如果把人的肾脏和猪腰子放在一起,估计绝大部分人都难以区分;但换成人脑和猪脑,几乎谁都不会认错。
毫无疑问,人脑是人类最引以为傲、最复杂神奇的器官。上百亿的神经元依照特定的结构连接,组成一张无比复杂的神经网络,承载着人类全部的智慧和思想,而这一切的发端,却隐没在时间长河的遥远上游。
下面,我们将要追根溯源,去探索一下脑的进化历程,见证智慧的诞生。
在这场物种进化的狂欢节中,一类其貌不扬的动物登上了舞台,他们最大的特征就是背上那一条贯穿身体的脊索——这些就是最初的脊索动物,我们所有脊椎动物共同的祖先。在这条改变世界的脊索内,一条由神经细胞构成的神经管穿行而过,其前端微微膨大形成的脑泡,就是脑最早的雏形。
最原始的脊椎动物圆口类(如七鳃鳗)诞生时,脆弱的脑泡被原始的头盖骨包裹起来,我们的老祖宗从此有了“头”。这个脑泡如同长条气球一样,越吹越大,从前往后形成了端脑、间脑、中脑和髓脑四个部分,但作为大脑的发端,此时的端脑只是个“打酱油”的角色,仅仅负责一点嗅觉功能,与日后的地位相去甚远。
当圆口类的第一对鳃弓进化为原始的上下颌时,现代意义的鱼类诞生了。鱼类不但出现了上下颌,神经系统也随之进化,新出现的小脑负责统合协调身体运动。但端脑的进化依旧“不上道”,还是主管嗅觉而已。
随着四肢和肺的先后出现,总鳍鱼类演化为两栖类。而脑子也与时俱进开始了新的演化,端脑扩大分成两叶,形成现在大脑两个半球的雏形;而在皮层方面,端脑虽然还靠着原始的古皮质和旧皮质运作,但已开始笨拙地尝试着一些更复杂的任务;在其内部,参与管理行为运动的纹状体也粉墨登场。整个端脑已经有了现代大脑的基本框架和功能,算是挺直了腰杆,可以被间脑、中脑等“江湖兄弟”叫一声“大”脑了。
当“有壳的蛋”——羊膜卵出现后,摆脱对水依赖的爬行类开启了持续近两亿年的辉煌王朝。在开疆扩土的过程里,爬行纲中下孔类的一支逐渐向着现生哺乳类的方向进化,大脑中诞生了最早的新皮层。可不要小看这新出现的一点点新皮层,现在哺乳类大脑皮层的绝大部分都要划归在它的名下,我们的聪明才智全都仰仗于它。但天有不测风云,2亿年前二叠纪末期的大灭绝将盛极一时的下孔类打下擂台,仅有一小撮挺了过来,进化为最初的哺乳类。而此时,另一类新的爬行动物占据了下孔类留下的广阔空间——那便是此后统治大地长达一亿多年的恐龙。而恐龙家族里,食肉的兽脚类中一支体型小巧身披羽毛的类群,最终进化成了鸟类。和它的祖先恐龙一样,鸟类大脑里“管事的”也是发达的纹状体,乌鸦的聪明狡猾、鸣禽的复杂歌声、鹦鹉的学舌功夫都是它的功劳,这便是现代鸟类的大脑。
随着恐龙在6500万年前的突然灭绝,哺乳类在被压制一亿多年后重新出山。在大脑的战场上,新皮层已经挤掉了古皮质和旧皮质,开始独挑大梁,连在爬行类、鸟类里管天管地的纹状体也没能幸免,同样退居二线。此时的新皮层,集运动、感觉和联络三大权力于一身,而那些“遗老遗少”倒也退而不休,还是执行着情绪、记忆、运动行为控制等等重要职责,全力协助新皮层的工作。
时钟拨到300万年前的非洲,哺乳类的新秀、人类的祖先——能人,走出了丛林来到草原,靠着和黑猩猩差不多大的脑子,笨拙地敲打出地球上第一批石器。随着进化选择的车轮滚滚向前,能人的脑容量越来越大,成了直立人,开始尝试着驯服燃烧的火焰。此后,大脑向着更大、更复杂的方向飞速进化,负责理性思维的额叶和负责语言符号理解的颞叶开始爆发性增大,最终形成现代人类的大脑。思想、文化、语言甚至艺术开始随着智人一起走出非洲,最终形成了现代的人类文明。
纵观五亿年的进化史,不得不感叹进化的神奇,我们聪明睿智的大脑不仅使我们认识世界、改造世界,还诞生了辉煌的现代科学。