穿過(guò)時(shí)間的迷霧，我們的腦曾是什么樣子？

直立行走以來(lái)，人類(lèi)的腦真的發(fā)生了很大的變化嗎？人類(lèi)的家族樹(shù)中，最早的人種之一（距今約六七百萬(wàn)年）被稱(chēng)為乍得沙赫人（Sahelanthropus tchadensis）。直到2001年，人們才發(fā)現(xiàn)了一個(gè)乍得沙赫人的化石遺骸。由于只找到了頭骨碎片，只能估計(jì)它的大致尺寸。經(jīng)過(guò)推測(cè)，人們認(rèn)為它的頭骨和大腦比現(xiàn)代黑猩猩略小。為了便于大家理解與想象，我們?cè)俳忉屢幌拢祟?lèi)的腦比黑猩猩大3.5倍。好吧，我們知道這只是一個(gè)化石，但它似乎表明了隨著時(shí)間推移，腦的體積出現(xiàn)了大幅增長(zhǎng)。然而，為了進(jìn)一步說(shuō)明這一情況，我們需要對(duì)過(guò)去幾百萬(wàn)年發(fā)生的事情進(jìn)行更多的細(xì)節(jié)描繪。

后來(lái)，一個(gè)被稱(chēng)為南方古猿（Australopithecus）的群落發(fā)展出了一套具有優(yōu)勢(shì)的特征組合，現(xiàn)代的猿類(lèi)和人類(lèi)都繼承了這些特點(diǎn)：直立行走的能力，長(zhǎng)長(zhǎng)的胳膊和可以彎曲的手指（有助于更穩(wěn)地爬樹(shù)）。有些研究者認(rèn)為這種進(jìn)化有助于南方古猿的生存與發(fā)展，因?yàn)槿绱艘粊?lái)，在環(huán)境與氣候發(fā)生變化時(shí)，它們既能在樹(shù)上生活，也可以長(zhǎng)住地面。距今約320萬(wàn)年前，南方古猿中有一支被稱(chēng)為南方古猿阿法種（Australopithecus afarensis species）的種群，其中一個(gè)非常著名的個(gè)體，我們將其命名為“露西”。

露西坐在一棵樹(shù)上（位于如今的埃塞俄比亞），為下一頓飯犯愁時(shí)，怎么也不會(huì)想到有朝一日自己會(huì)成為整個(gè)物種里最著名的一位——事實(shí)上，她是全世界最著名的化石之一。露西被發(fā)現(xiàn)于1974年，這徹底改變了我們對(duì)人類(lèi)起源的理解。在當(dāng)時(shí)，她不只是已知最古老的化石，也是最完整的之一，這激起了公眾的想象力。看著她的骨架化石，現(xiàn)代人可以想象、驚詫于這樣一種小小的、類(lèi)人的生物曾與我們共享同一個(gè)地球——雖然是在幾百萬(wàn)年以前。

要做到地面與樹(shù)上兩棲，意味著露西及其同類(lèi)的腦必須有所變化。與更早期的物種相比，他們的腦處理的信息和給予身體的指令可能更復(fù)雜，這也迫使他們升級(jí)心理稟賦。與現(xiàn)存的猿類(lèi)相比，雖然我們的遠(yuǎn)古祖先的腦尺寸相近，但腦結(jié)構(gòu)存在差異，比如說(shuō)，他們的皮層開(kāi)始擴(kuò)張，這說(shuō)明更高級(jí)的功能正在發(fā)展。

盡管我們家族樹(shù)的下一個(gè)分支——傍人屬（Paranthropus），在腦的尺寸上已經(jīng)出現(xiàn)了小小的進(jìn)步，但直到人屬（Homo）出現(xiàn)，腦才發(fā)生了能夠檢測(cè)到的重要變化。

1955年，我們將人屬定義為與現(xiàn)代人最接近的種屬，是一種直立行走的雙足動(dòng)物，能夠靈巧地使用石制工具。人屬中的第一種被稱(chēng)為能人（Homo habilis），以能夠制作工具而得名。這一種群生活在240萬(wàn)至140萬(wàn)年前，腦體積約600立方厘米，大約是現(xiàn)代人腦的一半，比南方古猿則大了0.5倍。一些研究者認(rèn)為能人不是獨(dú)立人種，僅僅是下一種人科動(dòng)物——直立人（Homo erectus）的變異種。然而，不管是不是獨(dú)立人種，這一新種屬的腦中都出現(xiàn)了可觀察的變化。能人的化石顯示他們的腦略有增大，其中主管語(yǔ)言的腦區(qū)“布洛卡區(qū)”（Broca's area）也有所擴(kuò)大。這表明他們已經(jīng)開(kāi)始互相交流，雖然我們不能確認(rèn)，發(fā)展出來(lái)的是不是我們所認(rèn)知的語(yǔ)言。

真正的直立人樣本擁有更大的腦。據(jù)估計(jì)，直立人的腦體積約為900立方厘米，與此前的能人相比明顯更大，但仍然遠(yuǎn)不及現(xiàn)代人。

能夠制造和利用工具，使我們的祖先得以從更多樣化、更高能量的飲食中受益。從用火烹制肉類(lèi)開(kāi)始，他們能夠獲取更多的營(yíng)養(yǎng)。研究已證實(shí)，熟肉比生肉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高，同時(shí)也更容易咀嚼、消化，要獲得同樣的能量，需要的熟肉遠(yuǎn)比生肉分量少。這意味著我們的遠(yuǎn)古祖先不再需要那么大的腸道（在消化食物時(shí)會(huì)消耗大量能量），隨著時(shí)間推移，這部分解剖結(jié)構(gòu)變小，釋放出更多能量用以擴(kuò)展腦。與其他人科動(dòng)物相比，現(xiàn)代人類(lèi)的腸道非常小，體積只有它們的60%。然而，我們的腦比較大，需要占用多得多的能量，這意味著我們必須擁有能量更密集的飲食，才能獲得有效運(yùn)轉(zhuǎn)所需的燃料。哈佛大學(xué)靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物學(xué)家理查德·蘭厄姆（Richard Wrangham）認(rèn)為，在190萬(wàn)年前，我們的身體表現(xiàn)出了對(duì)烹飪方式的適應(yīng)性發(fā)展，這是我們與其他靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的關(guān)鍵分水嶺。

現(xiàn)代人類(lèi)的祖先智人（Homo sapiens）并不孤單。其他人種曾與智人并存，而后卻走向消亡，如尼安德特人（Neanderthals）與海德堡人（Homo heidelbergensis）。這些人類(lèi)的表親已經(jīng)存在了幾千年，進(jìn)入智人時(shí)代后，還共同生活了一段時(shí)間。有趣的是，尼安德特人比現(xiàn)代人矮而粗壯，腦卻跟我們差不多大，有時(shí)甚至比我們更大，只不過(guò)他們的腦部形狀更長(zhǎng)一些。研究人員發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代人和尼安德特人出生時(shí)都擁有相對(duì)較長(zhǎng)的顱骨，但現(xiàn)代人的頭骨會(huì)在成長(zhǎng)過(guò)程中發(fā)展成球形，尼安德特人則不會(huì)。基于頭骨形狀的不同發(fā)育趨勢(shì)，研究者推測(cè)，出生之后，現(xiàn)代人的腦發(fā)育模式與尼安德特人有很大不同，這可能與二者之間的認(rèn)知差異相關(guān)。