Warum sind menschliche Gehirne So groß?


Es gibt viele Möglichkeiten um zu versuchen zu erklären, warum menschliche Gehirne sind heute so groß im Vergleich zu denen der frühen Menschen, aber die Hauptursache möglicherweise sozialen Wettbewerb, schlägt neue Forschung.

Aber mit mehreren konkurrierenden Ideen, das Problem bleibt eine Angelegenheit der Debatte.

Im Vergleich zu fast allen anderen Tieren, sind menschliche Gehirne größer als prozentualer Anteil des Körpergewichts. Und seit der Entstehung der ersten Arten unserer Gattung Homo (Homo Habilis) etwa 2 Millionen Jahren vor, das menschliche Gehirn hat sich verdoppelt. Und im Vergleich zu früheren Vorfahren, wie z. B. Australopithecinen, die 4 Millionen auf 2 Millionen Jahren, lebten unsere Gehirne sind drei Mal so groß. Seit Jahren haben Wissenschaftler gefragt, was für diesen Anstieg verantwortlich sein könnten.

Die drei wichtigsten Hypothesen konzentrierten sich auf den Klimawandel, die Anforderungen von Ökologie und sozialen Wettbewerb. Eine neue statistische Analyse von Daten über 175 fossilen Schädeln unterstützt diese Hypothese.

Hinter der Hypothesen

Die Klima-Idee schlägt vor, dass der Umgang mit wechselhaftem Wetter und großen Klimaverschiebungen können die Fähigkeit unserer Vorfahren, vorauszudenken und bereiten für diese Veränderungen der Umwelt, was wiederum zu einem größeren geführt, mehr kognitiv adept Gehirn gestiegen.

Die Ökologie-Hypothese besagt, dass, wie unsere Vorfahren vom Äquator entfernt migriert, sie Umweltveränderungen, wie weniger Nahrung und andere Ressourcen begegnet. "So haben Sie ein wenig mehr klug, um es herauszufinden, werden", sagte David Geary, Professor an der University of Missouri. Auch könnte weniger Parasiten-Exposition eine Rolle in das Zeug zu einem größeren Gehirn gespielt. Wenn Ihr Körper Parasiten bekämpft, Kurbeln es sein Immunsystem, die Kalorien, die gegangen sein könnte verbraucht, um die Entwicklung des Gehirns zu steigern. Da gibt es weniger Parasiten weiter vom Äquator entfernt, hätte Migration von Norden oder Süden bedeuten können, dass unsere Vorgänger mehr Gelegenheit hatte, ein größeres Gehirn wachsen, weil ihre Körper nicht so viele Krankheitserreger kämpften.

Zu guter Letzt glaube andere Forscher, dass sozialer Wettbewerb um knappe Ressourcen Größe des Gehirns beeinflusst. Populationen wachsen, mehr Menschen für die gleiche Anzahl von Ressourcen bestreiten, das Denken geht. Diejenigen mit einem höheren sozialen Status, wer "ein wenig schlauer sind als andere Leute" haben mehr Zugang zu Nahrungsmitteln und anderen Gütern, und ihre Nachkommen haben eine höhere Wahrscheinlichkeit des Überlebens, Geary sagte. Diejenigen, die nicht so sozial geschickt werden, sterben treibt die durchschnittliche soziale "Fitness" des Konzerns. "Es ist diese Art von Prozess, dass Wettbewerb innerhalb einer Spezies, Status, um die Kontrolle über Ressourcen, Zyklen, die immer und immer wieder durch mehrere Generationen, das ist ein Prozess, der einfach eine sehr, sehr schnelle Zunahme der Größe des Gehirns erklären konnte," sagte Geary.

Mit einem Gewicht von Optionen

Um zu prüfen, welche Hypothese ist wahrscheinlicher, Geary und Doktorand Drew Bailey analysierten Daten von 175 Schädel Fossilien – von Menschen und unsere Vorfahren – dahin zurück, irgendwann vor 10.000 bis 2 Millionen Jahren.

Das Team schaute auf mehreren Faktoren ab, wie alten die Fossilien einschließlich waren, wo sie gefunden wurden, was die Temperatur war und wie viel die Temperatur variiert die Zeit, die Gattung Homo gelebt und das Niveau der Parasiten in der Umgebung. Sie schaute auch die Bevölkerungsdichte der Region zur Messung sozialer Wettbewerb, "davon aus, dass mehr Fossilien desto wahrscheinlicher betrug die Einwohnerzahl größer, Sie finden in einem bestimmten Bereich zu einem bestimmten Zeitpunkt", sagte Geary.

