抹香鲸头部占身体1/3,大脑体积是人类的5倍,为何没能进化出高智商文明?

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在现存的生物中,抹香鲸无疑是大脑体积最大的动物,没有之一。虽然,抹香鲸按照体型算,没有蓝鲸的体型大,但是,蓝鲸的头部比抹香鲸要小很多,这是由头部占比决定的。那么,为什么抹香鲸如此大的大脑都没有进化出高智商文明呢?我们一起来探讨一下这个有意思的问题。

智商是由什么决定的?

在我们的日常生活中,我们经常能够听到这么一句话“这个孩子的头大,肯定聪明”。貌似在许多人的认知中,智商的高低是由头也就是大脑的体积决定的。其实,这是一个错误的认知。

首先,我们来看一下动物的智商排名

从2017年美国MSNBC网站公布的一项数据显示,在所有已知的生物中,人类毋庸置疑的是智商最高的动物,其次是人类的近亲黑猩猩,排在黑猩猩后面的依次为:海豚、大象、大型头足类动物(比如大王乌贼)、乌鸦、松鼠、狗、猫、猪。

以上是动物界智商排名前十的动物,除了大象和大型头足类动物外,其他动物都以小体型的动物为主,而且人和黑猩猩的头部远比大象要小很多。因此,大脑的体积并不是决定智商高低的因素。

其次,我们再来看一下智商高低的体现,也就是为什么这些动物能够进入动物智商排名的前十名?

智商其实是一种看不见摸不着的东西,它其实是指生物的一种精神力,主要体现在理解能力、规划能力、问题解决能力,想象力, 表达能力,语言能力,学习能力以及创造能力等8个大的方面。

黑猩猩能够排在第二名是因为它除了基因98%与人类是一样的之外,而且还会使用工具、用很强的记忆能力等等,而大象能够排在第四位是因为它们有着自己的语言,关键是大象能够通过“镜子测试”(自我认知能力的体现)。

总之,在以上的8个智商体现中,能够做到的种类越多越精细智商也就越高。

(镜子测试)

大脑体积与智商的关系

严格来说,大脑的体积是与智商有一定的关系的。因为,人类之所以有着高智商与大脑是密不可分的,在其中起到主导地位的就是神经元,在人脑中约有1000亿个神经元细胞,而人脑的体积约为2200平方厘米。

虽然说神经元的数量一定程度的决定了智商的高低,但是,智商也不是完全由神经元决定的,还需要其他的神经细胞来辅助,也就是说大脑的神经元其实就是电脑中的CPU,CPU越高级,处理信息以及运算的速度就越快。当然它还需要内存、显卡、主板等等的辅助才能发挥出它应有的实力。

抹香鲸的大脑

抹香鲸的大脑体积约为8000平方厘米,是人类大脑的体积4倍左右,但是在抹香鲸的大脑中神经元仅有200亿左右,也就是说虽然抹香鲸的大脑体积大,但是其中神经元较少。这样的话,它处理信息的能力就比人类要慢很多。

并且,人的智商高也不完全是神经元的功劳。举个例子,正常的婴儿放在人类社会中,1-2岁就能学会简单的语言,但是如果将一个婴儿放入野生动物的环境下,他一辈子也不会学会语言。也就是说,生活环境也是智商高低的重要因素。

总结

大脑体积并不是决定智商的关键因素,而大脑中神经元的数量以及动物生存的环境才是主要的因素。人从生下来就比其他动物的神经元多,而且人从出生接触的就是拥有想象力、创造力的同类,所以,进化出文明是必然的。这是野生动物所不具备的。

抹香鲸头部占身体1/3,大脑体积是人类的5倍,为何没能进化出高智商文明?

