尽管几十年的研究已经破除了“社会性为人类所独有“这一迷思，科学家们仍不清楚动物个体如何保留关于它们所处“社会”的结构信息。猴子们是否仅仅在模仿彼此，以某种复杂的镜像方式分享食物呢？还是说，它们真的能追踪自身和其他个体的行为，以便在更广阔的社会动态中做出决策？

多年以来，生物学家们曾试图从多种视角来回答这些问题。19世纪的博物学家在研究动物行为时专注于心理与生理，直到20世纪30年代，尼古拉斯·廷伯根（Nikolaas Tinbergen）和卡尔·冯·弗里希（Karl von Frisch）等动物学家作出了开创性工作之后，人们才重新关注如何从演化的角度解释动物的社会行为。

– Beatriz Mayumi –

伴随着动物行为学（ethology）这一现代研究领域的兴起，我们拥有了两种研究动物社会生活的方法。一种方法是通过观察自然环境中的动物收集数据，进而试图“由外向内”地理解动物群体的动态。然而这种方法很难测量动物个体大脑内部的活动。与此同时，另一种研究方法则通过侦测动物个体的大脑活动试图将神经元的脉冲与放电（这些震荡的信号构成了脑电波）和动物行为联系起来。然而，这种“由内而外”收集的数据，往往很难解释动物群体的动态。因此，这两种研究框架都难以提供对动物行为完整的解释。

新一代的科学家们如今正在探索第三种更为细致的动物行为研究范式，名为“集体神经科学”（collective neuroscience）。这一研究计划源自这样一种理念：大脑的演化并非仅仅是为了解决各类问题，更主要的是为了帮助动物在社会群体中生存，因此大脑应当在群体中被研究。将一个大脑嵌入社会结构中将改变它和其他大脑运作的方式，所以孤立地研究个体的心灵是没有意义的，这无法提供关于动物行为的完整图景。基于智能是多个大脑之间基于因果关系的循环互动^[1]这一概念，研究人员正在利用最新的神经影像技术，试图更详细地了解多个动物在参与各种社会活动时的大脑状态。这种方式有望帮助我们理解动物如何感知它们的社会世界，以及这种感知在神经层面是如何编码的。

集体神经科学不仅适用于非人类动物，也有助于揭示人类社会的复杂现象。当处于与其他人的关系中时，人类大脑似乎有着不一样的运作方式。因此我们或许能开始意识到，为了改善心理健康，有必要从更广泛的社会环境出发制定干预措施，而非将目光集中在个体的病症上。这个学科还能启发一个完全不同的领域：如果社会性是智能的基石，那么除非将机器学习算法嵌入由其他算法组成的社会之中，否则它们或许很难具备接近人类的智慧。

– Júlia Miranda Louzada –

动物认知神经科学的主流研究方法将大脑按照功能划分为负责感知、运动、记忆、注意力、决策、以及社会性的区域。然而根据已故的埃马纽埃尔·托尼奥利（Emmanuelle Tognoli）的说法，当我们通过集体的视角研究动物行为时，便会发现复杂大脑的很大一部分都渴望与其他个体和谐共处。托尼奥利曾任佛罗里达大西洋大学的复杂系统与脑科学中心研究员，在接受我们的采访后不久不幸离世。同很多人一样，托尼奥利坚信大脑的进化是为了处理驾驭和协调社会关系所涉及的复杂信息。她说，如果事实如此，那么忽视社会性的认知神经科学恐怕是毫无意义的。

许多认知科学研究都在检验大脑如何对基本的刺激作出反应，例如我们如何理解朋友描述的问题，或是我们在几周之后对某段对话的回忆。然而，即便是关注两个个体间交互动态的研究，依然无法捕捉到在有机且更为复杂的社会群体中自然浮现的多种多样的互动，例如注意力分配（attention allocation）、生成子群体（creating subgroups）和寻找盟友（recruiting allies）。

这一观点来自朱莉亚·斯利瓦（Julia Sliwa），她在巴黎脑研究所（Paris Brain Institute）任神经系统研究员，曾撰写一篇开创性的论文^[2]，提出动物研究需要更多集体神经科学。她说，她和合作者想要颠覆的，正是“智能，具体来说一个物种的社会智能（social intelligence），完全来自单一大脑的工作“这一正统观念。到目前为止，人们一直在研究单一大脑内的神经元组如何生产信息，而我们需要关注的则是这些信息如何被协同工作的多个大脑加工处理。

有些神经元似乎负责留意朋友的复杂社会行为。

直到目前，试图证实这一观点的难点主要在于技术层面，特别是对非人类动物而言。动物神经科学研究主要的研究手段，是将动物固定在笨重的实验室机器上，并鼓励它们一对一互动。但这些人工的参数显然会扭曲天然条件下的社会动态。不过现在，借助无线神经生理学记录器这类新型移动装置，我们便能够观察生物如何在自然环境下、在大得多的群体中有机互动。

