高智慧龍腦的其它演化途徑

shiningdracon · 2025-03-05 22:10:12

談到“高智慧”，許多人習慣性地將其與人類緊密綁定。畢竟在已知的生命形式中人類是唯一被觀察到的高智慧生物，因此對高智慧生物的描繪往往會參考人類的演化路徑。

本文將對這一觀點提出質疑，探討高智慧大腦的其它演化途徑。希望這種探討能爲龍類作品創作提供更多的可能性，使對高智慧龍的塑造不再侷限於人類智慧的框架。

不得不提的 “社會腦”假說：20 世紀 80 年代，羅賓·鄧巴（Robin Dunbar）提出，羣居動物的大腦（尤其是新皮質）發達程度與其社羣大小正相關。該假說一度受到追捧並進一步發展爲“大腦發達程度主要源於社會性羣體規模”的觀點。即很多人常說的“人類的智慧源於其社會性”。

但這其實存在相當多的反例。

比如章魚是獨居生物，但章魚具有極高的智力，可以使用工具，解決複雜的難題。

研究發現靈長類動物的大腦體積並不取決於羣體規模，而是與覓食方式更相關：果食靈長類的腦容量通常比食葉靈長類更大，因爲尋找果實需要更強的記憶能力和空間認知，而食葉動物的食物來源較穩定，認知需求較低。猩猩腦容量相當高，卻經常獨居生活。

社會性昆蟲有龐大的羣體，然而其腦容量很小。比如根據對螞蟻進行的研究，社會性動物的腦比演化上直接相關的非社會性動物的腦要小。這可能是因爲社會性動物的個體可以更多地依賴集體，無需單獨儲存特別多的信息或保持特別強的感官就能達到同等以上的生存能力。這個統計規律支持“社會性意味着腦有所取捨”的假說。

在對鳥類的研究中亦發現，獨居的啄木鳥或者穩定的一夫一妻、雙親育雛的啄木鳥有更大腦容量，而長期合作羣居的啄木鳥反而演化出更小的腦容量。因此當羣體內關係和諧、協作高時，物種可能降低對昂貴的腦組織的投資。

在探討高智慧生物時，或許可以嘗試擺脫人類中心主義，通過不同的演化途徑賦予高智慧龍更豐富多樣的合理性。

一些參考資料和擴展閱讀：
章魚確實很聰明，應該是無脊椎動物中最聰明的物種
 人類的智力是按時間順序從低到高嗎？
人腦的3/4是用來處理社交的？這是嚴重的誇大
（生活在穩定的社會羣體中與啄木鳥的大腦大小減少有關）Fedorova N, Evans CL, Byrne RW. Living in stable social groups is associated with reduced brain size in woodpeckers (Picidae). Biol Lett. 2017 Mar;13(3):20170008. doi: 10.1098/rsbl.2017.0008. PMID: 28275166; PMCID: PMC5377039.

shiningdracon · 2025-03-05 22:29:57

題外話，羅賓·鄧巴（Robin Dunbar）就是提出“鄧巴數”的那個人

鄧巴數（英語：Dunbar's number），也稱150定律，指能與某個人維持緊密人際關係的人數上限，通常人們認為是150。
鄧巴數首先是英國的人類學家羅賓·鄧巴於1990年代提出，是新皮質的大小決定的，並因此成爲了一個團隊規模的限制。新皮質處理能力決定了能與某個人維持緊密人際關係的人數上限。

Hatikva · 2025-03-10 07:39:45

對生物的智力影響最大的主要還是生存環境和生活及繁殖方式。也許可以參考一下現實中智商最高和最低的爬行動物是怎麼演化出來的？生活在樹上，以樹洞裏的昆蟲和鳥蛋爲食的綠樹巨蜥確實有很強的空間認知和記憶力，它們會數數，會分析推理，會用前肢捕捉獵物，會使用簡單的工具，會玩玩具和做遊戲，會教給下一代生存的技能。綠樹巨蜥是羣居動物，但並不需要合作捕獵，求偶、繁育後代、簡單地互相打招呼就是它們的社交，但它們確實會互相觀察，互相學習。而智商最低的爬行動物像某些蛇類，則確實是只有本能，連自己的同類甚至自己的身體都不認識。