鲸鱼大脑可以达到9公斤重,但是神经元的数量相较于人类1.2公斤的大脑却少得可怜,脑容量相当于百十万年前的原始人,智商可能就相当于儿童。

地球大型动物的一个重要特征就是有神经系统,可以借助各种感觉器官感知世界,分析自己的处境、认识自然等,可以自主地选择居住环境,脱离了完全依靠本能趋利避害的活动方式。可以说有神经系统就可能产生较高智商,但是智商高却不一定脑袋体积大。有位女科学家采用了一种新方法,将大脑打碎,用特殊溶液溶去细胞膜等成分,但却保留神经元的细胞核,制成混悬液,经稀释后取几滴放在显微镜下数目镜下细胞核数量,算均数,最后乘以稀释倍数和混悬液总量和一滴液滴的比值,就得出了较准确的大脑神经元数量。

相比下来,人类大脑神经元在1000亿左右,据此估计可以形成约100万亿神经突触,而鲸鱼大脑神经元数量却只有200来亿,相比人类神经元,鲸鱼神经元体积更大, 在大脑中的分布密度也比较小。同时由于体型比较庞大,大脑与身体的比例比较小,控制身体运动需要的神经元数量比较多,真正的可用于思考的部分就少得多了;相似的还有黑猩猩等人类较近的物种,小脑(运动、平衡有关)比较发达,大脑神经元数量也是少得多。鲸鱼神经元的特点再进化也难以成为人类这样,说到底进化并没有明确的方向,人类“高智商”的出现也不是必然。

文明的产生或许需要对自然有较深的认识,可以理性地分析自然的特征并加以利用,目前还只有人类能够将自然的力量运用到这个程度,是人类历史上的种种选择造成的环境变化引起偶然结果。

抹香鲸头部占身体1/3,大脑体积是人类的5倍,为何没能进化出高智商文明?

简单说,脑袋大不一定聪明,也不一定能产生智慧,正如我们经常开玩笑说:你脑袋进水了?而如果一个物种的脑袋里全是水,又如何产生智慧呢?

当然,抹香鲸的脑袋不会全是水,但与人脑结构有很大区别!聪明智慧与否不在于脑袋大小,而在于大脑神经元数量多少以及神经元之间的相互链接复杂程度,数量越多链接越复杂,就会越聪明越智慧!

地球上的物种脑袋比人类大的有很多,猪脑袋也比人类脑袋大,结果呢?猪成了笨的代名词,我们经常用猪脑袋形容一个人笨的程度。而恐龙的脑袋比人类更大,也没能进化出智慧文明!

而人类大脑神经元足够多,同时神经元链接足够复杂,这是我们是智慧物种的根本!就像计算一样,计算机的CPU就犹如人类大脑,最初的电脑都非常大,比如说世界上第一台电脑甚至有整个机房那么大,但运算能力和速度呢?远不如今天的手提电脑!为什么?这与抹香鲸与人类大脑的对比非常类似!现代计算机一个小小的CPU的复杂程度远比最初电脑的复杂程度高!

抹香鲸头部占身体1/3,大脑体积是人类的5倍,为何没能进化出高智商文明?

抹香鲸的脑子虽然大,最大可以达到9公斤左右,但是却不中用,脑中神经元的数量比人类还少,无法达到人类的智商,而且海洋环境也不利于鲸鱼演化产生文明。

抹香鲸是体型最大的齿鲸,体长可达18米,体重超过50吨,潜水能力极强,肺组织厚且力量强,可以提升肺泡内的压力抵抗海水压力,因此是一种潜水能力极强的大型海洋生物,潜水时间最高可达25分钟左右,常潜入2000多米的深海捕食大王乌贼,这种乌贼也是体型最大的乌贼,因此可以推断大王乌贼的数量可能也不少,只是因为活动范围在深海,一般难以被发现。