回想一下我们的朋友猕猴。它们是2021年底发表在《科学》上的一项哈佛大学神经外科研究^[3]的对象。研究者用能够高精度测量特定神经元活动的头盔窥探猕猴的大脑。他们发现随着猕猴进行每种互动，它们背内侧前额叶皮层中几个标志性神经元相继“亮起”，而背内侧前额叶皮层通常被认为是与社会互动有关的脑区。不同神经元的活动模式随情况不尽相同——有些神经元在其他猕猴拒绝提供水果时放电，而在对方互惠时保持沉默，有些神经元则表现得正相反。还有些神经元似乎负责编码其他被观察的猴子的选择、结果与交互的信息。换句话说，猕猴脑中似乎存在特定的神经元，负责留意朋友们复杂的社会行为。

哈佛大学的研究人员将这些观测结果绘制成一张神经元图谱。这张图谱能让他们在猕猴在现实中作出反应之前预测它们是否会选择互惠或是报复。预测准确率非常高，这说明特定神经元可以表征特定的社会信息。为了使结果更具说服力，研究人员还进行了反向操作。他们用非常微弱的电流暂时扰乱猴子特定脑区的活动，看猴子是否会因此停止社会行为，但又同时能够正常执行记忆、决策等其他认知功能。结果正是如此，猴子执行社会行为的能力显著下降，未能同往常那样表现出互惠行为。

– Nix Ren –

斯利瓦提到的第二个实验则关注“脑对脑同步”（brain-to-brain synchronisation）。在一项2010年的重要研究^[4]中，蒙特利尔大学计算精神病学助理教授纪尧姆·杜马（Guillaume Dumas）发现，当人类被试共同参与活动时（这些活动包括在看着对方的同时做出有趣但无意义的手势），他们的神经活动会变得相似。

在杜马参与的另一项研究^[5]中，研究者对一对情侣中的一人施加疼痛刺激，并观察其伴侣大脑的同步情况。这些人被分为三组，有些人独自在房间里，有些与伴侣呆在一起，有些则与伴侣同处并手拉着手。不出意外，手拉手的情侣的大脑信号最为相似，并且接收到疼痛的一方表示牵手减轻了他们的疼痛。（其他研究^[6]已经表明，和陌生人牵手时，这种镇痛效果要弱得多）。

这类研究也已经拓展到了其他方面。普林斯顿神经科学研究所的乌里·哈桑（Uri Hasson）发现^[7]，优秀的故事讲述者可以让她与倾听者的大脑活动产生同步（如果他们有共同的立场、经验和观念的话）。与此同时，马克思·普朗克—纽约大学语言、音乐和情绪中心的高级研究员苏珊-迪克尔（Suzanne Dikker）的研究^[8]表明，在课堂上，学生间脑电波的同步情况可用来预测他们的专注程度，以及他们与同学相处的愉快程度。

神经活动同步在非人类动物中是否存在呢？在另一篇发表于《科学》的文章^[9]中，加州大学伯克利分校的神经科学家们通过集体神经科学的视角研究这一现象是否也发生在果蝠身上。果蝠是具有社会性的动物，它们一生中的绝大部分时间在群体中度过，白天在角落里抱团取暖，夜晚则成群结队觅食。

蝙蝠的神经元也有着相似的脉冲，让它们的大脑几乎在字面上处于相同的“波长”。

研究者通过无线神经生理学记录器追踪蝙蝠在领地自由飞行，并与同伴通过标志性的高频尖叫声对话时的大脑活动。正如恒河猴的研究一样，蝙蝠在识别和区分不同群体成员的叫声时，神经元呈现出明显不同的放电模式。一只蝙蝠的叫声激起了一组神经元的活动，而另一只蝙蝠的声音则会刺激另一组神经元。这种对应关系非常清晰，以至于研究者在安静的房间里，仅靠观察屏幕上显示的蝙蝠大脑活动，便能识别出是哪只蝙蝠在发出声音。

此外，这项研究还发现，整个蝙蝠群体在交流时大脑状态也会同步。它们的神经元产生相似的脉冲和震荡信号，让大脑几乎在字面上处于相同的“波长”。而那些关系“友好”、相处时间长的蝙蝠大脑同步程度也更强。这一效应和杜马在情侣牵手的实验中观测到的有些相似。同样的效应在蝙蝠的社会子群体中也有被观测到。处于同一小群体（clique）的蝙蝠会对群体成员发出的声音呈现出更清晰的神经元表征。

神经科学家还试验为某些蝙蝠单独播放其他蝙蝠叫声的录音，然而这并没能引发蝙蝠相关脑区的活动。这说明蝙蝠或许知道它们听到的声音并非来自真正的社会互动。这可能是因为蝙蝠除了听觉之外，还会通过视觉和嗅觉判断其他蝙蝠是否在附近。另一个诱人的解释是，只有存在另一个大脑的时候，个体的神经元才有可能将社会动态记录下来。换句话说，社会情境调节着大脑内部以及大脑之间的活动。

– Nix Ren –

我们对此还知之甚少。的确，特定神经元在两只蝙蝠“朋友”呼叫彼此时会整装待发、协同工作，还有特定的神经元会在两只猴子分享食物时点亮。然而我们还不能确定这些神经元此刻究竟是在展开同步、识别、抑或是在对双方传递的信息进行编码。我们也不知道社会信息能多大程度上长期保留，还是仅仅存在于社会活动期间。

