小肠可能是大脑发达的代价

大脑发达可能意味着小肠

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如果更大的大脑总是更好,那么每种动物都会拥有它们。因此,科学家们推断,一定存在缺点。

例如,人类的大脑仅占我们身体的 2%,但却消耗了我们高达 20% 的能量需求。哪些身体部位为此付出了代价? 20 世纪 90 年代初提出的“昂贵组织假说”认为,我们的肠道受到了冲击,但智力通过更有效的觅食和狩猎弥补了这一损失。

为了检验大脑发达的代价,瑞典乌普萨拉大学的研究人员利用了孔雀鱼(Poecilia reticulata)大脑尺寸的自然变异。


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首先,该团队通过人工选择成功培育出大脑比同类大 9% 左右的孔雀鱼。 然后,研究人员给这些鱼布置了一项数字学习任务(孔雀鱼具有基本的计数能力)。 雄性似乎并没有从拥有更大的脑袋中获益,而大脑更大的雌性在这项任务中表现得更好。 但真正引人注目的是这些更大的大脑的代价。 大脑较大的雄性肠道尺寸缩小了 20%,大脑较大的雌性肠道尺寸缩小了 8%。 缩小的消化系统似乎对生殖产生了严重的后果:更聪明的鱼产生的后代减少了 19%。 研究人员于 1 月份在Current Biology上在线报告了他们的研究结果。

通过为大脑的生理成本提供经验证据,这项研究为“昂贵组织假说”提供了第一个直接支持,并可以为我们深入了解我们自身的大脑是如何进化的。 关于我们自身大脑生长的主要假设之一是,我们饮食中更多的动物产品使我们能够从更少的食物中获得更多能量,从而抵消了肠道缩小的代价。 然而,这场辩论远未结束。 对灵长类动物的比较分析不支持肠-脑权衡,当然还有许多其他关于我们如何以及为何进化出巨大的脑叶,以及我们的身体为此付出了什么代价的假设。

改编自 Science Sushi,网址:blogs.ScientificAmerican.com/science-sushi

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