人的大脑为什么不长在胸腔里,或者说大多动物大脑都在头部,为什么?

人的大脑为什么不长在胸腔里,或者说大多动物大脑都在头部,为什么?

赵泠,莱布尼茨工作室监事会主席

自然选择塑造了大脑在脊椎动物体内的位置,你可以给它找到一系列理由:

  • 脑起源于围绕咽部的神经环,在遥远祖先身上就配置于靠近嘴的地方。
  • 将脑配置得靠近眼睛、耳朵等感觉器官,可以降低产生和维护这些器官的能耗和感官延迟。
  • 将能耗较高、对热敏感的脑放在远离胸腔与腹腔之处,易于维持体内稳态,这对恒温动物尤其重要。人脑在人体较为安静的状态下可以占据全身能耗的三分之一,需要考虑散热。
  • 对脊索动物来说,脑要连接到脊索上。将神经系统配置在身体后部的尾索动物数量较少、多样性不占优势,未能在动物界大量填充“大脑不在头部的物种”。
  • 对人类的历代祖先来说,没有让偶然产生的“脑的位置较靠近胸腔的突变个体”获得超过普通个体的生存优势的选择压,无法促进脑往胸腔移动。这对其它脊椎动物来说也类似。
  • 脊椎动物的脊髓、肠道等处也有较多的神经细胞,可以行使神经调节功能、反射,没什么功能要将脑弄到躯干里来执行。

“将脑放在胸腔可以更好地保护”的想法并不合理。对生活在自然界里的脊椎动物及其历代祖先来说,头部、躯干受伤带来的感觉能力降低和感染风险都可以和脑损伤一样致命,与“脑在何处”并无深刻的联系。

至于无脊椎动物的脑,就涉及人类下定义的问题了:

  • 我们先确定了自己的脑在头部,然后将无脊椎动物头部的较为发达的神经密集区域称为脑。
  • 按照个体数量,有“脑”的生物大多是节肢动物,它们的大部分神经其实是在链状的腹神经索里,头部的神经并不像人脑那么重要。许多昆虫在头部受损后仍能存活一段时间,但因为失去进食能力而趋于饿死·渴死。这也能说明“将脑放在胸腔并无优势”。