尽管如此，集体神经科学的研究章程毫无疑问已经取得了进展。在绝大多数过往研究中，研究人员甚至不能检测到神经元放电或沉默的原因，以及这是否是因为动物已经意识到自己在和“朋友”互动，还是仅仅因为它在与另一只动物互动。

根据斯利瓦的说法，以上的初步研究指向一个更加庞大的问题。这些研究结果表明，科学家有可能可以通过同时研究多个大脑来发掘它们全新的功能。重要的是，这一研究方法也意味着放弃刺激和”输入”与行为和”输出”之间的简单划分。相反，集体神经科学需要参考复杂系统科学。在这一视角下，因果关系并非线性，而是循环的。而社会结构与神经元结构也将以难以预知的方式啮合。

拿运动队举例。每位队员的个人数据可以说明他们能否成为团队的有力补充。但一支队伍能不能“共振”，能不能齐心协力，以及运动员之间能否开展团队合作，这一切并不能被得分与助攻的数字所量化。然而，这一集体层面的“神秘因素”可能恰恰是让^[10]一支队伍成为“梦之队”的关键。

集体神经科学为理解神经精神疾病提供了独特的视角

这意味着，在社会—动物神经科学（social-animal neuroscience）的背景下，我们不能仅仅从个体大脑的视角出发，而是要分析个体大脑与社会情境之间的相互影响。托尼奥利认为，复杂系统的视角要求我们在多个相互交错的尺度上研究动物神经科学：从神经元出发，转移到大脑以及具身机体（embodied organisms），进而转换到成对和成群的对象上，同时研究这些层级如何彼此关联。这一观点认为，认知（cognition）不仅仅发生在大脑内部或大脑之间，而是一种跨越多种生物、行为以及社会组织层级^[11]的动态过程。

找到神经元活动和特定社会互动之间的对应关系，以及理解群体社会动态对大脑生物学的影响，还能启发我们对于人类社会诸多方面的理解。例如，集体神经科学为理解抑郁症、精神分裂症等神经精神疾病（neuropsychiatric conditions）提供了独特的视角——这些疾病不再被视为个体大脑的“功能紊乱”，而是被看作由多种生理和社会的动态过程所产生的现象。

既然我们本质上是社会生物，我们的演化受着文化的巨大影响，那么我们该如何从根本上理解人类认知呢？上文中针对猕猴的这类实验可以帮我们确定与正常和反常社会行为相关联的脑区，而相关的人类研究则可以为我们带来新的治疗方案，为临床干预提供新的可能性。

– Nix Ren –

在人工智能的领域，接纳集体神经科学的范式或许能帮助我们突破“有用但有局限的算法”，实现真正的智能。如果人类复杂的认知架构来自于我们的社会与文化学习能力，那么计算机科学家们可就要多加注意了。负责牵手实验的杜马说，人工智能的社会互动就像物理学里的暗物质一样，“我们清楚知道它存在，但还不知道该如何直接研究它”。到目前为止，人工智能还是有些自说自话般地把社会认知看作一个可执行的任务，而不是复杂认知的重要组成部分。杜马如今正致力于^[12]创建能够在人工智能的编码中实现这一多维度社会智能的框架。在这一工作中，他将利用我们对于社会学习的理解来帮助机器向人类水平的认知迈进。

面对前方的种种挑战，斯利瓦提醒我，我们不应该完全抛弃针对个体大脑的神经科学研究。网络之中的互动或许能够很大程度上解释我们在非人类动物身上看到的社会智能，但社会智能也依赖于这些动物的大脑独立分析社会互动的能力。继续研究个体大脑是如何具备这种高级的认知能力，以及它们如何群体运作，这两方面都至关重要。斯利瓦指出，如果智能是关于多个大脑在反馈回路中的动态关系，那么我们研究智能的方式也需要一种包含不同框架间相互反馈的系统——“大量不同层级的研究之间相互补充、相互影响”。

后记

Yi：个体的互动如何在集体层面上涌现出智能是我一直很感兴趣的话题，而集体神经科学的出现无疑将它推向了更加令人激动的方向。只不过，不管是动物还是人类，现有研究似乎很少同时捕捉超过两个个体的互动，作者提出的将人脑置于复杂系统之中研究的美好愿景，似乎比文章中更加遥远。另一方面，神经科学究竟能在多大程度上增进我们对人类社会这一复杂系统的理解，也值得我们思考。

玛雅蓝：个体的大脑不仅对外界环境作出反应，还会与其他个体发生复杂的相互作用。这个道理看起来很简单，但是要认识到这一点，离不开两个重要的进步：一是将动物行为进行量化研究的方法论进步，二是实时监测大脑活动的技术进步。尽管我们未必能够完全理解前沿研究的细节，但它仍然在深刻地改变我们的基础认识，这就是科学的魅力所在。

参考文献

1.https://aeon.co/essays/complex-systems-science-allows-us-to-see-new-paths-forward

