許多動物在降生后幾小時便會檢驗它們的四肢，進而蹣跚地向前行走,，然而人類猶豫不決地邁出自己的第一步卻要等上一年的時間,。是人類的嬰兒在本質(zhì)上與其他物種存在差異嗎,？答案恐怕是否定的,。一項新的研究表明，人類和其他所有哺乳動物開始行走的時間基本取決于其大腦的質(zhì)量,。
通過之前為支持運動神經(jīng)發(fā)育的大腦變化而建立的一個新的動物模型,，瑞典蘭德大學(xué)的神經(jīng)生理學(xué)家Martin Garwicz和他的同事發(fā)現(xiàn)，雪貂和小鼠獲得不同運動技巧的時間表——例如攀爬和行走——彼此具有驚人的相似性,，只不過小鼠的發(fā)育稍微快一些,。這便讓研究人員不得不考慮，哺乳動物運動神經(jīng)的發(fā)育在時間上到底有多大的差異,。
研究人員比較了24個物種的妊娠和開始行走的時間,，并且著眼于這段時期與一系列變量間隔之間的關(guān)系，其中包括妊娠時間,、成年個體重量,，以及成年個體的大腦重量。最終他們發(fā)現(xiàn),，大腦質(zhì)量能夠解釋大多數(shù)物種(94%)在行走時間上的差異,。研究人員在本周出版的美國《國家科學(xué)院院刊》上報告了這一研究成果。
某一物種的大腦越大,，例如人類,，那么它學(xué)會行走的時間就越長。特別需要指出的是，在其他23個物種中,，基于成年個體大腦質(zhì)量與行走時間的一個模型幾乎可以完美地預(yù)測人類開始行走的時間,。Garwicz指出：“我們總是認為人類是一個例外，但實際上,，人類開始行走的確切時間卻能夠通過其他行走的哺乳動物預(yù)測出來。”
在大多數(shù)動物中,，其他兩個變量——妊娠時間以及出生時的大腦質(zhì)量——也與初次行走的時間擁有完美的關(guān)系,，但是對于人類則是一個例外。研究人員認為,，這具有重要的意義——人類的發(fā)育在子宮中僅僅經(jīng)歷了一個非常短的階段,，并且僅僅形成了非常小的一部分大腦質(zhì)量。這一模型還能夠適用于人類發(fā)育的突發(fā)事件,，這是因為它所考慮的恰好是嬰兒在妊娠期學(xué)習(xí)行走的時間,，而非出生之后。還有另一個極端的例子——包括馬在內(nèi)的一些動物具有很長的妊娠期,，并且?guī)缀踉诔錾蟊懔⒓茨軌蛐凶?，它們也同樣適用于這個模型。
美國康奈爾大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家Barbara Finlay表示,，這一發(fā)現(xiàn)支持了一類哺乳動物發(fā)育“時鐘”的存在,。在她自己的研究工作中，F(xiàn)inlay已經(jīng)發(fā)現(xiàn),，在出生之前,，不同的哺乳動物具有類似的大腦發(fā)育時間表。但是她相信,，行走作為出生后的一個里程碑將具有更加特殊的意義,。Finlay說：“我感到很驚訝。我認為這臺時鐘應(yīng)該運行到老,。”她說,，搞清這一時鐘能否合拍直至下一個里程碑——例如與繁殖有關(guān)的事件——將是一件很有趣的研究。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原始出處：
PNAS December 14, 2009, doi: 10.1073/pnas.0905777106
A unifying model for timing of walking onset in humans and other mammals
Martin Garwicza,1, Maria Christenssona and Elia Psounib,c
aNeuronano Research Center, BMC F10, Lund University, 221 84 Lund, Sweden;
bCenter for Psychology, Kristianstad University, 291 88 Kristianstad, Sweden; and
cDepartment of Psychology, Lund University, 221 84 Lund, Sweden
The onset of walking is a fundamental milestone in motor development of humans and other mammals, yet little is known about what factors determine its timing. Hoofed animals start walking within hours after birth, rodents and small carnivores require days or weeks, and nonhuman primates take months and humans approximately a year to achieve this locomotor skill. Here we show that a key to the explanation for these differences is that time to the onset of walking counts from conception and not from birth, indicating that mechanisms underlying motor development constitute a functional continuum from pre- to postnatal life. In a multiple-regression model encompassing 24 species representative of 11 extant orders of placental mammals that habitually walk on the ground, including humans, adult brain mass accounted for 94% of variance in time to walking onset postconception. A dichotomous variable reflecting species differences in functional limb anatomy accounted for another 3.8% of variance. The model predicted the timing of walking onset in humans with high accuracy, showing that this milestone in human motor development occurs no later than expected given the mass of the adult human brain, which in turn reflects the duration of its ontogenetic development. The timing of motor development appears to be highly conserved in mammalian evolution as the ancestors of some of the species in the sample presented here diverged in phylogenesis as long as 100 million years ago. Fundamental patterns of early human life history may therefore have evolved before the evolution of primates.
