人脑的演化过程
了解大脑的演化过程以及其演化的原因,我们就能更好地理解人类是如何获得更高的脑化指数,并因此具备了强大的学习能力的;而且我们将更容易理解大脑的学习机制,从此解开大脑的学习密码。
大约3.6亿年前,原始鱼类首次登上陆地,这导致了水陆两栖动物的出现,它们随后进一步演化为完全脱离水域的爬行类动物。两亿年前,原始哺乳动物才开始在地球上出现。
大约6500万年前,一颗直径约10千米的小行星猛烈地撞击了地球。这次撞击事件引发了巨大的爆炸和火山喷发。巨大的冲击力和热浪扰乱了地球的气候和生态系统,导致了大规模的物种灭绝。这次撞击在地球上形成了一个巨大的坑洞,即希克苏鲁伯陨石坑,后来经过漫长的地质作用,逐渐形成了现在的墨西哥湾。
这次撞击事件对地球的生态系统和地质演化产生了深远的影响。它改变了环境条件,导致了许多物种的灭绝,其中包括当时的地球霸主——恐龙。大多数人类学家都认同,如果不是恐龙的大灭绝,让数千种哺乳动物有机会出现并填补了恐龙消失后的权力真空期,我们人类祖先的猿类就无法与我们的近亲黑猩猩在600万年前分道扬镳。作为人类祖先的灵长目动物具有相对复杂的生活方式和灵活的进食行为,栖息地植被开阔,兼具一定的广度和高度。这意味着它们能够适应和生存于不同类型的环境,包括森林、草原、沼泽、河流等。这种广度使得它们能够利用不同的资源,包括食物、水源和庇护所。而且这些灵长目动物有的喜欢在高耸入云的树冠中活动和觅食,而另一些则更多地在地面上活动。
作为对上述丰富的生存环境的条件性适应,人类的祖先演化出了更大的大脑。相比其他哺乳动物,它们更依赖视觉,而较少依赖嗅觉。大约200万年前,直立行走的南方古猿才诞生。它们的大脑并不比黑猩猩的大,但最终演化出了第一批智人。
早期人类并非像如今的我们一样,在地球上唱着独角大戏,其他所有物种和资源只是剧目的点缀和陪衬,没有任何参与感。那时的人类祖先,充其量也只能算得上世界的边缘玩家,在非洲大舞台跑龙套。与其说早期人类是狩猎采摘者,不如直接说是采摘者。在火和更有效的工具被人类祖先掌控之前,狩猎充满危险并且大多时候无功而返。在人类这个物种诞生后的绝大多数时期里,人类祖先的主要食物都是野果子。我们根本追不上羚羊、斑马、鸵鸟等动物,在狮子等食肉短跑健将的追赶下,这些猎物都被训练成了百米冲刺冠军。如果撞大运碰到了被猎食者遗留下的残羹剩饭,我们的祖先才有机会用石头敲开骨头,吸取里面的骨髓,用残留在骨头上的腐肉勉强补充身体所需的蛋白质。
幸运之处在于,在能够直立行走之后,我们的祖先逐渐演化成了长跑冠军。于是我们的祖先跟在猎物后头跑个几十公里,猎物筋疲力尽后,我们就追上它们了。
是什么鞭策人科动物最终有了更大的大脑和更高的智力,并在此基础上创造了以语言为基础的文化?
答案很可能是火。
真正让原始人类的大脑朝着智人演化的决定性步伐,是火的使用。有了火,食谱发生了天翻地覆的改变,并且早期人类开始了营地生活。集体生活对大脑有更高的要求。种群成员需要有同情他人、评估难分敌友的感情、判断各种人的意图以及制订个人社交策略的能力。结果就是,人类的大脑变得高度智能化,同时又极度社会化。大脑不得不对个人关系迅速构建出心理情境,包括短期关系和长期关系。大脑既要能追忆旧时情景,又要能远眺未来,设想每一段关系的结局。
事实上,火的使用引发了连锁反应,火能杀死危险的细菌和寄生虫,这降低了患病和死亡的风险。而且火的使用扩大了食谱,为后来的农业革命做好了准备。有了火,我们咀嚼和消化食物的时间大大减少,黑猩猩每天要花5个小时来咀嚼未加工食品,而人类只需要1小时。烹制过的食物还促进了消化,消化系统从食物中吸收和释放全部能量所需的时间被大幅缩短。
肉食,尤其是用火烹熟后的肉食,为人类提供了大量的蛋白质。这为大脑的持续变大提供了物质基础。因为充盈的蛋白质为大脑提供了充沛的营养,使大脑进一步演化变大从而获得更高的智力。智力的提升带来了更好的工具和狩猎方法,于是又有了更多肉食。在这个良性循环下,人类的大脑不断变大,直到连分娩都变得异常困难。
我们不用亲自生过孩子就能轻易得知妇女分娩是一件多么痛苦和危险的事。人类头骨的大小不可能无限增大,因为无限增大会给生产的妇女增加更多死亡风险。因此为了能在有限的空间里拥有更多的大脑容量,人类的大脑出现了很多褶皱。在所有物种中,人脑具有最复杂的褶皱结构。其他哺乳动物的大脑虽然也有褶皱,但无法跟人类大脑的褶皱程度相提并论。更多的其他动物比如老鼠的大脑,基本是没有褶皱的。大脑的表面越光滑,它的功能也就越简单。从这方面也可以了解到人类大脑的脑化指数更高,具有更复杂的机能。
作为人类的最新分支也是硕果仅存的分支,现代智人在距今大约7万年前迫于自然压力离开非洲去寻找食物,最先到达的地方是地中海西岸的新月沃地。我们的祖先在占领地球的一路上,遇到了现代智人的姐妹种群:欧洲和黎凡特地区的尼安德特人,亚洲的丹尼索瓦人,以及爪哇地区的佛罗勒斯人。我们可能跟他们和平相处了一阵子,但和平期恐怕并不长久。根据直布罗陀的遗迹,我们不难猜测尼安德特人3万年前灭绝的原因:要么是通过食物和领地的竞争,要么是赶尽杀绝的斗争。不消多长时间,所有其他人属,都消失殆尽。不仅如此,人类的扩张还可能在一定程度上加速了很多大型哺乳动物的灭绝。现代人类到达澳大利亚后,在短短数千年内,包括袋狮和双门齿兽在内的24种大型动物中的23种全部灭绝。现代人类到达美洲后,北美洲的47属大型哺乳动物消失了34属,南美洲的60属消失了50属。现代人类的扩张,让全世界200属大型陆生动物中的半数以上遭到灭绝。
这么说吧,“不管是哪里的荒地,一经人类踏足,其生物多样性便退回到5亿年前”。[4]
在已知的所有物种中,人类尤其能够在很大程度上适应环境的变化,甚至有机会改造环境。