Moderne mensachtige hersenen kunnen ongeveer 1,7 miljoen jaar geleden in een evolutionaire sprint zijn ontstaan
Hersenen van vroege mensen (geïllustreerd in blauw) zijn mogelijk geëvolueerd van een meer aapachtige versie (links) die te zien is in een exemplaar uit Dmanisi, Georgia, naar de modernere mensachtige versie (rechts) uit Sangiran, Indonesië, tussen 1,7 miljoen en 1,5 miljoen jaar. geleden.
Zelfs nadat oude mensen hun eerste stappen uit Afrika hadden gezet, hadden ze misschien nog steeds onverwacht hersens die meer op die van mensapen lijken dan moderne mensen, suggereert een nieuwe studie.
Wetenschappers dachten al decennia lang dat de moderne menselijke organisatie van hersenstructuren zich kort na de menselijke afstamming ontwikkelde Homo ontstond ongeveer 2,8 miljoen jaar geleden (SN: 3/4/15). Maar een analyse van gefossiliseerde menselijke schedels die afdrukken bevatten van de hersenen die ze ooit vasthielden, suggereert dat een dergelijke hersenontwikkeling veel later heeft plaatsgevonden. Mogelijk zijn er modernistische hersenen ontstaan in een evolutionaire sprint die ongeveer 1,7 miljoen jaar geleden begon, rapporteren onderzoekers in de 9 april Wetenschap.
Wat de moderne mens het meest onderscheidt van onze naaste verwanten, de mensapen, zijn hoogstwaarschijnlijk onze hersenen. Om meer te weten te komen over hoe het moderne menselijke brein evolueerde, analyseerden de onderzoekers replica’s van het ingewikkelde buitenoppervlak van de hersenen, opnieuw gemaakt van de oudst bekende fossielen om de binnenoppervlakken van vroege menselijke schedels te behouden. De 1,77 miljoen tot 1,85 miljoen jaar oude fossielen zijn afkomstig van de archeologische vindplaats Dmanisi in het moderne Georgië en werden vergeleken met botten uit Afrika en Zuidoost-Azië, variërend van ongeveer 2 miljoen tot 70.000 jaar oud.
De wetenschappers concentreerden zich op de frontale kwabben van de hersenen, die verband houden met complexe mentale taken zoals het maken van gereedschappen en taal. Vroeg Homo uit Dmanisi en Afrika behield blijkbaar nog steeds een grote aapachtige organisatie van de frontale kwab 1,8 miljoen jaar geleden, “een miljoen jaar later dan eerder werd gedacht”, zegt paleoantropoloog Philipp Gunz van het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie in Leipzig, Duitsland , die niet hebben deelgenomen aan dit onderzoek.
Deze bevindingen onthullen dat vroege mensen mogelijk relatief primitieve hersenen hadden, zelfs nadat ze zich ongeveer 2,1 miljoen jaar geleden voor het eerst uit Afrika begonnen te verspreiden (SN: 7/11/18). Moderne mensen begonnen ongeveer 210.000 jaar geleden van het continent te migreren (SN: 7/10/19). Toch is het essentieel om de mentale vermogens van vroege mensen niet te onderschatten, zegt Marcia Ponce de León, een paleoantropoloog aan de Universiteit van Zürich. “Deze mensen waagden zich uit Afrika, produceerden een verscheidenheid aan gereedschappen, exploiteerden dierlijke bronnen en zorgden voor bejaarden, zoals we weten van de site van Dmanisi”, zegt ze.
Zij en collega’s ontdekten dat de moderne mensachtige hersenorganisatie ongeveer 1,5 miljoen tot 1,7 miljoen jaar geleden in Afrika begon te verschijnen. “Ik weet niets van iemand anders, maar ik heb net een grote interesse ontwikkeld om al het mogelijke te leren over wat mensachtigen aan het doen waren tijdens [those] 200.000 jaar ”die deze schijnbare hersenverandering veroorzaakten, zegt paleoantropoloog Dean Falk van de Florida State University in Tallahassee, die niet aan het onderzoek deelnam.
De wetenschappers ontdekten ook dat mensachtigen met moderne mensachtige hersenen kort na 1,5 miljoen jaar geleden in Zuidoost-Azië verschenen, wat duidt op een andere verspreiding vanuit Afrika, los van de eerste migratie ongeveer 2,1 miljoen jaar geleden, zegt Ponce de León. Het blijft onzeker of deze tweede golf is gefuseerd met of vervangen door de eerdere groepen, constateren de onderzoekers.
Veel blijft controversieel over het reconstrueren van de organisatie van oude hersenen uit schedels, waarschuwt paleoantropoloog Bernard Wood van de George Washington University in Washington DC, die niet aan deze studie deelnam. Het kan bijvoorbeeld een uitdaging zijn om af te leiden hoe de binnenkant van fossiele hersenpanelen hobbels en groeven op het hersenoppervlak weerspiegelde, of wat de gevolgen van een dergelijke hersenorganisatie zouden kunnen hebben gehad op de hersenfunctie (SN: 1/4/20; SN: 25-4-17). “Ik denk dat dit slechts het begin is van discussies over wat dit betekent, en niet het einde”, zegt Wood.
Toekomstig onderzoek kan onderzoeken welke evolutionaire druk de opkomst van de moderne mensachtige hersenorganisatie zou kunnen hebben veroorzaakt. Uiteindelijk zou dergelijk onderzoek kunnen onthullen hoe reorganisatie van de hersenen verband houdt met de evolutie van taal en symbolisch denken, zegt studieauteur Christoph Zollikofer, een paleoantropoloog aan de Universiteit van Zürich.
Maar misschien was er geen dergelijke druk, “en deze reorganisatie was een bijproduct van veranderingen op andere gebieden”, zegt paleoantropoloog Amélie Beaudet van de Universiteit van Cambridge, die schreef een beoordeling van deze studie voor 9 april Wetenschap. De enige manier om deze vraag te beantwoorden ‘zou zijn om meer fossielen te bestuderen uit de tijdsperiode variërend tussen de vroegste menselijke vertegenwoordigers 2,8 miljoen jaar geleden en Homo na 1,8 miljoen jaar geleden en om de contexten te reconstrueren waarin ze leefden en evolueerden. “
