內(nèi)溫性動(dòng)物如何靠大腦進(jìn)化提升覓食效率？

發(fā)布時(shí)間：2024-12-21 18:15 來(lái)源：鈦媒體APP 作者：顧青青

在《侏羅紀(jì)公園》中，我們見證了霸王龍追逐吉普車的驚險(xiǎn)場(chǎng)景，這些令人心跳加速的畫面不僅讓我們驚嘆于恐龍的巨大力量和恐怖，也引發(fā)了一個(gè)深刻的思考：如果恐龍從未滅絕，人類這樣的弱小哺乳動(dòng)物，能否在這片叢林中生存？

幸運(yùn)的是，歷史為我們展示了不同的答案。人類并非依靠蠻力，而是通過獨(dú)特的智慧——“運(yùn)用工具”——逐漸從弱小的生存者進(jìn)化為地球的主宰。甚至，科學(xué)家們現(xiàn)在正致力于一項(xiàng)令人震撼的構(gòu)想：讓早已消逝的恐龍重現(xiàn)人間。

一個(gè)由認(rèn)知?jiǎng)游飳W(xué)家、神經(jīng)解剖學(xué)家和古生物學(xué)家組成的研究團(tuán)隊(duì)DeepTimeCognition，正試圖從進(jìn)化的角度揭示認(rèn)知的發(fā)展過程。他們?cè)?024年11月的《認(rèn)知科學(xué)趨勢(shì)》期刊上發(fā)表了一項(xiàng)研究，探討了“全身內(nèi)溫性”與“意識(shí)”演化之間的關(guān)系。

全身內(nèi)溫性是一種生理特征，它使動(dòng)物能夠通過內(nèi)部代謝維持穩(wěn)定的體溫，不依賴外部環(huán)境溫度。在現(xiàn)存物種中，鳥類和哺乳動(dòng)物是內(nèi)溫性的典型代表。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，全身內(nèi)溫性的出現(xiàn)與神經(jīng)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變化密切相關(guān)：神經(jīng)元數(shù)量激增了20倍，并進(jìn)化出新的大腦結(jié)構(gòu)。這一發(fā)現(xiàn)揭示了全身內(nèi)溫性與認(rèn)知能力發(fā)展之間的深層聯(lián)系。

全身內(nèi)溫性如何影響認(rèn)知的發(fā)展？研究團(tuán)隊(duì)指出，內(nèi)溫性動(dòng)物需要消耗大量的能量來(lái)維持體溫，這種高能量代謝推動(dòng)了神經(jīng)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)展。內(nèi)溫性動(dòng)物的大腦神經(jīng)元數(shù)量顯著增加，不僅提高了信息處理能力和記憶容量，還促進(jìn)了更復(fù)雜的行為模式控制。

內(nèi)溫性動(dòng)物的大腦進(jìn)化不僅體現(xiàn)在神經(jīng)元數(shù)量的增加上，還體現(xiàn)在大腦結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化上。例如，鳥類和哺乳動(dòng)物都獨(dú)立演化出了更大的相對(duì)腦容量和更高的神經(jīng)元密度。這些結(jié)構(gòu)上的變化使得它們能夠更有效地應(yīng)對(duì)環(huán)境變化，提高生存能力。

DeepTimeCognition團(tuán)隊(duì)的研究還揭示了內(nèi)溫性動(dòng)物在覓食行為上的優(yōu)勢(shì)。由于內(nèi)溫性動(dòng)物需要消耗大量食物來(lái)維持體溫，它們發(fā)展出了更為復(fù)雜的覓食策略。這些策略不僅提高了覓食效率，還促進(jìn)了認(rèn)知能力的提升。

通過比較內(nèi)溫性鳥類與外溫性羊膜動(dòng)物，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，內(nèi)溫性動(dòng)物的大腦在能量攝取和認(rèn)知功能之間形成了良性循環(huán)。內(nèi)溫性動(dòng)物通過進(jìn)化出更高效的大腦結(jié)構(gòu)來(lái)提高覓食效率，而高效的覓食又進(jìn)一步推動(dòng)了大腦的發(fā)展。

為了更深入地理解神經(jīng)認(rèn)知的進(jìn)化過程，DeepTimeCognition團(tuán)隊(duì)建議對(duì)位于關(guān)鍵系統(tǒng)發(fā)育節(jié)點(diǎn)的物種開展比較神經(jīng)科學(xué)研究。通過比較不同物種的神經(jīng)解剖結(jié)構(gòu)和認(rèn)知能力，我們可以更全面地了解大腦演化的奧秘。