鲸鱼作为哺乳动物,和人类有很多相似的地方,具有和人类相似的器官构造,不过体积都要大得多,抹香鲸的脑袋体积占整个身躯的1/3,但是脑袋中的脑子的体积却小得多,最大只有9公斤左右,不过这么大的脑袋蕴含的神经元已经十分丰富,因此抹香鲸也具备较高的智商,和其它的鲸鱼海豚一样是海洋中智商最高的物种,但是比人类还有很大的不足,脑神经元的数量却只有200多亿,相应地人类的脑神经元数量是1000亿。因为体型庞大,控制身体和用于感知的神经元占据了大量的大脑体积,和人类大脑结构的差异是脑干小脑更为发达,大脑皮层中的神经元数量却更少,而脑皮层是关系到物种智商的关键之一,这使它们不可能产生人类的智商。

而海洋环境也不利于抹香鲸智商的演化。抹香鲸却是哺乳动物,体温维持在35℃左右,海水的密度显然比空气大得多,而且水是比热最高的物质,因此抹香鲸维持体温需要耗费比较多的能量,虽然它们皮下进化出一层较厚的脂肪层抵抗热量损失,因为体型的庞大热量损失的量还是比较大的;海水的密度比空气大,在海水中活动的体力消耗也比较大,再次使得抹香鲸需要额外损失很多能量。而大脑是耗氧和耗能较快的器官,抹香鲸摄食吸收的大量能量都损耗了,不足以支撑大脑的高强度的思维活动,这也使得它们的大脑空有体积,神经元的体积却更大、数量反而更少,不具备认识自然、产生知识体系的智商。

对于地球生物而言,中枢神经系统的分化和复杂程度关系着智商,鲸鱼作为哺乳动物大脑和脊髓的分划分程度也很高,脑的体积占全身的比例也比较高(脑化指数),具备一定的思维能力,但是其大脑的复杂程度远远不如人类。相对于陆地环境,海洋环境更单一一些,食物丰盛,环境比较稳定,鲸鱼又是海洋顶尖的猎食动物,外部环境因素不能产生足够的推动力,使鲸鱼性状较为稳定,而人类由于陆地环境的多变和生存竞争的关系,不断地刺激着智商的演化,最终获得了较高的智商,具备了认识自然的能力,然后应用知识发挥创造性,这才促进了文明的产生。

抹香鲸头部占身体1/3,大脑体积是人类的5倍,为何没能进化出高智商文明?

抹香鲸是非常著名的鲸类(Physeter macrocephalus),也是目前最大的齿鲸类,一头成年的雄性抹香鲸的体长可达18米,体重约50吨。

图注:抹香鲸的大脑袋,图片来自网络

抹香鲸的身体比例比较特殊,其脑袋几乎占去了身体的三分之一到四分之一,不过这个大脑袋里面装的不全是大脑,主要是脑油,大约有1000升。抹香鲸的英文名为“sperm whale”,“sperm”这个词指的就是脑袋中粘稠的脑油。

图注:抹香鲸的头部结构,图片来自网络

图注:抹香鲸脑袋中的脑油,图片来自网络

抹香鲸的脑油是一种无色透明粘稠液体,其成为为不饱和脂肪酸和不饱和醇。关于抹香鲸为什么会长有一个充满脑油的大脑袋,至今我们也没有找到一个合理的解释,研究人员认为这与回升定位和深潜有关。

话题扯远了,那么抹香鲸的大脑有多大呢?抹香鲸的大脑平均重量为7.7公斤,远超过人类大脑的1.5公斤。如果仅仅比较体积和重量,抹香鲸的大脑的确大得多,聪不聪明可不是看体积和重量的,大象的大脑也比人类重,重量5.6公斤呢。

图注:人类、大象和鲸的大脑对比,图片来自网络

人类的大脑有许多沟壑,被称为脑沟,这种结构大大增加了大脑的表面积,上面有大量的神经元。我们的大脑之中有140亿个神经元,神经元是形成复杂大脑活动的基础。在人类演化过程中,我们的大脑不断变大,特别是出现了形成抽象思维、个体意识、社交、语言的部分,这部分就是额叶。

