孵卵时间的最长记录,为什么人类婴儿不是佛系宝宝

个人随笔 作者:

MG线上娱乐游戏 1海獭妈妈和她的孩子。图片:Monterey Bay Aquarium

蒙特雷湾水族馆研究中心(Monterey Bay Aquarium Research Institute,MBARI)的研究人员发现,一头深海章鱼用了四年半来孵育它的卵,这比其他任何已知动物要花的时间都长,他们的研究发表在昨天的《公共科学图书馆·综合》(PLOS ONE)上。在这四年半时间里,章鱼妈妈不仅需要保持卵的清洁和安全,还得忍饥挨饿,即使能找到食物也应该非常有限。这其中有着一个微妙的平衡,一方面是章鱼宝宝为了保证身体得到充分的发育,希望在卵中呆更久,一方面是章鱼妈妈在食物缺乏的条件下,能够存活的时间有限。

有一类鸟,叫冢雉(Megapodiidae),体型跟家鸡差不多,长相跟火鸡差不多。它们有个绝技,宝宝是“种”出来的。

(妲拉/译)谈到新陈代谢,很多人觉得吃两片药、喝点儿绿茶或者跑快点就能提升代谢了。实际上,这个生物学过程依然相当神秘,基础代谢率在很大程度上并不可控。不过,减肥依然是有可能成功的,只要你足够努力。

虽然我们每次看见海獭,都会发现它们在梳(è)理(yì)毛(mài)发(méng),但这只是一个表象。海獭们其实是不折不扣的大吃货,成年海獭每天的摄食物量可达体重的四分之一。当然这和他们极高的代谢率相关——毕竟作为最小的海生哺乳动物,哪怕仅仅是简单的保持体温,也需要消耗掉大量的能量。理所当然的,海獭妈妈消耗的能量会更多,但在数据被测量出来之前,大家或许都没有意识到海獭妈妈把海獭宝宝拉扯大究竟有多辛苦。

在过去的25年里,蒙特雷湾水族馆研究中心的研究人员展开了一项针对深海动物的系列调查,这项调查任务是由布鲁斯·罗比森(Bruce Robison)所带领的。研究人员每个月都会下潜至蒙特雷海底峡谷深处,一个叫做“中层水域1号”的调查地点。2007年5月,在执行一项调查任务的时候,研究人员发现就在距离海床不远的岩壁上,一头雌性章鱼在抱在突起的岩石上,它所在的位置距离海面1400米。这是一只章鱼科的北太平洋谷蛸(Graneledone boreopacifica),在头个月的潜水任务中,研究人员并没有在那里发现章鱼。

冢雉不孵蛋,不带娃,它们找个暖和的宝地——比如有地热的火山附近、腐殖质产热的林间、阳光晒热的沙滩——把蛋埋在里头。过一阵子,小冢雉自己孵出来,孵化当天就全身披羽,能飞擅走,无需爹妈,独立生存……

下面9个要点可以帮助你理解代谢这件事,以及它在增重和减重过程中扮演的角色。

MG线上娱乐游戏 2海獭妈妈带大幼崽可没有图中看得这样轻松惬意。图片:SORAC

在接下来的四年半里,研究人员前后18次下潜到了相同位置,每次他们都在同一个位置见到了这只章鱼——它身上特有的伤痕证明这头章鱼如假包换。随着时间的推移,章鱼半透明的卵逐渐长大,研究人员甚至可以看见卵膜中章鱼宝宝的发育。然而与此同时,章鱼妈妈也逐渐憔悴,不仅体重下降,皮肤也变得松弛而苍白。

瞧瞧人家,这才叫佛系宝宝呢。

①代谢发生于你身体的每一个细胞里

代谢包括一系列化学过程,它存在于人体的每一个细胞中,不断将你吃下去的热量转化为维持你生存的能量,梅奥诊所研究肥胖和代谢的科学家迈克尔·詹森(Michael Jensen)这样说道。“静止”代谢率(或“基础”代谢率)衡量的是你什么也不做的时候身体消耗的热量,“也就是人体内不同需求的各种组织维持功能所需的能量之和”。

