人的大腦為什麼不長在胸腔裡,或者說大多動物大腦都在頭部,為什麼?

時間 2021-05-05 12:27:42

1樓:胖子策劃恩皮西

看過的乙個回答,大腦最初是為了眼睛服務的,處理視覺資訊的,要緊挨著眼睛,減少神經的長度,增加反應速度。而眼睛,在身體的最前方,才是最有效的。因為你得動啊。

2樓:葉蓬

在回答腦子為什麼是長在上面而不是長在胸裡之前,得先說另乙個器官—-眼睛。

生物淨化過程中,為什麼所有生物的眼睛都長在上面,而不是長在屁股下面呢?

也許很久以前,曾經有一群眼睛長在下面的生物,他們和一群眼睛長在上面的生物共同生存在同一片土地。但是有一天危險來臨,眼睛長在上面的生物提前發覺了危險,第一時間做出了逃亡反應;而眼睛在下面的生物並不能第一時間發現危險,它逃離危險的機率就大大降低了(看得遠也更容易發現食物)。

把時間拉長,通過自然選擇,眼睛在下面的生物就慢慢退出歷史舞台了。

這時候回到問題上,為什麼腦子不在胸腔裡而在上面?這其實可以換乙個說法,為什麼腦子長的離眼睛(耳朵)那麼近?因為生物進化過程中,腦子必須優先處理周圍環境的資訊,這有利於生物尋找食物和躲避危險。

(鱷魚從水裡襲擊岸邊喝水的生物時,晚反應半秒就得沒命)。

就這樣,腦子長在其他地方的生物就慢慢消失了。

ps:更何況腦子還需要散熱。我們可以想象夏天玩的冒煙的電腦,如果長在胸腔裡,腦子散熱不及時應該也會宕機吧?

3樓:小道道

因為我們要用眼睛抬頭看太陽,同時腦子離眼睛近點也方便。另外由於重力作用,腦子位置高一點不容易進水。

否則腦子進水就不好啦!

為啥要看太陽?

沒有太陽,哪有地球。

沒有地球,哪有我們。

我崇拜太陽。

我愛太陽。

4樓:你好煩哦

給個不那麼科學的回答,因為在古人的定義名稱的時候,不是因為有腦子存在的容器才將它成為頭,而是將容器稱為頭了之後,才發現裡面長了腦子

5樓:冬晴的小豬

首先,頭骨很硬保護作用很好。

其次,胸腔太遠了。

神經衝動的傳導已經很快了,但是距離長了還是會延遲,這種情況下,重要的感官,視覺不能離太遠吧,腦子進肚子了,眼睛不跟著反應就慢了,不利於生存,也長肚子上,問題又來了,沒有脖子這個靈活的轉軸,視野角度大大受限啊,以前轉轉脖子二百多度視角沒問題,現在得轉轉肚子了,不利於生存…周圍有沒有野獸?得轉轉身體,動作太大。地上有沒有毒蟲?

