史前大陆的复杂陆地环境，可能帮助人类获得更强大、更聪明的大脑

美国西北大学的研究人员声称，我们的祖先适应在满是障碍物的“杂乱”地貌上的生活方式，为动物和早期人类祖先的大脑进化“注入了养料”。美国西北大学麦考密克工程学院生物医学和机械工程学教授马尔科姆·麦考密克认为，我们增强的视力和更高的智力相结合，才能在这种复杂的陆地环境中生存，这就是“为什么我们可以出去吃海鲜，但海鲜却不能”。

麦考密克和他的同事们利用计算机模拟来研究进化的各个方面，麦考密克告诉美国有线电视新闻网，此前，他们确定在3.8亿年前，就在动物离开海洋生活在陆地之前，它们的眼睛增大了两倍。在水中，这种视力的增强并没有带来多大的优势，相反，在开阔水域生存是一场速度游戏，猎物必须游得比他们的捕食者快。

然而，他们的研究表明，这些动物是更像鳄鱼，它们生活在水中，但让眼睛像露出水面，麦考密克表示：“使它们能够看到比水里可能更数百倍远的地方，因为水会迅速吸收和散射光。“麦考密克也是美国西北大学温伯格文理学院的神经生物学教授。

这些动物可能捕食陆地上的昆虫，然后爬出水面捕食它们。随着时间的推移，它们进化得更适应在陆地上活动，它们视力的提高，使它们获得了周围环境的关键信息。麦考密克和他的同事们很好奇：“看到如此遥远的地方，是如何改变我们试图获得生活所需的东西的方式，比如食物和配偶，同时避免捕食者之类的东西呢？”

1、计算模拟古代生活

在本周发表在《自然通讯》杂志期刊上的最新模拟中，研究人员使用现有的计算模型，展示了动物是如何与它们附近的复杂环境相互作用的。他们对这些模型进行了调整，以显示陆地上的生命是倾向于基于提前规划还是基于习性的行动。麦考密克指出：“我们提出一个问题：当我们改变环境的复杂程度时，猎物需要思考多久才能生存？”

这个计算模型本质上是一个15×15的棋盘格，带有开放式和封闭式正方形方块，封闭的正方形方块代表障碍物，猎物必须穿过这些方块才能到达目标，与此同时，一个捕食者正在后面追赶猎物。他们的计算模拟结果表明，在一片由树木、灌木丛、巨石和小山丘组成的复杂草地环境中，提前规划的能力大大增强了生存能力，麦考密克透露，“这种独特的大脑能力似乎在哺乳动物和鸟类中得到进化发展，并且，在我们人类物种中似乎特别发达。”

史前大陆的复杂陆地环境，可能帮助人类获得更强大、更聪明的大脑。在一个完全开放或完全封闭的环境中，比例开放的水域或茂密的丛林，战略思考或提前规划是没有优势的。但在复杂环境中，每一次移动要么有助于隐藏，要么向捕食者透露猎物的位置，因此，它需要考虑几种可能的空间航行方式。

麦考密克表示：“你需要相当强大或聪明的大脑来完成这些策略，看得更远也为您提供了时间和空间，让您可以去‘想得更长远’。”以直立两脚站立的远古人类为例，与四肢站立的黑猩猩亲戚不同，他们不仅可以以掠食者的身份观察复杂的地形环境，还必须像猎物一样思考，以避开紧随其后的任何事物，例如剑齿猫。

麦考密克说道：“顺便说一下，在与最近的灵长类祖先黑猩猩分离后，人类的脑容量几乎扩大了4倍。这种大脑容量的增加，可能与在这些空间进行战略性决策所需的脑力有关，但是，要确定这一点，我妈还需要进行更多的研究。”麦考密克和他的同事们将他们的计算模拟模型变成了一个在线游戏，玩家可以作为猎物在不同的地形中导航，看看你是否能在捕食者抓住你之前达到目标。

2、水中生活与陆地生活

很难想象如果人类祖先一直停留在水中，生活会是什么样，但麦考密克及其愿意推测一下，麦考密克说道：“如果人类的祖先一直生存在水中，估计难以创造如此丰富多彩的文明，人类或许不会有相对论，也不会有SpaceX，或者波音737 MAX系列客机，诸如这样的东西。”

麦考密克补充称：“虽然这些都是关于人类和他们的聪明才智，但驱动他们的认知能力有神经基础，我们可以在陆地上生活的其他动物（如哺乳动物和鸟类）中看到这些神经基础。”麦考密克认为，陆地动物和水下动物的认知能力的分布是完全不平衡的。

海豚和鲸鱼可能是例外，因为它们实际上是在陆地上进化，然后再回到水中的，其他的例外包括章鱼和墨鱼，它们是陆地动物以及海豚和鲸鱼的捕食对象，它们可以进化出躲避它们的能力。接下来，麦考密克和他的同事们想要观察在实验室中真实动物的行为，以及使用机器人捕食者和猎物模拟史前大陆的复杂陆地环境。

麦考密克表示：“我最大的希望是，通过这样的工作，科学家们最终将对我们人类如何计划如何在自己的大脑中操纵这种能力有一个足够清晰的理解，也许是通过某种认知修复术。有了这一点，或许我们可以为遥远的威胁或机会制定计划，而不是像现在如此难以发现外星人。”