分似乎在加速和成熟,而其他部分則在等待或完全停止,這種不同的方式產生了一系列與幼態延續相關的術語——幼態持續異時性早熟過度發育重演。關於幼態延續和所有其他標籤的真正含義的爭論仍在繼續。然而,最終,它歸結為一點——每一個都代表著進化本身的進化,一種特殊的、罕見的適應組合,它從根本上改變了我們的祖先,從而導致了一種猿類(我們)能夠改變使其存在的星球。5 換句話說,它改變了一切。

我們主要認為達爾文的“自然選擇的下降”是將新出現的突變(通常是物理上的)偶然地轉化為資產而不是負債,然後傳遞給下一代。因此,在已經進入海洋的哺乳動物中,爪子變成了鰭。某些恐龍的細長手臂進化成了今天鳥類的翅膀。古代魚類的壓載膀胱成為陸地動物肺的前身。所有這些都是真的。但是,幼態延續(以及幼態持續和其餘的一切)所說明的是,進化的力量不僅僅在玩弄物理屬性,它們還在玩弄時間,或者更準確地說,它們可以改變基因表達和激素流動的時間,這不僅改變了外觀,而且改變了行為,帶來了令人著迷的結果。

換句話說,出生後,在我們祖先中曾經是產前的過程,在我們身上變成了產後。透過“提前”出生,我們的青春被放大和延長,並繼續延伸到我們的生活中,成為我們與之前的其他靈長類動物如此不同的漫長童年。我們在化石記錄中看到了這一點。幾乎毫無例外地,科學家們挖掘並拼合在一起的塵土飛揚的骨骼顯示,諸如能人魯道夫人直立人等纖細靈長類動物的面部,雖然仍然很像猿類,但一步步地越來越像我們。他們的鼻子變平了,他們的前額變得更高,傾斜度更小,他們的下巴更強壯。曾經只存在於像大腳趾和頭部直立在肩膀上的胎兒森林猿中的特徵,現在不僅存在於幼年,而且還持續到成年。

這一切在非洲狂野而廣闊的平原上究竟如何展開,目前還不清楚,但毫無疑問,它確實發生了。我們是無可爭辯的證據。所有證據都明確指出,我們直接的、纖細的猿類祖先正在穩步地延長他們的青春期。他們正在發明童年。但最重要的是,至少對我們來說,在發明中,他們變得更善於避免滅絕的鋒利而無情的鐮刀。而發生這種情況的主要原因是,進化的童年使一個非常靈活的大腦得以發展。那是我們進化史上的偉大故事發生重大轉折的地方。

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構成所有靈長類動物大腦的聚集神經元在出生前的生長速度,即使是最客觀的實驗室研究人員也只能稱之為旺盛,甚至可能有些可怕。在懷孕一個月內,靈長類動物的腦細胞每都在以數千個的速度繁衍。但對於大多數物種來說,這種生長在出生後會明顯減慢。例如,一隻猴子胎兒的大腦在其生日時,其腦部發育的 70% 已經完成,剩下的 30% 將在接下來的六個月內完成。黑猩猩在出生後十二個月內完成所有大腦發育。然而,你我來到這個世界時,大腦的重量僅為成年後的 23%。在你生命的頭三年裡,它的大小增加了兩倍,又繼續生長了三年,直到六歲,在青春期再次經歷了大規模的重新佈線,並最終在您達到第二個十年的時候完成了大部分(但不是全部)發育(假設您在閱讀本文時已經達到了第二個十年)。

你可能會得出結論,由於出生得如此“年輕”,我們的大腦在出生時發育相對不完全,但事實並非如此。儘管我們早到,但即使與我們更成熟的靈長類表親相比,我們出生時仍然是大頭。在出生時,猿類的大腦佔其總體重的 9%,按照大多數哺乳動物的標準來說,這已經很重了。然而,我們的體重達到了健壯的 12%,這使得我們的大腦比嬰兒猿類的大腦大 1.33 倍(相對而言),儘管我們在子宮裡的時間較短。換句話說,即使我們處於早期胎兒狀態,大腦發育還不到四分之一,但我們出生時仍然擁有非常大的大腦。

請記住,這種大腦發育方法是如此的異常和罕見,以至於在自然界中是獨一無二的。而且很危險。如果工程師要計劃出生時大腦的最佳大小,那麼讓新生兒的大腦在腦部發育不完全的情況下來到這個世界顯然是不合邏輯的。太脆弱,而且太容易失敗。在母親體內安全地完成所有工作要實際得多。但進化並沒有計劃。它只是隨機地進行修改並向前發展。在這種情況下,請記住,足月留在子宮裡是不可能的。對我們來說,要麼早產,要麼不出生。