2.https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.abm3060

3.https://www.science.org/doi/10.1126/science.abb4149

4.https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0012166

5.https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1703643115

6.https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24734009/

7.https://paw.princeton.edu/article/clicking-how-our-brains-are-sync

8.https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(17)30411-6

9.https://www.science.org/doi/10.1126/science.aba9584

10.https://aeon.co/essays/what-complexity-science-says-about-what-makes-a-winning-team

11.https://aeon.co/essays/how-evolution-hacked-its-way-to-intelligence-from-the-bottom-up

12.https://arxiv.org/pdf/2112.15459.pdf

作者：Sofia Quaglia | 译者：Yi  | 审校：玛雅蓝  | 编辑：M.W.   | 排版：骐迹 | 封面：Nix Ren  | 原文：https://aeon.co/essays/how-the-brains-of-social-animals-synchronise-and-expand-one-another

加拿大多伦多大学密西沙加分校（University of Toronto Mississauga）的演化人类学家大卫·萨姆森（David Samson）称，研究表明，非工业社会（最接近人类演化所处的环境）的人群每晚平均睡眠时间不足7小时。想想我们的动物近亲，这个数字真令人惊讶。人类的睡眠比任何一种已被科学家研究过的猿、猴或狐猴都要少。黑猩猩每24小时睡9.5小时左右，棉顶狨睡13个小时左右，夜猴严格来说是夜行的，但实际上它们几乎从来都不清醒，它们一天睡17个小时。

萨姆森把这种差异称作人类睡眠悖论，他说：“在灵长类中我们睡得最少，这怎么可能？”众所周知，睡眠对我们的记忆、免疫功能和健康的其他方面很重要。基于体脂、大脑体积和饮食等因素的一项灵长类睡眠预测模型推断*，人类应该每24小时睡9.5个小时，而不是7个小时。萨姆森说：“这其中发生了一些奇怪的事情。”

*译者注：Nunn, Charles L., and David R. Samson. “Sleep in a comparative context: investigating how human sleep differs from sleep in other primates.” American Journal of Physical Anthropology 166.3 (2018): 601-612.

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萨姆森和其他人针对灵长类以及非工业社会人群的研究已经表明，人类的睡眠在许多方面不同寻常。与和我们亲缘关系最近的物种相比，我们睡得更少，同时在夜间处于快速眼动（rapid eye movement，REM）这一睡眠阶段的时间更长。我们为什么会有奇怪睡眠习惯的原因仍有待讨论，但或许我们能在成为人类的历程中找到答案。

从树冠床到蜗牛壳

数百万年前，我们的祖先生活在树上，并且很可能睡在树上。如今，黑猩猩和其他类人猿仍然在临时的树床或平台上睡觉。它们将树枝弯曲或折断做成碗状，与带树叶的嫩枝排列在一起。（猿类[如大猩猩]有时候也在地面上造床睡觉。）

我们的祖先从树上过渡到在地面上生活，并且从某个时间点开始也在地面上睡觉。这意味着放弃在树上睡觉的所有好处，包括相对的安全性，不受狮子等捕食者的伤害。

人类祖先的化石不能说明他们的睡眠状况。所以，为了研究古人类如何睡觉，人类学家研究了他们拥有的最佳替代者：当代的非工业社会。

萨姆森曾与坦桑尼亚的狩猎采集部落哈扎（Hadza）以及马达加斯加、危地马拉和其他地方的群体合作，他说：“与这些群体合作是一种莫大的荣誉与机遇。”参与研究的人一般会通过佩戴动作记录仪（Actiwatch）来记录睡眠模式，该设备近似于配备光线传感器的Fitbit智能手环。加州大学洛杉矶分校的演化生态学家和人类学家甘地·叶提什（Gandhi Yetish）也曾与哈扎部落、玻利维亚的齐曼部落（Tsimane）以及纳米比亚的桑部落合作，在2015年的一篇文章中，他评估了三个群体的睡眠，发现他们平均睡眠时间只有5.7到7.1小时*。

*译者注：Yetish, Gandhi, et al. “Natural sleep and its seasonal variations in three pre-industrial societies.” Current Biology 25.21 (2015): 2862-2868.

那么，与我们的灵长类亲属相比，人类似乎已经演化成所需睡眠时间更少的物种。在2018年的一项分析中*，萨姆森表明，我们通过缩短非快速眼动睡眠时间达到了这一点。快速眼动睡眠是与清醒梦最为相关的睡眠阶段，这意味着，假设其他灵长类也以相似的方式做梦，那么我们可能比它们在夜晚花更多时间做梦。此外，我们的睡眠时间也是灵活的。

为了构建人类睡眠如何演化的故事，萨姆森在2021年《人类学年鉴》（Annual Review of Anthropology）中提出了他的社会睡眠假说（social sleep hypothesis）**。他认为，人类睡眠的演化是一个与安全有关的故事，具体而言，即人数带来的安全。萨姆森说，时间灵活、快速眼动密集的短暂睡眠之所以演化出来，很可能是因为人类开始在地面上睡觉时受到捕食的威胁。并且他认为，安全地在地面上睡觉的另一个关键点是在群体内小睡。

*译者注：*Nunn, Charles L., and David R. Samson. “Sleep in a comparative context: investigating how human sleep differs from sleep in other primates.” American Journal of Physical Anthropology 166.3 (2018): 601-612. **Samson, David R. “The Human Sleep Paradox: The Unexpected Sleeping Habits of Homo sapiens.” Annual Review of Anthropology 50 (2021): 259-274.

