人类能在地球上生活多久说明文答案(人类能在众多物种间脱颖而出吗)

游客投稿 未解之谜 2023-06-26 04:13

为什么人类会成为地球的霸主?

自从生命在地球上诞生以来,有几种生物统治了地球,比如5亿多年前的三叶虫,2亿多年前的两栖动物,1亿多年前的恐龙等等。

以前的物种通过数量或力量统治地球。只有人类依靠智慧。人类是地球生命史上最聪明智慧的物种。人类依靠自己的智力创造出各种工具和器具,弥补体力的不足,提高感官和运动能力,成为地球上的优势物种。

与其他物种相比,人类具有非凡的认知能力。那么,我们的大脑有什么独特之处让我们在众多物种中脱颖而出呢?

人类非凡的认知能力与神经元的数量有关

我们以前认为很多认知能力是人类独有的。但现在人们意识到,人类和其他动物的认知差异只是程度的问题。

在动物界,大猩猩可以用树枝做工具挖出白蚁;猴子可以学会用耙子在看不见的地方获取食物;乌鸦不仅用电线获取食物,还保存起来供后续再利用;黑猩猩甚至可以与大象合作,获得自己无法获得的食物;喜鹊会在有围观者的时候把食物藏起来,然后把它搬到另一个秘密地点& hellip& hellip那么是什么因素让一些物种获得了超越其他物种的认知能力呢?

脑容量是一个明显的候选:如果大脑是产生有意识认知的部分,那么更大的脑容量意味着更高的认知能力。但很明显,大象的脑容量比人类大,却没有人类那样灵活复杂的行为。很难说一个脑容量大的人,智商一定会更高。人的智商和大脑的发育有关。一般来说,大脑发育良好的人一般更聪明。但是发育良好的大脑并不意味着更大的大脑。大脑的发育会受到很多因素的影响,比如先天的和后天的。

此外,如果我们认为更大的脑容量就等于更高的认知能力,就意味着所有物种的大脑结构都是一致的,脑容量与神经元数量的关系也是类似的。然而,与其他哺乳动物相比,灵长类动物具有明显的优势。

这个候选人显然不被看好,所以神经元的绝对数量(单位体积的神经元数量)就成了另一个候选人。既然神经元可以产生认知,那么神经元越多应该意味着认知能力越高。但是这个候选人会被淘汰吗?

科学家& ldquo数字& rdquo图像大脑中的神经元数量

神经元是神经系统的结构和功能单位。神经元的形状和功能各不相同,但在结构上大致可以分为胞体和突起两部分。突起分为轴突和树突。树突一般短而粗,分枝多;轴突往往很长,与细胞的叶腋分开,直径均匀。起始段称为起始段,离开细胞体一定距离后获得髓鞘,成为神经纤维。传统上将神经纤维分为有髓纤维和无髓纤维。其实所谓的无髓纤维也有一层薄薄的髓鞘,并不是完全无髓。

对于大脑重量超过人类三倍的非洲象来说,它们会有更多的绝对神经元吗?如果答案是肯定的,那么前面的假设& mdash& mdash物种的认知能力与神经元的绝对数量有关是错误的。相反,它表明人类非凡的认知能力的最简单的解释是无与伦比的大脑神经元数量。

为了找到答案,科学家们决定研究人脑。他们计划将非洲象的大脑溶解成& ldquo汤& rdquo之后,对细胞核进行计数。这个过程一次只能加工不超过3到5克的组织,而非洲象的半球重量超过2.5公斤,这意味着必须将大象的大脑切成数百个小块进行加工和计数。而且裁剪应该是系统的,不是随意的。

于是,科学家将大象半球平放在工作台上,用两个L型支架将其框住。一个人左手拿着大象的大脑,右手拿刀平稳轻柔地来回切割,另一个人拿着支架让它们保持在原位。经过几次切割,科学家们得到了一片平放在工作台上的大象大脑& ldquo面包& rdquo,包括16片皮层,8片小脑,一个完整的脑干和一个20克的巨大嗅球(相当于一个大鼠大脑质量的10倍)。接下来,他们将纹状体、丘脑和海马体等内部结构从皮层中分离出来,然后将皮层切成小块,并根据灰质和白质进行分类。

在大家的共同努力下,科学家们花了半年时间完成了非洲象大脑半球的全部加工。

谁的大脑皮层神经元多,谁就更聪明。

最终结果令人欣慰。非洲象大脑中的神经元数量远远多于人类大脑。它们有2570亿个神经元,是人类的三倍。然而,多达98%的神经元位于小脑。虽然之前研究的其他哺乳动物大脑神经元大部分也集中在小脑,但比例从未超过80%。尽管非洲象的大脑皮层体积很大,但整个大脑皮层的神经元数量只有56亿。这个数字与比它小得多的人类大脑皮层的160亿个神经元相比相形见绌。

对于最初的问题,科学家的实验给出了答案:人脑的神经元总数并不比大象大脑多。然而,非洲象的大部分神经元都集中在小脑,虽然其大脑皮层的体积是人类的两倍,但神经元的数量却只有人类大脑的三分之一。

所以,问题的关键可能在于大脑皮层。大脑皮层和小脑中的许多神经元是自然分离的。人脑的认知能力优于象脑,这只能归功于人脑皮层神经元数量巨大。

为什么只有人脑与其他物种相似,又如此独特,能赋予我们思考哲学问题的能力?这个问题有一个简单的解释:首先我们是灵长类动物,这给了人类一个优势& mdash& mdash大量的神经元可以被装进一个更小的大脑皮层。其次,得益于老祖宗带来的技术革新,我们可以摆脱能源的束缚。人脑占体重不到2%,却占了至少20%的代谢率。对于其他动物来说,在野外吃食物获得的能量不足以支撑大脑皮层神经元如此丰富的活动。