人類的新生兒為什麼如此脆弱？

人類的新生兒為什麼如此脆弱？

知乎2016-12-07

人類嬰兒非常無助，主要是因為大腦發育不完全。

不同年齡人類大腦的核磁共振成像圖。來源：humanjourney.us

新生兒無助本身並非人類獨一無二的特徵：包括貓、狗、鼠在內的其他哺乳動物，以及啄木鳥、貓頭鷹、布谷鳥和大部分雀鳥等鳥類，其新生兒都在不同程度上需要一定時長的照料 [1]。

哺乳動物中，新生兒需要照料的其大腦在出生時都相對較小 [2]。

需要（空心）和不需要（實心）父母照顧的哺乳動物新生兒腦重量與成年體重的關係。來源：Pagel & Harvey, 1990.

當然，我們仍可以問：為什麼會這樣呢？

（答主真心話：「為什麼」的問題主要靠猜。。。）

針對人類初生兒的大腦為什麼這麼小，主要有兩種假說。

一個比較出名的是直立行走假說：因為直立行走限制了骨盆的大小，只能先生一個小腦袋的寶寶，在等他們的腦袋長大。這個假說聽起來合理，但缺乏數據的支持。Dunsworth 等人考察了不同骨盆大小是否對行走/奔跑能力有影響（例如，寬骨盆是否造成更高的能量消耗），得到的結論是不支持骨盆大小與行走能力的關聯[3]。

另一個假說則考慮孕期能量消耗：胎兒長得越大就越消耗母體能量；當胎兒耗能過大時就會被生出來 [3]。

母親（灰色線）與胎兒（嬰兒）的能量消耗（黑色線）。來源：Dunsworth et al., 2012.

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值得一提的是，通常所說的大腦耗能占身體的20%是指成人；嬰幼兒的大腦耗能可占每日所需能量的30~40%。

男（左）女（右）大腦耗能佔全身耗能比例隨年齡變化。實線為靜息能耗，虛線為每日能耗。來源：Kuzawa et al., 2014.

[1]Altricial - Wikipedia

[2] Pagel, M. D., & Harvey, P. H. (1990). Diversity in the Brain Sizes of Newborn Mammals. BioScience, 40(2), 116–122.

[3] Dunsworth, H. M., Warrener, a. G., Deacon, T., Ellison, P. T., & Pontzer, H. (2012). Metabolic hypothesis for human altriciality. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(38), 15212–15216.

[4] Kuzawa, C. W., Chugani, H. T., Grossman, L. I., Lipovich, L., Muzik, O., Hof, P. R., … Lange, N. (2014). Metabolic costs and evolutionary implications of human brain development. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(36), 13010–13015.