身体主要器官(脑、肝脏、肾脏和心脏)消耗的能量大约占到了人体基础代谢率的一半,剩余的能量分配给了肌肉、脂肪、消化系统等。

MG线上娱乐游戏 3身体各器官组织对体重和基础代谢率的贡献。原图来源:European Childhood Obesity Group

加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的尼科莱·托梅兹(Nicole Thometz)定量测出了海獭妈妈的消耗,结果发表在今天的《实验生物学杂志》(Journal of Experimental Biology)上。测量结果当然高得令人咋舌——海獭妈妈在哺乳期内必须为幼崽提供930000千焦的能量,或者更直观一些地说,折算成体重消耗,相当于自身体重的133%。

研究人员从来没有发现这头章鱼离开,或者吃些什么。章鱼妈妈甚至对身边路过的小鱼小虾一点儿兴趣也没有,只要它们不要去打搅那些卵。

MG线上娱乐游戏 4灌丛冢雉(Alectura lathami);灌丛冢雉宝宝。图片来源:维基百科,paulhypnos

②你消耗的能量绝大部分用于基础代谢

对大部分人来说,基础代谢占据了60%~80%的日常热量消耗,消化食物占10%,用于身体活动的热量实际上只有10%~30%,而运动只是其中的一部分。(详见想减肥,光靠运动确实有点儿难)

MG线上娱乐游戏 5年轻成年女性和男性平均每日消耗的热量构成。原图来源:Javier Zarracina / Vox

MG线上娱乐游戏 6MG线上娱乐游戏,对于海獭妈妈来说,想带大这样一只小可爱的确需要付出巨大的努力。

MG线上娱乐游戏 7北太平洋谷蛸是太平洋东北部最常见的一种章鱼,长相也很标准。图片:Neptune Canada

相比起来,人类婴儿实在是弱爆了。生出来能干啥?呼吸。出生2个月才能抬个头,6个月才能原地翻个身,1岁才能撅着屁股爬几步。吃要喂到嘴里,睡要被人哄着,行动要被抱着。需要爸妈精心照顾,加上祖父母辈一起照顾,再加上邻居朋友一起照顾(alloparenting)……

③代谢率个体差异极大,原因未知

体型相同、身体成分相似的两个人可能拥有完全不同的代谢率。甲某可以一顿接着一顿大吃大喝,体重却一点儿都不见长,而乙某必须小心翼翼地计算热量,否则就可能长胖。但这背后的原因依然是个“黑匣子”,约翰·霍普金斯大学代谢和肥胖研究中心的教授威尔·王(Will Wong)说,“我们还不理解人体代谢的具体机制”。

研究者倒是发现了一些可以帮助我们判断个人代谢速度的指标,其中包括体内的净肌肉和脂肪组织含量、年龄以及遗传因素,但研究者并不知道某些家族的代谢率为什么特别高或者特别低。

性别也有关系,哪怕年龄和身体成分完全相同,女性消耗的热量依然小于同等条件的男性。詹森说,对女性而言, “月经周期也有一点影响:部分女性在月经周期的后半段(黄体期)基础代谢率会提高一些,最多可达10%”。

你无法通过简单的办法准确测量自己的基础代谢率,不过,可以利用在线的计算器(例如这个)粗略估计自己的基础代谢率,只需要填一些基础的数据就行。这个计算器可以告诉你,你的身体每天需要消耗多少能量,如果你正好就吃这么多,那么你的体重将维持不变。这样的计算结果具有一定参考价值。

数据的测量工作是在位于加州的蒙特雷湾水族馆(Monterey Bay Aquarium)进行的。这所著名的水族馆是世界上最成功的海獭幼崽救助放归机构,因此科学家们可以测量各个生长阶段小海獭的代谢数据,小至换毛前的小崽,大至可独立生存的亚成体。

研究人员最后一次见到那头孵卵中的章鱼是在2011年9月。10月的调查中,他们发现那只章鱼已经不在了。“她所占据的那块石头上布满了破碎的空卵囊,”研究人员在他们新发表的论文中如此写道。

即使不跟一出生就放飞自我的冢雉比,其他动物的幼崽也比人类婴儿强得多。小马小牛小长颈鹿出生几小时就能站立,一周内就能追着妈妈到处跑。小猴子出生后就能主动抓住妈妈的毛,把自己变成一个挂件。人类婴儿只会躺在原地哭,大人逃命时,还得腾出一只手挟个胖娃娃。

