有些动物的大脑为何丢了-

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 有些动物的大脑为何丢了? 一些极为简单的动物已经成功 “摆脱”它们的大脑，例如海绵，因为大 脑对它们的存活没有任何作用。摆脱对 大脑的依赖可能就是它们生存至今的关 键所在。 英国伦敦大学国王学院的弗 兰克-希尔斯表示：“ 如果你坐在海床上， 只滤食从你身旁流过的食物，你就不需 要一个大脑。在这种情况下，有一个大 脑是对能量的一 种浪费，你无法让身 体保持所需的能量水平。 ” 中国论文网 /8/view-12926713.htm 无脑或是生存优势 海绵不会思索生命的意义或者起 源这样的哲学命题。但从某种程度上说， 它们的生存能力超过我们人类。这个神 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 奇的家族已经在地球上生存了数亿年之 久，利用多孔身体吸取海床上的营养物 质存活。它们是一种极为简单的动物， 在我们人类看来已经达到可笑的程度。 更令人感到惊奇的是，海绵没有大脑， 甚至没有任何神经细胞，但它们仍活的 好好的。海绵的无脑可能是一个生存优 势，是长时间的进化让它们放弃了大脑。 一些科学家认为它们一度拥有大脑或者 至少拥有一个与大脑非常接近的 器官， 但随着时间的推移，它们摆脱了大脑。 海绵并不是唯一一种没有大脑的动物。 对我们人类来说，大脑是一个必需品， 但对于一些动物来说，没有大脑反而生 活的更好。 大脑是无数神经细胞的集合体。 很多生物并没有真正的大脑，但它们拥 有一张“神经网 ”，遍布身体各处。然而， 海绵并没有这样一张网。人类的大脑起 源于 40 亿年前，当时地球上出现第一 批生命。我们最早的祖先是单细胞生物， 几十亿年后，更为复杂的生物出现。现 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 在尚不清楚这些更为复杂的动物是否拥 有任何神经细胞。 已知年代最悠久的拥有复杂大脑 的动物化石的历史可追溯到大约 5.2 亿 年前。在当时的地球，生物数量和种类 都进一步增多，通常被称之为“寒武纪 生命大爆炸” 。这种已成化石的动物是 在中国发现的，外形好似长着爪子的土 鳖虫。它们似乎拥有一个精密的类大脑 结构，由前脑、中脑和后脑构成，所有 这些区域都拥有专门的神经网络。这个 化石的发现说明复杂大脑的历史可追溯 到 5.2 亿年前。 祖先或有神经细胞 英国伦敦大学国王学院的弗兰克 -希尔斯表示，远古时代的海绵也拥有 神经细胞。在 2010 年发表于大脑、 行为和进化杂志上的一篇论文中，希 尔斯提出了一种观点，认为海绵在随后 的进化中放弃了神经细胞。实际上，出 现这种“进化损失 ”的动物并不只有海绵。 很多动物都在漫长的进化中失去了在我 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 们看来至关重要的器官。例如，生活在 漆黑洞穴中的甲壳类动物失去了眼睛。 系统发育学研究发现了海绵失去 大脑的重要证据。这种研究致力于揭示 所有不同动物种群之间的关系。研究人 员绘制了所谓的“ 生命树”，就像一张家 系图，展示这种关系。科学家长久以来 便认为海绵是其他所有现世动物的“姊 妹群”。很久以前，它们与海绵分道扬 镳，走向各自的进化之路。这也就意味 着在所有现世动物中，海绵是与动物祖 先最为接近的。新研究发现颠覆了这种 观点。 2008 年自然杂志刊登的研究 论文提出了一种观点并引发混战。研究 人员对很多生物的基因片段进行分析， 其中包括栉水母或者侧腕水母。这些动 物取代海绵，被认定 为其他所有动物 的“姊妹群”，是动物祖先的最佳代表。 不过，栉水母拥有复杂的神经系统。这 意味着它们的祖先一定是海绵的祖 先可能也拥有这种系统。