为啥大拇指的长短能反映脑子的大小？

来源 | 生物谷 （ID：BIOONNEWS）

大家有没有这样的经历：兴致勃勃想贴个手机膜，结果气泡越按越多；想学别人贴假睫毛，手却像失去方向感，一只眼睛贴十几分钟；看到别人DIY出精美手作，也跟着教程学，却一学一个大走样……

没错，互联网上总不乏自嘲为“手残党”的段子，但反观另一边，却有人能在指甲盖上画《千里江山图》，在米粒大小的地方组装机械——这差距，到底从何而来？

其实，做不好精细活，除了耐心不足，很多时候还和我们对手指细微动作的控制能力有关。但你不知道的是，无论你是“手残党”还是“手工大神”，我们人类整体都已经站在了灵长类动手能力的顶峰！而这，很大程度上要归功于我们那两根对生的拇指（opposable thumb）。

这不最近，一项由英国雷丁大学领导的研究，通过分析95种灵长类动物（包括古人类化石），为我们揭示了一个颇具颠覆性的发现：拇指越长，脑子往往越大，尤其是新皮层体积更发达。这意味着，人类的聪明才智并非只源于大脑的发育，而可能和进化中一根“小小拇指”的变化密切相关。换句话说，灵巧的手和智慧的大脑是共同进化的，这所谓“心灵手巧”真的是有科学佐证的！

图1：标题

想解决的“进化悬案”

众所周知，人类之所以能统治地球，有俩件“神器”功不可没：一是够大的大脑（能想复杂问题、搞技术创新），二是够灵活的手（能把想法变成实物，比如从石器到手机）。

但学界一直有个疑问：这俩“神器”是各自进化，还是“组队升级”？之前虽有人猜它们是一起进化的，但证据都很间接——比如发现古人类化石有灵活的手骨，同时脑容量也大，可没法证明这不是巧合。

所以这篇研究的核心目的，就是要找“实锤”：用严谨的统计方法，看看灵长类的 “拇指能力”（精确抓握的关键，比如捡豆子、握工具）和脑容量到底有没有必然联系；顺便还想搞清楚，大脑里的哪些部分（比如管运动的小脑、管高级认知的新皮层）在“指挥”拇指干活。

为了搞清楚这个谜题，研究团队展开了首个大规模实证检验。他们收集了横跨 95 种灵长类的数据，既有活着的（比如会用石头砸坚果的卷尾猴、人类的近亲黑猩猩），也有化石物种（比如南方古猿、尼安德特人），几乎覆盖了所有灵长类“家族分支”，并运用系统发育比较分析的方法，直接检验拇指长度、手指长度与大脑体积（脑容量、新皮层和小脑体积）之间的关系。

灵长类的普遍规律

研究团队首先利用贝叶斯系统发育广义最小二乘回归（Bayesian PGLS）模型，对 95 种灵长类的手部骨骼数据进行了分析。他们发现，大拇指的长度与手指的长度在所有灵长类中都高度相关，而且这种关系在 100% 的进化树样本中都成立。换句话说，拇指并不是孤立进化的，而是与整体手部比例紧密耦合。

图2：灵长类动物手指长度和拇指长度的关系

不过，当研究者进一步把人类祖先（古人类）加入比较时，出现了“离群点”——除了南方古猿（Australopithecus africanus），几乎所有古人类的拇指都比预期更长，显著超出了灵长类的一般规律。这说明，人类祖先的手部进化存在特殊加速，让拇指更突出，为后来的精细操作奠定了解剖学基础。

拇指长度与大脑大小呈显著正相关

接下来，研究团队把“大脑体积”纳入模型，结果发现：即使控制了手部比例，大拇指长度依旧与大脑大小存在显著正相关。这也就是说——拇指更长的物种，通常大脑也更大！并且，这个规律在所有灵长类（包括非人类灵长类）中都能观察到，并不只是由人类推动的。

