雷丁大学研究：大拇指长度和大脑尺寸正相关。大拇指越长，脑子越大

我们灵活的双手，特别是大拇指的长度，竟然与大脑的尺寸有着一定的关联。英国名校雷丁大学的一项最新的科学研究深入探索了这个问题，揭示了灵长类动物（包括人类在内）的灵巧双手与大脑尺寸的协同进化。

长期以来，科学家们就猜测手部灵巧性与大脑认知能力之间存在联系，但其中的具体机制一直是个谜。为了解开这个谜团，研究人员们首次通过严谨的实证分析，考察了大脑尺寸与手部形态在灵长类动物进化过程中的关联。他们分析了来自95种现存和化石灵长类动物的综合数据，这涵盖了从小型猴子到我们人类的所有灵长类多样性。

研究团队的焦点放在了相对拇指长度上，因为拇指的相对长度（特别是相对于食指的长度）被认为是实现精细抓握和操纵小物件能力的关键特征。他们的核心假设是：如果精细的操作能力需要更强的感觉运动控制，并且这会带来相应的神经处理成本，那么在整个灵长类动物中，我们应该能看到拇指长度与大脑尺寸之间存在普遍的协同进化关系。

研究发现，拇指长度与手指长度之间存在显著的强关联。在排除了身体比例的影响后，模型确实揭示了拇指长度与大脑尺寸之间存在显著的正相关 。这意味着，在灵长类动物进化的长河中，那些拥有更长拇指、更擅长精细操作的物种，往往也拥有更大的大脑。

我们人类的拇指无疑是其中的佼佼者。智人被公认为拥有比其他类人猿更长的拇指，以及无与伦比的精细操作能力和精准抓握能力。这项研究也证实了这一点：除了南方古猿非洲种（Australopithecus africanus）之外，大多数人族物种的拇指长度都显著长于非人族灵长类动物的预期值。

然而，一个更深刻的发现是：人族并不是驱动拇指长度与大脑尺寸之间这种普遍关联的唯一因素。即使将所有人族物种排除在外，这种显著的正相关关系依然存在。这意味着，这种“手脑协同进化”的模式并非人类特有，而是在整个灵长类动物界中广泛存在的规律。研究表明，大多数人族物种，包括南方古猿非洲种在内，都符合所有灵长类动物中观察到的拇指长度与大脑尺寸之间的普遍关系。

虽然工具使用在许多灵长类物种中普遍存在，但研究通过对比使用工具和不使用工具的物种后发现，工具使用本身并没有导致拇指长度与大脑尺寸关系出现显著差异。换句话说，单凭拇指长度并不能充分证明一个物种会使用工具。

研究人员强调，手部灵巧性是一个复杂的多因素能力。除了相对拇指长度，其他因素如其他指骨的比例和形态、骨骼的形状和结构、以及与肌肉附着点相关的骨骼特征，都对灵巧性产生影响。

进一步通过生物力学模型验证，拇指长度确实能够显著预测“操作工作空间峰值”（衡量灵巧性的一种生物力学指标），而大脑尺寸也同样能够显著预测这个工作空间。这些发现共同有力地支持了大脑尺寸与手动灵巧性之间持续协同进化的观点。

研究发现在特定脑区模型中，拇指长度与新皮层（大脑中负责高级认知功能的区域）的体积存在显著的正相关。然而，小脑（通常与精细运动控制相关）的体积却与拇指长度没有关联。

这一发现揭示了一个重要的可能性：在灵长类动物手动灵巧性进化的过程中，主要涉及的神经过程可能集中在新皮层区域，例如额叶、运动皮层和顶叶皮层，而非小脑。

现代人类的研究也支持了这一点，认为运动皮层的功能和灰质体积都与手动灵巧性和手部控制紧密相关。而且，智人也符合这种拇指长度与新皮层体积的关系，这表明这些观察可能不限于我们自己的物种。

这项研究有力地证实了大脑尺寸与手部形态在灵长类动物进化过程中是协同变化的。它不仅解释了人类拥有独特长拇指的原因，更强调了操纵物品的能力在大脑尺寸进化中的重要作用，并突出了新皮层在这些行为中的贡献。

参考文献：Human dexterity and brains evolved hand in hand