萨姆森说：“我们应该将早期人类的营地和团体视为蜗牛壳。”人类群体可能共用了简单的住所，篝火能让人们温暖，驱赶昆虫，一些群体成员可以在其他人看守时睡觉。

萨姆森想象：“在这个安全的社会壳中，你可以随时回来打个盹。”（然而，对于当代非工业社会人群中打盹的普遍率，他和叶提什有分歧。萨姆森报告哈扎部落和马达加斯加的一个族群频繁打盹，叶提什则基于他自己的田野研究经验，称打盹并不频繁。）

萨姆森也认为，这些“睡眠壳”可能也促进了我们的先祖走出非洲、走向更寒冷的气候环境。因此，他认为睡眠是人类演化史中的一个至关重要的插曲。

人类像我们认为的那么特殊吗？

北爱尔兰贝尔法斯特女王大学（Queen’s University Belfast）的演化生态学家伊莎贝拉·卡佩里尼（Isabella Capellini）称，捕食威胁让人类比生活在树上的灵长类睡得更少是合理的。在2008年的一项研究中，她和同事们发现，平均而言，面临更高捕食风险的哺乳动物睡得更少*。

但卡佩里尼不确定人类睡眠是否像表面看起来那样与其他灵长类如此不同。她指出，灵长类睡眠的现有数据来源于圈养的动物，她说：“我们对动物野外的睡眠如何仍然所知甚少。”

因为压力，动物园或实验室里的动物可能比自然状态睡得更少。或者也可能睡得更多，卡佩里尼说，“只是因为它们那么无聊。”同时，标准的实验室条件（12小时光照、12小时黑暗）可能与动物在自然界中一年所经历的不相符。

在德国马克斯·普朗克鸟类研究所（the Max Planck Institute for Ornithology）研究鸟类睡眠的神经科学家尼尔斯·拉腾堡（Niels Rattenborg）同意，萨姆森对于人类睡眠演化的叙述很有趣。但他说：“我认为这极大地取决于我们是否准确测量了其他灵长类的睡眠。”

并且，也有理由怀疑我们并未准确测量。在2008年的一项研究中，拉腾堡和同事们给3只野生树獭佩戴了脑电图（EEG）设备，发现它们每天睡眠约9.5小时**，而针对圈养树獭的一项早期研究则记录了日均16小时的睡眠时长。

*译者注：*Capellini, Isabella, et al. “Phylogenetic analysis of the ecology and evolution of mammalian sleep.” Evolution: International Journal of Organic Evolution 62.7 (2008): 1764-1776. **Rattenborg, Niels C., et al. “Sleeping outside the box: electroencephalographic measures of sleep in sloths inhabiting a rainforest.” Biology letters 4.4 (2008): 402-405.

拥有更多野生动物的数据将有助于睡眠研究者。“但是这在技术上是有挑战的，”拉腾堡说，“尽管树獭很顺从，但我感觉灵长类会花很多时间尝试卸掉设备。”

如果科学家对灵长类动物在野外的睡眠有更清晰的认识，可能会发现人类睡眠并不像看上去那样异常地短。卡佩里尼说：“每当有人称人类在某些方面是特殊的，那么一旦我们开始拥有更多数据，我们就会意识到人类并没有那么特殊。”

炉边谈话

叶提什在小规模的社会中研究睡眠，曾与萨姆森合作进行研究。他说：“我的确认为，就像萨姆森描述的，社会睡眠是夜间保持安全的一种问题解决方式。”然而，他补充道：“我不认为这是唯一的解决方式。”

他指出，例如，齐曼人有时候会在房子上安装墙壁，这样就可以在无人看守的情况下提供一些安全保障。此外，叶提什曾让参与研究的人群在早上告诉他，他们在夜间具体听到了什么动物。夜晚大多数人会被声音吵醒，这也提供了另一层可能的保护。

不管有没有捕食威胁，群居睡觉也是小规模社会中人们白天生活方式的自然延伸，叶提什说：“在我看来，在这些群体中，人们几乎从来不会是孤身一人。”

叶提什描述了齐曼部落的寻常一夜：在白天忙于各种任务后，一个群体会聚集在火边烹饪食物。他们共同进食，然后夜晚在炉火边待着。渐渐地，儿童和母亲们离开去睡觉，而其他人依然醒着，聊天、讲故事。

因此，叶提什提出，古人类可能把一些睡眠时间用于在火堆旁分享信息和文化。他说：“你突然让这些黑暗的时间变得非常有益。”我们的祖先可能压缩了睡眠时间，因为在夜晚，他们有比休息更重要的事情可以做。

