严肃的科学:为什么人类是唯一拥有高度发达大
大脑的进化是一个史诗般的故事。你的头脑有多发达,你的祖先就有多苦涩。 5.4亿年前,当时我们的祖先还是原始的后口动物,称为冠气孔。节肢动物是第一个发育出基于连锁神经系统的相对复杂的大脑的动物。它不仅导致了寒武纪时期胰甲壳类动物的繁盛,而且还催生了第一个海洋冠军奇虾。作为节肢动物,与环节动物(如蚯蚓)的链式神经系统相比,虾的三对头部神经节融合为前脑、中脑和后脑。在早期的研究中,奇虾被认为是一种轮足动物,但后来确定它与真正的节肢动物关系更密切。发育良好的前脑控制着异常行为,还有一双发育良好的眼睛。它们的眼睛与现代昆虫的复眼非常接近。每只眼睛有 16,000 个晶状体,是正常人眼睛的五倍一只苍蝇。它们非凡的视力使它们能够看到所有的猎物。中脑控制肚脐下方的触觉,它的两条触手布满刺。后脑神经控制下唇和消化道。寒武纪节肢动物的神经系统与现代甲壳类动物的神经系统略有相似。来自 5.2 亿年前抚仙湖的细长昆虫(左)。现代甲壳类动物的神经系统(右)。研究人员对三叶虫的奇虾的后部进行了研究,同时对我们祖先的昆虫进行了研究。与前寒武纪生物相比,节肢动物大脑前所未有的发展意味着尺寸的减小。许多前寒武纪水母类生物只有网状神经系统,甚至没有大脑。当某一穴位受到刺激时,全身就会出现神经反射。他的身体。由于神经系统集中化,扁形虫有中枢神经系统和原始大脑,但只有两条神经索。它们有斑点的眼睛,只有最基本的探测光线的能力。环节动物是最早拥有链式神经系统的动物,但它们比节肢动物原始得多,缺乏运动器官和发育良好的眼睛。当节肢动物进化时,发育良好的大脑足以支持完全发育的感觉和运动器官。人类远祖冠状囊肿的神经系统比扁虫先进,复杂,但应该比蚯蚓容易。它可能与秀丽隐杆线虫的神经系统一样复杂,由多条神经组成。状になり、その后棒状の构造で固定され、少年の脊索が进化しました。尽管脊索的神经高度集中,但脊索动物最初是非常简单的昆虫状生物。这是第一个脊索动物,皮卡丘,与amfioxo密切相关。 ナメクジウオの构造から判断すると、异食动物には脳小胞と、原始的な目と嗅觉覚ソケットをそれぞれ制御する2本の神経しかありません。他们甚至没有能力来区分形式。然而,生物进化是“最‘适者生存’。があるからといって必ずしも脳が进化するわけではありません。尾索动物和海鞘一样,年轻时尾巴上有一根脊索。にあった神経管が神経节に変性し、塩辛のような隠生活を送っていた。这大概是奇虾,很快就灭绝了,我永远无法想象的。节肢动物的优势对它们产生了强大的选择压力,俗话说,有眼睛,就可以进化它们,PAX6是在扁形动物时代出现的一个非常古老的基因,这种基因使蠕虫的头部有凹陷(眼斑)。可以说,这种抑郁症就是根源。眼睛的最终外观。在后来的进化过程中,节肢动物、脊索动物,甚至后来的头足类动物都是如此。他们的眼睛总是在 PAX6 基因的控制下发育。兼容的处理器支持兼容的配件。眼睛的发育促进大脑的发育。 5.3亿年前,椎骨正式出现。海口鱼 海口鱼和昆明鱼是最古老的脊椎动物。它不仅机动性更强,而且仍然非常原始。它们只有4厘米长,生活在原始海洋中。不过,与文昌鱼相比,海口鱼已经具备了后来脊椎动物的大脑原型。你的大脑分为五个部分:大脑、间脑、中脑、小脑和延髓。由于照片造假,海克尔胚胎繁殖定律在生物学史上颇有争议,该定律并不是真正的“繁殖”,但所有脊索动物胚胎的大脑发育都会经历类似的过程。