童年的发明,或者说为什么生孩子如此痛苦[节选]

地球上至少存在过 27 个人类物种,但只有我们的谱系幸存下来。我们的祖先可能跨越了脑力上的卢比孔河,导致婴儿“提前”出生

以下是节选自《最后站立的猿:我们如何以及为何幸存的七百万年故事》,作者奇普·沃尔特。 沃克公司,2013年1月29日。版权所有 © William J. (Chip) Walter, Jr.

用双腿有效率地行走——而不是像黑猩猩或大猩猩那样在直立行走时摇摇摆摆——需要,除其他适应之外,骨盆结构的根本性重新排列。直立行走会使髋部变窄,对于女性来说,髋部变窄会使产道变窄,而更细的产道会让新生儿离开子宫的旅程越来越紧凑。尽管直立行走带来了许多优势,但当人们同时进化出更大的大脑和更大的头部时,它会产生问题,而这正是我们纤细的祖先所做的事情。然而,既然两种适应都在起作用,那能做些什么呢?两者都是进化上的恩赐,但两者又在碰撞的道路上。总得有所取舍。

对我们来说幸运的是,进化的力量想出了一个极其巧妙的解决方案:纤细的人类开始让他们的孩子提前来到这个世界。我们知道这一点,因为你我都是纤细猿类的极端版本,是活生生的证明。例如,如果你像大猩猩新生儿那样在身体上成熟并准备好迎接世界,你将不得不在子宫里待上二十个月,而不是九个月,这对你的母亲来说显然是不可接受的。或者,从大猩猩的角度来看,我们人类是“早产”十一个月出生的。我们没有足月,这使我们成为胎儿猿。当然,如果我们没有提前离开子宫,我们就根本不会出生,因为在子宫里待了将近两年后,我们的头太大,无法出来。我们真的会难以承受。


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这种事态发展对我们的进化产生了巨大的影响,再怎么强调都不为过,但这需要一些背景才能充分理解它的含义。我们早产的习惯是科学家称之为幼态延续的更大、更奇怪现象的一部分,这个术语涵盖了很多进化上的罪恶,同时也解释了是什么使我们成为如此独特甚至怪异的生物。

鉴于其字典定义,你可能会认为幼态延续仅仅是物种尽可能长时间地保留祖先的许多幼年特征(有点像琼·里弗斯或雪儿)。但事情并非那么简单。不可否认,在某些方面,我们是类人猿祖先的孩童版,但在其他方面,我们的成熟速度加快了,而不是发育迟缓。例如,当我们的面孔和头部进入成年时可能不会像猿类那样发生剧烈变化时,我们的身体仍然会继续生长和变化。我们没有保留两岁幼儿三英尺的身材。事实上,在全球男性平均身高五英尺九英寸(上下几厘米)的情况下,我们是进化过的最大的纤细猿类之一。我们的性成熟也没有放慢,尽管与其他人类物种(包括尼安德特人,我们很快就会看到)相比有所延迟。而我们的大脑发育绝不是停滞不前。事实上,恰恰相反。正如我所说,很复杂。

我们某些部分似乎在加速和成熟,而其他部分则在等待或完全停止,这种不同的方式产生了一系列与幼态延续相关的术语——幼态持续异时性早熟过度发育重演。关于幼态延续和所有其他标签的真正含义的争论仍在继续。然而,最终,它归结为一点——每一个都代表着进化本身的进化,一种特殊的、罕见的适应组合,它从根本上改变了我们的祖先,从而导致了一种猿类(我们)能够改变使其存在的星球。5 换句话说,它改变了一切。

我们主要认为达尔文的“自然选择的下降”是将新出现的突变(通常是物理上的)偶然地转化为资产而不是负债,然后传递给下一代。因此,在已经进入海洋的哺乳动物中,爪子变成了鳍。某些恐龙的细长手臂进化成了今天鸟类的翅膀。古代鱼类的压载膀胱成为陆地动物肺的前身。所有这些都是真的。但是,幼态延续(以及幼态持续和其余的一切)所说明的是,进化的力量不仅仅在玩弄物理属性,它们还在玩弄时间,或者更准确地说,它们可以改变基因表达和激素流动的时间,这不仅改变了外观,而且改变了行为,带来了令人着迷的结果。

