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如何跟孩子解釋「為什麽剛出生的小嬰兒不會走路,但剛出生的小牛小豬就會走路呢」?

2021-11-19親子

一個強大的族群,幼崽才有「低能」的資格。

而人類幼崽「低能」的背後,源於生理發育對大腦發育的讓步,「早產兒理論」並非能解釋所有。

人類是早產兒的說法,源於obstetrical dilemma(產科困境) [1]

該說法認為,人類直立行走之後,母體盆骨變得更小。隨著腦容量提升,嬰兒頭骨變得更大,要順利生產就必須有更寬的臀部,所以女性天生比男性更難走路或跑步。並且,嬰兒必須早產才能透過產道,所以人類新生兒看起來比其它動物顯得發育不足。

但這種誕生於60年前(1960年)的說法,對於今天來說,已經有些過時。

人類嬰兒的「幼態」特征,更可能是一種適應力的前進演化,而非早產。

我們不難發現,無論貓科還是犬科,大多數掠食者的幼崽同樣不會走路,人並非特例。相反,大多數被捕食者,幼崽都擁有落地即走或者跑的能力。

這是因為,弱小的幼崽是捕食者最容易狩獵的物件。例如,像獅子這樣的頂級掠食者,往往第一選擇攻擊幼年的水牛、長頸鹿、角馬等等。

所以,經過長期的自然選擇,具有幼崽弱小的基因就逐漸被淘汰了。沒有強大體魄,僅僅依靠速度逃生的斑羚,在出生後十分鐘,就具有了非凡的奔跑能力。

相反,作為掠食者,它們的後代並沒有這樣的選擇壓力。

但人類的靈長類祖先是典型的雜食者,嬰兒又是如何前進演化得越來越弱小了呢?

這還得從人類腦容量的爆發開始說起。

6000萬年以前,靈長類剛剛起源的時候,無論腦容量還是智力和老鼠並沒有多少區別。

樹棲生活之後,因為采摘水果的生活習性,強化了手的抓握能力,以及靈活程度,刺激了大腦皮層的發育 [2] 。2500~3000萬年前的歐亞板塊運動,引起非洲氣候驟變,再加上大型貓科等食肉目的崛起,刺激了靈長類智力的再次提升。

獼猴的腦容量遠遠大於小型靈長類,而黑猩猩的腦容量又是獼猴的3倍,達到了400~500毫升。

大約280萬年前,最早的人屬就已經出現,就拿「納勒迪人 [3] 」來說,腦容量提升到600毫升。

從南方古猿到納勒迪人,腦容量提升了50%,甚至出現喪葬習俗。

但腦容量的爆發,卻在短短幾十萬年的時間內。

從人屬誕生開始,腦容量的增長,總體上完全呈現指數級的爆發。

部份人種,腦容量分布

而人類的腦容量是黑猩猩的三倍,達到1400毫升。

這個速度,大約是多過去2000萬年腦容量提升速度的7倍。

除了腦容量變化以外,相對於人類的胎兒,其它類人猿胎兒早熟得多。

黑猩猩胎兒一出生便具有記憶能力,能夠辨別兩個月前在母體內聽到的聲音 [4] ,它們具有相當的活動能力,不僅僅能夠爬行,還能緊緊抱住母親吃奶,而母親則能任意爬行甚至攀爬。甚至,4個月便擁有了行走能力。

現代人類的新生兒幾乎沒有多少運動能力,不能轉身、進行大肢體運動,俯臥時,只能擡頭1~2秒。3個月之後才能擁有翻身的能力,發育稍微遲緩一點,則需要6個月,一直到1歲左右才能擁有行走能力。

1931年,美國心理學家溫思羅普·凱洛格,為了研究黑猩猩能夠適應人類社會,做了一個爭議極大的實驗:

他把一只 7.5 個月的雌黑猩猩「古亞」(Gua),作為自己10 個月大兒子唐納的妹妹進行撫養。

實驗過程中,雌猩猩古亞,在各個方面都表現出了比唐納更優秀的方面。

例如,唐納十分聽話,會親吻以及擁抱父母以獲取原諒,上廁所還會主動示意。

無論在身體發育,還是在感覺發育,雌猩猩都對人類有碾壓的趨勢。 [5]

