大腦為什麼要長在頭上？

問題： 大腦為什麼要長在頭上？

唔。。。為什麼不放在「心」這個位置？貌似和四肢更近，更容易控制吧。。頭上就放五官就好啦。。。

好多動物都是這樣，到底是因為怎樣的自然選擇造成了這個結果？

放在肚子里的優點：

1、不容易摔壞。

2、可以有足夠的保護緩衝層。

3、離四肢近，省了好多神經。

4、無所謂倒立造成的血壓變化

Ent 回答：

呃，首先，它不一定有理由……也許純屬偶然。

如果它有理由的話，你也不能放在人類身上來考慮，因為所有的脊椎動物的腦都是在頭部。對於人類而言，只能說，把腦移到別的地方，哪怕是可能的，其代價也遠遠超過收益。整個身體布局都要推翻重來啊。

所以要問的話也只能問，為什麼最原始的脊椎動物要把大腦放在身體的最前端。這些動物幾乎肯定長得像魚，生活在海里，所以摔壞不是問題（都是水），四肢不是問題（沒有四肢），倒立也不是問題（水有浮力，什麼姿勢都沒啥區別）。

剩下的是我瞎猜的：對於這樣一個原始動物而言，它的腦非常小非常簡單，所以也沒有什麼額外保護的必要——如果捕食者能傷到它的腦子，那肯定是把整個頭都咬下來了，這種情況下腦子放哪裡都是個死。這個腦的功用也很簡單，只是處理一下最原始的眼睛和鼻子（也許是側線）的感知，身體運動協調啥的可能脊髓就可代勞，所以也沒有多少效率損失。等到後來腦越來越發達，潛在的問題才一一浮現，但現在再改已經來不及了。有點像就算你有一個全方位勝過unix的新架構，也不可能改變全球伺服器格局一樣。

重複一遍，以上都是猜想，這可能沒有什麼理由，就是偶然。你總得把大腦放在一個地方吧。

————更新————

和母雞老師討論了一下……

大腦放前頭有一個可能的優勢是傳導效率。

七鰓鰻的神經元是沒有髓鞘的，最早的脊椎動物幾乎可以肯定也沒有髓鞘。這意味著神經傳導速率會很慢。而眼睛是必須長在身體前端的，不然怎麼看東西……所以，如果在這個反射弧里，感知比運動更重要，那麼大腦就應該緊靠著眼睛。

一個相關的有趣問題是，海洋生物怎麼轉彎？遇到危險時，轉彎應該是最重要的反應。但在海水裡運動時，轉彎靠的是哪部分肌肉？如果最原始的脊椎動物轉彎主要靠前部肌肉，那麼大腦更應該放在前面了。

另外一種可能解釋是發育機制。也許，只有經常遭受刺激的神經元，其連接才會複雜起來，最終形成完善的網路——至少現在生物大腦的發育是需要刺激的。可能眼睛附近的神經元受的刺激比較多，所以一旦發生了突變，那些突變導致前端神經元增加的個體就會獲得額外的好處，而別的地方神經元增加的個體就沒那麼大的好處。

PS ：關於「好多動物都是這樣，所以這樣一定有什麼道理」的想法：

進化里如果一定要比的話，比拼的不是哪一種適應比較多，而是一種適應【獨立起源】了幾次。

一個特徵非常常見，未必說明這個特徵本身很好，因為它可能是搭便車的。我們日常見到的「大」動物幾乎都是四肢，這說明四肢好嗎？難說，也許四肢其實是不好的，但是因為四肢和脊椎動物掛鉤，而脊椎是個好東西，所以四肢也跟著常見起來。海星的五條腿未必就差，可能只是運氣不好攤上了棘皮類而已……

相比之下，眼睛這個東西在不同的類群里至少獨立產生了幾十次，結構各不相同但都能看，那麼我們就有很大的把握認為眼睛的確是個好東西。

總之，判斷一個特徵，要結合它的演化樹。

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