海克我最初的伪造故意消除了大部分差异。在人类胚胎发育过程中,最初的脑泡首先长成三个,然后长成五个。人类胚胎的早期大脑发育与原始脊椎动物的大脑有一定的相似之处。当然,海口鱼并不是真正的鱼,而是一种接近盲鳗的生物。它们没有下颌,通过原始的鳃囊呼吸,因此它们在原始海洋中的生存能力不强。即使它们的感官越来越敏锐,肌肉越来越发达,但它们也只能在节肢动物的控制下生存。铠甲鱼之所以进化,是因为我们的鱼类祖先在不断的去除铠甲的过程中几乎无法生存。俗话说,路高一尺,魔高一尺。那是奥陶纪(距今4.8亿至4.4亿年前)。节肢动物进化成更凶猛的掠食者,第二代海洋冠军,马蹄蟹(海蝎子等动物)。鲎可以长到1.5米。除了海蝎之外,这个时期还产生了根本性的巨人。第一块石头的长度可达10米。您的神经系统由四对神经节组成。发达的颅神经节形成大脑并分化为听觉、嗅觉和视觉神经。其发达的神经系统为章鱼未来的进化提供了生理基础。基石是第一个拥有柔软“手”(触手)的海洋统治者。 “掠食者。这个时代的海洋极其血腥。不过,我们远古祖先的构成还很简单,只能发展一点点。四亿八千万年前,其中一条铠甲鱼在经历了血的洗礼后,进化成了星龟。这种棒状的鱼外表很吸引人,也没有这样的东西,但它的时代很快就会到来。所谓的房子(拱心石)并没有那么大。”45亿个天。”几年前发生了奥陶纪大灭绝,85%的物种,包括所有大型物种彻底灭绝。当时,海蝎趁机疯狂,米的哥哥鲎开始带着兄弟姐妹冒险登陆旱地。海龟进化成骨龟后,需要更换节肢动物处理器(神经纤维),传导速度高达这种神经纤维在高等脊椎动物中很常见,但在原始海洋中却代表着前所未有的革命,骨龟的速度至少达到了100米/秒。奇虾和翼手龙依靠盔甲和嘴巴,骨龙可以重新站起来,但当然对于脊椎动物来说有点不同。这是数亿年前的原始全颌鱼(4.3):第一条全颌鱼彻底告别了“过滤”的生命。但作为脊椎动物,它的咬合功能相比原始节肢动物来说是前所未有的,并且咬合功能迅速增强,逐渐篡夺了翼鲎的霸主地位,导致其铠甲越来越厚,出现了与人类相当的10米盾皮鱼。当然,这个群体并不是人类的祖先。人类祖先进化成硬骨鱼(4亿年前)。此时,鱼的脑神经日益发达,感官也日益发达,为后来复杂的神经系统的进化奠定了基础。硬骨鱼(鲤鱼)的大脑不具备这种能力。但至少他的身体足够强大,可以在邓氏鱼的控制下生存。由于海洋生态位正在梯度化一旦填满,就会发生生存斗争。战斗也异常艰难。但即使你经不起冒犯,你能躲得住吗?我的同胞们越来越残忍了。我必须去总部,对吗?因此,硬骨鱼之一是叶鳍鱼(距今3.8亿年前),开始具备在浅水区游荡的能力。提克塔利克甚至开始尝试上岸。最后,它变成了鱼石螈,成为两栖动物,最古老的陆地脊椎动物。两栖动物的大脑不如鱼类复杂。但自主神经系统和前脑却存在:两栖动物的大脑与人类的脑干和小脑非常相似:这些是人类的脑干和小脑:两栖动物进化成第一批羊膜动物后不久,发生了泥盆纪大灭绝事件(3.65亿年前),幸存的四足动物开始进化为蜥形类和单孔类(3.2亿年前)。 10,000,000 年s前)几年前)分别。我不会深入探讨蜥形类和君主类的技术解释。简单来说,恐龙和鸟类的祖先是蜥形类动物,而单孔类最终进化为哺乳动物。当然,史前时期也有很多哺乳动物,但大多数都已经灭绝了。茂盛的植被导致陆地物种的繁盛。由于争夺生态位,爬行动物的四肢和感官随着竞争的不断而变得更加发达,早期的鳄鱼一度占据主导地位。