④减缓代谢的另一个因素:衰老

即便你体内的脂肪和肌肉组织保持不变,随着年龄的增长,你的基础代谢率也会慢慢降低。

詹森说,这种持续性的代谢减慢早在你18岁时就已开始。“衰老为什么会导致你的能量需求降低,哪怕其他所有因素都维持不变?这是我们最困惑的谜团之一。”

MG线上娱乐游戏 8即使身体成分保持不变,一个人在60岁时的代谢也比20岁时要慢。图片来源:123rf.com.cn正版图片库

MG线上娱乐游戏 9蒙特雷湾水族馆里的海獭母子。图片:Monterey Bay Aquarium / Randy Wilder

在计算了卵囊的残留物之后,研究人员认为这头章鱼大概孵育了160个卵。

这届人类宝宝不行啊!这是来拖累大人生存率的魔系宝宝吧!

⑤你很难真正通过提升代谢来减重

通过锻炼增加肌肉,吃各种食物或补剂,以此“提升你的代谢率”,甩掉体重——这样的宣传铺天盖地,但事实上,提升代谢非常困难。

的确有一些食物(例如咖啡、辣椒以及其他香料)能够提升一点点基础代谢率,但它们带来的改变微乎其微,持续的时间也很短,根本不可能影响你的腰围。

增加肌肉倒可能真的有点帮助。原因如下:净肌肉含量是影响基础代谢率的因素之一。在任意给定的体重下,体内的肌肉越多,脂肪越少,你的代谢率就越高,因为肌肉在休息时消耗的能量远大于脂肪。

所以,从理论上说,增加体重、减少体脂的确能够提升基础代谢率,让你更快地消耗掉体内的能量。但这带来了一个隐患。研究减重和代谢的哥伦比亚大学教授迈克尔·罗森鲍姆(Michael Rosenbaum)说,如果你真的增加了身体肌肉,由此有效地提升了代谢率,“那么更高的代谢率会带来更旺盛的食欲,你必须抵御这种天然的渴望”。

很多人屈服于高强度锻炼带来的饥饿感,所以伴随更多的肌肉,他们也得到了更多脂肪。

詹森还提出,维持新增的肌肉需要持续的锻炼,很多人都坚持不下来。“总之,基础代谢率在很大程度上是不可控的。无论你做什么,都不会产生太大的影响,不幸的是,你的代谢率还一直在下降。”

科学家们测量了这些小海獭的代谢所需,包括它们休息的时候、游泳的时候以及学习觅食的时候——当然,不论什么年龄段的小海獭,所需要的能量都不会像成体那样高。根据这些结果,科学家们就可以计算出小海獭每天需要从母亲那里获得的能量——刚出生的几周它们每天需要2290千焦,而在它们在可以单独捕食之前,每天所需的能量高达7410千焦。即使是小海獭可以自己捕食了,它们还会不时回到妈妈身边补充营养。直到6个月断奶后,海獭妈妈才算是真正摆脱了这个“负担”。

大部分雌性章鱼一生只产一次卵,然后在孵卵时死去。北太平洋谷蛸的卵是水滴形的,大概有小橄榄那么大。当章鱼幼崽在卵中生长的时候,需要大量的氧,这意味着章鱼妈妈必须保证浸泡着卵的是新鲜、富氧的海水,而且需要防止这些卵被淤泥或者碎屑覆盖。此外,防止这些卵被天敌吃掉,也是章鱼妈妈必尽的职责之一。

为什么我们爬到了食物链顶端,却生出弱到不行的幼崽呢?

⑥节食可能减缓你的代谢率

提升代谢率如此困难,雪上加霜的是,研究者发现,你的某些行为还可能导致代谢率降低,例如激进的减重计划。“疯狂节食也许是对基础代谢率影响最大的人为因素,”詹森说,“不幸的是,影响的方向绝不是我们希望看到的。”

多年来,研究者一直在记录一种名叫“代谢适应”或者“适应性产热”的现象:随着体重的减轻,人们的基础代谢率降低的程度实际上大于原来的预期。

体重减轻自然会降低代谢率,因为一般而言,减重必然伴随着肌肉减少,你的身体变得更加苗条,所以不必费那么大力气也能维持日常的运转。但研究者发现,减重常常会让你的基础代谢率出现大幅的下降,其程度完全无法用体型变化这一个因素来解释。

有研究者对电视真人秀节目《超级减肥王》(The Biggest Loser)第8季的14名选手进行了长期的跟踪研究。结果,6年后,其中13位选手的体重显著反弹,而且他们的代谢率出现了大幅的下降。(详见参加减肥真人秀的选手,后来怎样了?)