實驗進行9個月後,唐納從行為和智力認知才逐漸趕上了古亞。

但由於他學會了黑猩猩的吼叫、爬行、咬東西、四肢爬行等各種行為,凱洛格不得不終止了試驗。

古亞在送回動物園後,年僅3歲便病逝了。

而唐納人到中年後,因為抑郁癥而自殺。很難說清唐納的自殺,是否和童年經歷無關。

這不禁令人想到2017年,在重度抑郁癥中去世的猩猩夏洛克(Chantek)。夏洛克也是從小作為人類養大,並學會了人類手語,是唯一上過人類大學的猩猩。但最終結局,卻是在牢籠中關了11年,孤獨去世。

無論凱洛格的實驗充滿多大的爭議,但我們不難發現這樣的一個現象:

剛出生的黑猩猩的確比人類幼崽更加的「成熟」,而且短期內發育也比人類嬰兒更快。

2009年,英國的一項研究表明,出生後的前9個月,黑猩猩的智商都是超過人類嬰兒的。

似乎,這恰恰能作為「人類早產兒」的佐證?

事實卻並非如此。

從妊娠周期的角度來看,人類其實並沒有任何特殊之處。

猴子的妊娠周期是5~6個月,黑猩猩的是7~8個月,人類是9~10個月。

不僅類人猿的妊娠周期十分相近,而且人類是所有人科動物中,妊娠周期最長的。

也就是說,相比起我們的祖先,人類的妊娠周期是在不斷延長的。

這恰恰與所謂提前出生的早產兒理論,是相反的。

人類幼兒看起來「幼態」,發育不夠充分,並不是我們提前出生了。而是我們腦容量爆發增長的大環境下,為了保證大腦在未來擁有足夠的發育空間,其它各個方面的發育都被限制了。

於此配套的還有一個生理機制,那就是童年的延長。

2006年,自然雜誌發表了一篇關於南方古猿的文章,詳細介紹了年僅2歲零4個月的迪基卡小孩(Dikika child) [6]

更加漫長的童年,在南方古猿身上便已經出現。 [7]

這是迪基卡小孩的大腦與黑猩猩大腦的對比:

從對比圖可以看出,迪基卡小孩的大腦結構更加的接近類人猿(黑猩猩)。

他和類人猿一樣,沒有人類這樣發達的額葉大腦。

他的大腦後側枕骨位置有專門負責視覺功能的溝槽,比起同時整合了視覺和感覺功能的人類枕葉,迪基卡小孩的大腦,還有一些原始。

不過,相比起黑猩猩,迪基卡小孩的大腦發育又發生了明顯的區別。

它的腦容量僅僅只有275毫升,是成年南方古猿成年個體的70%,相同年齡的黑猩猩,腦容量能達到成年個體的85%。

也就是說相比起黑猩猩,南方古猿幼年個體的腦發育速度明顯變慢了。

也即,他們擁有了更長的童年。

而人類2歲左右時,腦容量也是達到成年人的70%。

由此可以看出,人類童年的延長,先於腦容量的爆發。童年延長,可能出現在相對較短的時間內。

我們知道,相對於卵生動物,哺乳動物依賴於父母照顧,具有從父母學習知識經驗的能力。

演化為大型靈長類之後,在更加嚴密的族群生活下,族群積累了大量的知識和經驗。

隨著古類人猿向南方古猿演化,將面臨一個巨大的問題,原始的大腦無法學習越來越多的技能和知識。面臨殘酷生存環境的時候,只有那些掌握了生存技能的族群才能存活下來。

只有擁有更長時間學習的幼年個體,在成年之後,才可能學習到更多的經驗和知識。

在自然淘汰的過程中,那一批「發育遲緩」的南方古猿,反而存活了下來。

但在200~300萬年前,地球進入了第四次冰期,惡劣的氣候,在南方古猿的演化之路上,增加了史無前例的沈重砝碼。南方古猿為首的無數族群滅絕,腦容量更高、大腦皮層更復雜的古人類漸漸脫穎而出——人屬的誕生。

隨著大腦發育以及知識掌握的壓力,人類的童年自然而然也就延長了。

我們再對比一下黑猩猩和人類大腦的發育。

黑猩猩和人類胚胎期,在前22周幾乎發育相同。

22個周之後,隨著距離成年個體腦容量越來越近,黑猩猩的腦容量增長,就會越來越慢。而人類胎兒,則會一直高速增長。 [8]

