風信子金剛鸚鵡 (Anodorhynchus hyacinthinus)。 特里斯坦巴靈頓/Shutterstock
作為動物王國中一些最大大腦的擁有者，我們人類通常認為認知能力、任務解決和社交互動是促進我們複雜大腦進化的基本要素。
我們的 新的研究，最近發表在美國國家科學院院刊上，挑戰了這一直覺假設。
與其他生物和生態因素一起考慮，認知和社會因素在推動大腦體積增加方面失去了主導作用。 相反，是後代接受的父母照顧的數量支持更大的大腦。
腦子很貴
大腦是最重要的之一 昂貴的器官 在動物體內——神經活動需要大量能量。 大腦越大，維持自身所需的能量就越多。
長期以來，生物學家一直認為，這種巨大的代價必然伴隨著腦容量大所帶來的一些實實在在的好處。 一些被提議的優勢是認知技能、解決難題和參與復雜社會互動的能力。
觀察人類、類人猿和其他靈長類動物似乎證實了這一假設：我們的大腦通常用於需要 創意解決方案，和 在大群體中保持社會誠信.
這一推理存在一個問題。 大腦需要很長時間才能成長，而且在成長過程中，它們仍然需要大量的燃料（甚至 更多 比成年還大）。 在達到最終大小和復雜性之前，它們的功能也明顯減弱。 因此，生長中的動物必須為大腦的發育“付出代價”，但在相當長的一段時間內無法使用大腦的力量。
鳥腦調查
為了解決這個明顯的悖論，我們決定將目光從傳統上用於大腦研究的哺乳動物身上移開，但也幾乎完全在認知背景下進行研究。 相反，我們潛入了鳥類世界。 在許多進化研究中，鳥類是令人驚嘆的模型：它們極其多樣化，具有廣泛的生活方式，並且生活在近 地球上所有的野生棲息地.
鳥類的大腦大小也有很大差異，從相對較小的雞和鴕鳥到一些最聰明的大腦物種，如鸚鵡和烏鴉。
相對於它們龐大的體型，鴕鳥是腦容量最小的鳥類之一。 SHUTTERSTOCK
請注意，我們在這裡指的是相對大腦大小。 換句話說，我們感興趣的是大腦相對於整個身體的大小。 畢竟，如果你是一般的大型動物，那麼擁有一個大腦袋（絕對值）是很容易的。 這種與體型相關的腦容量增加也不一定會改善認知。
我們的分析包括 1,000 多種鳥類，我們有關於它們大腦大小的數據。 我們還收集了許多其他可能與大腦大小的潛在驅動因素相關的變量：每個物種生活的氣候； 是否遷徙； 它如何進食以及它的主要食物來源是什麼。
最重要的是，對於所有包含的物種，我們能夠找到關於它們的社會性和合作性以及它們為後代提供了多少父母照顧的記錄。
它從巢開始
我們的分析表明，結合所有包含的變量，社會因素與鳥類大腦大小變化的相關性很弱。
事實證明，合作和生活在更大的群體中——通常被認為與龐大而復雜的大腦密切相關的環境——幾乎不會成為異常聰明的原因。
在所有分析的物種特徵中，只有那些與父母照顧和後代供應直接相關的特徵顯示出與大腦大小密切相關。 我們的數據顯示，餵養後代時間更長的物種是大腦最大的物種（同樣，相對於體型而言）。
開發風格也很重要。 鳥類可以很容易地分為兩大類。 早熟物種是那些幼體從已經相對發育良好的卵中孵化出來的物種（例如雞、鴨、鵝），幾乎不需要餵食。
奧特里奧鳥天生無助，但父母長期餵養可以讓它們長出更大的大腦。 SHUTTERSTOCK
相比之下，晚熟鳥類的孵化嚴重不足。 通常，它們的幼崽是瞎眼的，赤身裸體，完全依賴父母的照料。 這個群體包括我們每天遇到的一些最著名的鳥類群體，例如麻雀、山雀、知更鳥和雀。
由於早熟鳥類從父母那裡得到了相對更多的照顧，我們預測它們也應該能夠進化出更大的大腦——我們在數據中清楚地看到了這種模式。
即使從其他現有假設（例如前面提到的“社會大腦假設”）的角度來看具有挑戰性，我們的結果也很有意義。
如前所述，大腦是巨大的能量消耗者。 如果這種能量不能以通常的方式提供（因為幼體的大腦發育不全，不能獨立進食），就必須通過父母的餵養來提供。
人類大腦的進化是否遵循了鳥類的路徑？
我們的結果提出了一個有趣的問題——哺乳動物和人類大腦的進化史是否遵循相同的邏輯？ 它更多地依賴於父母的照顧而不是社會行為和合作互動的擴展嗎？
可能是。 有證據表明，人類大腦大小進化的大幅加速與 照顧者人數增加 和 長期供應 青少年進入青春期。
哺乳動物大腦的大小似乎確實受到母親在斷奶前可以轉移給後代的能量的限制。 說到大腦容量大，父母的愛和關懷似乎先於任何後續學習。
關於作者
斯梅克·德羅布尼亞克, DECRA 研究員, 悉尼新南威爾士大學
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