长久以来科学家一直怀疑拥有较大的脑容量是要付出演化代价的——现在他们首次公布了支持这种假说的实验证据，该证据来自于他们培育的脑容量更大的虹鳉（Poecilia reticulata，俗称孔雀鱼）。

　　一支瑞典的研究团队发现，可以将普通虹鳉（jiāng）进行选育和杂交，进而培育出脑容量更大的（或更小）的虹鳉——准确的说比普通虹鳉的脑容量大了9.3%。不过这些脑容量大的虹鳉的肠道更短、后代数量更少。

　　这个发现与“高能耗组织假说”相一致，即脑与其他器官之间的能耗需求呈现出一种权衡关系。例如，人类脑容量与体型大小的比率要比其他灵长类动物高很多。我们所摄入能量的20%都供给了仅占体重2%的大脑。而相比之下，我们用于消化的能量就变少了。

　　一些演化生物学家推测，由于人类的远古祖先改为采食更易消化的食物，进而消化系统富余的能量就被脑部利用。不过这项假说主要基于对现有物种脑容量和肠道长短的对比研究。而且一些相关研究则被解读为是不支持“高能耗组织假说”的。

　　瑞典乌普萨拉大学的尼克拉·科尔姆（Niclas Kolm）及其同事采用人工演化（即选择育种）方式动态展示了组织能耗之间的权衡关系。他们的研究成果已发布在《当代生物学》（Current Biology）杂志网站上。

　　实验人员对48只虹鳉进行了水下算术能力测试。研究者通过这种方式来确定虹鳉的认知能力是否随着脑容量的增大而增强。结果发现脑容量更大的虹鳉更善于识别几何图形的数量。研究者在一些门上绘制了不同数量的几何图形，门上至少有 4 个几何符号时，门后有食物。只要识别出几何图形的多少，这些虹鳉就能知道食物藏在哪个门的后面。

　　不过，在肠道长短方面，脑容量更大的鱼，尤其是雄性，肠道更短（脑容量大的雄性虹鳉，其肠道比普通虹鳉短20%，而雌性则短 8%）。此外，脑容量大的虹鳉，其后代数量也比正常虹鳉少19%。这个结果表明脑容量大与繁殖数量少存在一定的关系——研究人员注意到灵长类和鲸类动物都有这个特征。

　　尽管原始数据似乎验证了高能耗组织假说，但是科尔姆及其同事却未能发现这种权衡关系的遗传学机理。因此他们还不清楚虹鳉究竟是肠道先变短还是脑容量先增加的。

　　“我们所观察到的演化的顺序是虹鳉脑容量先增加，肠道后变短，” 科尔姆在回给NBC新闻的电子邮件中这样写道。“不过与此同时，我们并不能理所当然地认为出现相反的结果是不可能的。要想证实这一点还有待继续实验。目前我们能够给出的谨慎结论是：我们发现了一种可能的新演化方向，选育脑容量大的虹鳉可能会‘强迫’其肠道缩短。”

　　虹鳉繁殖问题的分析结果也和上文的解释相同。科尔姆表示，他的团队认为研究结果支持“脑容量变大的演化代价是繁殖能力的减退”这一观点。

　　科尔姆承认：“这似乎表明脑容量大的个体反而更不适应环境。从演化的角度来讲，这好像是违背直觉的；但这里有必要强调一下，在实验中我们没有对虹鳉的选育施加其他选择压力，如逃避捕食者、寻找食物、争夺配偶等等。这些在自然条件下都会发生。因此，总的来说脑容量增大对野外生存可能是有好处的，至少在一些情况下是这样。在此类情况下，即便繁殖力较差，脑容量较大的个体仍然不会被淘汰。”

　　这些瑞典的科学家正在规划新一轮的实验。这次他们将会观察脑容量大（和更小）的虹鳉是如何在更加接近野外条件的环境下演化的。