如果事实 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 如此，海绵一定在进化之路的某个地方 失去了神经系统。科学家发现了一些基 因证据，证明这一点。美国佛罗里达州 大学圣奥古斯汀分校的约瑟夫-莱安表 示海绵拥有很多打造神经系统所需要的 基因，但它们并没有神经系统。 神经系统或是累赘 摆脱大脑似乎是一个错误的决定， 海绵为何要做出这样一个决定呢？首先， 大脑会消耗大量能量。人类的大脑消耗 20%的能量。海绵是动物家族的觅食高 手。它们过滤海水，只吸取其中的营养 物质。对于它们来说，神经系统可能是 一个累赘。 希尔斯表示：“ 如果你坐在海床 上，只滤食从你身旁流过的食物，你就 不需要一个大脑。在这种情况下，有一 个大脑是对能量的一种浪费，你无法让 身体保持所需的能量水平。 ”莱安指出： “我们长久以来一直认为海绵是一种非 常原始的动物，没有神经系统。也许， 我们应该重新审视这种观点。 ” -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 海绵并不是唯一一种失去或者简 化神经系统的生物。希尔斯表示一些寄 生虫与它们的近亲相比失去了原有的复 杂性，其中包括吸虫在内。吸虫只拥有 非常基本的神经细胞。 “一种可能的假设 是，寄生这种生活方式让它们无需拥有 一个复杂的大脑。 ”海绵的近亲丝盘虫也 是一种非常简单的动物，同样没有神经 系统。海鞘在一生之中不断简化它们的 大脑。海鞘幼虫拥有发育良好的大脑， 然而一旦在海床上定居并发育成年后， 大脑便走向退化。不过，没有一个人相 信这些动物完全失去了神经细胞和大脑。 佛州大学圣奥古斯汀分校的神经 学家勒尼德-莫洛兹认为海绵天生没有 神经细胞，理由是它们不需要神经细胞， 它们的祖先也是如此。莫洛兹说：“在 长达 5 亿年时间里，我们的祖先与它们 拥有相同的生态学特征，同样的滤食行 为以及有限的身体运动。 ”无论是海绵还 是丝盘虫都不拥有莫洛兹所说的“神经 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 元基因”，也没有任何化石证明它们曾 拥有神经细胞。 大脑进化不止一次 在它们的祖先以及海绵的祖先没 有神经系统之时，栉水母为何进化出如 此复杂的神经系统？莫洛兹给出的答案 是大脑的进化不止一次。在 2013 对栉 水母基因组完成 测序之后，科学家发 现它们拥有非常独特的基因。莫洛兹用 “好似外星生物 ”形容栉水母。 “它们的分 子结构与地球上的其他动物截然不同。 ” 不知何故，它们进化出神经系统。莫洛 兹说：“大自然用事实告诉我们形成神 经细胞的方式不只一种。我们可以采用 完全不同的原则设计神经细胞。大自然 要比我们认为的更富有革新性。 ” 器官不止一次进化早有先例。眼 睛等一些器官在很多动物身上都经过数 次进化。章鱼的眼睛与人类截然不同。 莫洛兹表示这说明不止一次进化出复杂 结构的可能性是存在的。在 2015 年 3 月于英国伦敦举行的皇家学会会议上， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 科学家就这一观点展开讨论。莫洛兹和 希尔斯观点不同，都有相关研究的支持 并且都坚信自己是正确的。伦敦大学玛 丽皇后学院的安格利卡-斯托勒沃克表 示我们尚未找到确切答案。我们掌握的 证据证明每一种观点都有成立的可能性。 也许，神经系统经历过两次进化又或者 在海绵身上退化。 化解这稣 论并不是一件容易 的事情。科学家需要找到高品质的早期 海绵和栉水母化石，以确定它们的祖先 是否拥有大脑。无论是哪一种情况，海 绵的无脑都在提醒我 们有关进化的一 个所谓“标准理论 ”是错误的。我们很多 人认为进化是一个从简单到复杂的过程， 简单的生物逐渐进化成复杂的生物。这 种观点并