科學也可以如此靠近

「你就不能當個佛系寶寶嗎?」「不能!」

6月
10
2018

2018年6月10日16時 今日科學 果殼網

果殼網

作者:游識猷

有一類鳥,叫冢雉(Megapodiidae),體型跟家雞差不多,長相跟火雞差不多。它們有個絕技,寶寶是「種」出來的。

冢雉不孵蛋,不帶娃,它們找個暖和的寶地——比如有地熱的火山附近、腐殖質產熱的林間、陽光曬熱的沙灘——把蛋埋在裡頭。過一陣子,小冢雉自己孵出來,孵化當天就全身披羽,能飛擅走,無需爹媽,獨立生存……

瞧瞧人家,這才叫佛系寶寶呢。

灌叢冢雉(Alectura lathami);灌叢冢雉寶寶。圖片來源:維基百科,paulhypnos

相比起來,人類嬰兒實在是弱爆了。生出來能幹啥?呼吸。出生2個月才能抬個頭,6個月才能原地翻個身,1歲才能撅著屁股爬幾步。吃要餵到嘴裡,睡要被人哄著,行動要被抱著。需要爸媽精心照顧,加上祖父母輩一起照顧,再加上鄰居朋友一起照顧(alloparenting)……

即使不跟一出生就放飛自我的冢雉比,其他動物的幼崽也比人類嬰兒強得多。小馬小牛小長頸鹿出生幾小時就能站立,一周內就能追著媽媽到處跑。小猴子出生後就能主動抓住媽媽的毛,把自己變成一個掛件。人類嬰兒只會躺在原地哭,大人逃命時,還得騰出一隻手挾個胖娃娃。

這屆人類寶寶不行啊!這是來拖累大人生存率的魔系寶寶吧!

抓住猴子媽媽的小猴子。圖片來源:

Kathy West, CNPRC/UC Davis

為什麼我們爬到了食物鏈頂端

卻生出弱到不行的幼崽呢?

生理限制是個很重要的原因。

拿鳥類來說。剛出生的小鳥可分兩種:像冢雉那樣能幹的,或者至少像小雞小鴨那樣,剛孵化就有毛絨絨的細羽,能跟著媽媽跑前跑後的,叫「早成雛」(Precocial)。像剛孵化的麻雀一樣,眼睛閉著,光禿禿的,只能無力地趴在巢里等爸媽投喂,叫「晚成雛」(Altricial)。

早成雛vs晚成雛。圖片來源:維基百科,photography-vlm.blogspot.com

早成雛鳥類往往體型較大,可以生出比較大、能量比較富足的鳥蛋,鳥胚在蛋里能發育到比較成熟的階段。晚成雛鳥類則往往體型比較小,鳥胚「發育到半截」就破殼出來,後半截就依賴父母飼餵營養。小雀基本都是晚成雛。

人類正是屬於「晚成雛」這類。動物學家阿道夫·波特曼(Adolf Portmann)計算認為,嬰兒要被懷上18~21個月,才能達到黑猩猩幼崽出生時的成熟度。而人類平均孕期是9個月。也就是說,9個月到一歲大的嬰兒,才跟剛出生的猩猩差不多。

制約鳥類「孕期」的,主要是體型大小。制約人類孕期的是什麼呢?

什麼限制了人類的孕期?

有兩種假說。

傳統觀點認為是骨盆大小。這派觀點認為,直立行走時,骨盆狹窄更容易保持平衡,於是人類女性有了相對狹窄的骨盆。然而,這讓分娩變得困難。如果孕期太長,大個子的胎兒就難以順利通過骨盆。不過,研究者霍利·鄧斯沃斯(Holly

Dunsworth)計算後認為,其實骨盆變大並不會對直立行走十分不利,而且人類女性骨盆只要平均寬個3厘米,就能讓胎兒出生時的成熟度接近黑猩猩了,而女性里骨盆寬度本來就有寬有窄,3厘米完全在正常波動範圍之內。

鄧斯沃斯提出了一種新假說,認為是代謝負擔限制了人類的孕期。

人都有基礎代謝值。普通人類在代謝上升到自己正常值的2倍時,就已經覺得很辛苦;上升到2.5倍差不多就是極限了。除非是專業訓練的運動員,才能在一段時間內經受住4~5倍的代謝率。

孕婦體內多了個胎兒和胎盤,自己的子宮也長大許多,為了支持這些組織,代謝率必須升高。到懷孕6個月時,孕婦代謝已經上升到了接近2倍基礎代謝率,此後增長雖然放緩,但還是一直在增加,到懷胎9月要分娩時,孕婦也差不多到能支持的極限了。