不满足的睡眠者

当然，我们睡多久和我们希望睡多久是不同的问题。萨姆斯和其他人询问哈扎部落的研究参与者，他们对自己的睡眠感觉如何。团队2017年的报告称，在37人中，35个人说他们睡得“刚好够”*。该研究中他们的平均睡眠时长是每晚6.25小时，但他们频繁醒来，需要有超过9个小时躺在床上，才能获得6.25小时的闭眼睡眠时间。

与之相反，2016年对芝加哥近500人的一项研究发现**，他们在床上的几乎所有时间都是睡着的，睡眠总时长至少和哈扎人差不多。然而，2020年针对美国成年人的一项调查表明***，接近87%的受访者说每周至少有一天他们感觉睡得不够。

*译者注：*Carnethon, Mercedes R., et al. “Disparities in sleep characteristics by race/ethnicity in a population-based sample: Chicago Area Sleep Study.” Sleep medicine 18 (2016): 50-55. **Hisler, Garrett C., and Jean M. Twenge. “Sleep characteristics of US adults before and during the COVID-19 pandemic.” Social Science & Medicine 276 (2021): 113849. ***Rattenborg, Niels C., et al. “Sleeping outside the box: electroencephalographic measures of sleep in sloths inhabiting a rainforest.” Biology letters 4.4 (2008): 402-405.

为什么不够？萨姆森和叶提什说，我们的睡眠问题可能和压力或昼夜节律紊乱有关，或者，萨姆森说，也许我们缺少了演化中一起睡觉的群体。当我们努力尝试入睡时，我们可能会经历演化模式和当今生活模式之间的不匹配。他说：“我们基本上是孤立的，这可能会影响我们的睡眠。”

萨姆森说，对于人类睡眠如何演化的更好的理解可以帮助人们休息得更好，或者帮助人们对自己已有的睡眠状况感觉更好。

他说：“很多北半球和西方国家的人喜欢认为自己的睡眠有问题。”但举个例子，也许失眠其实是过度警觉，是一种演化的超能力。“当我们的祖先在大草原上睡觉时，这可能真的非常具有适应性。”

叶提什说，研究小规模社会的睡眠已经“完全”改变了他自己的观点。

他说：“在西方，人们对睡眠有意识地投入大量精力和注意，而在这些环境中是不一样的。人们不是想睡够一定的时间，他们就是睡而已。”

作者：Elizabeth Preston | 排版：平原

译者：Xhaiden | 校对：玛雅蓝

编辑：山鸡 | 封面：Mercedes deBellard

原文：

定义“爱”

要想理解动物之爱，我们先要透彻地理解科学家如何定义和衡量人类之爱。“关于如何细分我们所谓的‘爱’，有很多不同的理论。”加州大学圣塔芭芭拉分校的心理学家比安卡·阿塞维多（Bianca Acevedo）说道。“一个被广泛接受的观点是，你可以把爱分为激情/浪漫之爱，以及友谊之爱”——即我们对兄弟姐妹、孩子、父母和朋友的情感。另一方面，浪漫之爱“是与一个特定的人结合的强烈渴望，而且不仅仅是身体上的结合，还有情感上的结合和认知上的结合。”她解释道。

动物界中充满了亲密关系的例子：我们的宠物显然很爱我们；大象似乎会哀悼死者。这些例子说明了动物也会建立情感联结，这与人类的友谊之爱并无不同。不过，还有些例子看上去更像浪漫之爱。比如，在信天翁的一生中——有时甚至超过60年——它们每年都会回到同一个伴侣身边。“它们一整年都在海上翱翔，然后每一年，它们会来到一个岛上，互相见面、互相问候，它们之间的一些仪式看起来真的像极了爱情。”来自荷兰乌得勒支大学的动物行为生物学家克劳迪娅·温克（Claudia Vinke）说，“如果你见到这些仪式，那你一定会说：’它们之间的情感肯定超越了依恋联结（attachment bond）。’”

从鸟类到甲虫，我们已经在很多动物中观察到了一夫一妻制（有些物种在性方面实行一夫一妻制，除了它们的伴侣之外，从不与其他个体交配；而另一些物种则是社会性一夫一妻制，这意味着它们可以享受一些乐趣，但就依恋行为而言，它们只有一个同生共死的伴侣）。至于哪些物种有一夫一妻制而哪些没有，并没有一个完美的规律，但这通常与这些物种繁衍的方式有关。譬如，如果一种动物的幼崽需要大量的照顾，那么父母共同帮忙抚养后代就是有利的——想想那些无助的小鸟，它们需要父亲或母亲日夜不停地喂食。共同养育后代带来的益处可能使这些物种演化出了一夫一妻制的交配制度。

在其他情况中，通向一夫一妻制的道路则更加曲折一些。

“在哺乳动物中，典型的制度是一只雄性与多只雌性交配。”来自康奈尔大学的行为神经科学家、心理学教授亚历山大·奥菲尔（Alexander Ophir）说道。但有些雌性哺乳动物的同一窝幼崽也可能有好几个父亲，比如大型猫科动物。奥菲尔说：“从雄性的视角来看，它们对此的反应是：’嗯，好吧，我会跟这个雌性保持关系，并让其他所有雄性远离。’”在这个情况下，雄性不妨帮助照顾后代，并选择一个它们“不讨厌在身边”的配偶。瞧，这可能就是哺乳动物爱情的演化机制。