换句话说,出生后,在我们祖先中曾经是产前的过程,在我们身上变成了产后。通过“提前”出生,我们的青春被放大和延长,并继续延伸到我们的生活中,成为我们与之前的其他灵长类动物如此不同的漫长童年。我们在化石记录中看到了这一点。几乎毫无例外地,科学家们挖掘并拼合在一起的尘土飞扬的骨骼显示,诸如能人鲁道夫人直立人等纤细灵长类动物的面部,虽然仍然很像猿类,但一步步地越来越像我们。他们的鼻子变平了,他们的前额变得更高,倾斜度更小,他们的下巴更强壮。曾经只存在于像大脚趾和头部直立在肩膀上的胎儿森林猿中的特征,现在不仅存在于幼年,而且还持续到成年。

这一切在非洲狂野而广阔的平原上究竟如何展开,目前还不清楚,但毫无疑问,它确实发生了。我们是无可争辩的证据。所有证据都明确指出,我们直接的、纤细的猿类祖先正在稳步地延长他们的青春期。他们正在发明童年。但最重要的是,至少对我们来说,在发明中,他们变得更善于避免灭绝的锋利而无情的镰刀。而发生这种情况的主要原因是,进化的童年使一个非常灵活的大脑得以发展。那是我们进化史上的伟大故事发生重大转折的地方。

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构成所有灵长类动物大脑的聚集神经元在出生前的生长速度,即使是最客观的实验室研究人员也只能称之为旺盛,甚至可能有些可怕。在怀孕一个月内,灵长类动物的脑细胞每都在以数千个的速度繁衍。但对于大多数物种来说,这种生长在出生后会明显减慢。例如,一只猴子胎儿的大脑在其生日时,其脑部发育的 70% 已经完成,剩下的 30% 将在接下来的六个月内完成。黑猩猩在出生后十二个月内完成所有大脑发育。然而,你我来到这个世界时,大脑的重量仅为成年后的 23%。在你生命的头三年里,它的大小增加了两倍,又继续生长了三年,直到六岁,在青春期再次经历了大规模的重新布线,并最终在您达到第二个十年的时候完成了大部分(但不是全部)发育(假设您在阅读本文时已经达到了第二个十年)。

你可能会得出结论,由于出生得如此“年轻”,我们的大脑在出生时发育相对不完全,但事实并非如此。尽管我们早到,但即使与我们更成熟的灵长类表亲相比,我们出生时仍然是大头。在出生时,猿类的大脑占其总体重的 9%,按照大多数哺乳动物的标准来说,这已经很重了。然而,我们的体重达到了健壮的 12%,这使得我们的大脑比婴儿猿类的大脑大 1.33 倍(相对而言),尽管我们在子宫里的时间较短。换句话说,即使我们处于早期胎儿状态,大脑发育还不到四分之一,但我们出生时仍然拥有非常大的大脑。

请记住,这种大脑发育方法是如此的异常和罕见,以至于在自然界中是独一无二的。而且很危险。如果工程师要计划出生时大脑的最佳大小,那么让新生儿的大脑在脑部发育不完全的情况下来到这个世界显然是不合逻辑的。太脆弱,而且太容易失败。在母亲体内安全地完成所有工作要实际得多。但进化并没有计划。它只是随机地进行修改并向前发展。在这种情况下,请记住,足月留在子宫里是不可能的。对我们来说,要么早产,要么不出生。

我们很想知道答案,但坦率地说,我们的祖先究竟何时必须“更年轻”地离开产道,这根本无法说清。由于自从非洲退去的丛林使早于我们的雨林猿成为孤儿以来,智人是唯一仍然行走在这个星球上的人类物种,而且由于在我们之前出现的人的骨骼遗骸稀少且难以辨认,我们还没有收集到足够的线索来确切地知道何时早产变得不可避免。但是,有一些理论。

一些科学家认为,当某个祖先的成年大脑达到 850 cc 时,早期出生就会开始。人类学家罗伯特·D·马丁称之为“脑力卢比孔河”,一旦跨越这条线,就需要某种更长的、人类式的童年成为该生物生命的一部分。如果这是真的,那么可以将候选者范围缩小到生活在 180 万到 200 万年前的人类物种,例如鲁道夫人直立人。直到最近,科学家们认为能人(巧手人)是最好的候选人,但新的证据导致人类家谱的一些调整。几十年来,普遍的观点是我们从能人经由直立人后裔进化而来,而直立人又进化成古人类学家称之为“解剖学上的现代人类”(AMH),即我们这一类。但新的化石发现现在表明,直立人能人在东非是同时代的近 50 万年,这使得它们很难彼此进化而来。此外,直立人常常被归为直立人直立人鲁道夫人,现在通常被认为是他们自己独立的物种。

