变简单,也是一种进化策略
—— 并非所有生物都能从更高的智力中获益

你以为越聪明就一定越好吗?不妨来看看藤壶吧。准确地说,是蟹奴属(Sacculina)的寄生藤壶。它们在生命初期是自由游动的幼虫,随后会长出类似蛤蜊的外壳,发育出大脑,并寻找蟹类宿主。它们的大脑虽然不大,但足以完成一系列挑战:识别出合适的螃蟹(如果是雄性藤壶,还要找到已被处女雌性寄生的螃蟹),并在螃蟹身上探索以寻找最佳附着点。接着,藤壶便安顿下来,蜕变为类似针头一样的形态,将细胞团注入螃蟹体内(雄性则是注入雌性体内)。从那一刻起,这种藤壶比起动物,更像是一个“长着生殖腺的根系网络”。它们的大脑以及所有不再需要的器官,统统被抛在了脑后。
蟹奴藤壶生动地展现了一种现象,这种现象与大多数人对智力和进化的传统认知大相径庭。在生命的历程中,蟹奴变得越来越“不聪明”;而在漫长的进化史中也是如此:它们的祖先曾是终生保留大脑的自由生活型藤壶。在一个智力价值显而易见、变得更聪明被视为有益适应的世界里,进化原本不该是这个样子的。
科学家们数十年来一直在争论:人类和其他超高智力动物究竟是如何演化至此的?是因为群居生活、向他人学习、应对复杂多变的环境,还是以上皆有?但无论原因为何,人们普遍认为“智力越高越好”。大量研究也证实了这一观点:拥有更大大脑的鸟类在城市中更容易生存;学习速度快的鱼繁殖成功率更高;而在鼠狐猴中,认知表现直接预测了生存率。
极少有人提及认知朝着相反方向演化的情形,但这种情况确实存在。令人惊讶的是,相当一部分生物似乎并没有从更高的智力中获益。许多物种在进化史中甚至在自身的生命周期内变得更不聪明——而这些演化轨迹非但不是进化的死胡同,反而是成功的优化。
“高智力只是一种进化策略,”加州大学欧文分校的神经生物学家、《大脑进化原理》(Principles of Brain Evolution)一书的作者格奥尔格·施特里特(Georg Striedter)表示,“有些物种之所以在进化中表现出色,恰恰是因为它们把资源投资在了其他特征上,而不是智力。”
顺应天性: 善于学习和寻找新觅食地的雉鸡幼鸟,比那些不擅长学习的同伴存活率更低。因为后者活动范围小,暴露在捕食者面前的几率也更低。
当然,“智力”是一个微妙的词汇。某些理应算作智力的能力常被低估,而另一些能力则被过度高估。快速解答复杂的数学题会体现在孩子的成绩单上,但情绪感知和冲突调解能力却往往不会。
不过,抛开这些细微差别,研究中依然存在一个通用的衡量标准:解决问题、识别模式、做出抉择、汲取经验、记忆事物、跨领域应用概念,以及保持灵活而非墨守成规。瑞士弗里堡大学的生物学家曾将果蝇暴露在注入苦味有害物质奎宁的菠萝和橙子面前,观察它们随后是否会避开同类水果,这可以合理地视为在测试果蝇的智力。
研究人员随后挑选出学习速度更快的果蝇进行繁殖,再次测试,再挑选表现最好的继续繁殖。经过20代之后,果蝇的联想学习能力有了显著提升,但它们的寿命却不如普通果蝇,且在幼虫时期竞争不过那些学习较慢的同伴。
研究人员后来重现了这一结果(另一组研究人员通过筛选长寿果蝇,发现它们学习能力格外差),虽然其背后的确切机制尚不完全清楚,但与学习相关的基因似乎也影响了与寿命相关的生理过程。这符合“昂贵大脑假说”(expensive brain hypothesis)最初阐述的原理:由于神经组织的产生和维持需要消耗大量能量,认知能力的提升必然伴随着代价。最初人们认为这种代价是消化道变小(因为消化组织同样消耗能量),但代价也可能包括生长放缓、繁殖力下降或其他组织器官的缩减。
这种权衡利弊的现象在昆虫中得到了尤为充分的描述。除了果蝇研究之外,实验还发现,对菜粉蝶而言,学习可能会以牺牲繁殖力为代价;而对熊蜂来说,学习能力更强则会导致寿命变短。由伦敦大学皇家霍洛威学院的丽莎·埃文斯(Lisa Evans)和凯伦·史密斯(Karen Smith)领导的研究团队写道:“增强的认知特质并不一定有利于个体或种群的觅食表现。”
在脊椎动物中,此类研究相对较少,不过有一项实验发现,大脑较大的雄性孔雀鱼消化道更小,后代也更少。(大脑大并不总是等同于聪明,但有时——比如在孔雀鱼身上——两者确实相关。)然而,在某些情况下,起决定作用的并非高昂的能量消耗,而是高智力所引发的行为方式。
