李璇縈

人類一直都自詡是高于其他物種的“高級動物”，我們這么得意洋洋，很大一部分原因是我們有個與眾不同的大腦。和其他動物相比，人類大腦不僅容量相對較大，而且還是個“大胃王”，它能吃掉我們20%的攝入能量。這些能量往往被神經(jīng)元用來在彼此之間傳遞信息了。

幾百年來，科學家一直想找出人類的新陳代謝與其他物種的不同的地方，現(xiàn)在，他們發(fā)現(xiàn)了大腦代謝的一個小秘密。

代謝指紋揭示進化玄機

我們對指紋并不陌生。指紋在胎兒第三四個月開始產(chǎn)生，到六個月時就已經(jīng)基本形成。即使嬰兒長大成人，指紋也只不過被放大增粗，它的紋樣并不會發(fā)生改變。所以，作為獨有的個體特征，指紋可以用作辨識不同個體的工具。而在新陳代謝中，同樣有可以用來辨別哪種器官在進行代謝的“代謝指紋”。換句話說，不同器官的“代謝指紋”不同。

不過，這里的“代謝指紋”指的并不是某種紋樣，而是幾類特殊分子。科學家發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)身體器官，比如大腦、肌肉、腎臟，都會在代謝過程中產(chǎn)生幾類濃度特別高的分子，它們的濃度往往比其他代謝過程里產(chǎn)生的分子濃度要高很多。這些分子就是器官代謝的“指紋”了。其實，不同器官的代謝指紋不同并不奇怪，因為每個器官的作用是不一樣的，比如肌肉是用來產(chǎn)生機械力，而腎臟的作用是排出血液里的廢物。

在研究了許多物種的代謝方式后，科學家發(fā)現(xiàn)，在人類的許多近親比如黑猩猩群體中，都能夠發(fā)現(xiàn)與人體器官相同的“代謝指紋”，但是有兩個部分卻例外，在大腦前額皮層和肌肉的代謝上，人體很特殊。

肌肉為大腦做出犧牲

在人類大腦前額皮層與其他物種的大腦前額皮層的代謝中，科學家找不到它們之間的共同點。而且，僅有前額皮層如此獨特，大腦的其他區(qū)域，都能在不同物種間找到相同的代謝指紋。不同的代謝指紋表明新陳代謝過程的不同。所以，人類大腦前額皮層擁有獨特的代謝過程。

這與科學家之前對大腦的看法是一致的，人類大腦前額皮層的確是與其他物種不同。在過去的600萬年中，人類大腦前額皮層出現(xiàn)了大幅擴張，體積比其他靈長類都要大。由于前額皮層是我們的思考中心，利用它，我們可以更好地進行自我反省，更好地為自己謀劃未來。所以，前額皮層的飛躍讓我們擁有了更強的大腦。

然而，大腦前額皮層并不是人體中唯一經(jīng)過大幅進化的人體物件。除了大腦前額皮層之外，人類與其他物種相比，還有一處顯得格外特別，那就是肌肉，肌肉的代謝指紋也相當與眾不同。這或許能解釋，為什么最強壯的人的肌肉也不如大猩猩強壯，因為在漫長的歲月里，人類肌肉的代謝機制發(fā)生了重大的變化。

僅有大腦前額皮層和肌肉的代謝指紋發(fā)生了特殊的變化，這是否表明人類大腦和肌肉的進化之間有某種天然的聯(lián)系呢？從現(xiàn)在的人體看，大腦更強，身體更弱了。那么，是不是大腦的發(fā)展以犧牲肌肉作為代價，才導致了人體現(xiàn)在的結(jié)果呢？

這是一種極其合理的解釋。為了滋養(yǎng)更巨大、更強大的大腦，我們的祖先不得不以犧牲肌肉的力量為代價。

肌肉讓大腦變強壯？

不過，一些科學家并不同意大腦增強讓身體變?nèi)醯恼f法，他們指出，雖然人類大腦變得更強，肌肉的力量變得比其他物種弱，可是肌肉的耐性卻提高了。

比如，盡管猩猩們的肌肉力量很驚人，但人類肌肉的耐性卻不比它們差。所以，人體犧牲了肌肉的力量，或許是為了獲得更持久的耐性。人類肌肉耐性的增長讓人類更適應長途跋涉和跑步的活動。而人類祖先也因此收集到更多的食物，這又反過來滋養(yǎng)了我們的大腦，讓大腦有更多能量發(fā)展自己的神經(jīng)元，才變得更強壯。也就是說，正因為肌肉變得更有耐性，才讓大腦變得更加強壯了。

此外，還有一種解釋認為，人體肌肉變得更弱，可能只是我們現(xiàn)代生活方式造成的，現(xiàn)代高熱量的飲食改變了細胞產(chǎn)能的方式。此外，久坐不動也可能讓我們的肌肉變?nèi)?，導致代謝需求減小。

這幾種解釋在進化上都是講得通的，那么，對于大腦與肌肉之間的故事，你更傾向于哪一種呢？

（摘自《大科技》）