哪怕在出生之後,人類幼兒大腦的增長速度,依舊沒有多少減緩的趨勢。而黑猩猩的大腦則在緩慢的增長中,利用一個相對於人類更短的童年期,令大腦完全發育。

當黑猩猩胎兒在母胎中22周就發育得七七八八的時候,人類大腦還在建設大腦皮層的基礎結構。

當胎兒出生之後,黑猩猩幼兒已經開始能直立的時候,人類幼兒依舊還在建設大腦皮層。

……

人類的4歲兒童,大腦才能發育得七七八八,直到7歲左右,才能有成年人腦容量的90%,做好了社會學習的基本準備。

所以,要問人類幼崽為什麽那麽弱,根本原因是把所有的發育都拿來長腦子的基礎配置了。

就好比你要組裝一台電腦,你能做到沒裝完核心硬體,就裝軟體嗎?

即要保證腦容量的提升,又要保證擁有足夠的時間學習越來越多的後天經驗,那麽腦容量的提升就必須往前壓縮,從母胎內就必須保證腦容量的高速發育,才能在出生後繼續發育7年,接近成年人的腦容量。

也就是說,從母胎內開始,人類胎兒就犧牲了其它方面的發育,來全面拓展大腦的容量。

或許有人會認為,雖然人類不是真正意義上的「早產兒」,但會不會正是因為產科困境,才讓人類幼崽的大腦在前期發育足夠慢呢?

答案也同樣是否定的。

產科困境的一個典型觀點就是,人類直立行走之後,母體盆骨變得更小。

然而直立行走的人類女性,盆腔不僅沒有變小反而變大了。

性成熟後的人類女性,恥骨弓通常是鈍角(90~100度°),而男性則傾向於有更多的急轉彎(約70°)。為了支撐,再加上骨盆寬大,女性前進演化出了寬大的臀部。

而男性則因為骨盆窄,以及狩獵奔跑的需要,反而前進演化得更加的翹挺:

為奔跑而生的人類男性翹臀

另外,產科困境也指出,因為生產的需要,更寬的骨盆,讓女性天生比男性更難走路或跑步。

然而,人體生物力學研究表明,人類女性產道的差異性,從大小到形狀,比人類手臂的差異性還更大。但無論盆腔大還是小,都沒有顯示盆腔對運動有什麽影響。女性和男性在行走很奔跑時,盆腔具有同樣的效率 [9]

甚至考古發現,舊石器時期,南非一擅長奔跑的遊獵部落,他們的體型小得出奇,但卻擁有十分寬大的盆腔。

除此之外,女性的盆腔也並非達到極限,而是具有很強的可塑性。

數據統計表明,頭顱更大的母親,往往擁有更大的產道,她們往往又會生產出頭顱更大的嬰兒 [10] 。也就是說,人類的盆腔是有可能繼續增大的。這個上限反而不是盆腔自己限制的,而是與腦容量的增長有關。

而且人類嬰兒出生時,都是「大頭寶寶」,相對於身體來說,腦容量並不低。而且,新生兒的神經元個數也已經完全齊備,達到1000億個左右(也有統計是780億),從此之後,神經元總數只會減少,不會再增多。

從神經元的情況來看,人類嬰兒也並不算早產。

至於人類女性難產,其實還和農業的發展有關。

透過對雙胞胎進行調查發現,營養不良、缺乏光照、維生素D攝入不足,對盆腔的發育具有明顯的影響。同時,人類在懷孕期間,又會過多的補充營養,從而導致嬰兒腦袋過大。

相比起農業時代,狩獵采集為生的原始人,可能擁有更低的難產率。

既然女性的產道,還有上升的空間,那為什麽沒有擁有更長的妊娠周期呢?

