說(shuō)出來(lái)可能你不信,極有可能是陽(yáng)光決定了你大腦所長(cháng)的位置。
先讓我們來(lái)看看大腦是怎么長(cháng)出來(lái)的吧。
15億年前,單細胞動(dòng)物依靠應激性應對外界刺激,尚未有神經(jīng)系統。
8億年以前,多細胞動(dòng)物有著(zhù)專(zhuān)門(mén)接受刺激的特殊細胞,這些細胞聚集起來(lái),形成了原始的運動(dòng)器官和感覺(jué)器官。隨后最早的神經(jīng)系統出現了,把這些細胞串聯(lián)成了一個(gè)整體,演化出了腔腸動(dòng)物(現已改稱(chēng)刺胞動(dòng)物)。
它們具有絲狀突起的神經(jīng)細胞,構成原始的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ),只是單層(如水螅)或者兩到三層。它們的神經(jīng)十分的簡(jiǎn)單,沒(méi)有高級神經(jīng)元的突觸連接,沒(méi)有神經(jīng)節,也沒(méi)有神經(jīng)中樞。
它們的信號傳導是無(wú)定向的,刺激身上的任何一處地方,都能引起全身性的反應。
也就是說(shuō)腔腸動(dòng)物的神經(jīng)系統,幾乎是均勻分布的,可以說(shuō)是沒(méi)有大腦。
這樣原始的神經(jīng)系統,自然難以適應后面的物種大爆發(fā)時(shí)代。在后來(lái)的演化過(guò)程中,大量水母配備了毒素。例如箱水母,僧帽水母、獅鬃水母……大多數水母,具有復雜的綜合性毒素,可造成內臟、神經(jīng)系統、心血管等各方面的損傷。
利用毒素等等適應環(huán)境的策略,這些水母夸過(guò)數億年的時(shí)空,如同活化石一般,依舊生存在海洋深處。
而在原始的海洋內,不能很好適應環(huán)境的腔腸動(dòng)物,要生存下來(lái)則只能改造自己的神經(jīng)系統。
原始腔腸動(dòng)物,一支演化成了水母類(lèi),一支演化成了原始的兩側對稱(chēng)動(dòng)物,分化成了原口動(dòng)物和后口動(dòng)物兩個(gè)大門(mén)類(lèi)。
原口動(dòng)物演化成無(wú)脊索動(dòng)物,后口動(dòng)物演化成脊索動(dòng)物。
蠕形動(dòng)物是早期兩側對稱(chēng)動(dòng)物,原始的三胚層。這類(lèi)動(dòng)物的神經(jīng)開(kāi)始往頭部匯聚,形成了原始的腦,然后在腦后形成縱橫的神經(jīng)索,但比起高級神經(jīng)系統來(lái)說(shuō),它們的神經(jīng)細胞是分散在神經(jīng)索中的。當縱神經(jīng)索減少,則形成梯式神經(jīng)系統,出現最早的神經(jīng)中樞。
例如扁形動(dòng)物:
雖然相比起原始腔腸動(dòng)物,它們的運動(dòng)能力顯著(zhù)提升,但比起后來(lái)的動(dòng)物,依舊十分的原始。
扁形動(dòng)物的神經(jīng)為什么會(huì )集中頭部呢?
很大的原因,是因為眼睛的出現。
視覺(jué)細胞集中的前段,便是扁形動(dòng)物的頭部。
在扁形動(dòng)物中,有一個(gè)叫做PAX6的古老基因,這個(gè)基因令扁形動(dòng)物頭部,出現了能夠匯聚色素的凹陷。這個(gè)凹陷,可以說(shuō)是,眼睛的最初形態(tài)。
扁形動(dòng)物作為兩側對稱(chēng)動(dòng)物,左右分別一個(gè)眼點(diǎn),無(wú)論捕食或者躲避天敵,是能保證生存的最少眼睛數目。
PAX6的基因源頭,大致能追溯到最初的兩側對稱(chēng)動(dòng)物。學(xué)界一般認為,像浮浪幼蟲(chóng)的原始腔腸動(dòng)物分別演化成了腔腸動(dòng)物和兩側對稱(chēng)動(dòng)物。
為什么后來(lái)的兩側對稱(chēng)動(dòng)物,都具有PAX6基因?
