“人类远古亲戚”的大脑,似人又似猩猩

辽宁盘锦网 2019-04-25

“人类远古亲戚”的大脑,似人又似猩猩

“小脚”的原始头骨照片及其大脑颅腔虚拟图

科学家首次对被称为“小脚”的化石的大脑进行颅腔重建,发现其大脑结合了类人猿和人类大脑的特征。

14年前,来自南非威特沃特斯兰德大学的Ronald Clarke教授从斯特克方丹洞穴中发掘出一具名为“小脚”的南方古猿化石,它是人类的一个远古亲戚。威特沃特斯兰德大学的研究人员Amélie Beaudet和Sterkfontein团队通过显微CT扫描化石,对其大脑颅腔模型进行提取、描述和分析。扫描结果显示了大脑及其血管在颅骨上留下的印记,以及大脑的形状。分析表明,这个人类远古亲戚的大脑很小,其大脑特征不仅与现代人类相似,还与亲缘关系接近于我们人类祖先的现存黑猩猩相似。研究结果发表在《人类进化杂志》的“小脚”系列论文中。

Beaudet说:“由于很多化石记录残缺不全,我们重建远古人类大脑特征的能力受到限制。但“小脚”的大脑颅腔保存得非常完好,相对完整,我们可以比以往任何时候都能更好地探索人类自己的起源。”

“小脚”的大脑颅腔显示,其大脑是不对称的,有一个明显的左侧枕叶。而大脑不对称是脑功能侧化的必要条件,通常发生在人类和现存猿类身上,也发生在其他较年轻的古人类身上。因此,“小脚”向我们展示了这种大脑不对称在很早的时候(367万年前)就存在了,这也支持了古人类和其他类人猿的最后一个共同祖先可能也存在这种大脑不对称的说法。

虽然“小脚”的大脑结构与现代人类相似,但其它一些关键区域却与现代人类有所不同,比如扩大的视觉皮层和减少的顶叶联系皮层。这表明“小脚”的大脑可能有一些特征更接近于现存黑猩猩的祖先。Beaudet说:“在人类进化过程中,我们知道人类大脑中视觉皮层的减少与顶叶皮层的扩大有关,且顶叶皮层是一个关键的大脑区域,负责感觉处理和感觉运动整合。相反,‘小脚’却有一个很大的视觉皮层,它更像黑猩猩而不是人类。”

Beaudet和同事将“小脚”的大脑颅腔与其它10种南非古人类的大脑颅腔进行比较,这些古人类的历史可以追溯到300万至150万年前。他们对“小脚”颅内容积的初步估算发现,“小脚”的颅内容积处于南方古猿颅内容积范围的底端,这与它的大年龄以及它在其他东非早期南方古猿化石中的地位相符。

这项研究还表明,南方古猿的血管系统比之前认为的更为复杂,这就对当时大脑的新陈代谢提出了新的问题。这可能与先前的假说一致,即南方古猿的颅内血管系统比地质上更年轻的傍人属更接近于现代人。

“这就意味着,即使“小脚”的大脑与现代人类不同,它的血管系统允许血液流动(携带氧气),并控制大脑中的温度,这两个能够进化成为大而复杂的大脑的基本条件在当时就已经存在了。”Beaudet说。

考虑到“小脚”的地质年龄已经超过300万年,对其大脑的研究表明,随着时间的推移,更年轻的古人类在特定的大脑区域中进化出了更复杂的结构,这可能是为了应对260万年前不断减少的封闭栖息地和日益增加的环境压力。Beaudet说:“这样的环境变化也有可能推动更复杂的社会互动,而这是受大脑结构驱动的。”

编译:小罗 审稿:西莫 责编:唐林芳

期刊来源: 《人类进化杂志》

原文链接: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/12/181218115137.htm

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