穿过时间的迷雾，我们的脑曾是什么样子？

直立行走以来，人类的脑真的发生了很大的变化吗？人类的家族树中，最早的人种之一（距今约六七百万年）被称为乍得沙赫人（Sahelanthropus tchadensis）。直到2001年，人们才发现了一个乍得沙赫人的化石遗骸。由于只找到了头骨碎片，只能估计它的大致尺寸。经过推测，人们认为它的头骨和大脑比现代黑猩猩略小。为了便于大家理解与想象，我们再解释一下，人类的脑比黑猩猩大3.5倍。好吧，我们知道这只是一个化石，但它似乎表明了随着时间推移，脑的体积出现了大幅增长。然而，为了进一步说明这一情况，我们需要对过去几百万年发生的事情进行更多的细节描绘。

后来，一个被称为南方古猿（Australopithecus）的群落发展出了一套具有优势的特征组合，现代的猿类和人类都继承了这些特点：直立行走的能力，长长的胳膊和可以弯曲的手指（有助于更稳地爬树）。有些研究者认为这种进化有助于南方古猿的生存与发展，因为如此一来，在环境与气候发生变化时，它们既能在树上生活，也可以长住地面。距今约320万年前，南方古猿中有一支被称为南方古猿阿法种（Australopithecus afarensis species）的种群，其中一个非常著名的个体，我们将其命名为“露西”。

露西坐在一棵树上（位于如今的埃塞俄比亚），为下一顿饭犯愁时，怎么也不会想到有朝一日自己会成为整个物种里最著名的一位——事实上，她是全世界最著名的化石之一。露西被发现于1974年，这彻底改变了我们对人类起源的理解。在当时，她不只是已知最古老的化石，也是最完整的之一，这激起了公众的想象力。看着她的骨架化石，现代人可以想象、惊诧于这样一种小小的、类人的生物曾与我们共享同一个地球——虽然是在几百万年以前。

要做到地面与树上两栖，意味着露西及其同类的脑必须有所变化。与更早期的物种相比，他们的脑处理的信息和给予身体的指令可能更复杂，这也迫使他们升级心理禀赋。与现存的猿类相比，虽然我们的远古祖先的脑尺寸相近，但脑结构存在差异，比如说，他们的皮层开始扩张，这说明更高级的功能正在发展。

尽管我们家族树的下一个分支——傍人属（Paranthropus），在脑的尺寸上已经出现了小小的进步，但直到人属（Homo）出现，脑才发生了能够检测到的重要变化。

1955年，我们将人属定义为与现代人最接近的种属，是一种直立行走的双足动物，能够灵巧地使用石制工具。人属中的第一种被称为能人（Homo habilis），以能够制作工具而得名。这一种群生活在240万至140万年前，脑体积约600立方厘米，大约是现代人脑的一半，比南方古猿则大了0.5倍。一些研究者认为能人不是独立人种，仅仅是下一种人科动物——直立人（Homo erectus）的变异种。然而，不管是不是独立人种，这一新种属的脑中都出现了可观察的变化。能人的化石显示他们的脑略有增大，其中主管语言的脑区“布洛卡区”（Broca's area）也有所扩大。这表明他们已经开始互相交流，虽然我们不能确认，发展出来的是不是我们所认知的语言。

真正的直立人样本拥有更大的脑。据估计，直立人的脑体积约为900立方厘米，与此前的能人相比明显更大，但仍然远不及现代人。

能够制造和利用工具，使我们的祖先得以从更多样化、更高能量的饮食中受益。从用火烹制肉类开始，他们能够获取更多的营养。研究已证实，熟肉比生肉营养价值更高，同时也更容易咀嚼、消化，要获得同样的能量，需要的熟肉远比生肉分量少。这意味着我们的远古祖先不再需要那么大的肠道（在消化食物时会消耗大量能量），随着时间推移，这部分解剖结构变小，释放出更多能量用以扩展脑。与其他人科动物相比，现代人类的肠道非常小，体积只有它们的60%。然而，我们的脑比较大，需要占用多得多的能量，这意味着我们必须拥有能量更密集的饮食，才能获得有效运转所需的燃料。哈佛大学灵长类动物学家理查德·兰厄姆（Richard Wrangham）认为，在190万年前，我们的身体表现出了对烹饪方式的适应性发展，这是我们与其他灵长类动物的关键分水岭。

现代人类的祖先智人（Homo sapiens）并不孤单。其他人种曾与智人并存，而后却走向消亡，如尼安德特人（Neanderthals）与海德堡人（Homo heidelbergensis）。这些人类的表亲已经存在了几千年，进入智人时代后，还共同生活了一段时间。有趣的是，尼安德特人比现代人矮而粗壮，脑却跟我们差不多大，有时甚至比我们更大，只不过他们的脑部形状更长一些。研究人员发现，现代人和尼安德特人出生时都拥有相对较长的颅骨，但现代人的头骨会在成长过程中发展成球形，尼安德特人则不会。基于头骨形状的不同发育趋势，研究者推测，出生之后，现代人的脑发育模式与尼安德特人有很大不同，这可能与二者之间的认知差异相关。