我們可以這樣認為,沒(méi)有PAX6基因,不具有更強感光能力的動(dòng)物,都被吃滅絕了。
原始的節肢動(dòng)物、頭足動(dòng)物,以及脊索動(dòng)物,循著(zhù)PAX6基因提供的原始模板,打造了三個(gè)完全獨立的視覺(jué)進(jìn)化之路。
實(shí)際,追本溯源的話(huà),原口動(dòng)物的嘴相當于我們的肛門(mén),而我們的嘴相當于原口動(dòng)物的肛門(mén)。
但無(wú)一例外,眼睛所在的位置,都是頭部。
因為眼睛的進(jìn)化過(guò)程,也是神經(jīng)系統在頭部高度集中的過(guò)程。
而生物演化,是一個(gè)不斷迭代的過(guò)程,頭部雛形出現之后,幾乎就沒(méi)有啥回頭路了(尾索動(dòng)物,表示抗議?)。
原口動(dòng)物中的一支演化出了鏈狀神經(jīng)系統,這便是后來(lái)的環(huán)節動(dòng)物(例如蚯蚓),以及節肢動(dòng)物(例如三葉蟲(chóng)、螃蟹、蝗蟲(chóng)等)。
發(fā)達的鏈狀神經(jīng)系統,是演化史上的一大飛躍,由此締造了繁榮的寒武紀時(shí)代。
鏈狀神經(jīng)系統,分成中樞和外圍兩個(gè)部分。
腦和腹神經(jīng)索屬于中樞神經(jīng)系統,各節神經(jīng)從腦延伸到身體各個(gè)部分形成外圍神經(jīng)系統。在神經(jīng)系統中,神經(jīng)細胞匯聚成神經(jīng)節,神經(jīng)纖維聚集成束。
和原始的蠕形動(dòng)物相比,鏈狀神經(jīng)系統中,大腦已經(jīng)處于優(yōu)勢地位,腹神經(jīng)索受到腦的控制。為了足夠快速的神經(jīng)傳導,節肢動(dòng)物往往形成巨大的神經(jīng)(巨神經(jīng)纖維)。而且有研究證明,節肢動(dòng)物的大腦已經(jīng)能形成記憶。
正是因為鏈狀神經(jīng)系統前所未有的優(yōu)越性,在寒武紀時(shí)代,發(fā)現出了諸如海蝎子之類(lèi)的龐然大物。它們不斷壯大自己的神經(jīng)纖維,以支撐龐大的體魄。
也是因為發(fā)達的神經(jīng),令節肢動(dòng)物有著(zhù)較為發(fā)達的眼睛。
當然,原口動(dòng)物中的頭足綱,在后來(lái)演化出更為發(fā)達的神經(jīng)系統,同時(shí)章魚(yú)類(lèi)更是擁有幾乎完美的眼睛,被一些現代人稱(chēng)為出自上帝之手。
其實(shí)頭足綱動(dòng)物并沒(méi)有什么秘密,它們是完全自然而然的繼承了PAX6基因提供的眼睛進(jìn)化模板。眼眶位置凹陷,感光細胞匯聚,吸收更多的光線(xiàn)。一些細胞填入凹陷中,或降低或提升了視覺(jué)能力。降低視覺(jué)的滅絕,提升視覺(jué)的得以繁衍生息。
填入凹陷的細胞,令視覺(jué)能力越來(lái)越強。最終演化成了晶狀體、玻璃體,以及虹膜……
遠在單細胞動(dòng)物身上,就存在眼點(diǎn),原始動(dòng)物的神經(jīng)在眼睛周?chē)?。眼睛所在的位置,基本能確定大腦的方向。
除了海星之類(lèi)的輻射對稱(chēng)動(dòng)物之外,兩側對稱(chēng)動(dòng)物的形體,眼睛只能在某一個(gè)方向。
薛定諤在《生命是什么》一書(shū)中,提出了生命以負熵為食的觀(guān)點(diǎn)。生命體,也是熱力學(xué)上的耗散結構。不清楚概念的,可以簡(jiǎn)單理解為:這是一種動(dòng)態(tài)的穩定有序結構。
薛定諤:我不僅僅只有貓
生命體內能量消耗,會(huì )不斷產(chǎn)熵,那么就需要攝入負熵(食物等)。這便是新陳代謝,如果新城代謝被破壞,生命體也就宣告死亡。
那么,這和眼睛的演化有什么關(guān)系?
