小腸可能是大腦發達的代價

大腦發達可能意味著小腸

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如果更大的大腦總是更好,那麼每種動物都會擁有它們。因此,科學家們推斷,一定存在缺點。

例如,人類的大腦僅佔我們身體的 2%,但卻消耗了我們高達 20% 的能量需求。哪些身體部位為此付出了代價? 20 世紀 90 年代初提出的“昂貴組織假說”認為,我們的腸道受到了衝擊,但智力透過更有效的覓食和狩獵彌補了這一損失。

為了檢驗大腦發達的代價,瑞典烏普薩拉大學的研究人員利用了孔雀魚(Poecilia reticulata)大腦尺寸的自然變異。


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首先,該團隊透過人工選擇成功培育出大腦比同類大 9% 左右的孔雀魚。 然後,研究人員給這些魚佈置了一項數字學習任務(孔雀魚具有基本的計數能力)。 雄性似乎並沒有從擁有更大的腦袋中獲益,而大腦更大的雌性在這項任務中表現得更好。 但真正引人注目的是這些更大的大腦的代價。 大腦較大的雄性腸道尺寸縮小了 20%,大腦較大的雌性腸道尺寸縮小了 8%。 縮小的消化系統似乎對生殖產生了嚴重的後果:更聰明的魚產生的後代減少了 19%。 研究人員於 1 月份在Current Biology上線上報告了他們的研究結果。

透過為大腦的生理成本提供經驗證據,這項研究為“昂貴組織假說”提供了第一個直接支援,並可以為我們深入瞭解我們自身的大腦是如何進化的。 關於我們自身大腦生長的主要假設之一是,我們飲食中更多的動物產品使我們能夠從更少的食物中獲得更多能量,從而抵消了腸道縮小的代價。 然而,這場辯論遠未結束。 對靈長類動物的比較分析不支援腸-腦權衡,當然還有許多其他關於我們如何以及為何進化出巨大的腦葉,以及我們的身體為此付出了什麼代價的假設。

改編自 Science Sushi,網址:blogs.ScientificAmerican.com/science-sushi

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