MG线上娱乐游戏 10《超级减肥王》第8季结束后,选手们在30周后和6年后的体重变化,灰色矩形是平均体重。图片来源:Obesity

桑德拉·阿莫特(Sandra Aamodt)是一位神经学家,她即将出版一本名为《为什么节食会让我们长胖》(Why Diets Make Us Fat)的书。她解释说,上述现象可能是因为,身体会不顾一切地将体重维持在一定的范围内,她称之为“锚点”(set point)。

如果你变重了,而且这样的体重维持了一段时间,那么身体会适应更大的新体型。而体重下降会触发一连串微妙的变化(例如激素水平和脑部活动)——来减慢基础代谢,增加饥饿感,降低食物带来的饱腹感,这一切都是为了让你的体重重新回到锚点。比如说,瘦素是调节身体饥饿感的关键激素之一,在《超级减肥王》的研究中,科学家发现,每位选手血液中的瘦素水平都出现了明显的下降。

不过对一部分人来说,某些减重方式不会导致代谢大幅减缓。比如说,一项研究发现,手术减重的受试者并未出现瘦素暴跌。事实上,和我谈过的所有研究者都认为,减肥真人秀研究中观察到的现象非常极端,很可能不具有普遍的代表性。(这很有道理,因为参与研究的受试者只有14位。)

梅奥诊所的詹森表示,他的一些病人在4个月的时间里减掉了大约20斤体重,但并未出现这么严重的代谢减缓。“如果减重循序渐进、缓慢进行,那么人体的代谢率也可以维持得很好。”

MG线上娱乐游戏 11对于海獭妈妈来说,小海獭的确是一个甜蜜的负担。图片:Milo Burcham

因为小章鱼在卵中呆了那么长的时间,在它们孵化出来之后,就已经完全可以靠捕捉一些小的猎物自己生存了。实际上,新孵出的北太平洋谷蛸也的确比其他章鱼或者乌贼发育得更成熟。

MG线上娱乐游戏 12抓住猴子妈妈的小猴子。图片来源: Kathy West, CNPRC/UC Davis

⑦研究者尚未完全理解为什么会出现这样的代谢减缓

研究者们提出了一些有趣的假说来解释这一现象,其中最有说服力的是演化角度的解释。“千万年来,我们一直生存在一个频繁遭遇营养不良的演化环境中,”哥伦比亚大学的罗森鲍姆说,“所以不难理解,我们总是倾向于将多余的热量以脂肪的形式储存起来,人类的DNA里充满了这样的基因。储存脂肪的能力提升了我们在营养不良的环境中生存的概率,也有助于提升繁殖能力——于是这样的基因得以流传下来。”

循着这个思路推测,拒绝减掉多出来的体重,这是身体应对营养不良的一种防御机制,虽然时至今日,我们遭遇的饥荒已经比以前少得多了。

不过,并不是所有研究者都赞同这种所谓的“节俭基因”假说。正如表观遗传学家约翰·斯皮克曼(John Speakman)在2013年所说,这套假说有一个重要的缺陷——现代社会里并不是每个人都超重:“如果在饥荒中,节俭等位基因的确能带来选择上的极大优势,那么人类历史上发生了这么多次饥荒,这种等位基因理应普遍存在于所有人群中,我们每个人身上应该都有节俭等位基因。那么在现代社会里,所有人都应该很胖。但显然,事实并非如此。就连地球上那些肥胖现象最严重的地方,譬如说美国,也仍有相当数量的人(约占总人口的20%)体型瘦削。要是饥荒带来的强大选择压力真的能促成节俭等位基因的大范围传播,那么我们不禁要问:为什么有那么多人没有继承到节俭基因呢?”