埃克塞特大学心理学家的一项研究发现,擅长逆转先前学习到的联想的雉鸡幼鸟(这种“反向学习”能力被视为智力的体现,因为打破习惯并不容易),其存活率反而低于那些反向学习能力较慢的同伴。研究人员推测,最合理的解释是这种灵活应变的能力反而不利于生存。这些雉鸡生活在人工管理的环境中,食物来源稳定且容易获取。
对于一只鸟来说,守着同一个喂食点而不是折腾着寻找替代方案,能够活得很好;在此过程中,它们的活动范围更小,因而暴露在捕食者面前的风险也更低。研究人员写道:“过度出色的认知表现可能会导致适应不良、代价高昂的行为结果,至少在某些特定环境下是如此。”他们认为这或许解释了“为什么我们通常看不到即时学习、完美记忆或极其敏捷灵活的执行控制能力”。
雉鸡面对的环境是暂时的(生活不可能永远轻松),但长期稳定的生存条件可能会塑造整个物种。考拉就是一个标志性的例子。与袋鼠、小袋鼠及同科的其他成员相比,考拉的大脑更小、更平滑(脑褶皱是另一个虽不绝对、但确实指向更高智力的解剖特征),消耗的能量也更少。这似乎是它们饮食习惯带来的后果:作为主食的桉树叶不仅营养匮乏,而且带有毒性。
考拉每天睡眠长达22小时,偶尔才下树一次,这种生活方式“表明它们对认知能力的需求极低”,新南威尔士大学的进化神经科学家肯·阿什威尔(Ken Ashwell)表示。虽然考拉的认知能力尚未经过正式测试,但他指出:“我认为它们表现出的行为本身就已经说明了一切。”
更显著的改变发生在黏体动物(myxozoans)身上,这是一类微小的水生寄生虫,其祖先曾是类似水母的生物。虽然水母通常不被认为聪明——尽管研究表明它们展现出了诸如好奇心等某些认知行为——但与类似于孢子的黏体动物相比,水母简直算得上是“大学毕业生”了。黏体动物失去了许多神经基因,神经系统也极度简化。
这种进化轨迹在许多寄生虫中非常普遍。例如,绦虫也是由自由生活的祖先演化而来,随着对宿主内寄生生活的适应而不断简化。德国维尔茨堡大学的发育生物学家克劳斯·布雷姆(Klaus Brehm)说:“进化并不一定会最大化复杂性或智力。它是在特定的生态位中,优化生物体的繁殖成功率。”仙女虾的祖先曾拥有复杂的大脑,如今已大幅退化;蛤蜊和牡蛎的祖先则是生活在水底、拥有头部器官的类蜗牛生物,但它们的头部最终退化消失了——因为它们不再需要它了。
最后,还有一些生物(如蟹奴藤壶)的这种退化转变发生在它们自身的生命周期内。人们常说,海鞘这种在生命初期作为自由游动的蝌蚪状幼虫,在落脚安家后会“吃掉自己的大脑”,并作为无脑生物度过余生。这其实只对了一半:海鞘在变态发育过程中确实会消化掉大部分大脑,但随后会重新长出一个更大、全新的大脑。再来看看“德内尔现象”(Dehnel's phenomenon):某些鼩鼱、短尾鼬和鼹鼠的大脑在每年秋天都会缩小多达25%。这降低了它们的认知表现,但也意味着它们需要更少的能量来度过即将到来的寒冬。到了春天,它们的大脑又会重新长出来。
所有这些从“聪明”走向“简单”的演化轨迹虽然并非普遍规律,但它们打破了一个假设——即进化必然朝着更高的智力迈进,甚至撼动了“高阶智力”这一概念的前提本身。
已故斯坦福大学医学教授兼生理学家尤金·罗宾(Eugene Robin)在1973年发表的论文《愚蠢的进化优势》(The Evolutionary Advantages of Being Stupid)中写道:“人们经常从进化的角度把高智力等同于‘优越性’。这种思维方式导致了一种以人类为中心的观点,即人类因为拥有智力而被视为进化的顶峰。”在罗宾看来,这完全是人类自以为是的傲慢。
罗宾写道,进化并不是从简单到复杂、从低级到高级单向演进的。他引用了伟大的科幻作家艾萨克·阿西莫夫(Isaac Asimov)的话:“人类和牡蛎,哪一个更适应生存?”这是一个反问句。如果地球突然被洪水淹没,胜出的将会是牡蛎。生存适应度取决于环境,而环境随时都在改变。
曾经带来优势的适应性特征,有朝一日也可能变成负担。罗宾指出,庞大的躯体曾让恐龙盛极一时,却也成为了它们的灭顶之灾;而那颗设计出宇宙飞船、创作出《英雄交响曲》的大脑,同样制造出了氢弹和奥斯威辛集中营。如果罗宾活在今天,他或许还会补充道,人类智慧的结晶甚至正在导致我们赖以生存的生物圈走向失衡。
罗宾写道:“在特定的条件下,从生存的角度来看,保持简单可能比复杂更有用,保持通才可能比专才更有用。甚至,‘愚蠢’可能比‘聪明’更有用。”