因為生命體作為耗散結構,也是最節能高效的。如果兩只眼睛幫助攝入的負熵比起能量消耗產(chǎn)生的熵比值最高,那么一只眼睛或者更多的眼睛,都會(huì )讓生命處在更不利的競爭環(huán)境之中。
簡(jiǎn)而言之,更多的眼睛需要更多的能量消耗,就需要攝入更多的食物。哪怕一開(kāi)始有扁形動(dòng)物演化出了更多的凹陷眼點(diǎn),在食物匱乏的時(shí)候,它們可能率先滅絕。
總的來(lái)說(shuō),同一個(gè)端的兩只眼睛,幾乎是生物進(jìn)化最節能的選擇。
本人甚至懷疑,正是因為眼點(diǎn)所在位置的不同,造成了原口和后口動(dòng)物的不同分化。(注:這只是本人觀(guān)點(diǎn),無(wú)任何依據。)
接下來(lái)看一看后口動(dòng)物到人類(lèi)的神經(jīng)(大腦)演化過(guò)程。
人類(lèi)追溯的最早脊索動(dòng)物祖先是皮卡蟲(chóng)。
這種動(dòng)物一看就沒(méi)有什么攻擊力,只能在夾縫中生存。
這一支動(dòng)物,雖然同樣是把神經(jīng)匯聚在了頭部,但形成的并不是索狀,而是管狀。這些管狀神經(jīng)系統,形成了原始的脊索,于是脊索動(dòng)物出現了。
和節肢動(dòng)物最大的區別在于,節肢動(dòng)物的腹神經(jīng)系統在腹部,脊索動(dòng)物的管狀神經(jīng)系統在背部。前者是實(shí)心的,后者是空心的。
空心的神經(jīng)系統,令神經(jīng)組織具有更大的空間和面積。
雖然在一開(kāi)始,管狀神經(jīng)系統,相比起鏈狀神經(jīng)系統,優(yōu)勢并不十分明顯。但對于未來(lái)的演化前景來(lái)說(shuō),管狀神經(jīng)系統是遠遠優(yōu)于鏈狀神經(jīng)系統。
隨著(zhù)頭部神經(jīng)的進(jìn)一步集中,演化出了昆明魚(yú),早起魚(yú)類(lèi)開(kāi)始出現了。
但在奇蝦的時(shí)候,早期魚(yú)類(lèi)茍延殘喘,由于輸于體型和力量,大量早期魚(yú)類(lèi)滅絕于奇蝦的口中,唯有擁有更高級神經(jīng)系統的魚(yú)類(lèi),才得以繁衍生息下去。
在演化過(guò)程中,管狀神經(jīng)系統頭部,漸漸形成了復雜的腦部。
而神經(jīng)細胞軸突外面也形成了一層髓鞘,髓鞘具有絕緣性,保證了神經(jīng)傳導的高效性。髓鞘的神經(jīng)傳遞速度高達100米每秒,髓鞘是發(fā)達神經(jīng)系統的地基,而節肢動(dòng)物的神經(jīng)傳導速度只有2米每秒。4.5億年前的星甲魚(yú)身上,第一次出現了髓鞘。
有了發(fā)動(dòng)的神經(jīng)系統,魚(yú)類(lèi)變得越來(lái)越靈活,為了保證運動(dòng)的平衡,配套演化出了偶鰭,這便是高等脊椎動(dòng)物四肢的原型。
而那些沒(méi)有進(jìn)化出髓鞘的脊索動(dòng)物,便只能如同尾索動(dòng)物一樣,在海洋里猥瑣生存。明明是動(dòng)物,卻猶如植物一樣,營(yíng)固著(zhù)生活。哪怕在后來(lái)的數億年中,種類(lèi)繁多,進(jìn)化得五花八門(mén),但卻永遠在死胡同里打轉而已。