奥菲尔指出，这种“坠入爱河”的行为在哺乳动物中较为罕见：“我们人类是拥有这种体验的奇怪哺乳动物之一。而人们是否实行一夫一妻制则取决于相应的文化。” 

度量爱情

爱的抽象性使我们很难在人类身上研究它，更不用说在动物身上研究了。至少对于人类，心理学家可以给被试者做问卷，评估他们情感的强烈程度。但除了自述的依恋情感之外，像阿塞维多这样的研究者还可以分析与爱相关的脑活动。通过功能性磁共振成像，科学家可以在人们观看伴侣的照片或想到与伴侣的共同经历时，测量他们脑部的血流。当人们想到他们的伴侣时，在杏仁核（大脑的情绪中心）以及与记忆、集中注意力相关的脑区会出现一连串活动。

此外，爱还有一些化学迹象，比如某些激素水平的增加。催产素（oxytocin）被称为“爱情激素”，但奥菲尔认为这并不完全正确。“像催产素和加压素（vasopressin）这样的激素调节着许多奖励回路，它们让你感觉很好。”他解释道。当一些“好事”发生在你身上时（比如在街上捡到5美元、吃糖或做爱），你的大脑也会通过让你感觉很好来奖励这些行为。这种化学刺激可以调节我们的行为。人们假设，这种行为调节使我们得出了“不仅交配的感觉很好，而且与这个特定的人交配的感觉特别好”的结论。”奥菲尔解释道，“这种看待爱情的方式十分乏味，但这可能就是爱情本质的一部分。”

科学家在动物中观察到了相似的生理反应，但我们不能确定这些反应是否与爱的感觉有关。不过，温克表示，我们同样也无法证明人类体验到的感情有多深刻：“我可以向你求证，但我无法证明我们的感觉是相同的。”

为什么我们需要理解动物的爱情

想象动物相爱的确是一件很甜蜜的事（去问问畅销儿童读物《探戈的三口之家》[And Tango Makes Three]的作者就知道了，这本书讲述了两只雄企鹅伴侣共同抚养一只小鸡的真实故事），不过对于保护濒危物种的科学家们而言，研究动物如何与配偶形成情感联结更是生死攸关的大事。

当科学家们为濒危动物制定育种计划时，他们“需要弄清楚如何让这些动物相爱，而这可比唤起Marvin Gaye*的情欲难多了。”华盛顿州立大学温哥华分校生物学副教授、非营利性组织PDX Wildlife负责人梅根·马丁（Meghan Martin）说道，“我们必须破解它们的性爱密码。”

*译者注：Marvin Gaye——美国歌手，因其作品Let’s Get it On而成为了“性爱”的象征。

马丁致力于帮助大熊猫繁衍；她形容自己的研究就像“给熊猫速配”。在实验设计中，她和她的团队搭建了一条“情人小道”，让一只雌性熊猫走进一条有潜在配偶的走廊。科学家们记录下熊猫的积极和消极行为，这些行为可以反映出哪些大熊猫被选择进行交配。

“通常的假设是，如果有机会与地球上最后一只同类交配（理论上这是正在发生的事），所有熊猫都会这么做。”马丁说，“但事实并不是这样。我见过一些物种在保护繁殖的环境中仍然差点灭绝。”因为研究者尝试让相互不感兴趣的动物交配。

“当动物面临越来越多的威胁，而我们不得不将它们作为保护群体时”，将配偶选择和依恋纳入考虑就变得愈发重要，马丁如是说，“爱对我们而言没那么简单，因此我们也不能指望动物的爱就很原始。”

作者：Kate Golembiewski | 封面：Johana Bojanini

译者：Mollie | 校对：Orange Soda | 编辑：Orange Soda 

原文：

我来奥斯洛布的目的并不是观察这种鰕虎鱼。我离开了珊瑚丛，向海岸游去，这时光线突然变得暗淡，并非由于云朵的遮挡，而是因为一条大鱼刚好从我头顶游过，它正是我此行的目的——鲸鲨，世界上最大的鱼类。成年鲸鲨的体重可达34吨，是我体重的三百多倍，是小小鰕虎鱼体重的8个数量级，实在令人惊叹，如此庞然大物也是我们地球村的一员。

一个多世纪以来，动物之间巨大的体型差异一直吸引着生物学家们。庞大的体型带来了许多生存优势，比如不易成为捕食者的盘中餐：一些品种的鰕虎鱼面对猎食者，鱼群规模每日减少6%，而鲸鲨往往能活几十年，甚至可以在虎鲨的攻击下幸存。此外，大型动物在繁殖上也可以投入更多：鰕虎鱼一生只能产下大约250个可发育成幼体的卵，而一只成年雌性鲸鲨一生可以生育几百只发育完全的鲨鱼幼崽，每只幼崽身长都超过半米。