我們很想知道答案,但坦率地說,我們的祖先究竟何時必須“更年輕”地離開產道,這根本無法說清。由於自從非洲退去的叢林使早於我們的雨林猿成為孤兒以來,智人是唯一仍然行走在這個星球上的人類物種,而且由於在我們之前出現的人的骨骼遺骸稀少且難以辨認,我們還沒有收集到足夠的線索來確切地知道何時早產變得不可避免。但是,有一些理論。

一些科學家認為,當某個祖先的成年大腦達到 850 cc 時,早期出生就會開始。人類學家羅伯特·D·馬丁稱之為“腦力盧比孔河”,一旦跨越這條線,就需要某種更長的、人類式的童年成為該生物生命的一部分。如果這是真的,那麼可以將候選者範圍縮小到生活在 180 萬到 200 萬年前的人類物種,例如魯道夫人直立人。直到最近,科學家們認為能人(巧手人)是最好的候選人,但新的證據導致人類家譜的一些調整。幾十年來,普遍的觀點是我們從能人經由直立人後裔進化而來,而直立人又進化成古人類學家稱之為“解剖學上的現代人類”(AMH),即我們這一類。但新的化石發現現在表明,直立人能人在東非是同時代的近 50 萬年,這使得它們很難彼此進化而來。此外,直立人常常被歸為直立人直立人魯道夫人,現在通常被認為是他們自己獨立的物種。

這意味著,在人類進化中不斷變化的戲劇(和命名法)中,巧手人現在代表著進化的死衚衕,而直立人可能最終不是一個物種,而是許多物種,如果有可能,只有其中一個特定的代表直接引領我們。

無論如何,大約在這個時候,當人類開始長大到相當於我們今天大小的四分之三時,直立行走的人類的後代可能不得不提前到來,因為頭部和骨盆之間的契合度越來越緊密。那麼,問題就變成了,我們直接從哪些人那裡進化而來,我們又可以推測他們生活在哪裡?

如果你今天檢視非洲地圖,你會注意到我們現在稱之為圖爾卡納湖(以前稱為魯道夫湖)的細長印記。它仍然廣闊,像一顆長長的液態寶石,位於東非的胸膛上,大部分位於肯亞北部,只有頂端觸及衣索比亞南部的高地。如今,圖爾卡納湖已不像它早期那樣宜居。曾經流入湖中的河流已經消失,因此蒸發是圖爾卡納湖水唯一的出口。這使得它呈現出絢麗的玉色,併成為世界上最大的鹼性湖。如今,環繞它的土地大多幹燥、貧瘠和偏遠。然而,在 180 萬年前,這裡是安家落戶的絕佳之地。

湖泊、注入湖泊的溪流和河流,以及多變的天氣,使該地區成為各種生物群落的混合體——草原、沙漠、翠綠的海岸線、成片的森林和茂密的灌木叢。今天,在圖爾卡納湖岸邊的火山灰層中發現的數百萬具已滅絕動物的骨骼證明了它古代的受歡迎程度。

這種茂盛而宜居的棲息地的存在並沒有被我們的祖先忽視,就像大象、老虎和羚羊漫遊其山谷一樣。事實上,這裡非常受歡迎,以至於 180 萬年前,能人和匠人以及魯道夫人都在其東岸和北岸活動,與他們強壯的表親鮑氏傍人一起分享盆地的利益。早在一百萬年前,衣索比亞傍人就沿著湖的西北邊緣來來往往,而在那之前的五十萬年前,扁臉人肯亞平臉人則勇敢地頂著圖爾卡納湖的風,看著它的火山轟鳴和噴發。

儘管經過了幾十年的艱苦工作,古人類學家尚未明確確定哪些在圖爾卡納湖畔漫步的人類直接導致了我們的出現,但至少根據科學家擁有的有限證據,可以做出有根據的猜測。我們已經知道能人是不可能的,這是一個與直立人無關的進化死衚衕。魯道夫人也不太可能,因為他與鮑氏傍人及其強壯的祖先非常相似。他可能是一種某種形式的橋樑物種。鮑氏傍人本身似乎不符合資格,因為他並不纖細(我們是),並且擁有該群體中最小的大腦、最大的下巴和最像猿的特徵。

剩下的是匠人,“工作者”(“ergaster”源自希臘語,意思是“工人”),以前被認為是直立人的一個例子。說實話,除了一個非凡的化石發現(經過一些激烈的辯論後,已被歸入匠人譜系),匠人似乎也不是一個有希望的直接祖先候選人。在科學文獻中,他被稱為圖爾卡納男孩(有時也稱為納里奧科託姆男孩),因為當時與理查德·利基一起工作的古人類學家卡莫亞·基梅在圖爾卡納湖西岸發現了他的遺骸。