得彎彎腰。天上有沒有猛禽?我懷疑你是在難為人……

這群人,在同伴提出來我們為什麼不給腦子和他配套的感官裝的轉軸啊的時候,突然發現有道理啊,然後後來的人,腦袋裡就有腦子了。

6樓:紫川v流風

前面很多回答都已經把頭部的演化講得很詳細了。

所以我再隨便扯一點吧。

能夠把頭部縮回胸腔保護起來的動物其實有不少,比如不少龜類。

但是在危險過去之後,它們又會把頭伸出來。

也就是說,它們本可以讓大腦處於絕對的安全中,卻又把它放在了相對危險的地方。

這就讓人很好奇為什麼了。

比如心臟,也是乙個需要絕對安全的器官,但是心臟就可以放在胸腔裡用整個肋骨保護起來。

而大腦卻不行,比如放在頭部,即使有顱骨等保護,但相較於心臟,危險還是太大。

亦或者如鯨類,已經完全沒有脖子了,身體成了魚狀,完全可以將大腦後移一些。

但是它們都沒有這麼做,依舊是把大腦放在外面。

所以說,從頭部演化的角度來說,並不能完全解釋這一現象。

比如龜類,完全可以把頭縮在龜殼裡,然後把上下頜伸長,用來取食完全足夠了,甚至可以把眼睛也延長出來。

這其實是完全可以做到的。

所以大腦和頭部的其他器官之間的關係並沒有那麼簡單。

換句話說就是,大腦必須與頭部的其他器官緊緊相連。

我們常見的蛇類,視覺和聽覺退化非常嚴重,日常生活依賴嗅覺,甚至部分物種演化出了頰窩來熱感應。

而蝙蝠卻是依賴超強的聽覺來生活。

二者的大腦都處於頭部。

所以可以得出結論,就是大腦並不是必須與某一種器官靠近,至少不是說沒有視覺或者聽覺就可以放在胸腔。

那會是消化道的入口也就是嘴嗎?

大腦的形成確實與口神經環有至關重要的聯絡,但是比如部分鳥類,其喙非常長,長度已經遠大於脖子的長度,換句話說就是嘴離大腦的距離比大腦到胸腔的距離還要長。

那麼就說明大腦長在頭部,並不是因為某個感覺器官,也不是進食的需求,更不是因為頭部形成的關係。

那大腦沒有縮回胸腔的原因只有乙個,那就是大腦必須以最快的速度處理感覺器官收集到的資訊,這個速度必須做到盡一切可能的快。

我們看到的動物,不論其大腦發達與否,其作用就是處理這些資訊,然後做出回應。

如果因各種原因導致無法快速做出動作,動物是可以演化出「第二大腦」這種器官,輔助解決問題,專門來處理某些器官的行動。

但是處理收集到的資訊的大腦卻不能這樣做,只能長在頭部了。

這是與生存息息相關的。

假如有一種龜類,頭完全縮在胸腔裡,只把嘴伸在外面取食,看起來十分安全,大部分捕食者都拿它沒什麼辦法了。

但是這樣做的話就很難與同一生態位的其他動物競爭了。

一旦有這個趨勢,那只會快速滅亡。

如果生存壓力不大,那用不著做這種保守的嘗試,而如果生存壓力比較大,那這種保守的嘗試就是送死。

我覺得這才是大腦沒有放進胸腔的唯一原因。

7樓:柳貫一

有乙個故事:

乙個小女孩,她論證出人的眼睛應該長到頭頂上,然後她把結論說給老師聽,老師就覺得可笑,她的父母聽了,就轉校了,轉了好幾個學校,終於有個老師說:有這種可能。

最後,小女孩感動到哭了。

8樓:隆本司語

太多為為為啥啥啥……

啥事都有,

我的腦袋就長在石頭裡……

寡人腦袋長在宇宙裡……

啥宇宙???

管他啥宇宙呢……

出生前,或死亡後腦袋無處不在……

9樓:Folia Chorus

實際上就是Cephalization: bilateral symmetrical organisms有前後之分,前部sensory organs集中,神經也集中。

(感覺多數回答都沒想明白evolution中的因果/先後關係...

10樓:七月的紫色貝殼

因為腦袋離眼睛近啊。眼睛接受到訊號傳給大腦,顯然是離得越近越好。人體內的訊號傳輸,老實說還真是有點慢的。

夾紙條那個小遊戲就能說明這個問題。眼睛看到可,大腦發出了,傳給手指頭,就慢了。

11樓:倩Sur

大腦之所以長在頭部,一是因為實用,能節省能量,最快速接收和傳遞資訊;二是進化中的感光系統促進了大腦向著一端集中,三是因為顱骨能夠保護大腦。

我們先了解乙個概念:Cephalization,即頭部集中化。

頭部集中化被認為是一種進化趨勢,即神經組織經過許多代的進化後,會向生物體的一端集中,這一進化過程最終產生了乙個帶有感覺器官的頭部區域。「頭部集中化」在本質上與對稱性的改變有關。除了感覺器官的集中,一些活動器官也靠近頭部或者上半身區域,比如環節動物的嘴巴和前肢。

