一提到聰明,我們就會想到智力,進而聯繫到大腦、腦容量、腦指數、神經元等等,但往往會忽視其他因素,比如血液。阿德萊德大學的一個研究小組,就將關注點放在了枕骨大孔上,並得出結論:通過枕骨大孔的血流與智力密切相關,而且根據枕骨大孔的大小,可以推測出人類祖先的智力。
枕骨大孔是顱骨下方的一個圓形孔,它連接著顱骨和脊柱。枕骨大孔位置的改變也是人類演化中的一個重要變化,古猿的枕骨大孔在顱骨的後方,因此它們的頭向前伸出,頸部發達的肌肉用來支撐頭部,現代的猿類較多地保留著這一特徵。
但是採取了直立行走的古人類,枕骨大孔的位置逐漸從顱骨後方演變到了顱骨底部,頭不再向前伸出,而是在脊柱之上保持平衡,也就不需要過的肌肉支撐。與連接頭和脊柱同等重要的是,穿過枕骨大孔的頸內動脈為大腦輸送著氧氣,提供著能量。
從南方古猿到現代人,人類的腦容量已經擴大了近4倍,從400毫升到500毫升,增長到了大約1400毫升到1600毫升,這很容易讓人將腦容量與智力掛鈎,但是大腦不是靠體積處理信息的,而是靠神經元和突觸,即大腦神經細胞和細胞之間的連接。
人腦有超過800億個神經元和1000萬億個突觸,消耗著人體20%的能量,流向大腦的血液維持神經元和突觸的正常運轉。據研究,人腦每秒需要大約10毫升的血液,才能從中攝取足夠的氧氣和營養。人的大腦越靈活,腦的新陳代謝越高,所需要的血液越多,為腦提供能量的頸內動脈也就越粗。
通過測量枕骨大孔就能得知頸內動脈的大小,所以如果要比較黑猩猩和人類祖先的智力,測量出其枕骨大孔的尺寸是第一步。研究人員測量了現代猿類和南方古猿Lucy的顱骨,其中包括幾隻以「高智商」聞名的靈長類,比如學會了手語交流的黑猩猩華秀(Washoe)、能夠使用耶基斯語(一種計算機操控符號)的倭黑猩猩坎茲(Kanzi)、掌握了上千個單詞進行交流的大猩猩科科(Koko)。
結果發現,黑猩猩、倭黑猩猩、大猩猩和南方古猿的腦容量相當,都在400毫升左右,但是南方古猿的大腦的血量低於其他三種靈長類動物,南方古猿大腦血流量是黑猩猩大腦血流量的2/3,也就是說南方古猿可能沒有現代的黑猩猩聰明。
但是在數百萬年的演化中,人類的大腦在變大,大腦大小與頸內動脈的血流速度成正比,所以大腦變大的過程,也是頸內動脈血流速度變快的過程。從南方古猿到現代人,人類的腦容量擴大了近4倍,頸內動脈的血流速度快了9倍,表明大腦的代謝不斷變快,消耗的能量變大,神經元和突觸都更加活躍,人的智力也就隨之變高了。