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人類大腦16萬年來在大小上沒有太大的變化
2022-08-04 11:53:04   來源:化石網   評論:0 點擊:

16萬年前兒童和成人顱骨的數字復原圖 圖片來源:蘇黎世大學(化石網整理)據中國科學報(徐銳):幾十萬年來,人類的大腦體積似乎沒有太大變化,但形狀卻有所改變。8月1日,一項發表于美國《國家科學院院刊》的


16萬年前兒童和成人顱骨的數字復原圖   圖片來源:蘇黎世大學

(化石網整理)據中國科學報(徐銳):幾十萬年來,人類的大腦體積似乎沒有太大變化,但形狀卻有所改變。8月1日,一項發表于美國《國家科學院院刊》的研究發現,在過去16萬年中,人類顱骨的物理變化可能由飲食和生活方式改變引起的面部變化所驅動,而非此前認為的由大腦本身的進化所引起。
 
人類的“腦殼”自20萬年前到現在,在大小上沒有太大的變化,但形狀卻有很大的不同——隨著時間的推移,大腦變得更圓了。
 
此前的一些假設認為,這種變化是由人類行為變化,如工具和藝術的發展,導致大腦形狀發生變化,進而導致保護它的顱骨也產生了變化。但支持上述假設的化石證據稀少,且顱骨變化有許多因素在起作用,例如,一個擁有大臉的頭骨容納一個體積大的大腦很簡單,但對小臉的頭骨來說,可能事情就復雜了。
 
為了研究人類顱骨轉變背后的原因,瑞士蘇黎世大學的Christoph Zollikofer和同事對在埃塞俄比亞和以色列發現的50個早期人類頭骨進行了數字修復,其中包括智人、直立人和尼安德特人的頭骨化石,并將它們進行了比較。然后,研究人員將化石的3D模型與125個現代人類頭骨標本進行了比較。
 
該研究首次將早期現代人中兒童和成年人的大腦頭骨進行了比較,從而使研究人員摸清了大腦在人類頭骨進化中的作用。
 
研究小組驚訝地發現,雖然16萬年前智人兒童頭骨的大小和比例在很大程度上與今天兒童的頭骨相當,但那時的成年人頭骨與現代成年人頭骨明顯不同,前者面部更長,特征更明顯。
 
人臉在20歲前一直在生長,而人類在6歲時大腦的大小就已經達到成人大腦的95%左右。
 
Zollikofer說,如果幾乎完全發育的化石兒童大腦與如今的兒童相似,但成人化石的頭骨卻完全不同,那么,我們可以排除大腦導致頭骨形狀產生顯著變化的可能性。
 
“如果不是大腦推動了這種變化,我們必須考慮其他因素,比如呼吸、進食或運動方式。”Zollikofer說。
 
于是,研究人員謹慎地假設,飲食變化或對氧氣需求的減少可能是導致頭骨產生變化的原因。
 
現代人的臉比祖先要小得多,且有細微的凹陷。研究表明,大約1.2萬年前,當狩獵采集者開始進入農耕生活并食用較細軟的食物時,這種變化加快了,這可能是因為咀嚼食物時頭骨的負荷減少了。
 
英國自然歷史博物館的Chris Stringer認為,研究人員謹慎地對待上述假設是正確的,因為幾乎沒有證據表明人類在石器時代中期和晚期發生了重大的飲食變化。因此,在許多可能的原因中,隨著人類胸腔變小,肺活量減少,氧氣攝入減少導致頭骨變化的可能性更大。(原標題:人類大腦16萬年幾乎未變)
 
 
相關報道:現代人的臉為何比祖先小很多
 
(化石網整理)據據參考消息網:英國《新科學家》周刊網站8月1日報道,一項研究發現,在過去16萬年里,人類顱骨的物理變化可能是由飲食和生活方式變化——而非先前認為的大腦自身的進化——導致的面部改變推動的。
 
