雷丁大學和達勒姆大學科學家的最新研究表明，在 700 萬年的古人類進化過程中，腦化（即大腦相對大小的增加）源於個體物種內部的增加。
現代人類、尼安德塔人和人類家譜上的其他近親進化出更大的大腦，速度比早期物種快得多。圖片來源：SINC / José Antonio Peñas。
「人類演化過程中最明顯的演化變化之一，與我們獨特的認知和行為特徵密切相關的是大腦尺寸的增加，」主要作者托馬斯·普舍爾博士和他的同事說。
“人類進化過程中的腦化長期以來一直存在爭議，一些研究比較了不同物種的古人類顱骨容量，以提出影響古人類大腦大小變化的可能的適應性機制。”
“有些人主張隨著時間的推移逐步增長，而另一些人則提出快速增長然後停滯的間斷平衡。”
“其他研究支持這兩種模型的結合，而另一些研究則聲稱它們無法區分。”
在他們的新研究中，作者收集了有史以來最大的跨越 700 萬年的古人類化石數據集，並使用先進的計算和統計方法來解釋化石記錄中的空白。
這些創新方法提供了迄今為止關於大腦大小如何隨時間演變的最全面的觀點。
「這項研究徹底改變了我們對人類大腦如何進化的理解，」該研究的合著者克里斯·文迪蒂教授說。
“以前人們認為，不同物種之間的大腦尺寸會急劇增加，就像最新計算機模型之間的新升級一樣。”
“相反，我們的研究表明，數百萬年來，每個物種都在發生穩定、增量的‘軟體更新’。”
這項研究挑戰了一些舊觀念，即一些物種，如尼安德特人，是一成不變且無法適應的，而是強調漸進和持續的變化是大腦尺寸進化背後的驅動力。
「重大的演化變化並不總是需要戲劇性的事件，」普舍爾博士說。
“隨著時間的推移，它們可以通過小的、漸進的改進來實現，就像我們今天學習和適應的方式一樣。”
研究人員還發現了一個驚人的模式：雖然體型較大的物種通常有較大的大腦，但在個別物種內觀察到的變異並不總是與體型相關。
因此，在長達數百萬年的漫長進化時間尺度上，大腦尺寸的演變是由與個體物種內觀察到的不同因素決定的，這凸顯了大腦尺寸進化壓力的複雜性。
「人類為什麼以及如何進化出大大腦是人類進化的一個核心問題，」該研究的合著者喬安娜·貝克博士說。
“透過研究數百萬年來不同物種的大腦和身體大小，我們發現，我們標誌性的大大腦主要源於個體物種內部的逐漸變化。”
這學習發表於 2024 年 11 月 26 日美國國家科學院院刊。
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托馬斯·A·普舍爾等人。 2024 年。美國國家科學院院刊121（49）：e2409542121； DOI：10.1073/pnas.2409542121
