2021-03-13 12:21

有争议的假说假设,当我们捕食较小的猎物时,人类的大脑会变大

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在260万年前至11700年前的更新世期间,人类及其近亲的大脑都在发育。

现在,来自特拉维夫大学(Tel Aviv University)的科学家们对其原因提出了一个新的假设:随着陆地上最大的动物消失,科学家们提出,人类的大脑必须发育,才能捕食更小、更快的猎物。

这一假说认为,早期人类专门捕杀体型最大的动物,如大象,因为它们提供了充足的脂肪食物。当这些动物的数量减少时,拥有更大大脑的人类(据推测,他们拥有更大的脑力)更善于适应和捕捉较小的猎物,这使得有大脑的动物生存得更好。 

最终,成年人类的大脑从200万年前的平均40立方英寸(650立方厘米)扩展到1万年前农业革命的顶峰时期的大约92立方英寸(1500立方厘米)。

这一假说也解释了为什么在农业开始后,大脑的体积会略微缩小到约80立方英寸(1300立方厘米):多余的组织不再需要来最大化狩猎成功。

这个新的假设与人类起源研究的趋势相反。现在,该领域的许多学者认为,人类大脑的成长是对许多小压力的反应,而不是对一个大压力的反应。

但特拉维夫大学的考古学家Miki Ben-Dor和Ran Barkai认为,环境的一个重大变化可以提供更好的解释。

巴凯在给《生活科学》(Live Science)的一封电子邮件中写道:“我们认为,猎物体积的减少不仅是大脑扩张的统一解释,也是人类生物学和文化的许多其他转变的统一解释。我们认为,这为这些变化提供了一个很好的激励。”

“(研究人类起源的学者)不习惯寻找一种单一的解释来涵盖适应性的多样性。我们认为,现在是时候改变想法了。”

大猎物,大脑在生长

人类大脑的发育在进化上是显著的,因为大脑是一个昂贵的器官。的 智人大脑在休息时消耗身体20%的氧气,尽管它只占身体重量的2%。如今,人类大脑的平均重量为2.98磅。(1352克),远远超过了我们现存的近亲黑猩猩0.85磅(384克)的大脑。

巴凯和本多的假设基于人类祖先的概念,从 能人和峰值 直立人在更新世早期,它们是食肉动物的专家,捕杀非洲最大最慢的猎物。

研究人员在3月5日发表在《杂志》上的一篇论文中指出,这是巨型食草动物 体质人类学年鉴与觅食植物或跟踪较小的猎物相比,它们更省力地提供了充足的卡路里和营养。巴凯和本多说,现代人比其他灵长类动物更善于消化脂肪,而人类的生理机能,包括胃酸和肠道设计,都表明人类适应了吃肥肉。

在《华尔街日报》2月19日发表的另一篇论文中 第四纪研究人员认为,人类的工具和生活方式与从大型猎物到小型猎物的转变是一致的。

例如,在巴凯在非洲的田野调查中,他发现 直立人到处散落着大象骨头的地方,这些骨头在20万到40万年前消失在后来的地方。本多在给《生活科学》杂志的一封电子邮件中写道,在这些较近的地点,人类祖先似乎主要以休闲鹿为食。 

总的来说,巨型食草动物的体重超过2200磅。(1000公斤)大约在460万年前开始在整个非洲减少,食草动物超过770磅。研究人员在他们的论文中写道,大约在100万年前(350千克)就开始减少。

目前还不清楚是什么导致了这种下降,但可能是气候变化、人类狩猎,或者两者兼而有之。随着体型最大、速度最慢、脂肪最丰富的动物从陆地上消失,人类将被迫转向体型较小的动物。

研究人员认为,这种转变会给人类大脑带来进化压力,使其变得更大,因为狩猎小型动物会更加复杂,因为较小的猎物更难追踪和捕捉。 

这些不断发育的大脑可以解释更新世时期的许多行为变化。捕猎小型舰队猎物的猎人可能需要发展语言和复杂的社会结构,以成功地传达猎物的位置并协调跟踪它。

如果能更好地控制火,人类祖先就能从较小的动物身上提取尽可能多的热量,包括从它们的骨头中提取油脂和油脂。根据巴凯和本多的说法,工具和武器技术必须要进步,才能允许猎人猎杀和穿戴小型猎物。

一个模糊的过去

然而,古人类学家、位于华盛顿特区的史密森学会人类起源项目负责人理查德·波茨(Richard Potts)说,关于人类大脑进化的单一假设在过去并不成立。波茨没有参与这项研究。

关于新假说的很多论点都有争论。

例如,波茨告诉《生活科学》杂志,尚不清楚早期人类是否猎杀大型食草动物。在一些遗址,大型哺乳动物的骨头上有人类留下的痕迹,但没有人知道是人类杀死了这些动物还是吃掉了它们。

Potts说,研究人员有时也会使用某个时期的论点,而这些论点可能不适用于更早的时间和地点。

例如,有证据表明,生活在40万年前欧洲的尼安德特人偏爱大型猎物,这在植物稀缺的冬季对他们的近亲很有帮助。但同样的情况在几十万年前或一百万年前的非洲热带地区可能并不成立,Potts说。

说到大脑,大小并不代表一切。更复杂的是,大脑的形状在更新世时也进化了,一些人类的亲戚,比如 弗洛里斯人距今约6万至10万年前生活在现在的印度尼西亚,它们的大脑体积较小。 弗洛瑞斯人尽管它的大脑很小,却能猎杀小型大象和大型啮齿动物。

人类及其亲属经历这种大脑扩张的时期,人们知之甚少,几乎没有化石记录可以继续下去。

例如,有可能三个或四个网站坚决追溯到300000至400000年前在非洲,当然是有关人类和他们的祖先,古人类学家约翰·霍克斯说,威斯康辛大学麦迪逊分校的他并没有参与这项研究,并对其结论持怀疑态度。

在更新世的过程中,人类的族谱是复杂的,有许多分支,大脑大小的增长也不是线性的。霍克斯告诉《生活科学》杂志,大型动物数量的减少也并非如此。

霍克斯告诉《生活科学》杂志说:“他们勾勒出了一幅巨型食草动物数量减少而大脑数量增加的画面,如果你用望远镜观察的话,这看起来有点像真的。”“但实际上,如果你看两边的细节,大脑大小更复杂,大型食草动物更复杂,我们不可能在它们之间画出直接的关系。”

然而,霍克斯说,这篇论文确实提请人们注意这样一个事实,即人类物种可能确实在更新世时期捕猎大型哺乳动物。

化石遗址存在着一种反对保护大型哺乳动物的自然偏见,因为人类猎人或食腐动物不会把整头大象拖回营地;它们会切下一袋袋的肉,这样就不会在它们的家园留下古生物学家和考古学家们享用盛宴的证据。

“我敢肯定,我们将越来越多地讨论大型食草动物在人类生存过程中扮演的角色,以及它们对我们成为人类是否重要?”霍克斯说。 

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本文最初由《生活科学》杂志发表。在这里阅读原文。