他的發現首先震驚了他的同事人類學家,然後震驚了世界,因為他發現的東西是如此完整。在科學領域,能找到一顆牙齒或一塊下頜碎片,或一塊損壞的脛骨,就足以令人欣喜若狂的情況下,基梅和他的同事們不僅發現了一個頭骨,還發現了肋骨架、完整的脊柱、骨盆和腿,一直到腳踝。在黑暗大陸的脆弱殘骸中,躺著一個幾乎完整的男孩遺骸,他生活在 150 萬年前,死於湖泊的沼澤中,年齡在 7 歲到 15 歲之間。這簡直是非凡的。

從任何一個角度來看,關於他年齡的線索都沒有讓辛勤研究它們的科學家團隊感到滿意。每一個線索都與其他線索不同步。一些生命事件發生得太早,一些發生得太晚,沒有一個嚴格遵循現代人類或森林猿類的生長時間表。不過,骨骼的不同步特徵強烈表明,這個圖爾卡納湖居民的親屬幾乎肯定是在“更年輕”的時候出生的,延長了他們的童年,推遲了他們的青春期。猿類可能在七歲時處於青春期,而人類在十一歲時處於青春期,但這個生物介於兩者之間。

如果盧比孔河理論是正確的,並且 850 立方厘米的成年大腦標誌著新生兒開始努力成功透過產道的時間,那麼匠人的孩子可能已經在比他們之前的雨林靈長類動物早五百萬年的時候來到這個世界。另一方面,圖爾卡納男孩的出生並沒有我們那麼“年輕”。他巨大的大腦,和當時人類世界的任何其他大腦一樣大,以及他為直立行走和奔跑而最佳化的纖細臀部,都加強了這一證據。他一定是“早產”的,否則他根本不會出生。但是,如果他出生得更早,那又早了多少呢?

假設一個完全長成的圖爾卡納男孩的大腦大小是我們今天大腦大小的 60%。(我們必須假設,因為我們沒有成年的匠人顱骨可供參考。)並且假設匠人的孩子會在妊娠 14 個月後降生,大約比黑猩猩早 30%。這不像其他靈長類動物和我們現代人類之間 11 個月的差距那樣差異巨大,但它將代表一個重要的人類童年的開始,並且它將開始以幾乎所有方式顛覆我們祖先的日常生活。

為什麼?首先,在一個不幸的是死亡並不陌生的世界裡,會有更多的死亡。許多“早產兒”會在出生後死亡,不像今天的黑猩猩和大猩猩那樣,他們無法迅速照顧自己。因為大猩猩和黑猩猩的新生兒比人類新生兒在生理上更成熟,他們經常幫助自己從產道里出來,並迅速爬到母親的懷裡或背上。匠人的嬰兒不太可能做到這一點。在所有靈長類動物中,人類新生兒是迄今為止最無助的。當我們到來時,我們完全無法行走或爬行。我們看不清東西,甚至無法抬起頭。如果沒有立即和幾乎持續不斷的照顧,我們肯定會在一兩天內死去。雖然這些“早產兒”在出生時可能沒有我們那麼無助,但他們的身體發育程度遠低於他們的叢林甚至早期稀樹草原的祖先。

但是,即使新生兒沒有在分娩中死亡,他們的母親也可能已經死亡,她們狹窄的骨盆無法承受科學家稱之為嬰兒不斷擴大的“腦化商數”。為了彌補這一點,匠人的新生兒可能已經開始在產道中轉動,以便他們面朝上出生,這是人類分娩中的一場革命性事件。與其他靈長類動物不同,我們直立的姿勢使得嬰兒必須像螺絲一樣旋轉才能面朝上出生。如果他們像黑猩猩和大猩猩的嬰兒那樣,面朝母親的臀部出生,那麼他們的背部會在出生時斷裂。

將孩子帶到這個世界的工作不僅會變得更加複雜,而且想象一下這些後代的母親的生活,假設她們都在分娩的考驗中倖存下來。她們已經生活在一個危險的世界裡,處於危險之中——開闊的草原,或者充其量是偶爾有成片森林的茂密灌木叢。條紋鬣狗和鐮刀齒的恐貓等捕食者也有食慾和需求。沒有篝火可以阻擋捕食者。火還沒有被掌握。當夜幕降臨時,它是漆黑一片,只有銀河系長長的脊樑、變幻莫測的月亮或遠處偶爾由閃電或脾氣暴躁的火山突然且莫名其妙地引發的野火提供的微弱光線。而稀樹草原上的大型貓科動物喜歡在太陽落山後狩獵。