这意味着,在人类进化中不断变化的戏剧(和命名法)中,巧手人现在代表着进化的死胡同,而直立人可能最终不是一个物种,而是许多物种,如果有可能,只有其中一个特定的代表直接引领我们。

无论如何,大约在这个时候,当人类开始长大到相当于我们今天大小的四分之三时,直立行走的人类的后代可能不得不提前到来,因为头部和骨盆之间的契合度越来越紧密。那么,问题就变成了,我们直接从哪些人那里进化而来,我们又可以推测他们生活在哪里?

如果你今天查看非洲地图,你会注意到我们现在称之为图尔卡纳湖(以前称为鲁道夫湖)的细长印记。它仍然广阔,像一颗长长的液态宝石,位于东非的胸膛上,大部分位于肯尼亚北部,只有顶端触及埃塞俄比亚南部的高地。如今,图尔卡纳湖已不像它早期那样宜居。曾经流入湖中的河流已经消失,因此蒸发是图尔卡纳湖水唯一的出口。这使得它呈现出绚丽的玉色,并成为世界上最大的碱性湖。如今,环绕它的土地大多干燥、贫瘠和偏远。然而,在 180 万年前,这里是安家落户的绝佳之地。

湖泊、注入湖泊的溪流和河流,以及多变的天气,使该地区成为各种生物群落的混合体——草原、沙漠、翠绿的海岸线、成片的森林和茂密的灌木丛。今天,在图尔卡纳湖岸边的火山灰层中发现的数百万具已灭绝动物的骨骼证明了它古代的受欢迎程度。

这种茂盛而宜居的栖息地的存在并没有被我们的祖先忽视,就像大象、老虎和羚羊漫游其山谷一样。事实上,这里非常受欢迎,以至于 180 万年前,能人和匠人以及鲁道夫人都在其东岸和北岸活动,与他们强壮的表亲鲍氏傍人一起分享盆地的利益。早在一百万年前,埃塞俄比亚傍人就沿着湖的西北边缘来来往往,而在那之前的五十万年前,扁脸人肯尼亚平脸人则勇敢地顶着图尔卡纳湖的风,看着它的火山轰鸣和喷发。

尽管经过了几十年的艰苦工作,古人类学家尚未明确确定哪些在图尔卡纳湖畔漫步的人类直接导致了我们的出现,但至少根据科学家拥有的有限证据,可以做出有根据的猜测。我们已经知道能人是不可能的,这是一个与直立人无关的进化死胡同。鲁道夫人也不太可能,因为他与鲍氏傍人及其强壮的祖先非常相似。他可能是一种某种形式的桥梁物种。鲍氏傍人本身似乎不符合资格,因为他并不纤细(我们是),并且拥有该群体中最小的大脑、最大的下巴和最像猿的特征。

剩下的是匠人,“工作者”(“ergaster”源自希腊语,意思是“工人”),以前被认为是直立人的一个例子。说实话,除了一个非凡的化石发现(经过一些激烈的辩论后,已被归入匠人谱系),匠人似乎也不是一个有希望的直接祖先候选人。在科学文献中,他被称为图尔卡纳男孩(有时也称为纳里奥科托姆男孩),因为当时与理查德·利基一起工作的古人类学家卡莫亚·基梅在图尔卡纳湖西岸发现了他的遗骸。

他的发现首先震惊了他的同事人类学家,然后震惊了世界,因为他发现的东西是如此完整。在科学领域,能找到一颗牙齿或一块下颌碎片,或一块损坏的胫骨,就足以令人欣喜若狂的情况下,基梅和他的同事们不仅发现了一个头骨,还发现了肋骨架、完整的脊柱、骨盆和腿,一直到脚踝。在黑暗大陆的脆弱残骸中,躺着一个几乎完整的男孩遗骸,他生活在 150 万年前,死于湖泊的沼泽中,年龄在 7 岁到 15 岁之间。这简直是非凡的。

