揭秘人类大脑进化之谜:从露西到现代智人的能量需求变化
想象一下,一头成年猪的大脑重量在80到180克之间,一碗脑花可以装进去。成人大脑的平均重量约为1300-1400克。这不得不让人思考进化史上的一个重大问题,那就是人类的大脑为什么会进化到这么大?
科学家们早就知道,脑组织是人体最消耗能量的组织之一。因此,大脑较大的哺乳动物需要消耗更多的能量来支持大脑的生长和日常运作。然而,随着大脑逐渐变大,我们的远古祖先采取了哪些生物变化来满足这种能量需求?这一直是困扰科学界的一个谜。
近日,西北大学的科学家揭开了这个谜团——这个秘密可能就隐藏在肠道的微生物世界里。这些微小的生物生活在人们的消化系统中,不仅有助于分解食物,还可以产生能量。同时,肠道微生物还能产生影响人体生物学特性的化合物。例如,它们可以引发新陈代谢的变化,从而导致胰岛素抵抗和体重增加。
科学家们进行了一项巧妙的实验。他们将两种大脑灵长类动物(人类和松鼠猴)和一种小脑灵长类动物(猕猴)的肠道微生物移植到无菌小鼠体内。
结果令人震惊:植入大脑较大的灵长类动物肠道微生物的小鼠产生并消耗了更多的能量。植入大脑较小物种肠道微生物的小鼠能够以脂肪形式储存更多能量。这说明肠道微生物可以影响宿主的能量代谢模式,从而影响其生物学特性。
尽管人类和松鼠猴在进化上不是近亲,但携带肠道微生物的小鼠表现出相似的生物学特性。这表明大脑尺寸较大的共同特征很可能是这些小鼠具有相似特征的原因。
这项研究为人类进化提供了新的见解,特别是为什么大脑变得如此之大。揭示了肠道微生物在生物进化中的重要作用,为探索生命奥秘提供了新线索。 (记者张嘉欣)
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