水果真的促进了灵长类动物的大脑发育吗？新研究挑战旧观念

马克斯-普朗克研究所（Max Planck Institute）和史密森尼研究所（Smithsonian Institute）的一项研究驳斥了灵长类动物的大脑袋主要是由觅食水果的效率进化而来的理论，认为大脑发育还受到其他因素的影响。

灵长类动物为什么拥有大脑袋？为了探究这个问题，研究人员在巴拿马热带雨林进行了实验，比较大脑较大的灵长类动物和大脑较小的哺乳动物的觅食智力。

灵长类动物（如人类）拥有比其他大多数哺乳动物更大的大脑。多年来，研究人员一直在探索一种可能性，即饮食，尤其是水果的摄入量，可以解释为什么灵长类动物的大脑如此之大。最近，来自马克斯-普朗克动物行为研究所和史密森尼热带研究所的一个研究小组首次对这一假设进行了验证，结果发现水果饮食理论可能失效了。

研究人员利用无人机成像、全球定位系统跟踪和精细的行为分析，测试了四种食果哺乳动物如何在巴拿马雨林中解决同样的自然觅食难题。

他们发现，脑容量较大的灵长类动物并没有比脑容量较小的哺乳动物更有效地解决寻找水果的难题。今天发表在《英国皇家学会会刊 B》上的这项研究颠覆了传统观点，即在寻找食物时需要一个大脑袋才能做出明智的决定。

长鼻浣熊是浣熊的近亲，主要在地面上生活和觅食。图片来源：Christian Ziegler / 马克斯-普朗克动物行为研究所

根据灵长类动物如何进化出更大的大脑的主要理论，水果和智力携手为大脑的生长提供动力。大脑较大的动物可以利用它们的智慧更有效地找到水果，这反过来又为更大的大脑提供了更多的能量。

水果毕竟是一种宝贵但可变的资源。它对动物的认知能力提出了要求，动物必须找到结果的果树，并记住它们成熟的时间。研究表明，大脑的大小与食物中水果的数量之间存在相关性，从而为大脑进化的饮食理论提供了支持。

但来自 MPI-AB 和 STRI 的研究人员认为，质疑这一理论的时机已经成熟。

"水果饮食假说从未得到过实验支持，"第一作者、STRI 副研究员本-赫希（Ben Hirsch）说。

障碍在于方法。要验证水果饮食假说，科学家必须测量动物寻找水果的效率。赫希说："灵长类动物和许多其他哺乳动物每天都要长途跋涉寻找食物，因此几乎不可能在实验室中复制它们在现实世界中面临的导航挑战。研究小组利用巴拿马巴罗科罗拉多岛热带雨林中的一种自然现象，规避了这一问题。每年有三个月的时间，吃水果的哺乳动物不得不以一种树种--Dipteryx oleifera为食。

"动物们几乎只吃Dipteryx果实，它们同时在解决同一个觅食难题，"资深作者、MPI-AB 主任、康斯坦茨大学洪堡教授 Meg Crofoot 说。"这为我们比较它们的觅食效率提供了强有力的工具。"

研究期间通过无人机飞行探测到的巴罗科罗拉多岛上的Dipteryx树分布图。资料来源：Hirsch 等人，Proc B 2024

研究小组在夏季通过无人机飞越树冠绘制了巴罗科罗拉多岛上所有Dipteryx树的位置图，当时这些高大的树木开满了显眼的紫色花朵。果树地图揭示了动物所面临的水果难题的全部范围，但科学家们仍然需要测试不同脑容量的哺乳动物访问这些果树的效率。他们跟踪了两只大脑袋灵长类动物（蜘蛛猴和白面卷尾猴）和两只小脑袋浣熊近亲（长鼻浣熊和金毛浣熊）的几个个体。GPS 传感器显示了动物前往Dipteryx树的路径，而加速度计则证实了动物在树上活动的情况，并有可能在树上觅食。

然后，科学家们用每天在Dipteryx树上活动的时间除以行走的距离来计算路线效率。根据水果饮食假说，大脑壳卷尾猴和蜘蛛猴的路线效率应该高于疣猴和金冠猴。

克罗福特说："我们没有发现任何证据表明，大脑较大的动物会做出更聪明的觅食决定。如果大脑袋确实能让动物变得更聪明，那么这种聪明并没有被用来更有效地找到热带雨林中的果树。"

那么，为什么某些物种的大脑体积会增大呢？作者说，通过反驳果实饮食假说，他们的研究可以将焦点转移到觅食效率之外的想法上。赫希说："较大的大脑可能会促进更好的历时记忆，使这些物种能够更好地把握上树的时间，最大限度地获得成熟的果实。作者还认为，较大的大脑可能与工具使用、文化或社会群体生活的复杂性有关。"

"我们的研究无法确定大脑进化的确切驱动因素，"克罗福特说，"但我们已经能够利用微创技术，对有关野生动物进化、认知和行为的重大假设进行经验性测试。"

编译来源：ScitechDaily