shiningdracon · 2025-03-10 10:20:38

[↑] @Hatikva 寫道: 對生物的智力影響最大的主要還是生存環境和生活及繁殖方式。

很有可能。這裏還有一篇對條紋卡拉鷹的研究，作者認爲這種獨居/鬆散羣體的鳥類的高智力來源於其生存環境。

像其他低恐新性（對新事物不害怕）的廣適性物種一樣，我們預測條紋卡拉鷹會採用觸覺探索的方式來解決任務，能夠靈活地轉向新的、尚未解決的問題，並在不斷嘗試中提高表現。實驗結果顯示，條紋卡拉鷹的表現與使用工具的鸚鵡相當，在短時間內就達到了創新能力的上限，能夠快速學習，並靈活地反覆解決問題。
我們認爲，這種能力與條紋卡拉鷹的生態特點密切相關，包括地理範圍受限、食物資源不穩定以及機會主義的廣泛取食策略。

Harrington, K.J. et al. (2024) ‘Innovative problem solving by wild falcons’, Current Biology, 34(1), pp. 190-195.e3. Available at: https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.10.061.

條紋卡拉鷹解決各種謎題的視頻 [抱心] ：https://vimeo.com/886008442

shiningdracon · 2025-03-11 18:58:10

https://www.sciencedaily.com/releases/2009/05/090525173545.htm

進化生物學家質疑的食肉動物的社會性與大腦增加之間的聯繫
獵犬羣、狒狒羣、羚羊羣：當人們觀察羣居動物時，常常會被它們展現出的智慧所吸引。近年來的研究表明，社交性在促進某些哺乳動物類羣的大腦增大過程中起到了關鍵作用。然而，密歇根大學的進化生物學家約翰·費納雷利（John Finarelli）和美國自然歷史博物館的約翰·弗林（John Flynn）的一項新研究，對這一假設提出了質疑——至少在食肉目動物（Carnivora）中並不適用。
費納雷利和弗林通過對大量現存和化石食肉動物物種的大規模分析，將大腦相對增大的現象置於進化背景中進行考察，結果發現，大腦增大與社交性之間並無固定聯繫。
他們的研究論文將在本週的《美國國家科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上發表。
“社會大腦假說（Social Brain Hypothesis）並不具有普遍適用性，”費納雷利表示，“當從整個類羣的進化歷史來看相對腦容量時，至少在食肉目中，這一理論就站不住腳了。這項研究清楚地表明，食肉動物的大腦增大幾乎可以肯定是由不同的原因驅動的。”
弗林補充道：“當你逐個分析食肉動物類羣時，會發現只有犬科動物（canids）符合此前關於社會大腦假說的分析模式。”他所指的是2007年發表在《進化》（Evolution）期刊上的一篇論文，該論文曾測試社會大腦假說，並認爲在食肉目、靈長目和有蹄類動物（偶蹄目和奇蹄目）這三個物種豐富的哺乳動物類羣中，社交性推動了相對大腦大小的增加。大腦相對大小的進化一直是生物學領域的一個重要研究方向，對生態學、能量代謝和生物生命週期等方面都具有深遠影響。此前的研究發現，這三個類羣的大腦相對體型增大的趨勢與社交性之間存在一定相關性。
爲了更詳細地研究食肉目動物大腦的進化模式，費納雷利和弗林分析了289種陸生食肉動物，其中約一半爲化石物種。這項研究首次在整個食肉目哺乳動物的進化樹範圍內，重建了相對腦容量的變化。現存食肉目動物分屬15個科，包括熊科、鼬科、貓科、犬科及其他相關物種。研究人員收集了這些陸生食肉動物的顱內容量（即大腦大小）和體重數據，以估算其相對腦容量（即腦化指數，encephalization）。隨後，他們利用這些數據來繪製不同類羣內部的腦容量變化軌跡（這一過程稱爲“重建異速生長比例”scaling allometry）。
