人类婴儿非常无助,主要是因为大脑发育不完全。
不同年龄人类大脑的核磁共振成像图。来源:humanjourney.us
新生儿无助本身并非人类独一无二的特征:包括猫、狗、鼠在内的其他哺乳动物,以及啄木鸟、猫头鹰、布谷鸟和大部分雀鸟等鸟类,其新生儿都在不同程度上需要一定时长的照料 [1]。
哺乳动物中,新生儿需要照料的其大脑在出生时都相对较小 [2]。
需要(空心)和不需要(实心)父母照顾的哺乳动物新生儿脑重量与成年体重的关系。来源:Pagel & Harvey, 1990.
当然,我们仍可以问:为什么会这样呢?
(答主真心话:“为什么”的问题主要靠猜……)
针对人类初生儿的大脑为什么这么小,主要有两种假说。
一个比较出名的是直立行走假说:因为直立行走限制了骨盆的大小,只能先生一个小脑袋的宝宝,在等他们的脑袋长大。这个假说听起来合理,但缺乏数据的支持。Dunsworth 等人考察了不同骨盆大小是否对行走 / 奔跑能力有影响(例如,宽骨盆是否造成更高的能量消耗),得到的结论是不支持骨盆大小与行走能力的关联 [3]。
另一个假说则考虑孕期能量消耗:胎儿长得越大就越消耗母体能量;当胎儿耗能过大时就会被生出来 [3]。
母亲(灰色线)与胎儿(婴儿)的能量消耗(黑色线)。来源:Dunsworth et al., 2012.
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值得一提的是,通常所说的大脑耗能占身体的 20%是指成人;婴幼儿的大脑耗能可占每日所需能量的 30~40%。
男(左)女(右)大脑耗能占全身耗能比例随年龄变化。实线为静息能耗,虚线为每日能耗。来源:Kuzawa et al., 2014.
[2] Pagel, M. D., & Harvey, P. H. (1990). Diversity in the Brain Sizes of Newborn Mammals. BioScience, 40(2), 116–122.
[3] Dunsworth, H. M., Warrener, a. G., Deacon, T., Ellison, P. T., & Pontzer, H. (2012). Metabolic hypothesis for human altriciality. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(38), 15212–15216.
[4] Kuzawa, C. W., Chugani, H. T., Grossman, L. I., Lipovich, L., Muzik, O., Hof, P. R., … Lange, N. (2014). Metabolic costs and evolutionary implications of human brain development. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(36), 13010–13015.