尽管最早的爬行动物仍然是冷血动物,但它们发育出了相对发达的大脑。您的端脑发育成大脑的主要结构,分为三层。不仅大脑因纹状体的扩大而变得越来越大,而且新皮质(neocortex)也首先出现,尽管当时的新皮质极其原始。在随后的进化过程中,新皮质逐渐演化演变成所有类型信息的处理中心。 2.5亿年前的二叠纪-三叠纪灭绝事件和2亿年前的三叠纪-侏罗纪灭绝事件开启了恐龙繁荣时代。恐龙和鸟类的大脑结构与冷血爬行动物相似。为了适应飞行,小脑进一步发育,在纹状体上增加了上纹状体。大脑的主要结构仍然是旧的三层皮层,新皮层不太发达。鸟类大脑与人脑的对比关系:在哺乳动物分支(单腹鞘管)中,下丘脑、海马和杏仁核发育完全,纹状体进化为基底神经节。现代哺乳动物的大脑是在哺乳动物大脑的基础上发展起来的。 1960年,美国神经科学家Paul D. MacLean观察了脊椎动物大脑的进化规律,提出了三位一体的大脑模型。我笑了。我做到了。一般来说,这个理论是指帕rt 的大脑类似于爬行动物作为爬行动物的大脑。主要包括脑干、小脑和基底神经节(源自纹状体)。脑干控制人体的自主神经系统,调节心率、呼吸、体温和相关的生物节律。小脑控制运动平衡。基底神经节参与习惯性行为和不自主的随意运动。边缘系统是包括古皮层、古皮层和其他皮质的总称,也被称为古哺乳动物的大脑。第一个四足动物相继进化成原皮质、古皮质和远端古皮质。和中皮质。大约2亿年前,恐龙时代,小型哺乳动物生活在丛林的缝隙中。在长期生存压力的作用下,当哺乳动物出生时,大脑已经折叠了稍厚的新皮质。真正的哺乳动物(吴氏巨兽龙)是 boRN。如果说大脑从鱼类到哺乳动物的进化涉及到在基础上不断添加更高水平的东西,那么大脑从低等哺乳动物到人类的进化则涉及到微小装饰的制作。与进化出纹状体的鸟类不同,哺乳动物开始了折叠新皮质的进化之路。相对而言,种内和种间竞争较大的物种,新皮质中的折叠沟较多、较深。被子植物的出现和繁盛,形成了丰富多样的现代森林,也为哺乳动物的发展提供了丰富的生态环境。 6500万年前,白垩纪末期发生了一次大规模灭绝,灵长类动物几乎正式诞生后不久。炼狱猴已有 6000 万岁,通常被认为是最古老的灵长类动物。此时,新皮质沟仍然相对较少,应该接近小鼠大脑的光滑度。在这个部门对灵长类动物来说,从小鼠到猴子再到人类,整个大脑的进化过程几乎就是一个更复杂的新皮质折叠的过程。从左到右:小鼠、猴子和人类的新皮质厚度只有 3 毫米,但却有六层。为了处理各种复杂的信息,人类的新皮质形成了多个区域,主要分为三个区域:初级感觉皮层、初级运动皮层和触觉皮层:感觉皮层包括听觉、视觉、体感等。人类还有专门的语言区,语言区有时被归类为接触区的一部分。神经初级感觉皮层和初级运动皮层非常专一,直接接收来自受体的神经信号。它与枕叶、颞叶、前后中央回相连接,形成相应的接触区。大多数哺乳动物的大脑皮层有初级反射活动,但低等哺乳动物尚未发展出接触反射他们的意识主要是初级意识。灵长类分支进化为类人猿后,皮质接触区开始迅速发育,为高级意识的形成奠定了基础。除了语言皮层之外,接触区还包括: 与自我观、信念和情感态度相关的顶枕接触区。颞叶的接触区域具有多个概念和整合概念。前额叶接触区负责判断、远见和性格特征。除了前额皮质外,每个区域还包括视觉、听觉和体感接触区。为什么人类大脑皮层进化得更加复杂?