图注:人类的大脑非常神奇,图片来自网络

与人类相比,抹香鲸的大脑虽然大,也拥有大量的神经元,但是它的脑袋更多是为了处理运动、平衡、感知等部分,用于处理复杂信息的部分很少。简单的说,抹香鲸的大脑更多是用来控制身体在海洋中的游泳和深潜,非不像人类用于思考和交流。相比较而言,尽管海豚的大脑比抹香鲸小得多,但是智商却比抹香鲸要高。

至于文明,从基本要素上来包括有陶器、农业、城市和文字,这些要素虽然仅仅符合人类文明的定义,但是已经显示了文明的内涵,这种内涵是脱离自然,具有创造性的集合,地球上的其他动物还无法达到。

图片来自网络,侵删

抹香鲸头部占身体1/3,大脑体积是人类的5倍,为何没能进化出高智商文明?

人类经常以拥有巨大的大脑而自豪,毫不厌倦地吹嘘人类的最高智力赋予我们主宰地球上生境的权力。然而,生物学事实与人类的傲慢并不完全相符,事实是,无论从绝对大小还是从与身体大小的比例来看,人类都没有地球上最大的大脑。

抹香鲸拥有地球上所有动物中最大的大脑,成年抹香鲸的脑容量为8000立方厘米,人类的大脑大约是1300立方厘米,海豚和大象是以其非凡的智力而闻名的哺乳动物,它们的大脑也比人类大,但这些动物体型庞大。如果考虑到大脑和身体的尺寸,一些小哺乳动物,如鼩鼱和树鼩最高,接着是人类,然后是海豚。树鼩的脑体比最大,因为它们的身体非常小,没有人认为树鼩是智力超人,所以又回到了起点——人类和鲸鱼都有非常大的大脑,但为什么鲸鱼没有人类这么高的智力。

人类被广泛认为是高度进化的物种,尽管我们的DNA和黑猩猩的只有2%的差异,但仅仅在300万年里,人类从小小的380立方厘米的南方古猿阿法种“露西”的大脑,进化到现代智人1300立方厘米的颅容量。

鲸鱼最近的祖先是河马,通过仔细研究化石记录发现,现代鲸鱼祖先的大脑体积突然增大是在他们的远古祖先完全变成水生动物的1000万年之后,因此向水生生活方式进化并不是鲸鱼大脑变大的原因。从神经解剖学的证据中得出的结论认为,大型鲸鱼的大脑支持一种复杂的心智能力,这种智能是由这些食肉动物复杂且高度交流的生活方式驱动的,作为以浮游生物和磷虾为主要食物的长须鲸,其脑体比没有猎食的齿鲸那么大。

从逻辑上讲,大脑功能和智力与神经元的数量有关,因为智力主要存在于大脑的新皮质,而与其他用于控制身体重要持家功能的大脑区域无关。研究人员发现鲸鱼的新皮质出奇地厚,大致相当于人类的(2.63毫米)。然而,鲸的新皮层的分层结构比人类和大多数其他哺乳动物的要简单,特别是鲸鱼缺乏第四皮层,因此只有五层新皮层,而人类有六层,这意味着鲸与其他哺乳动物的大脑皮层内外的连接通路有很大的不同。科学家进行细胞普查显示,小须鲸的新皮质神经元总数为128亿,是恒河猴的13倍,比老鼠多500倍,但只有人类新皮质的2/3。鲸鱼的大脑更大,但神经元却更少。

因此,鲸鱼的大脑智力比人类大脑弱,因为它们有更少的神经元,大脑中更多的是神经胶质细胞,在传统观点中,神经元对智力的作用更大。在小须鲸的新皮层中有982亿个非神经元细胞,即胶质细胞,新皮质胶质细胞与新皮质神经元的比例为7.7比1,而人类仅为1.4比1。

此外,许多科学家认为,人类之所以主宰地球,是因为人类有可以操纵的双手,使我们能够制造工具,无论是弓箭还是导弹,而鲸类动物相对应的是不能灵巧运用的鳍

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