妊娠期間,母親提供的能量上限,以及母體的承受極限,可能才是妊娠周期的主要決定因素。

女性所能產生的能量有一個上限:大約是其基本代謝率的2.1倍。

在懷孕期間,新生兒不斷生長,腦容量不斷增加,會消耗越來越多的能量。

在大約9個月的妊娠期,胎兒的能量需要,會逐漸超過母親的能量限制。

除此之外,足月的嬰兒,產生的龐大熱量也已經達到了嬰兒和母體的忍受極限 [11]

也就是說,人類母體是讓嬰兒在子宮內發育到了生理忍受的極限,並非是受到盆腔大小的限制。

既然母體的妊娠極限只有10個月(280天),但大腦有需要發育。

那麽:

在長期前進演化過程中,嬰兒自身也需要有適應力地前進演化。

例如:

  • 人類幼兒超強的啼哭能力。
  • 剛出生的嬰兒頭顱沒有閉合,可以透過囟門變形,在出生時更好的透過產道,保證存活率。
  • 當然,背後的殘酷真相就是:沒有啼哭能力,以及沒有囟門的早期人類,已在演化過程中滅絕。

    新生兒的啼哭,有利於父母對孩子病痛、饑餓、生病等各方面的及時發現,同時也能在遇到危險時,吸引成年人的註意,驅趕猛獸。

    在古人類走遍全球的時期,猛獸們聽到人類嬰兒的啼哭,可能第一時間不是想到捕食,而是逃跑。

    總之,人類嬰兒的啼哭能力的作用,和其它哺乳動物母子分離或乞討時的叫聲,是相似的。 [12] [13]

    而演化過程中,人類也形成了合作育種 [14] ,所謂的母性本能並非專屬於母親。無論是父親還是母親,對嬰兒啼哭都有相同的辨識能力。除此之外,當男性成為父親時,睪酮水平就會下降,以便更有利於照顧嬰兒。 [15]

    總的來說,為了保證幼崽大腦的發育,無論嬰兒自己還是父母,都有著相應的適應力演化。

    人類出生時的「低能」狀態,只是其中的適應力演化之一。

    繁衍生息的背後,總有一條殘酷的演化之路。

    參考

    1. ^ ^ a b c d e f g h i j k l Wittman, A. B.; Wall, L. L. (2007). "The Evolutionary Origins of Obstructed Labor: Bipedalism, Encephalization, and the Human Obstetric Dilemma". Obstetrical & Gynecological Survey. 62 (11): 739–748. doi:10.1097/01.ogx.0000286584.04310.5c. PMID 17925047.
    2. ^ Decasien A R , Williams S A , Higham J P . Primate brain size is predicted by diet but not sociality[J]. Nat Ecol Evol, 2017, 1(5):112.
    3. ^ 「人民網」考古學家:「納勒迪人」或為人類近親
    4. ^ 日本專家實驗證明黑猩猩胎兒有記憶能力[J]. 科學之友, 2004(5):21-21.
    5. ^ Jessica Catcher. A Human Baby And A Chimp Grew Up Together...And The Results Were Incredible. Viralnova. 2015.2.27.
    6. ^ Alemseged Z , Spoor F , Kimbel W H , et al. A juvenile early hominin skeleton from Dikika, Ethiopia[J]. Nature, 2006, 443(7109):296-301.
    7. ^ skull scans reveal evolutionary secrets of fossil
    8. ^ 「新華網」科普:黑猩猩胎兒大腦發育「後程乏力」
    9. ^ Warrener A G , Lewton K L , Pontzer H , et al. A Wider Pelvis Does Not Increase Locomotor Cost in Humans, with Implications for the Evolution of Childbirth[J]. Plos One, 2015, 10(3):e0118903.
    10. ^ Fischer B , Mitteroecker P . Covariation between human pelvis shape, stature, and head size alleviates the obstetric dilemma[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2015, 112(18):5655-5660.
    11. ^ Wells J C K , Desilva J M , Stock J T . The obstetric dilemma: An ancient game of Russian roulette, or a variable dilemma sensitive to ecology?[J]. American Journal of Physical Anthropology, 2012, 149(S55).
    12. ^ Soltis, J. The signal functions of early infant crying. Behav. Brain Sci. 27, 443–458 (2004).
    13. ^ Charrier, I., Mathevon, N. & Jouventin, P. Mother’s voice recognition by seal pups. Nature 412, 873 (2001).
    14. ^ Kramer K L . Cooperative Breeding and Human Evolution[M]// Emerging Trends in the Social and Behavioral Sciences. John Wiley & Sons, Inc. 2015.
    15. ^ Gettler, L. T., McDade, T. W., Feranil, A. B. & Kuzawa, C. W. Longitudinal evidence that fatherhood decreases testosterone in human males. Proc. Natl Acad. Sci. 108, 16194–16199 (2011).