人类新皮质不仅占大脑皮层的94%,而且占整个大脑的70%以上。新皮质与记忆、学习甚至意识的形成密切相关。与早期妈妈相比最大的变化对于灵长类动物来说,这种变化发生在生活技能、运动技能和感觉能力的进化过程中。这些综合原因促进了大脑接触区域的发育,并将新皮质折叠成越来越深的凹槽。复杂的大脑活动只能由新增加的新皮质的更大表面积来支持。以手的进化为例。哺乳动物诞生后,由鱼类的成对鳍进化而来的四肢逐渐获得了抓取物体的能力。但随后,根据握力的不同,始祖鸟(一种具有 1.3 亿年历史的胎盘哺乳动物)的后代向五个方向进化。 1. 原始鼠标般的握力。 2. 提高灵长类动物的握力。 3.食肉目(狗和猫的祖先)。爪子变成锋利的武器,抓力相对或完全丧失。 4、像有蹄类动物一样,完全丧失了抓握物体的能力。 5.回到大海,将四肢再次变成“鱼鳍”。作为哺乳动物,没有什么区别很难发现所有类型的动物都有很高的智商。它们之间有差异,但没有天然的差异。当真正的凹槽出现时,它是高等灵长类动物握力或相对拇指的逐渐变化。一千九百万年前,原始人类,包括长臂猿的远祖,由于握力更强,智商明显高于其他灵长类动物。 1800万年前,最初的Canciuelpithecus属于人类总科。人类和猩猩的共同祖先,1600万年前就已经可以使用简单的现成工具(例如木棍)。且不说后来的森林猿和腊玛古猿,它们确实只是强化了“抓”用的金手指。金手指还具有促进大脑发育的能力。当我们的远祖进化成原始的半鱼时,下颌的出现将咽腔缩小为管状,为大脑发育提供了空间。洛佩特。到了人类,几亿年后,大脑已经成为身体最大的部分。但我们的始祖(700 万年前)乍得查德人的拇指非常短。乍得的沙阿霍莫部落属于原始人类群体,分为属和科。由于拇指较短,无论手部发育如何,握力始终受到限制。因此,它们的后代保留了原来的拇指,进化成了今天的黑猩猩。南方古猿进化出了长拇指。拇指更长,更灵活,更易于抓握,这就是南方古猿外出下田劳动的原因(人们常说森林南方古猿从丛林中崛起,进化为南方古猿)。为了能够处理灵活的手,芯片必须再次更新(增加脑容量)。想一想。这么多资源双手忙着处理,不升级怎么办?添加芯片?芯片会进步,语言方面(民族发展、社会发展、语言需求)会互相促进,芯片会再次进步。黑猩猩的大脑与人类的大脑非常相似。它们大致相当于人脑的微型版本。除了个头较小之外,人类的额叶比黑猩猩更发达,而黑猩猩也位于前额叶接触区。这导致黑猩猩和我们在思维、判断和性格上存在差异。现代人类的脑容量约为1500毫升,早期人类的脑容量为700-1000毫升,南方古猿的脑容量只有450-530毫升,猴子的脑容量为200毫升。在过去的三百万年里,人类大脑的容量迅速增加。这是怎么发生的?研究理论2020文表明,人类和黑猩猩之间的差异并不像人们想象的那么大。疯狂教授英国剑桥大学医学研究委员会分子生物学研究所的eleine A. Lancaster研究小组发现了一种新的分子开关——ZEB2基因[1]。这种变化允许人类和黑猩猩大脑之间的“无缝切换”。人类神经祖细胞的成熟时间约为7天,而黑猩猩的成熟时间约为5天。黑猩猩大脑中ZEB2基因的延迟激活使黑猩猩大脑能够“完全”发育并最终类似于人类大脑。然而,如果人类的ZEB2基因被过早激活,大脑就会变得“发育不全”,最终类似于黑猩猩的大脑 五周的大脑发育,从左到右:人类、大猩猩和黑猩猩的比较。即使不考虑 ZEB2 基因,黑猩猩的大脑也类似于人类大脑的微型版本。