从任何一个角度来看,关于他年龄的线索都没有让辛勤研究它们的科学家团队感到满意。每一个线索都与其他线索不同步。一些生命事件发生得太早,一些发生得太晚,没有一个严格遵循现代人类或森林猿类的生长时间表。不过,骨骼的不同步特征强烈表明,这个图尔卡纳湖居民的亲属几乎肯定是在“更年轻”的时候出生的,延长了他们的童年,推迟了他们的青春期。猿类可能在七岁时处于青春期,而人类在十一岁时处于青春期,但这个生物介于两者之间。

如果卢比孔河理论是正确的,并且 850 立方厘米的成年大脑标志着新生儿开始努力成功通过产道的时间,那么匠人的孩子可能已经在比他们之前的雨林灵长类动物早五百万年的时候来到这个世界。另一方面,图尔卡纳男孩的出生并没有我们那么“年轻”。他巨大的大脑,和当时人类世界的任何其他大脑一样大,以及他为直立行走和奔跑而优化的纤细臀部,都加强了这一证据。他一定是“早产”的,否则他根本不会出生。但是,如果他出生得更早,那又早了多少呢?

假设一个完全长成的图尔卡纳男孩的大脑大小是我们今天大脑大小的 60%。(我们必须假设,因为我们没有成年的匠人颅骨可供参考。)并且假设匠人的孩子会在妊娠 14 个月后降生,大约比黑猩猩早 30%。这不像其他灵长类动物和我们现代人类之间 11 个月的差距那样差异巨大,但它将代表一个重要的人类童年的开始,并且它将开始以几乎所有方式颠覆我们祖先的日常生活。

为什么?首先,在一个不幸的是死亡并不陌生的世界里,会有更多的死亡。许多“早产儿”会在出生后死亡,不像今天的黑猩猩和大猩猩那样,他们无法迅速照顾自己。因为大猩猩和黑猩猩的新生儿比人类新生儿在生理上更成熟,他们经常帮助自己从产道里出来,并迅速爬到母亲的怀里或背上。匠人的婴儿不太可能做到这一点。在所有灵长类动物中,人类新生儿是迄今为止最无助的。当我们到来时,我们完全无法行走或爬行。我们看不清东西,甚至无法抬起头。如果没有立即和几乎持续不断的照顾,我们肯定会在一两天内死去。虽然这些“早产儿”在出生时可能没有我们那么无助,但他们的身体发育程度远低于他们的丛林甚至早期稀树草原的祖先。

但是,即使新生儿没有在分娩中死亡,他们的母亲也可能已经死亡,她们狭窄的骨盆无法承受科学家称之为婴儿不断扩大的“脑化商数”。为了弥补这一点,匠人的新生儿可能已经开始在产道中转动,以便他们面朝上出生,这是人类分娩中的一场革命性事件。与其他灵长类动物不同,我们直立的姿势使得婴儿必须像螺丝一样旋转才能面朝上出生。如果他们像黑猩猩和大猩猩的婴儿那样,面朝母亲的臀部出生,那么他们的背部会在出生时断裂。

将孩子带到这个世界的工作不仅会变得更加复杂,而且想象一下这些后代的母亲的生活,假设她们都在分娩的考验中幸存下来。她们已经生活在一个危险的世界里,处于危险之中——开阔的草原,或者充其量是偶尔有成片森林的茂密灌木丛。条纹鬣狗和镰刀齿的恐猫等捕食者也有食欲和需求。没有篝火可以阻挡捕食者。火还没有被掌握。当夜幕降临时,它是漆黑一片,只有银河系长长的脊梁、变幻莫测的月亮或远处偶尔由闪电或脾气暴躁的火山突然且莫名其妙地引发的野火提供的微弱光线。而稀树草原上的大型猫科动物喜欢在太阳落山后狩猎。

这些新的人类婴儿不仅比以往任何时候都更加无助,而且他们的神经元在子宫外以曾经在子宫内的那种炽热的速度增殖。快速生长的大脑需要大量的营养。研究表明,五岁及以下的儿童会消耗其基础代谢率的 40% 到 85% 来维持大脑。相比之下,成年人消耗 16% 到 25%。即使对于匠人儿童来说,生命最初几年缺乏食物也往往会导致过早死亡。纳里奥科托姆男孩自己可能也营养不良。他古老的牙齿显示他患有脓肿。他的免疫系统可能不够强大,无法战胜感染,而且由于缺乏抗生素,科学家推测血液中毒缩短了他的寿命。他可能不是同类中第一个这样死去的人。

在各个方面,早产儿都会使稀树草原上的生活对于他们的父母和部落的其他成员来说更加困难、更加危险和更加不可预测。那么,为什么进化会选择更大的大脑和更早的出生呢?它又是如何成功做到的呢?