這些新的人類嬰兒不僅比以往任何時候都更加無助,而且他們的神經元在子宮外以曾經在子宮內的那種熾熱的速度增殖。快速生長的大腦需要大量的營養。研究表明,五歲及以下的兒童會消耗其基礎代謝率的 40% 到 85% 來維持大腦。相比之下,成年人消耗 16% 到 25%。即使對於匠人兒童來說,生命最初幾年缺乏食物也往往會導致過早死亡。納里奧科託姆男孩自己可能也營養不良。他古老的牙齒顯示他患有膿腫。他的免疫系統可能不夠強大,無法戰勝感染,而且由於缺乏抗生素,科學家推測血液中毒縮短了他的壽命。他可能不是同類中第一個這樣死去的人。

在各個方面,早產兒都會使稀樹草原上的生活對於他們的父母和部落的其他成員來說更加困難、更加危險和更加不可預測。那麼,為什麼進化會選擇更大的大腦和更早的出生呢?它又是如何成功做到的呢?

這是一個難以回答的問題。回顧科學迄今為止收集到的稀少資訊,早產並沒有任何進化意義。至少表面上是這樣。達爾文的適應成功只有一個原因——它們有助於確保物種的延續。這意味著如果你的物種丟失了足夠長壽以成功進行性行為的習慣,那麼滅絕將迅速隨之而來。由於這是地球上 99.9% 的所有生命的最終命運,因此很難理解早產新生兒給他們纖細的猿父母帶來的巨大挑戰怎麼可能幫助他們成功地努力保持在死神面前領先一步。

縮短出生和性行為之間的時間似乎確實沒有多大意義。畢竟,儘可能縮短這段時間具有巨大的優勢。這是透過一次性生育大量後代或經常生育後代,或兩者兼而有之來最大限度地增加新生兒數量的強大方法。例如,狗通常一次以五六個一窩的方式來到這個世界,六週斷奶,最早在六個月時就準備交配。它們的幼犬期不長,一旦完成哺乳,它們很快就準備好照顧自己。對於老鼠來說,這個過程更加壓縮。結果是,母親每次生育時都會生育更多的孩子,更頻繁地生育,並且這些後代很快就準備好交配並重復這個迴圈。所有這些都加速了物種的繁殖,並提高了其生存機會。

然而,我們人類平均要等待 19 年才生育第一個孩子。為什麼?如果縮短出生和儘可能多地生育後代的時間對其他哺乳動物如此有效,那麼出於什麼原因,進化會使自己倒退,與非洲陷入困境的稀樹草原猿群作對呢?為什麼要讓越來越多的無助嬰兒來到這個世界?為什麼讓他們的父母冒著更大的危險來餵養和保護他們?為什麼要在生命中插入這個額外的、前所未有的生長週期,這個我們稱之為童年的東西——在這個時期,我們完全依賴其他成年人來照顧我們?而花費近二十年才將下一代中的第一個成員帶入家庭,又有什麼好處呢?……

我們確實知道:大約在一百萬年前,也就是人類進化歷程的十一月初,那些強壯的靈長類動物走向了滅絕,許多纖細的物種也未能倖免,但少數物種延續了下來,甚至蓬勃發展。那時,一些物種已經離開了非洲,開始向東擴散到亞洲和遙遠的太平洋地區。大腦的“盧比孔河”已經被跨越,一切都無法回頭。

這意味著,在我們的直系祖先的進化過程中,演化的力量選擇了更大、更好的大腦,而不是更多的性行為和後代作為生存策略。並且,出乎意料地,這一策略奏效了——這是一個深刻的進化轉變。隨著時間的推移,在炎熱的非洲大草原的熔爐中,遠離雨林伊甸園的遙遠時代,一種交換髮生了——生育的敏捷性換來了思維的敏捷性。如果為了在“更年輕”的時候生下孩子是必要的,那就這樣做。如果為了確保一個擁有更大、更聰明大腦的生物能夠生存下去,就必須投入更多的時間和精力來做父母,那就這樣做。如果需要進化出一個全新的生命階段來創造地球上第一批兒童,那也必須發生。演化那不可思議的力量下了一個賭注,它帶來的不是更快的速度或兇猛,不是更強的耐力或力量,而是更高的智力,或者用達爾文的平實術語來說,是更強的適應能力。因為這就是更大、更復雜的大腦所帶來的——一種大腦的靈活性,使其有可能在瞬間適應環境,更多地依賴於聰明才智而不是基因。] 令人驚訝的是,事情本可能朝著另一個方向發展。今天的地球可能是一個擁有七大洲和七大洋的星球,卻沒有一座城市。這裡,野牛、大象和老虎可以自由自在地漫遊,非洲各處,甚至可能遠至歐洲和亞洲,都生活著一群群活潑強壯的靈長類動物,沒有汽車、摩天大樓或宇宙飛船。甚至沒有火或衣服。誰能說得清呢?但事已至此,童年進化了,儘管面臨著許多艱難險阻,我們這個物種還是找到了通往現在的道路。

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