MG线上娱乐游戏 13有的人很难瘦下来,但同样有些人怎么都胖不起来。图片来源:123rf.com.cn正版图片库

罗森鲍姆又补充说:“人体演化出易于储存脂肪的特质,这个过程相当复杂,牵涉到多变的环境以及特定基因与环境的互动,甚至基因之间的互动。”这方面的具体过程依然是个谜团。

研究者还在试图进一步理解代谢综合征,这个术语囊括了高血压、高血糖、粗腰围、胆固醇或甘油三酯异常等一系列症状。上述症状会增加患者出现慢性健康问题的风险,包括心脏病、中风和糖尿病。但是,这些症状到底如何影响人体,为什么有的人特别容易受影响,研究者仍未找到答案。

将这些数据累加起来,就可以得到上面惊人的930000千焦,这意味着海獭妈妈本身不低的代谢率得再提高96%。如果海獭妈妈不能增加摄食,仅仅依靠自身能量的储藏的话,她需要消耗自身体重的133%。当然这种情况是不可能发生的,因此海獭妈妈只能通过大量增加捕食来满足宝宝的能量需求——这对已经接近代谢极限的海獭而言非常不利,因为更多摄食活动意味着更多的能量消耗。

在他们最新的论文里,研究人员指出,像其他的无脊椎动物中的一样,章鱼的卵在冷水中发育得更慢。就像蒙特雷湾海底峡谷的很多其他地方一样,中层水域1号位点的水温也只有3摄氏度。

***

⑧代谢减缓并不意味着减重必然反弹

“平均而言,有15%的人能够减掉10%甚至更多的体重,并成功维持下去。”罗森鲍姆说。所以减重是有可能做到的

他还表示,对所有想减重的人来说,关键在于找到你能长期坚持的生活方式,并将这些变化看作是对抗疾病——肥胖也是一种病——所必需的手段。

他指出,对于成功减重且无反弹的受试者的分析发现,他们有几个共同点:每周至少测量一次体重;定期进行强度不等的锻炼,最常见的锻炼方式是散步;严格控制自己的热量摄入,远离高脂食品,关注食物的分量;吃早餐的概率也较高。他们吃的食物堪称五花八门,只是会计算热量。

“为了保住减重成果,他们在饮食和锻炼上做出了巨大的改变,这很难做到。”罗森鲍姆说,“不过设身处地,我还是希望听到别人告诉我,减肥不反弹这么难是因为我有病,而不是因为我又懒又贪吃。”

MG线上娱乐游戏 14而且,要带大小海獭,海獭妈妈需要提供的不仅仅是更多的能量。图片:shutterstock

在这样的寒冷环境下,章鱼之外的其他深海动物自然也会有漫长的孵卵期。一种蒙特雷湾常见的糠虾目(Mysida)动物孵卵时间长达20个月,而携带着卵的雌虾在这20个月里也完全不进食。而且像章鱼一样,这些糠虾幼崽孵化出来之后也是完全发育了的,和成虾比起来只是更小一些而已。

生理限制是个很重要的原因。

⑨附赠tip:蜂鸟是新陈代谢速度最快的动物

为了解开人类的代谢之谜,研究者观察了很多动物,他们对蜂鸟特别感兴趣。“在所有脊椎动物里,代谢率最高的是蜂鸟,”约翰·霍普金斯大学的威尔·王说,“它们每秒钟需要扇动60~80次翅膀。”

MG线上娱乐游戏 15若论代谢率,蜂鸟是当之无愧的冠军。图片来源:123rf.com.cn正版图片库

有趣的是,蜂鸟主要吃的是花蜜之类的高糖食物,要是以人类的标准来衡量,它们的血糖水平已经达到了糖尿病的程度。但蜂鸟靠着高速扇动翅膀消耗掉了这些糖分。(编辑:odette)

这样的结果可以解释哺乳期末海獭妈妈身体状糟糕、死亡率高的原因,也可以解释为何有那么多的海獭幼崽被遗弃。托梅兹表示:“海獭妈妈可能采取了‘两头下注’的策略,喂养还是抛弃出生后的幼崽,取决于产后的身体状态。”她解释说,如果海獭妈妈身体状态不好,不太可能养大幼崽,那她就有更大的可能性抛弃幼崽,以期在下个孕期有更大的成功率将幼崽养成。此外,海獭妈妈还会选择尽可能早地断奶,以确保自己的健康,增大自己在下个孕期中的成功育幼的几率——即便这可能会增大幼崽的死亡率。(编辑:Ent)