報道說,20萬年前的早期現代人的顱骨與今天人類的顱骨在大小方面沒有多少不同,但其形狀有很大差異,暗示隨著時間的推移,大腦變得更圓了。
 
占主導地位的假說認為,人類行為的變化——比如工具和藝術的發展——導致智人大腦的形狀發生改變,并進而導致保護大腦的顱骨發生改變。
 
但這方面的化石證據很少,并且有許多相互作用的力量在發揮影響。例如,如果有著一張大臉的頭骨容納一個較大的腦,這比較好說,但人類的臉越變越小,這就讓問題變得復雜了。
 
為了研究顱骨改變的原因,瑞士蘇黎世大學的克里斯托夫·佐利科費爾及其同事通過數字方式復原了在埃塞俄比亞和以色列發現的50個古人類頭骨,其中包括智人、直立人和尼安德特人的標本,以便作比較。然后,研究人員將這些化石的3D模型與125個現代人類標本進行了比較。
 
首次將早期現代人類兒童的顱骨與成人相比較,使研究人員能夠單獨考慮大腦在顱骨進化中的作用。
 
該研究小組驚訝地發現,盡管16萬年前智人兒童頭骨的大小和比例與今天的幼兒大致相當,但成年人的頭骨與現代成年人的頭骨看上去截然不同,他們的臉長得多,各種特征更明顯。
 
人臉到20歲左右還會繼續生長,但到6歲時,人腦已達到其成年規模的大約95%。
 
佐利科費爾說,如果說這些古代兒童——擁有接近完全發育的大腦——與今天的孩子相似,但成年人的頭骨卻截然不同,那么我們可以排除大腦在形狀上發生重大變化的可能性。“如果不是大腦在推動這種改變,我們必須尋找其他因素,比如呼吸、飲食或活動。”
 
研究人員謹慎地假設,飲食的變化或對氧氣需求的減少可能是原因。
 
現代人類的臉比祖先的臉要小很多,并有著更精細的凹陷。研究顯示,當狩獵采集者在大約1.2萬年前變成農耕者,并開始食用較為柔軟的食物,這一改變的速度加快了,原因可能是顱骨因為咀嚼而承受的壓力降低了。
 
英國自然歷史博物館的克里斯·斯特林格說,這些人在提出假說時保持謹慎是對的。
 
他說,在這些變化出現的歷史時期,幾乎沒有證據表明,人類的飲食發生了重大變化。在眾多可能的原因中,氧氣攝入量的減少更有可能造成這些改變,因為人類的胸腔和肺活量已經變小。
 
相關報道:過去16萬年 人臉“悄悄在改變”
 
(化石網整理)據科技日報(劉霞):瑞士科學家在最新一期《美國國家科學院院刊》上發表論文指出,他們對化石進行分析后發現,過去16萬年中,人類頭蓋骨的物理變化可能由飲食和生活方式改變引起的臉部變化所致,而非像以前認為的那樣由大腦本身的進化引起。
 
此前的研究發現,可以追溯到20萬年前的早期人類頭蓋骨(腦殼)的大小與現在人類的頭蓋骨沒有太大差異,但形狀很不一樣——隨著時間的推移,大腦變得更圓了。主流觀點認為,工具和藝術等的發展,導致智人大腦形狀發生變化,進而導致保護大腦的頭骨發生變化,但這方面的化石證據稀少。
 
為研究腦殼變化背后的原因,蘇黎世大學團隊對在埃塞俄比亞和以色列發現的包括智人、直立人和尼安德特人在內的50個人的頭骨進行了數字修復,并將這些頭骨的3D模型與125個現代人類的頭骨樣本進行了比較。
 
他們驚訝地發現,雖然16萬年前兒童頭骨的大小和比例在很大程度上與今天的兒童相當,但16萬年前成人頭骨的大小和比例與現代成年人看起來明顯不同,后者臉更長且輪廓更清晰。
 
研究表明,大約1.2萬年前,當人類從狩獵采集者“變身”為農業專家并食用較軟食物后,這種變化加快了,這可能是因為咀嚼時顱骨承受的負荷減少了。此外,隨著人類的胸腔變小,肺活量減少,氧氣攝入減少,人臉也可能發生變化。

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