有些動物的大腦為何丟了?

一些極為簡單的動物已經成功“擺脫”它們的大腦 , 例如海綿 , 因為大腦對它們的存活沒有任何作用 。 擺脫對大腦的依賴可能就是它們生存至今的關鍵所在 。 英國倫敦大學國王學院的弗蘭克-希爾斯表示:“如果你坐在海床上 , 只濾食從你身旁流過的食物 , 你就不需要一個大腦 。 在這種情況下 , 有一個大腦是對能量的一 種浪費 , 你無法讓身體保持所需的能量水平 。 ”

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無腦或是生存優勢
海綿不會思索生命的意義或者起源這樣的哲學命題 。 但從某種程度上說 , 它們的生存能力超過我們人類 。 這個神奇的家族已經在地球上生存了數億年之久 , 利用多孔身體吸取海床上的營養物質存活 。 它們是一種極為簡單的動物 , 在我們人類看來已經達到可笑的程度 。 更令人感到驚奇的是 , 海綿沒有大腦 , 甚至沒有任何神經細胞 , 但它們仍活的好好的 。 海綿的無腦可能是一個生存優勢 , 是長時間的進化讓它們放棄了大腦 。 一些科學家認為它們一度擁有大腦或者至少擁有一個與大腦非常接近的 器官 , 但隨著時間的推移 , 它們擺脫了大腦 。 海綿并不是唯一一種沒有大腦的動物 。 對我們人類來說 , 大腦是一個必需品 , 但對于一些動物來說 , 沒有大腦反而生活的更好 。
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大腦是無數神經細胞的集合體 。 很多生物并沒有真正的大腦 , 但它們擁有一張“神經網” , 遍布身體各處 。 然而 , 海綿并沒有這樣一張網 。 人類的大腦起源于40億年前 , 當時地球上出現第一批生命 。 我們最早的祖先是單細胞生物 , 幾十億年后 , 更為復雜的生物出現 。 現在尚不清楚這些更為復雜的動物是否擁有任何神經細胞 。
已知年代最悠久的擁有復雜大腦的動物化石的歷史可追溯到大約5.2億年前 。 在當時的地球 , 生物數量和種類都進一步增多 , 通常被稱之為“寒武紀生命大爆炸” 。 這種已成化石的動物是在中國發現的 , 外形好似長著爪子的土鱉蟲 。 它們似乎擁有一個精密的類大腦結構 , 由前腦、中腦和后腦構成 , 所有這些區域都擁有專門的神經網絡 。 這個化石的發現說明復雜大腦的歷史可追溯到5.2億年前 。
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祖先或有神經細胞
英國倫敦大學國王學院的弗蘭克-希爾斯表示 , 遠古時代的海綿也擁有神經細胞 。 在2010年發表于《大腦、行為和進化》雜志上的一篇論文中 , 希爾斯提出了一種觀點 , 認為海綿在隨后的進化中放棄了神經細胞 。 實際上 , 出現這種“進化損失”的動物并不只有海綿 。 很多動物都在漫長的進化中失去了在我們看來至關重要的器官 。 例如 , 生活在漆黑洞穴中的甲殼類動物失去了眼睛 。
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系統發育學研究發現了海綿失去大腦的重要證據 。 這種研究致力于揭示所有不同動物種群之間的關系 。 研究人員繪制了所謂的“生命樹” , 就像一張家系圖 , 展示這種關系 。 科學家長久以來便認為海綿是其他所有現世動物的“姊妹群” 。 很久以前 , 它們與海綿分道揚鑣 , 走向各自的進化之路 。 這也就意味著在所有現世動物中 , 海綿是與動物祖先最為接近的 。 新研究發現顛覆了這種觀點 。
2008年《自然》雜志刊登的研究論文提出了一種觀點并引發混戰 。 研究人員對很多生物的基因片段進行分析 , 其中包括櫛水母或者側腕水母 。 這些動物取代海綿 , 被認定 為其他所有動物的“姊妹群” , 是動物祖先的最佳代表 。 不過 , 櫛水母擁有復雜的神經系統 。 這意味著它們的祖先——一定是海綿的祖先——可能也擁有這種系統 。 如果事實如此 , 海綿一定在進化之路的某個地方失去了神經系統 。 科學家發現了一些基因證據 , 證明這一點 。 美國佛羅里達州大學圣奧古斯汀分校的約瑟夫-萊安表 示海綿擁有很多打造神經系統所需要的基因 , 但它們并沒有神經系統 。

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