MG线上娱乐游戏 16北太平洋谷蛸非常适应深海生活,图为在大卫森海底山拍摄到的这种章鱼,拍摄地水深接近2000米。图片:NOAA/MBARI

拿鸟类来说。刚出生的小鸟可分两种:像冢雉那样能干的,或者至少像小鸡小鸭那样,刚孵化就有毛绒绒的细羽,能跟着妈妈跑前跑后的,叫“早成雏”(Precocial)。像刚孵化的麻雀一样,眼睛闭着,光秃秃的,只能无力地趴在巢里等爸妈投喂,叫“晚成雏”(Altricial)。

参考文献

  1. Thometz, NM et al. Energetic demands of immature sea otters from birth to weaning: implications for maternal costs, reproductive behavior and population-level trends. J. Exp. Biol. 217:2053-2061 (2014)

如此长的孵化时间在演化上来说是一种挑战,尤其是对于章鱼这类短命的物种而言。就像作者在论文中提到的:“对于这些生活在深海中的章鱼而言,它们崎岖的生殖策略是经过一番权衡之后的结果,一方是到底母亲能够忍受多长的孵育期,一方是幼崽孵育之后到底有多强的竞争力。北太平洋谷蛸孵化后已经发育得很完全了,这意味着它们会有很高的存活率。”

早成雏鸟类往往体型较大,可以生出比较大、能量比较富足的鸟蛋,鸟胚在蛋里能发育到比较成熟的阶段。晚成雏鸟类则往往体型比较小,鸟胚“发育到半截”就破壳出来,后半截就依赖父母饲喂营养。小雀基本都是晚成雏。

扩展阅读

  • 海獭是阻止全球变暖的新勇士吗?

这篇研究表明,除了创下了最长孵育时间的记录之外,北太平洋谷蛸可能还是一种最长寿的头足动物。要知道,大部分在浅水地区生活的章鱼、乌贼只能活一两年。

人类正是属于“晚成雏”这类。动物学家阿道夫·波特曼(Adolf Portmann)计算认为,婴儿要被怀上18~21个月,才能达到黑猩猩幼崽出生时的成熟度。而人类平均孕期是9个月。也就是说,9个月到一岁大的婴儿,才跟刚出生的猩猩差不多。

相关小组

  • 自然控
  • 中国同萌会

“孵卵的雌性章鱼最终难逃一死,”研究人员表示,“但是这的例子第一次表明,在深海,孵育幼崽有可能让成体的寿命大大超出头足类的最长预期寿命。”

制约鸟类“孕期”的,主要是体型大小。制约人类孕期的是什么呢?

虽然像这样长程观察深海动物的研究非常少,但是研究人员依然认为在深海,这种漫长的孵育期可能非常常见。面对这种现象,人类可能需要重新评估他们在深海的活动,因为这些活动可能会对深海动物产生巨大的影响。至少我们可以确定,北太平洋谷蛸,东北太平洋里最常见的深海章鱼,是在使用这种生殖策略的。(编辑:老猫)

有两种假说。

传统观点认为是骨盆大小。这派观点认为,直立行走时,骨盆狭窄更容易保持平衡,于是人类女性有了相对狭窄的骨盆。然而,这让分娩变得困难。如果孕期太长,大个子的胎儿就难以顺利通过骨盆。不过,研究者霍利·邓斯沃斯(Holly Dunsworth)计算后认为,其实骨盆变大并不会对直立行走十分不利,而且人类女性骨盆只要平均宽个3厘米,就能让胎儿出生时的成熟度接近黑猩猩了,而女性里骨盆宽度本来就有宽有窄,3厘米完全在正常波动范围之内。

邓斯沃斯提出了一种新假说,认为是代谢负担限制了人类的孕期。

人都有基础代谢值。普通人类在代谢上升到自己正常值的2倍时,就已经觉得很辛苦;上升到2.5倍差不多就是极限了。除非是专业训练的运动员,才能在一段时间内经受住4~5倍的代谢率。