尾索動(dòng)物:海鞘
不過(guò)我們的祖先,終究屬于硬剛的那一派。
不直面慘淡的人生,不經(jīng)歷大浪淘沙般的磨礪,就沒(méi)有后來(lái)的輝煌。
正因為高度發(fā)達的神經(jīng)系統,足以支撐更龐大的軀體,原始脊椎動(dòng)物的體型,迅速大型化,并很快奪走了節肢動(dòng)物海洋和陸地的霸主地位。
這得益于神經(jīng)系統的先進(jìn)性,才能演化出對環(huán)境更強的適應力(例如體型和力量更大,攻擊力更強)。題主的問(wèn)題,則明顯是反過(guò)來(lái),把攻擊力的強大當成了神經(jīng)系統發(fā)達的原因,屬于典型的因果倒置。
隨著(zhù)進(jìn)一步演化,我們的魚(yú)類(lèi)祖先形成了五個(gè)相對獨立腦泡:即,前腦、間腦、中腦、延腦,以及小腦。
發(fā)達的大腦,配套著(zhù)先進(jìn)的血液體統,呼吸系統,令我們有了登陸的基礎。
演化至兩棲動(dòng)物時(shí),前腦形成了兩個(gè)半球。
這是青蛙的大腦:這是人類(lèi)的腦干和小腦:
二者極其的相似。
在生物演化路上,往往只能做加法(猶如胚胎發(fā)育過(guò)程中,重走一遍生物演化之路)。
再演化成原始爬行動(dòng)物時(shí),大腦皮層出現了,神經(jīng)系統演化到了一個(gè)嶄新的階段。
可以說(shuō),爬行動(dòng)物的大腦,才是真正的有機一體的最高指揮者和調控者,它形成與3.5億年前。
很快,其他動(dòng)物都不足以和原始爬行動(dòng)物競爭,于是內部競爭出現了。
它們的后裔,根據顳颥孔的數目,分成了合弓綱和蜥形綱。合弓綱動(dòng)物又被稱(chēng)為單孔類(lèi),具有一個(gè)顳颥孔,而蜥形綱具有兩個(gè)顳颥孔(雙孔類(lèi)),或者無(wú)孔。
雙孔類(lèi)動(dòng)物,能夠把下頜張得更大,并且附著(zhù)發(fā)達的肌肉,在3億年前的陸地上,比起單孔類(lèi)更加的具有適應性。
主龍類(lèi)動(dòng)物迅速稱(chēng)霸,并最終演化出了恐龍,進(jìn)入了蜥形綱稱(chēng)霸的時(shí)代??铸報w型大型化之后,特化出了中空的骨骼,又為其一支后裔飛向天空留下一條后路。
雖然合弓綱動(dòng)物,也演化出了諸如2噸的水龍獸這樣的大型動(dòng)物,但卻被擠壓在食物鏈的邊緣,草食為生。
二疊紀大滅絕之后,合弓綱中的大型盤(pán)龍類(lèi)(哺乳動(dòng)物祖先)悉數滅絕。小型盤(pán)龍類(lèi)動(dòng)物,則被壓迫在食物鏈的低端。
為了繁衍生息,提高后代的生存率,它們漸漸演化出了胎生能力。
確切的說(shuō),沒(méi)有演化出哺乳能力的哺乳動(dòng)物祖先,都滅絕了。
1.95億年前的吳氏巨顱獸,是所有哺乳動(dòng)物的共同祖先。
但這個(gè)時(shí)候,它們的神經(jīng)系統相比起恐龍也并沒(méi)有多大的優(yōu)勢。但在殘酷的生存競爭中,它們的大腦開(kāi)始出現了新的變化,出現了溝回,擴大了大腦皮層的表面積,大腦皮層漸漸演化成了高級指揮中心。