它们经历几乎相同的发育过程:原始神经母细胞的形成→发育前脑→神经元的增殖和分化→突触连接,神经元回路的建立→神经髓鞘形成。人类和黑猩猩的基因差异只有1.3%。事实上,大量的性状差异可以通过相应的分子开关来确定。人类的进化与地球环境和气候的变化密切相关。两三百万年前。地球已进入第四个冰河时代,恶劣的气候给人类的进化增添了前所未有的负担。非洲的环境越来越严峻。不但干旱,而且严寒更加严重,粮食也越来越匮乏。许多人类和动物在此期间灭绝。 ZEB2基因的延迟激活不仅可以提高大脑的性能,还可以延长童年直至大脑完全发育。 2006年,《自然》杂志发表了一篇关于南方古猿的文章,详细介绍了迪基的后代ka当时只有2岁零4个月大。 [2] 这是迪基卡儿童的大脑与黑猩猩大脑的比较。虽然儿童大脑后部的枕骨有专门负责视觉功能的凹槽,但其脑容量只有275毫升,比成年南方古猿的脑容量还要小。在同一年龄下,黑猩猩的脑容量只有成年人的 70% 的 85%。换句话说,南方古猿幼年猿的大脑发育比黑猩猩慢得多。南方古猿已经出现了更长的童年。 [3] 获得更多的知识和经验以适应恶劣的环境。随着南方古猿活动范围的扩大,自然会出现不同的种群。然而,由于分布过大必然导致物理隔离,进而导致生殖隔离,南方古猿进化成了不同的物种。例如,南方古猿阿法种、南方古猿羚羊、非洲南方古猿、奇异南方古猿……直立人进化之后,古南猿依然灭绝。南方古猿的身高只有1米多一点,但要知道,该属本身,主要是直立人,身高通常达到1.5米,几乎是其身体高度的一半。在这里我们可以看到一种极其残酷的现象。由于大自然的残酷,几乎所有身材矮小、智力低下的原始人类都灭绝了。正是由于残酷的竞争,直立人可能走遍了世界大部分地区(所谓的第一次从非洲迁徙)。然而,除了寒冷之外,当时的非洲气候也出现了周期性的波动。 20万年来,森林转变为草原五六次。恶劣的气候迫使人类跨越不同的大陆,这也导致了地理上的隔离和更多人类的诞生。例如,能人、树居者、先生s。鲁德、史密斯人、直立人等。直立人于180万年前离开非洲,现代人类于20万年前离开非洲。直立人与现代人是完全不同的人类群体。两个人类群体都发展出了丰富的亚种。尼安德特人的进化实际上开始于120万年前,他们在40万年前才与尼安德特人祖先分化。现代人类和七万年前从非洲出现的尼安德特人之间有过一段短暂的基因交换时期。这意味着非洲以外的现代人类的基因中含有 1% 到 4% 的尼安德特人基因。进化后的现代人类拥有最强的生存能力。自灭有一些种族,也有一些被现代人类消灭的种族。人类有着非常强的战争属性。这可能发生在一百万多年前,残酷的竞争已根植于我们的基因中。作为胜利者,除了一些自然灭绝之外,很可能许多其他种族都被我们自己的双手埋葬(甚至吞噬)。不仅是尼安德特人,连现代人类种植的奥莫人、科马尼恩人、山顶穴居人、柳江人都灭绝了。人类进化过程中的残酷是无数现代人类难以想象的。从智人诞生到现在,人脑的主要结构基本没有改变。在生物进化的宏大故事中,高度发达的大脑最终出现几乎是不可避免的。即使没有人类,其他动物的大脑也会继续进化。 ◆最后,如果从大脑发育程度来分析,目前脑化指数是最合理的。海豚的大脑发育最接近人类的其他动物,这可能与它们丰富的语言有关。
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