孕妇体内多了个胎儿和胎盘,自己的子宫也长大许多,为了支持这些组织,代谢率必须升高。到怀孕6个月时,孕妇代谢已经上升到了接近2倍基础代谢率,此后增长虽然放缓,但还是一直在增加,到怀胎9月要分娩时,孕妇也差不多到能支持的极限了。

MG线上娱乐游戏 17孕期到出生后,孕妇(灰色方格)和孩子(黑色圆点)的代谢率变化。图片来源:参考论文1

(所以怀到后来都有种“赶快生了吧好烦啊”的感觉。)

在孕育孩子这件事上,人类妈妈已经拼尽全力了。

***

脑子大小,也是个很重要的原因。

鸟类学家也观察到了这点:早成雏与晚成雏,头的大小不同。

破壳时,早成雏头的绝对值比较大。然而,长大后的头身比例,是晚成雏更大一点。也就是说,晚成雏鸟类有着相对更大的大脑。

早成雏破壳时头大,因为蛋里营养够,发育得好,也因为早成雏破壳后就必须处理很多事,没有足够大的大脑可不行。

晚成雏虽然刚孵化时营养不良,然而破壳后就有父母精心投喂。营养充足后,大脑就可以好好发育了。另外,照顾晚成雏可不是件简单的事,没能解决种种困难的鸟都绝后了,于是,晚成雏爹妈们的智力就越来越发达,结果就有了更大的头身比……

(带娃比上班难多了,晚成雏爹妈对早成雏爹妈说。)

MG线上娱乐游戏 18早成雏vs晚成雏。图片来源:维基百科,photography-vlm.blogspot.com

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人类也长着典型的“晚成雏之头”。

出生时,婴儿头的大小不到成人的30%。黑猩猩出生时头的大小有成年时的40%。等到成年,人类大脑体积是黑猩猩的3倍,体重却只比黑猩猩重上不到20%。休息时,人类大脑耗能占25%,其他猿类大脑耗能也就8%。

一些基因突变,让人类生出了更为脆弱的幼崽。为了照顾更脆弱的幼崽,人类爹妈不得不变得更聪明。然后幼崽越来越弱,爹妈越来越强……爹妈要是不够聪明,弱弱的幼崽就很容易夭折。1988年在发展中国家做的一个研究显示,母亲每多受一年教育,孩子在5岁前的死亡率就降低7~9%。

脆弱的幼崽也改变了人类的习惯。我们变得惯于将幼崽带在身边长期照拂,变得更仰赖后天学习而不是先天本能。这种照顾可能也极大地促进了智力发展,研究者史蒂芬·皮安塔多西(Steven Piantadosi )和 塞莱斯特·基德(Celeste Kidd)就发现,动物从出生到断奶的时间越长,未来的智力水平就越高。比起头围,“断奶时间”(weaning time)甚至更能预测智力。比方说,断奶时间红毛猩猩比狒狒长,狒狒又比狐猴长。智力上,红毛猩猩就强过狒狒,狒狒又强过狐猴。

MG线上娱乐游戏 19智力与断奶时间的关系。图片来源:参考论文2

宝宝出生时越弱,照顾起来越麻烦,未来的潜力反而越大啊。

为什么基因突变发生在了人类身上呢?是什么让我们进入“宝宝越弱,爹妈越强”的正反馈循环呢?

可能就是运气吧。

这个突变的时刻,大概发生在10万年前。那以后,智人攀上了认知能力的顶峰,走出非洲,征服世界,一路灭掉了鲁道夫人、直立人、尼安德特人、梭罗人、丹尼索瓦人、弗洛里斯人……

这世界上现在有好几种豹,好几种熊,好几种鲸……却只存在一种人。

原因之一,是我们没有佛系宝宝。

参考资料

  1. Dunsworth, H. M., Warrener, A. G., Deacon,T., Ellison, P. T., & Pontzer, H. (2012). Metabolic hypothesis for humanaltriciality. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(38),15212-15216.
  2. Piantadosi, S., & Kidd, C. (2016).Extraordinary intelligence and the care of infants. Proceedings Of The NationalAcademy Of Sciences, 113(25), 6874-6879. doi:10.1073/pnas.1506752113
  3. Cleland, J. G., & Van Ginneken, J. K. (1988). Maternal education and child survival in developing countries: the search for pathways of influence. Social science & medicine, 27(12), 1357-1368.