Объем мозга древних людей был меньше чем у обезьян
Мозг древних людей мог быть похож на обезьяний
Мозг современного человека мог сформироваться в результате эволюции около 1,7 миллиона лет назад
На протяжении десятилетий ученые полагали, что организация структур мозга, как у современного человека, возникла примерно 2,8 миллиона лет назад. Но анализ окаменелых человеческих черепов, на которых сохранились отпечатки мозга, позволил предположить, что формирование мозга произошло намного позже.
Что отличает современных людей от наших ближайших ныне живущих родственников — человекообразных обезьян? Это мозг. Чтобы узнать больше о том, как эволюционировал современный человеческий мозг, исследователи проанализировали поверхность мозга, воссозданную по отпечаткам на окаменелостях возрастом от 1,77 до 1,85 миллиона лет. Эти черепа были найдены во время археологических раскопок Дманиси на территории современной Грузии. Их сравнивали с костями из Африки и Юго-Восточной Азии, возраст которых составляет от 2 млн до 70 000 лет.
Особое внимание ученые уделили лобным долям мозга, отвечающих за изготовление инструментов и язык. Люди из Дманиси и Африки имели обезьяноподобную организацию лобной доли 1,8 млн лет назад — на миллион лет меньше, чем считалось ранее, отметил палеоантрополог Филипп Гунц из Института Макса Планка в Лейпциге (Германия), который не принимал участие в этом исследовании.
Устройство мозга древнейших людей оказалось ближе к обезьяньему
Томографическая реконструкция черепов древних людей
M. Ponce de León and Ch. Zollikofer / University of Zurich
Международная группа ученых обнаружила, что устройство мозга, характерное для современного человека, с наибольшей вероятностью появилось в период с 1,7 по 1,5 миллиона лет назад в Африке, что значительно позже, чем считалось ранее. Помимо прочего это свидетельствует о том, что миграция наиболее древних представителей рода Homo за пределы континента-прародины происходила в несколько этапов, причем первыми колонистами были еще обладатели мозга «обезьяньего» типа. Отчет об исследовании опубликован в журнале Science.
Мозг человека и его ближайших родственников — больших человекообразных обезьян значительно отличается по размеру, форме и организации коры больших полушарий, особенно в области лобных долей, отвечающих за сложные когнитивные функции, такие как социальное сознание, использование инструментов и речь. Когда в ходе эволюции возникли такие изменения, остается предметом дебатов. Задача осложняется тем, что мозг не подвержен фоссилизации (окаменению). Поэтому изучать его особенности приходится по эндокранам — физическим или виртуальным слепкам внутренней поверхности фрагментов окаменевших черепных коробок. Их отпечатки соответствуют извилинам, бороздам и крупным сосудам мозга.
Ключевым признаком реорганизации лобных долей служит выпуклость (Broca’s cap, «колпак Брока») на латеральной лобно-глазничной поверхности эндокрана, которая у современных людей соответствует полям Бродмана 45 и 47, нижняя граница которых проходит по латеральной глазничной борозде. У человекообразных обезьян она представлена в основном полем Бродмана 44, ограниченной снизу лобно-глазничной бороздой. Мозг наиболее раннего (2,4–1,4 миллиона лет назад) представителя людей человека умелого (H. habilis) антрополог Филлип Тобиас (Phillip Tobias) в 1960-х годах счел человекоподобным, и эта гипотеза превалирует до сих пор. У непосредственных предков человека австралопитеков (Australopithecus) его обычно считают обезьяноподобным, однако такую точку зрения оспаривают многие исследователи. Таким образом, вопрос о времени эволюционного перехода к мозгу современного типа остается открытым.
Топографическая взаимосвязь структур на эндокранах больших человекообразных обезьян и людей
Marcia S. Ponce de León et al. / Science, 2021
Старший научный сотрудник Цюрихского университета Марсия Понсе де Леон (Marcia Ponce de León) с коллегами из Грузии, Израиля, Индонезии, США, Франции и Швейцарии провели компьютерную томографию, создали цифровые эндокраны и 3D-реконструкции более 300 черепов древних представителей рода Homo, современных людей и больших человекообразных обезьян. Окаменелости включали наиболее древнего человека, чьи останки были обнаружены вне Африки (в районе Дманиси в Грузии), возрастом 1,85–1,77 миллиона лет; различные черепа человека прямоходящего (H. erectus) из Юго-Восточной Азии, датированные 1,5 миллиона лет назад и позже, а также образцы из Африки, охватывающие весь указанный период.