這個過程也與脊索的前腦發育有關。

比如我們在海洋館見到的大龍蝦,它的頭部集中了觸鬚、眼睛、口器、胸足,甚至捕食和防禦的鉗子也靠近頭部生長,幾乎所有重要器官都集中在頭部。

圖源Caribbean Villas Hotel

我們人類的頭部也集中了重要的感覺器官,比如眼睛、耳朵、鼻子、嘴巴,我們作為勞動和防禦的雙手也靠近頭部。這是進化過程中為了捕獵、防禦和攝食方便逐漸演變的結果。

圖源livescience。這是一副完整的人體神經系統解剖樣本。是2023年由密蘇里州柯克斯維爾的兩名醫學生MA Schalck和LP Ramsdell配合完成的製作標本任務,這個傑出的成果被儲存在柯克斯維爾AT斯蒂爾大學(ATSU)的醫學博物館中。

在這個解剖樣本中,我們可以明顯觀察到頭部集中了較多的神經分支,接下來是上肢和軀幹,再下來是下肢。對比上肢和下肢的神經分布,也可以明顯感受到上肢的神經分布非常密集,這也就是為什麼有「十指連心」的說法了,因為上肢的感覺和運動神經都較多,是為了適應人類的活動。

最先接收到資訊的神經組織會在靠近中樞機構的地方進化。當我們看見、聽見和聞到資訊後,能快速根據大腦指令做出反應,而不用先將感知的資訊傳到胸腔或腹腔的大腦,再傳遞出來。

另外,如果大腦再胸部,距離感覺器官有一定距離,那麼隨著訊號在脊髓中上下傳遞過程,到達感覺器官的用時會有一定的延遲,即使眼睛、鼻子只距離大腦不到一公尺的距離,我們的大腦也會有一定的延遲,在調動其他運動器官的時候還會有更多的用時,這樣的軀體器官構造就會讓整個身體變得遲鈍。在傳遞資訊途中,還會有很多能量耗損,也會讓我們軀體感覺到疲勞,需要進食更多。

如果我們的大腦長在胸腔或腹腔,我們人類幾乎沒有辦法佔據地球物種裡的優勢,因為這樣遲鈍的反應和較大的進食量會讓我們成為其他食肉動物的獵物。

我們以植物為例,植物有向光性,且分為正向和反向光性。如果給植物照明,就會發現植物葉片傾向靠近光源的一側生長,而根部則具有負向光性,並不會趨向光源。

植物的向光性是分光源的波長的,對向光性起主要作用的光是420~480nm的藍光,峰值在445nm左右,其次是360~380nm紫外光,峰值約在370nm。從植物向光性的光譜推測,植物的光敏受體為藍光受體,也就是藍光波段對植物的。

人類的神經系統發育也與Sunny有關,尤其是PAX6基因,它主導我們的感光系統,有了它,我們就能較敏感地感受到光線,對外界的資訊作出反應。對光線不敏感的動物,在遇到危機的時候很容易被襲擊,所以,它們都消失在進化的程序中。

有了PAX6基因,我們的感光系統才能正常發育,而這些系統的發育正向刺激了大腦的發育。

PAX6是PAX基因家族的成員。我們的眼睛是一種重要的感覺器官,而PAX6基因就相當於眼睛和其他器官的感覺器官,它引導著這些器官的正常生長。PAX6基因分布於我們的外胚層組織,掌管眼睛的發育,當神經外胚層受到光纖的刺激,PAX6基因就會表達,它受限表達與前腦,後腦,脊髓,隨後在中腦表達。

如果PAX6基因異常,就會出現眼睛發育異常。

Pax6的改變導致了廣泛的物種眼睛形態學和功能的相似表型改變。

圖源genetics。胚胎的眼部形態學和組織學研究。(A-C)大體形態。

(A)Pax6+/+,眼球發育良好。(B)Pax612Neu/+,典型眼部表型,伴有Pax6突變;小眼球和三角形瞳孔。虹膜色素沉著正常。

(C)Pax611Neu/+個體小眼球、虹膜色素減少和虹膜缺損(箭頭)。(D-F)眼組織學。(D)Pax6+/+,角膜(Co)、晶狀體(Le)、視網

在胚胎發育過程中,可以發現2號染色體上的PAX6基因在多個早期結構中表達,例如脊髓,後腦,前腦和眼睛。在含有PAX6編碼的422個氨基酸長轉錄因子純合突變的小鼠中發現眼睛和鼻子發育異常,也就是「小眼睛」小鼠。在果蠅和斑馬魚上可以看見攜帶純合PAX6基因突變的個體中也出現眼睛發育異常。