体型带来的优势还远不止这些。大型温血动物更容易保持恒定的体温，因为它们的体表面积与体积比率更低。大型食草动物的肠道容积更大，肠内的发酵过程也因此更高效；发酵是消化吸收植物成分的必需步骤。所以，“大”有好处。

实际上，许多物种在演化过程中，都表现出体型显著增大的趋势，这种趋势被称为柯普定律（Cope’s rule），以19世纪美国古生物学家爱德华•德林克•柯普（Edward Drinker Cope）命名。该定律最突出的例证是恐龙的演化。恐龙起源于一种身长两米，生活在三叠纪中期（2.31亿年前）的爬行动物。虽然它个子本来就不小，但在随后的1.65亿年间，由它逐渐演化出了有史以来最大的陆地动物——泰坦巨龙（身长可达37米），以及有史以来最大的陆地食肉动物——霸王龙。

另一个惊人的例子是鲸目动物，比如鲸鱼和海豚。这些次生海洋哺乳动物¹的祖先于4800万年前生活在印度，被称为印多霍斯（ Indohyus），是一种猫一般大小的两栖杂食动物。在完全演化为水生动物的过程中，它们的体积显著增加：4100万年前的远古龙须鲸就已经有25米长。而在过去1000万年中，须鲸科的体型持续猛增，今天的蓝鲸已是史上最大的动物，成年蓝鲸身长可达30米，体重近200吨。

¹译者注：次生海洋动物是指那些祖先最初来自水生动物，并曾在陆地上生活数亿年，最终又从陆地重返海洋的一类动物。

既然大型动物有诸多生存优势，我们不免心生疑问：为什么依然存在那么多小型动物？部分原因在于，小型动物的演化速度更快。在最近与菲律宾大学的蒂莫西·金波（Timothy Quimpo）合作的理论研究中，我们将小型动物数量更为庞大（海中鰕虎鱼的数量远大于鲸鲨的数量）这一公认的事实与这样一种观点联系起来：更大的种群能以更快的速度产生新物种（术语叫“物种形成”）。因此，正当一些物种遵循柯普定律演化出更大的体型时，余下的小型动物正以种群数量优势成倍地演化出新的小型物种，使得小体型这一特征在生物界保持主流位置。

同样值得一提的是，相比于物理规律的严苛和不容例外，生物学中的“规律”和“定律”通常更为宽容。柯普定律就存在例外情况，因为大体型所带来的优势取决于生态环境和动物自身的解剖结构。例如，中生代的早期鸟类在演化过程中，其体型大小没有增加；一个众所周知的原因是鸟类体型越庞大，飞行就越困难。北美淡水鱼在演化过程中体型甚至有所变小，这可能是由于它们进入了较小的水域生活所致。

生态中另一个对较小体型有利的情况是大规模的生物灭绝。例如白垩纪末期的大灭绝，一般认为由6600万年前的一次陨石撞击造成。那次撞击使天空变暗，大气变冷，严重破坏了地球生态平衡。在这次大灭绝中，除了一些冷血的鳄鱼和海龟，没有任何超过25公斤的陆地动物能够幸存，恐龙就由此绝迹。

更早的一次大规模物种灭绝发生在2.5亿年前的二叠纪末期，地球上灭绝的动物物种比例达到了创纪录的水平。据估计，95%的海洋物种在大规模火山爆发彻底改变地球大气层后消失。随后的三叠纪初期，生物多样性锐减。二叠纪的陆生爬行动物已全军覆没，后者曾演化到和牛一样大。此时，陆地上主要居民的是像狗一样大小的有喙爬行动物——水龙兽（Lystrosaurs）。这种大型动物物种灭绝而中小型动物得以幸存的现象被称为“小型化效应”（Lilliput effect）。

很不幸，我们生活在智人造成大规模物种灭绝的时代，对大规模灭绝的研究已不只是为了满足学术上的兴趣，也具有更为现实的意义。自从人类离开了起源地非洲，我们已经造成了太多物种灭绝的惨案，先是狩猎时代的猎杀，后有农耕社会对环境的大规模改造。自两百年前的工业革命以来，化石燃料的大量使用甚至改变了地球的大气组成，诱发全球气候变化，进而破坏了无数物种的生存环境。至于这些由人类主导的生态改变是否已经达到前五次的生物大灭绝的剧烈程度，生物学家们还未有定论，但可以肯定的是人类对生态环境的影响深远。

为了反映人类对生态影响的严重性，有学者提出使用“人类世”（Anthropocene）一词来形容目前的地质学年代。在“人类世”，“巨型动物”（体重超过25公斤的动物）无论走到哪里都遭受着智人的摧残：北美的巨型地懒和澳洲大如马匹的袋熊灭绝，我们的史前祖先很可能是主要原因。如今，持续的捕猎和对环境的人为改造所产生的生态压力，对大型动物的影响要多过小型动物。大海牛（Steller’s sea cow）的灭绝就是一个惨痛的例子。大海牛以前生活在北冰洋与大西洋交界，是儒艮的近亲。自1741年被发现，直到它们被猎杀殆尽，惨遭灭绝，不过短短27年。

翻译：崔雯雯；校对：陈小树；编辑：小葵花