Выяснилось, что по расположению «колпака Брока» и ряду других особенностей эндокраны черепов из Дманиси, а также современные им и более ранние африканские по структуре напоминают таковые человекообразных обезьян. Образцы из Африки возрастом 1,7–1,5 миллиона лет, относимые к человеку умелому (H. ergaster) и H. erectus, были как обезьяноподобными, так и человекоподобными. Черепа из Юго-Восточной Азии и африканские того же времени уже обладали четкими признаками современных человеческих.
Разница формы внутричерепного пространства у больших обезьян, древних и современных людей
Marcia S. Ponce de León et al. / Science, 2021
Естествознание.ру
Эволюция человека: этапы развития. Происхождение от первых предков
Человек — единственное животное, для которого собственное существование — загадка, требующая разрешения.
ПРОБЛЕМЫ ПРЯМОХОДЯЩИХ: ОБ ЭВОЛЮЦИИ ЧЕЛОВЕКА
Избитая фраза о том, что человек произошел от обезьяны, верна. Однако это произошло не так быстро, как нам хотелось бы. Процесс трансформации первобытного примата в Homo Sapiens занял миллионы лет. Так каким же он был, первый представитель человеческого рода и существовал ли он вообще?
ПЕРВЫЕ ШАГИ К ЧЕЛОВЕКУ. ПРИМАТЫ
Благодаря естественному отбору мы развили в себе способность к сопротивлению; мы не уступаем ни одной бактерии без упорной борьбы
Вымирание динозавров положило начало кайнозойской эре. Мелкие насекомоядные существа за короткий срок породили множество новых видов. Так появились прародители приматов, пращуров человека разумного. Считается, что они произошли от отряда плезиадаписовых. Эти звери больше походили на грызунов, чем на обезьян, но были приспособлены к жизни на деревьях.
Первым из настоящих приматов был архицебус, живший около 55 миллионов лет назад. Эта маленькая обезьянка размером 7 сантиметров весила всего 20-30 граммов. Архицебус питался насекомыми. Длинный хвост и хватательные конечности делали его хорошо приспособленным к жизни на деревьях. Этот древесный зверек породил две ветви приматов. Одна привела к долгопятам — маленьким ночным насекомоядным обезьянкам, другая — к обезьянообразным, к которым относится большинство современных обезьян и человек.
Первая из обезьянообразных — эосимия, жившая около 45 миллионов лет назад. Ее размер не превышал размера человеческой ладони.
Около 30 миллионов лет назад на Земле произошло похолодание, сопровождавшееся очередным массовым вымиранием. Приматам удалось выжить лишь в областях с жарким климатом. В это же время часть обезьян мигрировала в Южную Америку и разделилась на широконосых и узконосых. Ученым удалось обнаружить нескольких предков современных обезьян (саадания, проконсул и дриопитек) и человека.
Примерно 10 миллионов лет назад на Земле вновь похолодало, а климат стал суше. Площадь лесов сократилась, а обширные пространства заняли саванны. Дриопитекам, населявшим эти места, поневоле пришлось слезть с деревьев и перейти к жизни на открытых пространствах. Около 6-7 миллионов лет назад появился сахелантроп — первое прямоходящее существо, жившее в Африке.
Примерно 4,4 миллиона лет назад возникли ардипитеки. Они были прямоходящими существами, жили по большей мере в лесу и были всеядными. Средний рост ардипитека достигал 120 сантиметров, а вес — 50 килограммов.
Следующим звеном эволюции, ведущим к человеку, стали австралопитеки. Они имели рост от одного до полутора метров и вес до 55 килограммов. Около 3 миллионов лет назад австралопитеки разделились на несколько ветвей, одна из которых привела к людям, а другая впоследствии вымерла.
Сходство между ДНК обезьяны и человека составляет около 90%.
ЭТАПЫ И ЗВЕНЬЯ ЭВОЛЮЦИИ ЧЕЛОВЕКА
В пещерные времена люди не знали дипломатии и говорили то, что думали. Позже они научатся ловко прятать свои мысли и побуждения, хотя желания и цели у них останутся те же.
Дмитрий Емец. Звездолет из каменного века
И все-таки, откуда на планете Земля взялся человек? При всем разнообразии точек зрения на антропогенез, подавляющее большинство ученых придерживается эволюционной теории. Она, в отличие от остальных, подтверждается рядом археологических и биологических данных. Рассмотрим этапы эволюции человека с этой точки зрения:
Бросание предметов было важнейшей частью существования наших далеких предков. Наши плечи и торс «заточены» под броски камней и копий, они умеют вовремя накапливать и освобождать энергию. Без умения метать камни и копья первобытные люди могли не выжить.
