腦部增大是人類演化的必然方向嗎,“小腦子”納勒迪人表示不同意

腦部增大是人類演化的必然方向嗎,“小腦子”納勒迪人表示不同意

圖說:在納勒迪人頭骨化石的內部表面,我們可以找到他們的大腦留下的痕跡。儘管他們的大腦只有人腦的三分之一大,但仍然具有令人驚訝的人類特徵。

最近幾年被發現的古人類納勒迪人(Homo naledi)可能有一個尺寸比較小的大腦,但正是這一點給學界帶來了衝擊。美國哥倫比亞大學教授拉爾夫·霍洛威(Ralph Holloway)和包括南非約翰內斯堡的威特沃特斯蘭德大學的研究人員在內的合作者們,在《美國國家科學院院刊》上發表了一項新的研究。這項研究的內容是納勒迪人的大腦溝回留在其頭骨化石上的印記,或者說建立了納勒迪人的顱腔模型。參與研究的科學家們驚奇地發現,納勒迪人小小的大腦擁有鮮明的屬於人類的特徵。

長期以來,人們曾經認為,大腦不斷變得更大、更復雜是人類演化的必由之路;但現在,對納勒迪人大腦結構的研究,進一步動搖了這種觀念。

2013年,威特沃特斯蘭德大學的李·博格(Lee Berger)教授和他的團隊,在被譽為“人類搖籃”的“明日之星”洞穴地帶,發現了納勒迪人的化石。這是古人類研究領域最大的發現之一,也被認為是21世紀最為重要的古人類學發現之一。

2017,地質學家證明這一物種生存於距今23.6萬年至33.5萬年前的非洲南部,這可能與現代人類首次出現在非洲的時間重疊。這項研究結果給科學家帶來了新的謎團,因為科學家們曾經一直認為,在這個距離今天不太久遠的時間點上,非洲只有智人(現代人)這一種人類。那麼,納勒迪人是如何與大腦尺寸是其3倍的智人共存的?新的研究表明,相比於大腦的尺寸,大腦的形狀和結構是納勒迪人得以擁有智慧生物行為的更具決定性的因素。

研究者們通過至少來自5個成年個體的化石材料,包括一個不尋常的顱骨碎片以及一些頭蓋骨殘片,拼出了納勒迪人的大腦的形狀,其中一件化石材料清晰地反映了大腦左額葉的溝回。“這是我窮盡一生在等待的研究材料。”研究論文的第一作者霍洛威說。

納勒迪人額葉的解剖結構與人類相似,與猿非常不同。納勒迪人並不孤單。我們人類的其他成員,從直立人(Homo erectus)到能人(Homo habilis),再到擁有小小腦子、暱稱為“現實版霍比特人”的弗洛里斯人(Homo floresiensis),都有著和現代人類近似的額葉特徵。但是人類的早期“親戚”,比如南方古猿非洲種(Australopithecus africanus),額葉的形狀則更類似於猿。因此可以說,這項大腦結構的變化,是從猿到人的關鍵。霍洛威的合作者肖恩·赫斯特(Shawn Hurst)說,現在猜測納勒迪人是否具有用語言交流的能力還為時過早,但如今人類的語言能力有賴於這個大腦區域。

相比於南方古猿等更為原始的人類“親戚”,納勒迪人的大腦後部也顯示出了更接近於現代人類的特徵。人腦通常是不對稱的,左半球相對於右半球會有所前移。研究團隊在一個最完整的納勒迪人顱骨殘片中發現了這種不對稱現象。他們還發現,在大腦皮層的後部,視覺區相對較小,或者說佔比要低於黑猩猩的視覺區在它們的大腦皮層中的佔比。這是另一種更接近於人類的腦部特徵。

納勒迪人的尺寸比較小的大腦,對人類大腦的演化提出了新的問題。體積比較大的大腦對人類祖先來說是昂貴的,一些物種可能用更豐富的飲食、狩獵和採集並重以及更長的童年來支付大腦發育所需的營養。但這些情況似乎並沒有發生在納勒迪人身上。納勒迪人已經擁有很適合製作工具的手、(代表著直立行走的)更長的腿,和今天的人類相差不大的腳;他們的牙齒也表明他們食用高質量的食物。

擁有結構類似人腦的大腦,可能意味著納勒迪人會與人類擁有一些相近的行為,儘管他們的大腦要小得多。納勒迪人的發現者李·博格也是論文的共同作者,他認為,納勒迪人小而複雜的大腦,將對非洲古人類學的研究產生重大影響。人們曾經認為,複雜的石器一定是由現代人類製造的;納勒迪人在非洲南部被發現,而在他們生活的時代和地點,中石器時代的“工業”出現了。也許我們認為的人類演化的脈絡,從一開始就是錯的。


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