
哺乳动物首次行走时间与大脑质量呈显著相关,大脑越大,学会行走所需时间越长。人类婴儿学步时间较长,约为一年,而许多其他哺乳动物出生后数小时即可行走,这一差异长期被认为是人类的特殊性。最新发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)的一项研究通过跨物种比较,揭示了这一现象背后的普适生物学规律。
瑞典兰德大学神经生理学家Martin Garwicz及其团队建立动物模型,分析了24种哺乳动物的妊娠期及首次行走时间,发现不同物种间首次获得运动技能(如攀爬、行走)的时间表高度一致。研究显示,成年个体的大脑质量能够解释94%的物种首次行走时间差异。大脑体积较大的物种,如人类,学会行走的时间显著延长。基于23种物种数据构建的预测模型,几乎完美地预测了人类婴儿的首次行走时间,表明人类并非例外,而是符合这一普适规律。
妊娠期长度和出生时大脑质量也与首次行走时间密切相关。尽管人类妊娠期相对较短,出生时大脑质量较小,但模型考虑了妊娠期间大脑发育对运动能力的影响,因此依然适用。例如,马类等长妊娠期动物出生后即可行走,也符合该模型预测。
美国康奈尔大学神经科学家Barbara Finlay指出,这一发现支持哺乳动物发育过程中存在“生物时钟”的假说。她此前发现,不同哺乳动物在出生前大脑发育时间表相似,而首次行走作为出生后的重要发育里程碑,具有特殊意义。Finlay建议未来研究应探讨该发育时钟是否延续至其他关键生命事件,如繁殖。