这是一个难以回答的问题。回顾科学迄今为止收集到的稀少信息,早产并没有任何进化意义。至少表面上是这样。达尔文的适应成功只有一个原因——它们有助于确保物种的延续。这意味着如果你的物种丢失了足够长寿以成功进行性行为的习惯,那么灭绝将迅速随之而来。由于这是地球上 99.9% 的所有生命的最终命运,因此很难理解早产新生儿给他们纤细的猿父母带来的巨大挑战怎么可能帮助他们成功地努力保持在死神面前领先一步。

缩短出生和性行为之间的时间似乎确实没有多大意义。毕竟,尽可能缩短这段时间具有巨大的优势。这是通过一次性生育大量后代或经常生育后代,或两者兼而有之来最大限度地增加新生儿数量的强大方法。例如,狗通常一次以五六个一窝的方式来到这个世界,六周断奶,最早在六个月时就准备交配。它们的幼犬期不长,一旦完成哺乳,它们很快就准备好照顾自己。对于老鼠来说,这个过程更加压缩。结果是,母亲每次生育时都会生育更多的孩子,更频繁地生育,并且这些后代很快就准备好交配并重复这个循环。所有这些都加速了物种的繁殖,并提高了其生存机会。

然而,我们人类平均要等待 19 年才生育第一个孩子。为什么?如果缩短出生和尽可能多地生育后代的时间对其他哺乳动物如此有效,那么出于什么原因,进化会使自己倒退,与非洲陷入困境的稀树草原猿群作对呢?为什么要让越来越多的无助婴儿来到这个世界?为什么让他们的父母冒着更大的危险来喂养和保护他们?为什么要在生命中插入这个额外的、前所未有的生长周期,这个我们称之为童年的东西——在这个时期,我们完全依赖其他成年人来照顾我们?而花费近二十年才将下一代中的第一个成员带入家庭,又有什么好处呢?……

我们确实知道:大约在一百万年前,也就是人类进化历程的十一月初,那些强壮的灵长类动物走向了灭绝,许多纤细的物种也未能幸免,但少数物种延续了下来,甚至蓬勃发展。那时,一些物种已经离开了非洲,开始向东扩散到亚洲和遥远的太平洋地区。大脑的“卢比孔河”已经被跨越,一切都无法回头。

这意味着,在我们的直系祖先的进化过程中,演化的力量选择了更大、更好的大脑,而不是更多的性行为和后代作为生存策略。并且,出乎意料地,这一策略奏效了——这是一个深刻的进化转变。随着时间的推移,在炎热的非洲大草原的熔炉中,远离雨林伊甸园的遥远时代,一种交换发生了——生育的敏捷性换来了思维的敏捷性。如果为了在“更年轻”的时候生下孩子是必要的,那就这样做。如果为了确保一个拥有更大、更聪明大脑的生物能够生存下去,就必须投入更多的时间和精力来做父母,那就这样做。如果需要进化出一个全新的生命阶段来创造地球上第一批儿童,那也必须发生。演化那不可思议的力量下了一个赌注,它带来的不是更快的速度或凶猛,不是更强的耐力或力量,而是更高的智力,或者用达尔文的平实术语来说,是更强的适应能力。因为这就是更大、更复杂的大脑所带来的——一种大脑的灵活性,使其有可能在瞬间适应环境,更多地依赖于聪明才智而不是基因。] 令人惊讶的是,事情本可能朝着另一个方向发展。今天的地球可能是一个拥有七大洲和七大洋的星球,却没有一座城市。这里,野牛、大象和老虎可以自由自在地漫游,非洲各处,甚至可能远至欧洲和亚洲,都生活着一群群活泼强壮的灵长类动物,没有汽车、摩天大楼或宇宙飞船。甚至没有火或衣服。谁能说得清呢?但事已至此,童年进化了,尽管面临着许多艰难险阻,我们这个物种还是找到了通往现在的道路。

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