它们为何弄丢了自己的大脑

孝文

你可能想象不到，一些极为简单的动物已经成功“摆脱”了它们的大脑，例如海绵，因为大脑对它们的生存来说没有任何作用。摆脱对大脑的依赖，可能就是它们繁衍至今的关键所在。

科学家对此的解释是，“如果你坐在海床上，只滤食从你身旁流过的食物，你就不需要一个大脑。在这种情况下，大脑的存在是对能量的一种浪费，你无法让身体保持所需的能量水平。”

无脑或是生存优势

海绵不会思索生命的意义这样的哲学命题，但从某种程度上说，它们的生存能力超过我们人类。这个神奇的家族已经在地球上生存繁衍了数亿年之久，利用多孔的身体吸取海床上的营养物质存活。它们是一种极为简单的动物，在我们人类看来已经简单到可笑的程度。更令人感到惊奇的是，海绵没有大脑，甚至没有任何神经细胞，但它们仍活得好好的。

无脑可能是海绵的一个生存优势，是长时间的进化让它们放弃了大脑。一些科学家认为它们一度拥有大脑或者至少拥有一个与大脑非常接近的器官，但随着时间的推移，它们摆脱了大脑。海绵并不是唯一一种没有大脑的动物。对我们人类来说，大脑是一个必需品，但对于一些动物来说，没有大脑反而生存得更好。

大脑是无数神经细胞的集合体。虽然很多生物并没有真正的大脑，但它们拥有一张“神经网”，遍布身体各处。然而，海绵连这样一张“网”也没有。

这到底是怎么回事呢？

祖先或有神经细胞

英国伦敦大学国王学院的弗兰克·希尔斯认为，远古时代的海绵也拥有神经细胞。在2010年发表于《大脑、行为和进化》杂志的一篇论文中，希尔斯提出了一种观点，认为海绵在随后的进化中放弃了神经细胞。实际上，出现这种“进化损失”的动物并不只有海绵。很多动物都在漫长的进化中失去了在我们看来至关重要的器官。例如，生活在漆黑洞穴中的甲壳类动物在进化中失去了眼睛。

系统发育学研究发现了海绵失去大脑的重要证据。这种研究致力于揭示所有不同动物种群之间的关系。研究人员绘制了所谓的“生命树”，就像一张家系图，用来表示这种关系。科学家长久以来一直认为海绵是其他所有现世动物的“姊妹群”，很久以前，它们与海绵分道扬镳，走向各自的进化之路。这也就意味着在所有现世动物中，海绵是与动物祖先最为接近的。但是，后来的研究发现颠覆了这种观点。

2008年《自然》杂志刊登的研究论文提出了一种观点并引发学者间的混战。研究人员对很多生物的基因片段进行分析，其中包括栉水母和侧腕水母。这些动物取代海绵，被认定是其他所有动物的“姊妹群”，是动物祖先的最佳代表。不过，栉水母拥有复杂的神经系统。这意味着它们的祖先——一定也是海绵的祖先，可能也拥有这种系统。如果事实如此，海绵一定在进化之路的某个节点失去了神经系统。

神经系统或是累赘

摆脱大脑似乎是一个错误的决定，海绵为何要做出这样一个决定呢？那是因为大脑会消耗大量能量，比如人类的大脑，会消耗20%的能量。海绵是动物家族的觅食高手，它们过滤海水，只吸取其中的营养物质。对于它们来说，神经系统可能是一个累赘。希尔斯表示：“如果你坐在海床上，只滤食从你身旁流过的食物，你就不需要一个大脑。在这种情况下，大脑的存在是对能量的一种浪费，你无法让身体保持所需的能量水平。”

海绵并不是唯一一种失去或者简化神经系统的生物。一些寄生虫与它们的近亲相比，也失去了原有的复杂性，其中包括吸虫。吸虫只拥有非常基本的神经细胞。希尔斯认为，“一种可能的假设是，寄生这种生活方式让它们无需拥有一个复杂的大脑。”海绵的近亲丝盘虫也是一种非常简单的动物，同样没有神经系统。海鞘在一生之中会不断简化它们的大脑，海鞘幼虫拥有发育良好的大脑，然而一旦它们在海床上定居并发育成年后，大脑便走向退化。不过，人们不相信这些动物完全失去了神经细胞或大脑。

但是，美国神经学家勒尼德·莫洛兹却认为，海绵从来就没有过神经细胞，理由是它们不需要，它们的祖先也是如此。

大脑进化不止一次

在现世动物的祖先没有神经系统之时，栉水母为何进化出如此复杂的神经系统？莫洛兹给出的答案是，大脑的进化不止一次。在2013年对栉水母基因组完成测序之后，科学家发现它们拥有非常独特的基因。莫洛兹用“好似外星生物”来形容栉水母，“它们的分子结构与地球上的其他动物截然不同。”不知何故，它们进化出了神经系统。莫洛兹说：“大自然用事实告诉我们，形成神经细胞的方式不止一种。我们可以采用完全不同的原则设计神经细胞。大自然要比我们认为的更富有革新性。”

器官不止一次进化早有先例。眼睛等器官在很多动物身上都经过数次进化，比如章鱼的眼睛就与人类的眼睛截然不同。莫洛兹表示这说明不止一次进化出复杂结构的可能性是存在的。2015年3月，在英国伦敦举行的皇家学会会议上，科学家就海绵展开讨论。莫洛兹和希尔斯观点不同，都有相关研究的支持并且都坚信自己是正确的。但是，科学家尚未找到确切答案。

化解这场争论并不是一件容易的事情。科学家需要找到高品质的早期海绵和栉水母的化石，以确定它们的祖先是否拥有大脑。无论是哪一种情况，无脑的海绵都在提醒我们，有关进化的一个所谓“标准理论”是错误的。我们很多人认为进化是一个从简单到复杂的过程，简单的生物逐渐进化成复杂的生物。这种观点并非始终成立，某些生物沿着相反的方向进化，还有一些生物在长达数百万年时间里不发生任何改变。海绵就是一个最好的例子，它们没有思想，没有可供它们进行思考的大脑，但它们仍在地球上生存了数亿年之久。它们不需要让自己变得更复杂，智商对它们的生存没有太大意义。