他們的分析發現，在食肉目動物的進化過程中，至少發生過六次獨立的大腦大小變化，這表明大腦增大的過程比此前認爲的要複雜得多。一些食肉動物類羣的相對腦容量相對穩定（例如，現存食肉目中的兩大主要類羣之一——裂腳類Feliformia，除了小型貓科動物外，其餘成員的大腦大小基本未發生顯著變化）。而其他類羣，如已滅絕的熊狗科（Amphicyonidae），在進化過程中相較其祖先大腦逐漸變小。
相比之下，犬科動物的大腦則經歷了一次相對較晚的增大過程。費納雷利和弗林發現，犬科動物的數據影響了之前針對現代食肉動物進行的社會大腦假說測試。如果將犬科動物從分析中剔除，其他食肉動物的大腦大小與社交性之間就不會出現相關性。然而，即使現代犬科動物大腦較大，其大腦增大的真正原因仍不明確：是更大的大腦被用於促進社交性，還是社交性推動了大腦的增大？部分答案可能隱藏在費納雷利2008年對犬科動物進化變化的研究中，該研究表明，犬科動物的大腦增大始於約1000萬年前，當時現代犬科動物的最早代表出現。
在現存食肉動物中，大腦大小與社交性的關係仍然高度可變。如果社交性是導致整個食肉目大腦增大的原因，或者說大腦的進化促進了社交性，那麼大腦較大的熊、鼬類和小型貓科動物應該是高度社交的——但事實並非如此。此外，那些保留了祖先特徵的食肉動物同樣不符合社會大腦假說的預期。例如，腦容量相對較小的鬣狗（Hyena）和獴（Mongoose）類羣中，既有社交性強的種類，也有非社交性種類。
“這是一項複雜而強有力的研究，它將化石與現存食肉動物結合起來進行分析，”弗林指出，“如果僅研究現存物種，往往無法正確地重建進化過程。這項研究再次證明了這一點，並表明社會大腦假說並不適用於所有食肉目動物。”
研究背景
約翰·費納雷利（John Finarelli）是密歇根大學地質科學系的助理教授，約翰·弗林（John Flynn）是美國自然歷史博物館的Frick化石哺乳動物館長兼理查德·吉爾德研究生院院長。本研究得到了美國國家科學基金會（NSF）、美國自然歷史博物館收藏研究基金（AMNH Collections Study Grant）、布朗家族基金會研究生獎學金（Brown Family Foundation Graduate Fellowship）以及密歇根大學學者協會（University of Michigan's Society of Fellows）的資助。

最后修改： shiningdracon (2025-03-12 04:44:24)

shiningdracon · 2025-03-12 04:43:04

2017年的一項研究提出，一個僅基於環境挑戰的數學模型即可解釋人類大腦的大規模進化。發表於 PLOS Computational Biology
研究團隊結合生命史理論和代謝理論，構建了一個詳細的大腦能量分配模型，探討個體如何平衡身體生長、認知技能學習和繁殖。結果表明，即便沒有社交競爭或合作，個體在面對環境挑戰（如覓食、製造工具）時，大腦仍會進化得更大，以支持技能學習和能量獲取。
該模型成功預測了人類童年、青春期和成年期的生命階段，並揭示了影響大腦大小的關鍵因素：環境挑戰的難度、技能的有效性及記憶的代謝成本。
這一發現挑戰了傳統觀點，表明僅憑環境壓力就足以推動大腦進化，而非僅僅依賴社交互動或文化累積。
González-Forero M, Faulwasser T, Lehmann L. A model for brain life history evolution. PLoS Comput Biol. 2017 Mar 9;13(3):e1005380. doi: 10.1371/journal.pcbi.1005380. PMID: 28278153; PMCID: PMC5344330.

這個研究的模型未考慮社會互動因素，因此無法直接支持或否定社會腦假說，但它的確給社會腦假說之外的理論提供了論據。

鱗目界域-龍論壇

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#1 2025-03-05 22:10:12 | 只看该作者