正是因為艱難的生存條件下,哺乳動(dòng)物必須斗智斗勇,才點(diǎn)出了大腦皮層溝回。
雖然6500萬(wàn)年前的天降隕石,給小型哺乳動(dòng)物的發(fā)展提供了千載難逢的機會(huì )。但即便恐龍沒(méi)有滅絕,哺乳動(dòng)物也會(huì )迎來(lái)輝煌,只不過(guò)這個(gè)時(shí)間,可能會(huì )更加的漫長(cháng)。但既然恐龍能進(jìn)化出鳥(niǎo)類(lèi),如果大型恐龍沒(méi)有滅絕,他們的后裔又會(huì )是怎么樣的,是否比人類(lèi)更加的適應環(huán)境,也是未知的。
隨著(zhù)哺乳動(dòng)物崛起,首先稱(chēng)霸陸地的是始祖象和蒙古安氏中獸,而人類(lèi)的祖先,中華曙猿重量只有只有15克-50克,可謂是卑微到了極點(diǎn)。
不過(guò)由于生活在樹(shù)上,遠離天敵,在長(cháng)達千萬(wàn)年的演化中,早期靈長(cháng)類(lèi)體型也逐漸大型化。
一直到2000萬(wàn)年前,哺乳動(dòng)物進(jìn)入全球海陸繁榮的時(shí)代,靈長(cháng)類(lèi)的體型,才有了當今靈長(cháng)類(lèi)的大小。不過(guò),它們的智慧和其他哺乳動(dòng)物,也并沒(méi)有多大的區別。
然而這個(gè)時(shí)期,青藏高原開(kāi)始隆起,改變大氣環(huán)流,造成非洲環(huán)境遽變,人類(lèi)祖先的生存環(huán)境,直接進(jìn)入了地獄模式。為了適應生存環(huán)境,他們開(kāi)始頻繁下地。
哪怕1200萬(wàn)年前的森林古猿,依舊生活在森林里,但已經(jīng)出現了茁壯的下肢。
隨著(zhù)環(huán)境進(jìn)一步惡劣變化,它們走出森林,自然而然地解放了雙手,一條嶄新的進(jìn)化之路由此展開(kāi)。我們沒(méi)有其它動(dòng)物,在力量、速度甚至體型上的優(yōu)勢,那就只能點(diǎn)智力技能。
隨著(zhù)腦容量的增大,古猿人出現并很快繁榮。
但在冰河時(shí)代,物資缺乏,出現了殘酷的內部競爭。
一場(chǎng)內部的競爭,讓直立人演化成早期智人,讓早期智人演化了現代人(晚期智人)。
表現在神經(jīng)方面上,更是腦容量上的軍備競賽。
哪怕在強壯,速度再快,任何不能點(diǎn)出更高智慧的人種,全部在演化史上滅絕。
現代人腦容量1500ml左右,早起人種腦容量700-1000ml不等,而南方古猿只有量450-530ml,猴子的腦容量低到200ml。
生命史上的每一次進(jìn)化(演化),就意味著(zhù)沒(méi)有出現此類(lèi)性狀的親近的滅絕。從200ml的腦洞量到1500ml,多少人種的滅絕。
所謂智慧的演化,都是被逼的。
所謂智慧的演化,都是被逼的。
大腦之所以在頭部,至少在8億年前,PAX6基因出現的時(shí)候,就已經(jīng)確定了。
而PAX6基因也決定了感光細胞的位置,從這樣的角度來(lái)說(shuō),說(shuō)是因為光決定大腦的位置,也未嘗不可。