現(xiàn)代人類大腦組織最近才出現(xiàn)
來自德國萊比錫馬克斯普朗克進化人類學研究所的研究人員揭示了現(xiàn)代人類典型的球狀大腦形狀是如何以及何時進化的。他們根據(jù)智人化石中顱內大小和形狀的變化進行的分析表明,腦組織和可能的腦功能在我們的物種內逐漸進化,并且最近才意外地達到了現(xiàn)代條件。
我們自己物種的進化歷史可以追溯到約30萬年前Jebel Irhoud(摩洛哥)的化石。去年萊比錫馬克斯普朗克進化人類學研究所人類進化系的研究人員對這些化石進行了分析,被各種印刷和在線媒體評為2017年最重要的科學故事之一。與來自Florisbad(南非,26萬年)和Omo Kibish(埃塞俄比亞)的顱骨一起發(fā)展至195,000年前,Jebel Irhoud化石記錄了非洲大陸智人的早期進化階段。他們的臉和牙齒看起來很現(xiàn)代,但是他們的細長的腦袋似乎比較古老的人類和尼安德特人更古老。相比之下,它是一個球狀的腦膜炎,
在Science Advances上發(fā)表的一篇新論文中,同一研究小組的成員現(xiàn)在揭示了關于智人腦發(fā)育的其他令人驚訝的發(fā)現(xiàn)。古人類學家Simon Neubauer,Jean-Jacques Hublin和Philipp Gunz使用微型計算機斷層掃描來創(chuàng)建內部骨性腦膜的虛擬印記,即所謂的內窺鏡,其近似于大腦的大小和形狀。他們使用最先進的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來分析各種化石和現(xiàn)今人類的內分泌物。
頂葉和小腦的進化
Neubauer及其同事記錄了智人的逐漸變化,從細長的顱內形狀到更為球狀的形狀。這個過程的兩個特點突出:頂葉和小腦鼓脹。頂葉大腦區(qū)域涉及方向,注意力,刺激感知,感知運動轉換基礎規(guī)劃,視覺空間整合,圖像,自我意識,工作和長期記憶,數(shù)字處理和工具使用。小腦不僅與運動相關的功能相關,如運動和平衡的協(xié)調,還與空間處理,工作記憶,語言,社會認知和情感處理有關。
根據(jù)他們的地質年齡,發(fā)現(xiàn)智人化石具有越來越多的現(xiàn)代顱內形狀。只有35,000年以下的化石顯示出與現(xiàn)今人類相同的球狀形狀,這表明現(xiàn)代大腦組織在10萬到35000年前的某個時間內進化。重要的是,這些形狀的變化與大腦尺寸無關 - 顱內體積大約為1,400毫升,甚至來自Jebel Irhoud的最古老的智人化石也在當前大腦尺寸的變化范圍內。“大腦可以說是使我們成為人類的能力最重要的器官,”紐鮑爾說。但是現(xiàn)代人類的大腦形狀并沒有建立在我們物種的起源以及顱骨形態(tài)的其他關鍵特征。Neubauer補充說:“
早期大腦發(fā)育的進化變化
在今天的人類中,腦膜的特征性球狀形狀在出生時的幾個月內發(fā)展。Philipp Gunz解釋說,“人類內部形態(tài)的演變表明早期大腦發(fā)育的進化變化- 神經(jīng)布線和認知發(fā)展的關鍵時期。”因此,研究人員認為,早期大腦發(fā)育的進化變化是人類認知進化的關鍵。萊比錫馬克斯普朗克研究所人類進化系的共同作者兼主任Jean-Jacques Hublin說:“現(xiàn)代人類大腦形狀的逐漸演變似乎與從考古記錄中看到的行為現(xiàn)代性的逐漸出現(xiàn)相似。 “。
這項新發(fā)現(xiàn)與最近的基因研究結果一致,這些研究表明,自智人和尼安德特人之間的人口分裂以來,我們血統(tǒng)中與大腦發(fā)育有關的基因發(fā)生了變化。它們增加了積累的考古學和古人類學證據(jù),證明智人是一種具有深深的非洲根源和行為現(xiàn)代性,大腦組織和潛在腦功能的長期漸變的進化物種。
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