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人类的智力起源是否与直立行走有关?

投稿时间:2015-03-22 20:18 投稿人:陈镭 【字号: 访问量:

人类的智力进化问题是一个经科学界长期探索而未解之谜。在人类进化过程中,是先有走立行走,然后产生了智力提高;还是先有智力的大幅提高,然后因使用工具的需要而产生了直立行走呢?这个问题是需要认真对待的,在南猿产生直立行走以后,发现了大量的脑容量增加的化石证据,在现代猿类平均脑重400左右的基础上,南猿脑重为445g左右,能人脑重675g左右,直立人爪哇猿人(属于早期直立人)脑重890g左右,北京猿人(属于晚期直立人)脑重1080g左右。这里不用多述,是公认的事实。那么现在的人类古化石证据中有没有身体未产生直立行走特征,而发现脑容量较大的案例出现?就显现的非常重要了,但答案是否定的,在人类的古化石中并未发现脑重增加而未有产生直立行走的化石证据,因此有充分的条件可以认为,人类的智力与脑重的进化产生于直立行走以后,也就是说猿类直立行走以后,有可能有一种因素促使了脑重与智力的进化。从下例提供的资料中我们在试着进行分析。

倭黑猩猩:脑重361克左右,体重39kg。 脑体重比:0.93。阿法南猿:脑重445g左右,体重37.5kg左右,半直立状态(直立程度有争议,暂称为半直立状态),脑体重比:1.19。

能人: 脑重675g左右,体重36kg左右,基本直立,脑体重比:1.86。直立人爪哇猿人: 脑重890g左右,体重53kg左右,完全直立,脑体重比:1.68。北京猿人: 脑重1080g左右,体重53kg左右,完全直立,脑体重比:2.04。

以上数据是综合雌雄混合平均值。数据中之所以取倭黑猩猩做为参考值,是因为倭黑猩猩与南猿的体重较为近似,以便加以说明。猿类在近千万年的生活中脑容量未发生基本的变化,但从阿法南猿已有相当程度的直立行为开始,发现脑容量也开始增加,从体重方面来看与倭黑猩猩相似,但脑重增加的接近20%,而脑体重比增加接近30%,变化更为明显。至能人阶段,锁骨与现代人相似,手骨和足骨比现代人粗壮,比较相似,头骨的骨壁薄,脑重达到680毫升。说明能人已处于直立状态,却恰恰是这样的时候脑重发生了显著的增长,在体重没有增加的情况下,脑重增长了50%,这两种情况下的直立程度与脑重的的正相应增长是巧合吗?发如果不是巧合,我们有理由相信是直立行走行为导致了某种促使猿人脑重与智力增长的因素存在。至早期直立人爪哇猿人阶段,人的大脑重量仍然在增长,达到到接近900克,但这个时候人类的体重增加很快,所以脑体重比数值相应略小一些,到晚期直立人北京猿人阶段,脑重依然在增长,达到1080克,这时体重不再增长,与爪哇猿人大致相同,但脑体重比增加到了2.04左右。现代人平均脑重达到1395克左右,平均体重达到62.5公斤,脑体重比为2.23。从直立人早期与后期体重、身高的增加与大规模的世界范围内的迁移来看,极有可能是能人阶段能够制造工具后增加了猎食能力,使身高与体重得到了增长,以及在内部合作的情况下,对大型肉食动物防御能力的有效提高,才能产生向世界范围内的迁移活动。猿人直立以后,大脑仍然有一个继续发展的过程,我认为这与直立以后身体活动的复杂性与语言的逐渐产生有关联,应当有一个起始缓慢,中间增长较,后期完善的过程,并非直线型发展。

既然有理由认为是直立行走行为导致了某种促使猿人脑重与智力增长的因素。那么这种因素是什么呢?在哺乳动物中,只有人类是直立行走的,而恰恰是人类进化出了高级智慧,其中是否会有什么关联吗?从身体与地面平行的四肢行走方式改变为双腿直立的方式,是一种物理性的改变,这种物理性的改变中是否存在能够促进大脑的进化因素呢?我们再次试着进行分析。

用双腿直立以后的猿人,与其它四肢动物相比,运动时的复杂程度可以说明显增加了,这就好比在一张桌子上做动作,在四条腿的桌子上做动作,支撑是非常稳定的,相对容易,如果在一个只有两条腿的桌子上活动,哪么需要的精神活动量要远远大于在四条腿桌子上的精神活动量,用这个比喻来理解人类直立行走以后,因活动复杂程度的增加,而促进了智力的发展是否合理呢?自然界中还有很多这样的例子,如猿、猴类,它们与陆运四肢动物相比,长期生活在树上,哪么树上运动肯定要比在陆地平面上运动要复杂的多,然而猴类、猿类无论从智力水平和脑体重比方面,都要大于同体重的地面行走动物,它们是然界中最聪明的动物之一,另有一种动物叫马来熊,它的脑重量达到350克,与倭黑猩猩近似,平均体重近40公的,脑体重比达0.89,比一搬的熊类脑体重比大一倍以上,那么是什么原因使这种熊的脑体重比明显大于其它熊类呢,原来这种熊是生活在树上的,与猩猩类一样是一种树栖动物,而脑体重比方面又非常相似,用身体活动的复杂程度与脑体重比关系来解释这一现象,正好能说明问题,但马来熊的智力水平怎么样,至今还没有找到这方面的资料。脑体重比只能做为智力是否发达的一个重要的参考值,如人类、海豚、大猩猩等都有一个相对较高的脑体重比数值。用这个观点再来推导草原动物与森林动物脑体重方面的差别,我们说动物在活动时,森林中的环境要复杂于草原环境,如果用相同体重而且活动方式近似的动物之间相比,那么森林动物的脑体重比要大于草原动物,相对而言,虽然没有树上与地面两种不同环境造成的差别明显,但也会有一定的差别,如狮子生活在非洲草原上,虎、熊类为森林动物,根据上述原理进行推导,虎、熊类动物的脑体重比要大于草原的狮子类,如下表可见:狮子雌雄平均体重为155公斤,平均脑重为238克,脑体重比为0.15,老虎的平均脑重274克,平均体重150公斤,脑体重比0.18,亚洲黑熊脑重313克,体重97公斤,脑体重比0.32,森林中的老虎与熊类无论从绝对脑重还是从脑体重比上看,都大于狮子类,其中再根据上述观点进行推导,看似笨重憨厚的熊类,与狮、虎相比,它还能爬树,并有一定的直立行为,因此可以说它的身体活动复杂程度要大于同样生活在森林中的老虎,从上述数据看来仍然是吻合的。同理,如果同一种物种动物,因长期生活在平原、草原、森林不同环境,如果隔离的时间相当长,足以造成进化上的差别,那么么这种物种在同体重之间相比,脑体重比会根据环境与身体活动的复杂程度有所区别,越复杂的应当脑体重比越高,可惜经多方寻找,还是找不到这样的专业资料,不能进一步求证,至为遗憾。当然智力的进化还可能有其它多种因素,包括已知的还有未知的,本文的观点只是能够找到一部分证据支持的推论,还请专业人士给予指正。

 

《部分动物的脑体重比》,是网名为流浪猫YS先生经过长期研究统计出来的结果,在此表示感谢。也是本人后来能够找到的唯一一份专业性的研究资料。