孕期到出生後,孕婦(灰色方格)和孩子(黑色圓點)的代謝率變化。圖片來源:參考論文1

(所以懷到後來都有種「趕快生了吧好煩啊」的感覺。)

在孕育孩子這件事上,人類媽媽已經拼盡全力了。

大頭大頭,下雨不愁

腦子大小,也是個很重要的原因。

鳥類學家也觀察到了這點:早成雛與晚成雛,頭的大小不同。

破殼時,早成雛頭的絕對值比較大。然而,長大後的頭身比例,是晚成雛更大一點。也就是說,晚成雛鳥類有著相對更大的大腦。

早成雛破殼時頭大,因為蛋里營養夠,發育得好,也因為早成雛破殼後就必須處理很多事,沒有足夠大的大腦可不行。

晚成雛雖然剛孵化時營養不良,然而破殼後就有父母精心投餵。營養充足後,大腦就可以好好發育了。另外,照顧晚成雛可不是件簡單的事,沒能解決種種困難的鳥都絕後了,於是,晚成雛爹媽們的智力就越來越發達,結果就有了更大的頭身比……

(帶娃比上班難多了,晚成雛爹媽對早成雛爹媽說。)

人類長著「晚成雛之頭」

人類也長著典型的「晚成雛之頭」。

出生時,嬰兒頭的大小不到成人的30%。黑猩猩出生時頭的大小有成年時的40%。等到成年,人類大腦體積是黑猩猩的3倍,體重卻只比黑猩猩重上不到20%。休息時,人類大腦耗能占25%,其他猿類大腦耗能也就8%。

一些基因突變,讓人類生出了更為脆弱的幼崽。為了照顧更脆弱的幼崽,人類爹媽不得不變得更聰明。然後幼崽越來越弱,爹媽越來越強……爹媽要是不夠聰明,弱弱的幼崽就很容易夭折。1988年在發展中國家做的一個研究顯示,母親每多受一年教育,孩子在5歲前的死亡率就降低7~9%。

脆弱的幼崽也改變了人類的習慣。我們變得慣於將幼崽帶在身邊長期照拂,變得更仰賴後天學習而不是先天本能。這種照顧可能也極大地促進了智力發展,研究者史蒂芬·皮安塔多西(Steven Piantadosi )和 塞萊斯特·基德(Celeste Kidd)就發現,動物從出生到斷奶的時間越長,未來的智力水平就越高。比起頭圍,「斷奶時間」(weaning

time)甚至更能預測智力。比方說,斷奶時間紅毛猩猩比狒狒長,狒狒又比狐猴長。智力上,紅毛猩猩就強過狒狒,狒狒又強過狐猴。

智力與斷奶時間的關係。圖片來源:參考論文2

寶寶出生時越弱,照顧起來越麻煩,未來的潛力反而越大啊。

為什麼基因突變發生在了人類身上呢?是什麼讓我們進入「寶寶越弱,爹媽越強」的正反饋循環呢?

可能就是運氣吧。

這個突變的時刻,大概發生在10萬年前。那以後,智人攀上了認知能力的頂峰,走出非洲,征服世界,一路滅掉了魯道夫人、直立人、尼安德特人、梭羅人、丹尼索瓦人、弗洛里斯人……

這世界上現在有好幾種老虎,好幾種熊,好幾種鯨魚……卻只存在一種人。

原因之一,是我們沒有佛系寶寶。

參考資料

Dunsworth, H. M., Warrener, A. G., Deacon,T., Ellison, P. T., & Pontzer, H. (2012). Metabolic hypothesis for humanaltriciality. Proceedings of the National Academy of Sciences,

109(38),15212-15216.

Piantadosi, S., & Kidd, C. (2016).Extraordinary intelligence and the care of infants. Proceedings Of The NationalAcademy Of Sciences, 113(25), 6874-6879.

doi:10.1073/pnas.1506752113

Cleland, J. G., & Van Ginneken, J. K. (1988). Maternal education and child survival in developing countries: the search for pathways of influence. Social science & medicine, 27(12),

1357-1368.

一個AI

哪吒:晚成性物種內的一次早成雛個體實驗。

果殼網主筆、新手媽媽游識猷,在這裡記錄她是怎樣養一個智人幼崽的。聽說這是一個非常緩解育兒焦慮的帳號↓

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養個智人

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