Версии: Почему мозг неандертальца был больше
Неандерталец и кроманьонец жили в одном природном ландшафте совместно в течение 50-24 тыс. лет. Неандертальцы вымерли, а сапиенсы остались.
У древнего человека размеры мозга составляли 1600-1800 см3. Средний объем современного человека составляет 1400 см3. И в итоге было потеряно 250 см3 за 25 тыс. лет, что очень существенно. Объясняется это социальной природой современного человека, и тем, что многое на себя берет социум из тех функций, которые выполнял в прошлом индивид.
Череп неандертальца справа
Но, такое рассуждение нельзя признать очевидным. Во-первых, социальные отношения существовали всегда на всех стадиях эволюции человека, следовательно, должны были структурно реализоваться в развитии мозга ещё на стадии низших обезьян. Во вторых, социальные отношения только усложнялись, а, следовательно, должен усложняться мозг, который якобы их обслуживает. В третьих, может быть, такое снижение размеров мозга указывает на банальную деградацию некоторых структур мозга, развитых у наших достопочтенных предков, из-за ненадобности современному человеку?
Попробую описать гипотезу, объясняющую эволюцию наших мозгов. Начнем с того древнего человека, который ещё не умел пользоваться различными приспособлениями, а только приступил к их освоению. Каждый из нас проходит этот сложный период своей жизни от 1 года до 4 лет. В этот момент размеры мозга, отнесенные к размеру тела, самые большие. В процессе развития приобретаются умения использовать разнообразные предметы, и постепенно соотношение размеров мозга и тела изменяется в сторону тела. Нам кажется это естественно, так как все происходит в период роста тела.
Дальнейшее развитие сопровождалось изобретением более совершенных орудий труда и вооружения (копий и наконечников для них), использование огня для изготовления инструментов и приготовления пищи привело к деградации части мозга, ответственного за борьбу с хищниками голыми руками, ночного бдения, поиска пищи, которую можно употреблять без применения огня.
Так как изобретения влияли на мозг комплексно по многим параметрам одновременно, то общий эффект оказался столь существенным (250 см3). Если предположить, что деградация мозга связана с этапами изобретений, которые брали на себя часть функций, компенсируемых ранее сложным поведением человека, то современная компьютеризация замещает вычислительные способности человека и в комплексе многие другие функции. Следуя логики гипотезы замещения, пройдет 2-3 поколения и человек потеряет ещё 200 г мозгов и приблизится к Homo erectus, от которого он произошел. Успехов вам!
Почему мозг человека меньше мозга неандертальца
Почему объем мозга современного человека меньше, чем у неандертальца.
Таким образом, можно констатировать факт, что костенковцы-кроманьонцы освоили абстрактное мышление. Ведь для того, чтобы изобразить на скале образ или вырезать из кости фигурку животного, необходимо было этот схематичный абстрактный образ сначала сформировать в голове.
Освоение нашими предками абстрактного мышления позволило оптимизировать хранение информации. Как это происходит? Поясню на следующем примере.
Похожие явления мы наблюдаем сейчас в информационных технологиях. Развитие вычислительной техники сначала идет по пути увеличения количества вычислительных модулей и модулей памяти. Затем инженеры и конструкторы ЭВМ упираются в проблемы с габаритами и энергопотреблением, после чего, как правило, следует революционное решение, позоляющее снизить и то и другое. Размеры и энергопотребление компьютеров неуклонно снижаются, а вычислительные возможности растут. Компьюторы становятся умнее. Чемпион мира по шахматам сейчас проигрывает компьютору.
Эволюция мозга человека долгое время, на протяжении 3 млн. лет, шла по пути наращивания объема мозга, пока не уперлась в те же габаритные и энергетические проблемы, что и современные компьютеры. Содержание большого мозга стало непосильным бременем для организма. Необходимо было найти новый способ увеличения ума. И такой способ геномом человека был найден. Этот способ заключался в установлении дополнительных нервных связей, обеспечивающих связь между понятиями. А сами понятия при этом способе хранения стали менее конкретными, более абстрактными, что и позволило сократить объем памяти, занятый хранением этих понятий и, соответственно, позволило сократить объем мозга. При этом у современного человека в строении черепа исчезли неандерталоидные признаки, появление которых, возможно, и было вызвано необходимостью разместить в объеме черепа огромный мозг.