发布日期： 2024年07月10日
来源：Nature Ecology & Evolution
文章内容
研究人员发现，大型动物的大脑大小并没有随着体型成比例地增加，这挑战了人们长期以来的看法。
这项研究分析了1500名美国人的数据物种显示了一种非线性关系，并强调了灵长类动物、啮齿动物和食肉动物大脑大小的快速进化变化。
雷丁大学和达勒姆大学的研究人员收集了大约1500个物种的大脑和身体大小的庞大数据集，以澄清几个世纪以来围绕大脑大小进化的争议。
相对于身体而言，更大的大脑与智力、社交能力和行为复杂性有关——人类已经进化出了异常大的大脑。今天(7月8日)发表在《Nature Ecology & Evolution》杂志上的这项新研究揭示，最大的动物的大脑并没有按比例变大，这挑战了人们长期以来对大脑进化的看法。
雷丁大学的Chris Venditti教授是这项研究的主要作者，他说:“一个多世纪以来，科学家们一直认为这种关系是线性的，这意味着动物越大，大脑的大小就越大。我们现在知道这不是真的。大脑和身体大小之间的关系是一条曲线，本质上意味着非常大的动物的大脑比预期的要小。”
杜伦大学的Rob Barton教授是这项研究的合著者，他说:“我们的研究结果有助于解决脑-体质量关系中令人困惑的复杂性。我们的模型很简单，这意味着以前详细的解释不再必要——相对大脑大小可以用一个单一的基础模型来研究。”
这项研究揭示了所有哺乳动物的大脑和体型之间的简单联系，这使得研究人员能够识别出打破常规的物种——挑战常规的物种。
在这些异类中，包括我们自己的物种——智人，它的进化速度比其他所有哺乳动物都快20多倍，从而形成了今天人类特有的巨大大脑。但人类并不是唯一一个与这一趋势背道而驰的物种。
所有的哺乳动物群体都表现出了快速的变化——无论是朝着更小的大脑还是更大的大脑发展。例如，蝙蝠刚出现时，它们的大脑体积迅速缩小，但随后相对大脑体积的变化速度非常缓慢，这表明可能存在与飞行需求相关的进化限制。
有三种动物的大脑大小变化最明显:灵长类动物、啮齿动物和食肉动物。在这三组中，大脑的相对大小有随时间增加的趋势(“Marsh-Lartet规则”)。正如之前所认为的那样，这并不是所有哺乳动物的普遍趋势。
这项研究的合著者Joanna Baker博士也来自雷丁大学，她说:“我们的研究结果揭示了一个谜。在最大的动物中，有一些东西可以防止大脑变得太大。这是否因为超过一定尺寸的大大脑过于昂贵而难以维持，还有待观察。但当我们在鸟类身上观察到类似的弯曲时，这种模式似乎是一种普遍现象——导致这种‘好奇天花板’的原因适用于生物学非常不同的动物。”
参考文献:“Co-evolutionary dynamics of mammalian brain and body size” 8 July 2024, Nature Ecology & Evolution.
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