Sie verwendet dann eine statistische Analyse testen alle Variablen auf einmal zu sehen, wie gut sie Gehirngröße vorausgesagt. "Mit Abstand die beste Prädiktor Bevölkerungsdichte," meinte Geary. "Und in der Tat, es schien, dass es sehr wenig Veränderung in Größe des Gehirns in unserer Stichprobe von fossilen Schädeln bis wir eine bestimmte Bevölkerungsgröße getroffen. Sobald diese Bevölkerungsdichte getroffen wurde, gab es eine sehr schnelle Zunahme der Größe des Gehirns", sagte er.

Alle Variablen zusammen konnten die Forscher "zu trennen, welche Variablen wirklich wichtig sind und welche Variablen korreliert werden können, aus anderen Gründen" hinzugefügt Geary. Während die Klimavariablen doch erheblich waren, war ihre Bedeutung viel geringer als die Dichte der Bevölkerung, sagte er. Die Ergebnisse wurden in der März-Ausgabe 2009 der Zeitschrift Human Natureveröffentlicht.

Fragen Verweilen

Die sozialen Wettbewerb-Hypothese "klingt gut," sagte Ralph Holloway, Anthropologe an der Columbia University, der menschlichen Gehirnentwicklung studiert. Aber er fügt hinzu: "Wie würden Sie jemals gehen zum testen, die wirklich mit" harte "Daten?"

Er weist darauf hin, dass die spärlichen Schädel-Daten "Sie sagen nichts über die Unterschiede in der Bevölkerung für Homo Erectus, oder die Unterschiede in den Bevölkerungen der Neandertaler nicht." Zum Beispiel die Anzahl der Homo Erectus forschungsrelevante, die in Afrika, Asien, Indonesien und Teilen Europas ist weniger als 25 gefunden wurden, und repräsentieren die Bevölkerung über Hunderttausende von Jahren, sagte er.

"Sie können nicht einmal wissen die Streuung innerhalb einer Gruppe geschweige denn sicher sein Unterschiede zwischen Gruppen," sagte Holloway. Größere Schädel würde als erfolgreich angesehen werden, sondern "wie Sie wäre in der Lage zu zeigen, dass diese im Wettbewerb waren?"

Holloway ist jedoch die Forschung unterstützt. "Ich denke, das sind tolle Ideen, die wirklich ein wenig verfolgt werden sollte etwas mehr," sagte er.

Alternative Hypothesen

Holloway hat eine andere Hypothese für das, wie unser Gehirn so groß habe. Er denkt, vielleicht erhöhte Schwangerschaft Zeit im Mutterleib oder erhöhte Abhängigkeit von Kindern an Erwachsenen eine Rolle gespielte haben könnte. Schwangerschaft oder Abhängigkeit länger "mehr soziale Zusammenarbeit und kognitive Raffinesse seitens der Eltern erfordert hätte," sagte er. Männchen und Weibchen wäre nötig, um ihre sozialen Rollen auf ergänzende Weise zu helfen, das Kind zu pflegen zu unterscheiden. Die höhere Ebene der Erkenntnis benötigt, um diese Aufgaben zu erfüllen hätte zu einer Zunahme der Größe des Gehirns führen können.

Noch sehen andere Hypothesen Ernährung als ein Faktor. Einige Forscher glauben, dass Diäten, die reich an Fischen und Schalentieren unserer Vorfahren mit den richtigen Nährstoffen gegeben haben könnte, sie brauchten, um ein großes Gehirn wachsen.

Und eine weitere Idee ist, dass eine verminderte Rate des Zelltods mehr Nervenzellen im Gehirn synthetisiert werden, erlaubt haben, kann zu größeren Birnen.

Letztlich keine Theorie absolut bewiesen werden kann, und die spärliche Fossilaufzeichnung macht es schwer, Hypothesen zu testen. "Wenn Sie eine Generation als, lassen Sie uns sagen, 20 Jahre berechnen, und Sie wissen, dass jede Gruppe hat eine minimale Zucht Größe haben, dann ist die Anzahl von Fossilien, die wir haben, die Hominiden Evolution zeigt etwa 0,000001 Prozent," sagte Holloway. "Also ehrlich gesagt, ich meine, alle Hypothesen gut aussehen."

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