新浪科技综合|三千年前,人类大脑为何神秘变小?解开谜团的线索来自蚂蚁
▎药明康德内容团队编辑
大脑是人体中最复杂的器官 。 在我们近600万年的进化史中 , 人脑体积几乎翻了4倍 。 然而之前的研究发现 , 人类脑容量在历史上缩小过 。 到底是什么导致的人脑缩小?这些变化是何时又为什么发生的?一直以来都是困扰人类学家的一大谜团 。
【新浪科技综合|三千年前,人类大脑为何神秘变小?解开谜团的线索来自蚂蚁】近日 , 科学家们通过观察蚂蚁模型提出了这样的假设:人类大脑进化的模式受到集体智慧(collective intelligence)的影响 。 换句话说 , 信息高度共享的社会与高效分工 , 使人脑为了节省代谢成本 , 从而缩小了体积 。
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“今日关于人类的一个令人惊讶的事实是 , 与更新世(258.8万-1.17万年前)祖先的大脑相比 , 我们的大脑更小 。 然而我们并不知道 , 人类的大脑为什么后来会神秘地缩小体积 。 ”该论文共同作者、来自达特茅斯学院(Dartmouth College)的Jeremy DeSilva博士解释道 。
为了解开这个谜团 , 一支整合了生物人类学家、行为生态学家和进化神经生物学家的跨学科研究团队 , 开始着手探索人类的大脑进化史 。
首先 , 研究人员对985个化石和现代人颅盖骨的数据集进行了变点分析 。 研究人员发现 , 古人类的大脑在在200万年和150年前更新世期间的两个时间点 , 都曾发生增大 。 而在过去的10万年中 , 人脑体积一直保持稳定 , 直到3000年前突然缩小 。
科学家们进一步发现 , 人脑体积增加的时间 , 与考古记录中人类的早期进化和技术进步轨迹相吻合 。 例如 , 人脑增大的时期 , 人类获得了更好的饮食变化(如会使用火烹饪食物) , 以及更大的社群规模 。
那到底为什么后来人脑会神秘地缩小呢?
该论文共同作者、来自波士顿大学(Boston University)的James Traniello博士说道:“在我们复杂的进化史中 , 人类大脑的体积曾经迅速增大过 。 因此 , 3000年前人脑体积的缩小更显得出乎意料 。 ”
▲人类脑容量在进化过程中的几个变化点时间推断(图片来源:参考资料<1>)
蚂蚁成为了人类学家研究社会性在大脑进化中作用的关键模型 。 蚂蚁和人类的社会有所区别 , 但在很多重要方面十分相似 , 如群体规模、集体智力、劳动分工、以及食物生产(农业) , 这可以帮助科学家们理解影响人脑进化的潜在因素 。 因此 , 跨学科研究团队通过蚂蚁社会找到了线索 。
针对多种蚂蚁(Oecophylla织叶蚁、Atta切叶蚁或Formica普通花园蚁)的工蚁 , 研究人员通过它们的大脑大小、结构和能量使用的计算模型和模式进行了分析 , 发现大脑的体积大小 , 可能会选择性适应群体水平的认知和分工 。
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