在某問答平臺上,有一位童鞋問了這樣一個問題:小體形動物比如松鼠有可能進化出智慧嗎?
這個問題我把它換一個形式可能會更好解釋——智慧生命的體型重要嗎?
先說答案再分析——體型很重要,而且足以支持智慧的最小體形可能與我們現在的體形差距不大,大約在50公斤左右。
腦的體積重要嗎?
我們的大腦當然不是最大的,但是真的是最強的。體型越大的動物,控制身體所需的神經元也越多,因此單純的腦容量不能反映什麼。經過反覆地探究,人們找到了一個可以比較客觀反映大腦與體形的參考數值,稱為腦指數,是動物的腦容量與模擬預期腦容量的比值。貓的指數恰好接近1,而老鼠只有0.4,人類是7,在所有動物中無出其右者。
為什麼說這是經過反覆探究的呢?因為之前出現過很多比較方法,但是都不能得到我們想要的效果(也就是人類沒有拿第一,哈哈……)。譬如腦質比——用腦的質量比上體重,這個方法看似非常符合直覺,但是第一個問題就出在小體型動物上,我們人類的腦與體重的比例大約是2%,可是……老鼠也是這個值,還有些鳥類的腦比重甚至可以達10%,更是遠超人類,所以用這個數值衡量智力肯定不行。
這是為什麼呢?其實很簡單,因為無論是老鼠還是大象,它們的神經元細胞都是差不多大的(雖然準確來說人類比小鼠的更大,但至少沒有到體型這麼誇張),在體形縮小的情況下,神經元相比於體形的單位數量當然會變小了,我們想像一下,如果一個小型生物只有100個細胞,那麼它只有兩個神經細胞,自然也就談不上什麼智力了。
量變產生質變,這句話既有哲學道理,在現實世界中也得到了充分證明,在神經元中更是如此。人類的每個神經元有數千個小分支叫突觸,用以與其它腦細胞連接。每個腦細胞可以與大約104個其它腦細胞相連(我記得小鼠每個只能連接10個左右,但是找不到來源了,所以可能存在錯誤)。人類的大腦皮層擁有大約160億神經元,它們之間相互連接的方式是數千億級的。
那麼想像一下,如果將腦細胞隨機減少一半,那麼會缺失多少神經連接呢?是一半嗎?當然不是,每個細胞的消失都意味著有100個連接消失,當然考慮到連接是相互的,差不多也會減少大約10倍,可見神經元的數量堆積產生的收益不是簡單的加法。
為什麼大塊頭有大智慧
由此我們可以知道,腦容量是一個剛性指標,是不能隨著體型的縮小而縮小的。所以我們需要知道的第二個問題是,相對較小體形的動物可以擁有巨大的大腦從而達到智慧的水平嗎?
部分鳥類的腦質比可以達到10%,是不是說我們的最小體重可以達到10公斤,一隻小體型狗的重量?
也不行,因為智慧生命是進化出來的,而不是從天上掉下來的。如果是在實驗室裡或是高度發達的文明社會,活下來當然不是什麼問題,但是在純野生環境中,這個物種首先需要面對的問題就是……如何活下去。
人類僅佔體重2%的大腦消耗了差不多25%能量供給,大腦每一秒鐘都在瘋狂地消耗著氧與葡萄糖,所以只要缺血數秒,人就會立即暈厥。不僅如此,腦還與其它任何器官都有一個顯著的不同——它幾乎沒有休息的時候。是的你沒有聽錯,無論你是在解奧數題還是在睡夢中,腦的功耗都不會有明顯的變化。
這也就意味著,如果出現食物短缺,那麼你無論想如何通過減少運動來節約能源都是徒勞的,你的腦門上就像開了一個水龍頭一樣在瘋狂地傾瀉著你寶貴的能量。
而在野生動物的自然界中,可沒有固定的一日三餐,就算是頂級的掠食者,也常有捕獵失敗而餓肚子幾天的現象。這也就意味著,一個物種若存在向更高智慧進化的可能性,就必須要有相當強的營養供給。事實上人屬動物正是在掌握了用火之後,才大大提高了營養的攝入效率,助力了大腦的發展,黑猩猩在有猴子吃的情況下,每天要花10個小時咀嚼肉,可見差距之大。
想變聰明?先變大呀!
而小體形動物的生存就比較堪憂了,首先因為體形的劣勢,幾乎不太可能捕捉大型動物,而且還會受到10倍於自己體重的掠食動物壓制。這弱小的身體,夾縫中未生存的狀態,恐怕還沒有進化出真正的智慧就滅絕了。
羅馬不是一日建成的,進化也是如此。沒有一步一步的有利條件積累與正向反饋,智慧也不可能出現,小體型動物當然有可能進化出智慧,但一定要完成巨大化(我們靈長目的祖先也是如同老鼠一樣的小動物),否則從各種意義上來說,都不太現實。
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