這些動物往往無法生存下去。

在人類上,發生PAX6基因突變的個體也會出現角膜混濁,虹膜缺失,視網膜變性,晶狀體不透明,眼壓增大等問題。

我們的大腦,包括幾乎所有動物的大腦都是脆弱的,好像豆腐腦一樣,因此幾乎所有的動物都進化出容納和保護大腦的組織,如人類的顱骨板,龍蝦的殼,蜜蜂的「頭骨」等等。

除了堅硬的骨組織和類骨組織,還需要足夠的緩衝液來避免運動對大腦的衝擊。腦脊液填滿顱骨和大腦之間的空隙,軟腦膜硬腦膜固定和保護腦組織,都是為了減少大腦在正常活動時的損傷。

如果我們的大腦擠在胸腔和腹腔,除了要被不斷跳動的心臟和蠕動的腸腔「擠兌」,還要飽受運動帶來的撞擊。

以上三點,就是為什麼我們的大腦要長在頭部的原因。

參考文章:

"Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.

S. National Library of Medicine.

^"Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.

S. National Library of Medicine.

Cantù C, Zimmerli D, Hausmann G, Valenta T, Moor A, Aguet M, Basler K (September 2014)."Pax6-dependent, but β-catenin-independent, function of Bcl9 proteins in mouse lens development".Genes & Development.

28(17): 1879–84.doi:

10.1101/gad.246140.

114.PMC

4197948.PMID

25184676.

Punzo C, Plaza S, Seimiya M, Schnupf P, Kurata S, Jaeger J, Gehring WJ (August 2004)."Functional divergence between eyeless and twin of eyeless in Drosophila melanogaster".Development.

131(16): 3943–53.doi:

10.1242/dev.01278.

PMID

15253940.

Freund C, Horsford DJ, McInnes RR (1996)."Transcription factor genes and the developing eye: a genetic perspective".

Human Molecular Genetics. 5 Spec No: 1471–88.

doi:10.1093/hmg/5.

Supplement_1.1471.PMID

8875254.

Kaufman MH, Chang HH, Shaw JP (June 1995)."Craniofacial abnormalities in homozygous Small eye (Sey/Sey) embryos and newborn mice".Journal of Anatomy.

186(3): 607–17.PMC

1167018.PMID

7559133.

為什麼心臟不長在頭部,大腦長在胸腔?

因為沒有效率 全身 除了面部 以外幾乎所有的神經系統都連線回脊椎最後統一進的大腦。這樣大腦就只需要乙個pathway來收集頭部以下都資訊了 想象一下如果大腦長在身體中間,需要幾個像脊椎這樣的pathway輸入資訊呢,人要長成什麼樣呢 以及眼睛嘴巴耳朵要長在哪呢,如果還長在頭部,需要更長的時間才能把資...

為什麼人的內臟只生長在胸腔腹腔,身體的其他部分不可以嗎?

銀之 肢解人類大體就是砍四肢砍頭,可以把人簡化成 以頭部為主的資訊接受和處理功能的部件 以主幹內的器官為主的迴圈 消化 呼吸等功能的部件 以四肢為主的運動功能的部件 你會發現這三個部分各有不同 大腦 眼睛等資訊處理部件的體積不會在短時間變化 肺需要大幅擴張,腸胃要容納好幾碗的食物,膀胱要容納一可樂瓶...

如果人類是演化論來的,為什麼眼睛不長在乙個前乙個後?

薛丁格的老貓 人類是猿類演化而來。猿類是樹棲動物,樹棲動物必須有重疊視野準確判斷物體距離,否則會因為看錯距離掉下樹摔死。為什麼沒有在後腦勺再長兩隻眼睛?因為脊椎動物的共同祖先只有兩隻眼睛,所以絕大多數脊椎動物也就只有兩隻眼睛。 Dr.Hu 對於 為什麼OO性狀沒有進化出來 這類問題,提問者的出發點往...