城市人的生育能力退化 是大脑进化的副作用?
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时间:2005年12月27日
来源:瞭望东方周刊
要脑子还是要精子,这是个问题。聪明的南方人身体瘦弱,鲁莽的北方人体格壮硕,是不是智力和生殖能力无法两全?那么为什么英明神武的成吉思汗会子孙遍及欧亚大陆,洒向人间都是种?难道他真的只知道弯弓射大雕吗?在人类身上,智力和生殖能力的对比可能并不明显,但是科学家在蝙蝠身上找到了灵感。
蝙蝠是典型的大睾丸动物,是哺乳动物中生育能力比较强的一种。“我们这次检测了300多种蝙蝠的睾丸大小,它们一般占到身体重量的0.12%到8.4%,而一般灵长类动物的睾丸只占身体重量的0.02%到0.75%,蝙蝠睾丸的相对重量是灵长类的10倍。”美国塞拉修斯大学生物系副教授斯科特·皮特尼克说。
睾丸与大脑难以两全
研究小组成员不仅检测了蝙蝠睾丸的重量,还检测了蝙蝠大脑的体积,而在对比两者的关系时,他们发现,大脑体积比较大的蝙蝠往往睾丸比较小,而大脑体积比较小的蝙蝠往往睾丸比较大。这个现象意味着,越是聪明的蝙蝠,生殖能力越差,生殖能力越强的蝙蝠,脑子越笨。最近他们在《英国皇家学会会志:生物学》中发表了自己的发现。
皮特尼克说,大脑组织和精子细胞都需要大量的新陈代谢的能量来生产和维持,不同的物种对两者有不同的侧重,这就造成有的侧重大脑发育,有的侧重睾丸发育。而对于蝙蝠来说,有效地使用有限的能量就更重要。“蝙蝠实际上是在能量的刀刃上生活,它们身体虽小,但是表面积很大,而且需要飞来飞去,尤其是在繁殖季节更是如此。”
中科院动物所刘以训院士告诉《 望东方周刊》,精子的产生需要大量的能量和营养,“我们曾经做过一个实验,就是把猴子的睾丸每天两次在43摄氏度的水里浸泡15分钟,几天后,猴子的精子数下降了80%,一个月内就到了不育的水平,停止浸泡100多天后,它们的精子数才恢复。后来我们用基因芯片发现,温度提高使控制氧化-还原反应、脂肪代谢、糖代谢的基因都发生了变化,精子得不到足够的能量和营养供给。”
“一毫升精液里面有10亿个精子,在睾丸这个极小的空间里形成这么多精子,需要大量的能量。”刘院士说,“而大脑是非常敏感的器官,任何营养物质不足都会在大脑上有所反应。”
蝙蝠一般分为两大类,属于翼手目中的两个亚目,一类是小的蝙蝠,一类是生活在热带地区的大蝙蝠,小的蝙蝠主要以昆虫为食,极少量的种类可以捕食小型哺乳动物或者吸血,也有的吃水果。“大的蝙蝠主要吃水果,花粉,花蜜,所以被称为果蝠。”中科院动物所王毅男博士对《瞭望东方周刊》说,“两种蝙蝠的区别,主要在于小的蝙蝠靠超声波定位,大的果蝠是靠眼睛定位。”
由于和鸟类的食谱比较接近,在食物上有竞争,所以为了避开鸟类和大多在白天活动的天敌,蝙蝠经常是在傍晚和凌晨活动,对体力消耗比较大,以昆虫为食的蝙蝠就更需要把好钢用在刀刃上。
生活方式决定进化
在对334种蝙蝠的观察中,皮特尼克的小组成员们发现,在那些雌性嗜好滥交的品种中,雄性往往睾丸发育得比较大,而大脑比较小。而在那些雌性选择性伙伴比较慎重的一夫一妻制品种中,雄性的睾丸往往比较小,而大脑体积比较大。在决定雄性是选择聪明还是选择性能力的过程中,雌性的态度是决定性因素,而雄性本身对爱情是否忠诚并没有影响。
皮特尼克认为,不同的物种如何选择不同的器官为优先,关键在于哪一种器官对于繁殖后代更重要,即哪种器官更有利于繁殖更多的后代。如果雌性接受滥交,那么只要提供尽量多的精子就可以让自己的后代遍天下,而如果雌性择偶的标准比较严格,那么雄性就必须为了夺取她的欢心而费很多脑筋,这时候聪明就更重要,只要得手了,传宗接代就是顺水推舟的事了。
“我们本来认为,雌性喜欢滥交的话,雄性的脑子应该进化得大一点,聪明一点,这样被背叛的可能性就小一点,但是我们的发现正相反,也许一夫一妻制是我们太苛求它们了,它们自己可能无所谓。”皮特尼克说。
王毅男说,如果食物充足的话,在蝙蝠世界里,一夫多妻、一妻多夫、一夫一妻、多夫多妻都有可能,如果食物供给不足的话,不能满足所有蝙蝠的需要,容易造成一夫多妻、一妻多夫的现象,淘汰一部分不适合的,最适合的生存下来,更聪明或更强壮都可能占据这个优势。
进化带来的退化
中国社科院民族与人类学所何星亮研究员对《瞭望东方周刊》说,在进化成真正的人之前,人类的祖先一般是崇尚生殖能力的,人类在从类人猿到人类的过渡时期也延续了这一特点。“当时体力是最大的竞争力,体力最强壮的猴王可以支配所有母猴,这也是一种自然选择机制,通过这种方式生下来的后代,体格都比较强壮。”
而在进化到人类,出现社会以后,相对体力来说,生存更需要的是智慧,智力就成为核心竞争力,即便是在母系社会,对智力的推崇也超过对体力、生殖力的崇拜。
对智力的崇拜,在一定程度上促进了人类大脑的进化,而生殖能力逐渐退居次席,在大脑体积越来越大的同时,人类睾丸的大小和猩猩相比非但没有增加,反而有所减小。但是何星亮并不认为这就可以断定聪明的民族睾丸就一定比较小。
一个民族的智力虽然有遗传的因素,但环境因素也很重要,其重要性甚至超过遗传因素。“以色列人比较聪明,文化上的原因比较大,伟人出得多的地方,人文环境的熏陶比较多,遗传决定不了一切。”何星亮说,“达尔文的弟弟就在19世纪末一直强调生物决定论,20世纪以来文化决定论也有人提出,相比来说,其实生物决定的成分要比较小。”
所以,何星亮认为,南方人身材短小,是南方水土、社会环境、劳动方式决定的,“我小时候在广东家乡经常在水田里劳动,一直要弯着腰,肯定影响身高。”
但是身材并不直接与生殖能力相关,“南方人个子小,但是我们那里个子越矮越能生,没有计划生育的时候两年生一个很普遍。四川人比较聪明,也挺能生,北方反而没有南方的人口多。” 何星亮说。
然而和普通的灵长类动物相比,人类在刚出生后很难独立生活,虽然在智力上提高了,但在体力上并不像其他灵长类动物那样一生下来就相对成熟。何星亮认为:“现在人类的生殖能力反而有逐步退化的趋势,农村体力劳动多,生育能力比较强,城市人工作繁忙、压力大,加上个人主义的观念使城市人的生育能力慢慢退化,这也许是大脑进化带来的副作用。”
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