在稀树草原般的景观中狩猎可能为大脑进化注入了喷气式燃料。

有没有想过像人类这样的陆地动物是如何进化成比它们的水生祖先更聪明的？你可以感谢你所行走的这片土地。西北大学(Northwest University)的研究人员最近发现，复杂的景观-点缀着树木、灌木、巨石和小圆丘-可能有助于陆生生物进化出比它们的水生祖先更高的智力。

与辽阔的空旷相比，土地上充斥着障碍和闭塞。通过为猎物提供藏身的空间，为捕食者提供偷袭的掩护，陆地上可能的栖息地可能有助于为其中许多动物制定规划策略-而不是基于习性的策略。

但研究人员发现，规划并没有让我们的祖先在所有的景观中占据上风。研究人员的模拟显示，捕食者的感知存在着金发碧眼的障碍--不是太少也不是太多--在这一点上，规划的优势确实闪耀着光芒。在开阔的土地等简单的景观或茂密的丛林等拥挤的景观中，没有任何优势。

领导这项研究的西北大学的马尔科姆·麦克弗(Malcolm MacIver)问道，所有动物--无论是在陆地上还是在水中--都有同样长的进化时间，那么为什么陆地动物的聪明程度最高呢？我们的研究表明，这不仅仅关乎头脑中的东西，也关乎环境中的东西。

而且，不，海豚和鲸鱼不属于智力较低的海洋生物。两者都是最近(从进化上讲)回到水中的。

这是MacIver进行的一系列研究中最新的一项，这些研究提出了计划能力是如何进化的理论。在与西北大学神经生物学教授丹·董贝克(Dan Dombeck)正在进行的后续研究中，麦克伊弗将通过在机器人可重构环境中对小动物进行实验来检验这项计算研究产生的预测。

麦克弗是西北大学麦考密克工程学院的生物医学教授和温伯格艺术与科学学院的神经生物学教授。MacIver实验室的博士生乌古尔坎·穆根(Uurcan Mugan)是这篇论文的第一作者。

在之前的工作中，麦克弗表明，当3.85亿年前动物开始入侵陆地时，它们获得了比在水中看得更远100倍的能力。麦克弗假设，作为捕食者或猎物，在能够看到更远的背景下，可能需要的不仅仅是在空旷的开阔水域中狩猎。然而，这项新研究的超级计算机模拟(在一台个人电脑上进行了35年的计算)显示，尽管更远的视野对于优势规划是必要的，但这还不够。取而代之的是，只有将长远的视野和景观与开阔区域和更密集的植被地带相结合，才能在规划方面取得明显的胜利。

麦克弗说：我们推测，搬到陆地上对大脑的进化倾注了喷气燃料，因为这可能有利于最困难的认知操作：展望未来。这可以解释为什么我们可以出去吃海鲜，但是海鲜不能为我们出去。

为了验证这一假设，MacIver和他的团队开发了计算模拟来测试在两种不同的决策策略下被捕食者积极猎杀的猎物的存活率：基于习惯的(自动的，比如输入你已经记住的密码)和基于计划的(想象几个场景并选择最好的一个)。研究小组创造了一个简单、开放的世界，没有视觉障碍来模拟一个水生世界。然后，他们添加不同密度的物体来模拟陆地。

麦克弗说，在定义复杂认知时，我们区分了基于习惯的行动和计划。习惯的重要之处在于它是不灵活的，不依赖于结果。这就是为什么您在更改旧密码后仍要输入一段时间的原因。在计划时，你必须想象不同的未来，选择最好的潜在结果。

在研究中考察的简单的水生和陆地环境中，无论是使用基于习惯的行动的猎物，还是那些有计划能力的猎物，存活率都很低。高度拥挤的环境也是如此，比如珊瑚礁和茂密的热带雨林。

麦克弗说，在那些简单、开放或高度拥挤的环境中，规划没有任何好处。在开阔的水上环境中，你只需要朝相反的方向奔跑，并抱着最好的希望。而在高度拥挤的环境中，只有几条路可走，而且你无法制定战略，因为你看不到很远。在这样的环境下，我们发现计划并不能提高你的生存机会。

然而，当成片的植被和地形点缀着类似于稀树大草原的广阔开阔区域时，模拟表明，与基于习惯的运动相比，规划会带来巨大的生存回报。因为计划增加了生存的机会，进化会选择大脑回路，让动物想象未来的场景，评估它们，然后制定一个场景。

MacIver说，在斑驳的景观中，透明和不透明的空间区域和远程视野相互作用，这意味着你的动作可以向对手隐藏或暴露你的存在。"；Terra Firma变成了一个棋盘。每一个动作，你都有机会展开一项战略。

有趣的是，他指出，当我们在近700万年前与黑猩猩一起脱离树上的生活时，大脑大小迅速增加了四倍，古生态学研究指出，我们入侵了斑驳的景观，类似于我们研究中强调的那些，是战略思维的最大回报。更多信息：具有长视觉范围的空间规划有利于在复杂的自然环境中逃避视觉捕食者，"；自然通讯(Nature Communications(。电话：10.1038/s4146720-16102-1