进一步分析显示，即便去掉所有古人类，仅仅考察猴子和猿类，拇指长度和脑容量之间的联系依然成立。这进一步证实，拇指变长和大脑扩张是伴随而来的双轨迹。这两者或反映了感觉运动系统和认知功能的协同进化。

图3：灵长类动物拇指长度、手指长度和大脑大小之间的关系

拇指越长≠会使用工具

以往，我们总觉得“会用工具”是手脑发达的标志，比如黑猩猩会用树枝掏白蚁，卷尾猴会用石头砸坚果，肯定是因为它们的拇指更长、脑子更大吗？

但结果却恰恰相反！“工具使用模型”显示：会用工具和不会用工具的灵长类，拇指长度与脑容量的关系完全没差异——不管是“真正用工具”（把物体拿出原场景用），还是“制造工具”（比如修改树枝），甚至排除“圈养观察”、“单个个体会用”的情况，结果都是一样。

这说明什么？拇指长、脑子大，不代表就一定会用工具；反过来，会用工具也不是“倒逼”拇指变长、脑子变大的唯一原因。比如有些不会用工具的灵长类，拇指和脑容量的比例也很标准。而我们人类之所以会用复杂工具，更多是因为在“手脑协同进化”的基础上，进一步发展出的技能，不是“因”而是“果”！

最后，研究者还针对大脑的两个关键区域——负责高级认知功能的新皮层与负责运动协调的小脑，分析了它们与拇指长度的关联性。通过对 49 个具备脑区数据的灵长类物种进行研究，结果显示：拇指长度仅与新皮层体积呈现显著正相关（中位数 β 值范围为 0.16-0.20，且在 100% 的进化树拓扑结构中均满足统计显著性，即 pₓ<0.05），而与小脑体积之间未发现任何关联。

图4：脑区体积与拇指长度的关系

这一结果看似与我们以往“手指灵活度主要依赖小脑”的认知相悖，但深入分析后会发现其合理性：新皮层中的运动皮层，是实现拇指“精准控制”的核心——比如用拇指与食指协作捏起一颗细小的糖果，或是稳稳握住一支笔，都需要运动皮层直接下达精细的动作指令；而新皮层中的顶叶皮层，则承担着“感觉-运动整合”的功能，比如当我们伸手触摸物体时，顶叶皮层会快速处理触觉信号，判断物体的形状、硬度，进而调整拇指的抓握力度与角度，这些都是实现精确抓握的关键环节。

相比之下，小脑的角色更像是“整体运动协调员”，它的核心作用是保障一系列连贯动作的流畅性——例如打字时多个手指的交替按键、系鞋带时手指与手腕的配合等，而非直接决定拇指自身的“长度与功能”关联。就像我们用拇指敲击手机键盘时，能否精准按到目标字母，依赖的是新皮层的“精准指挥”；而能否快速完成一段文字输入、减少手指卡顿，则取决于小脑的“协调能力”，二者分工明确，共同支撑起了手部的复杂动作。

小结

总之，看完这研究，大家再看自己的大拇指，是不是突然觉得它真不简单了！

原来，我们的长拇指和大脑袋，是一场演化的“双向奔赴”：更灵巧的手需要更复杂的大脑来控制；更聪明的大脑也鼓励更精细的操作行为。而在这场协作中，新皮质扮演了核心角色——它不仅是思考、语言的基地，也是我们“手灵巧”的背后推手。

所以，现在，何不用你经过百万年协同进化的大脑和拇指，“手脑合一”地为本文点个赞呢~

参考文献：

Baker J, Barton RA, Venditti C. Human dexterity and brains evolved hand in hand. Commun Biol. 2025 Aug 26;8(1):1257. doi: 10.1038/s42003-025-08686-5. PMID: 40858795; PMCID: PMC12381199.

撰文 | Cathy

编辑 | lcc

来源 | 生物谷 （ID：BIOONNEWS）

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