雷丁大学和达勒姆大学科学家的最新研究表明，在 700 万年的古人类进化过程中，脑化（即大脑相对大小的增加）源于个体物种内部的增加。
现代人类、尼安德特人和人类家谱上的其他近亲进化出更大的大脑，速度比早期物种快得多。图片来源：SINC / José Antonio Peñas。
“人类进化过程中最明显的进化变化之一，与我们独特的认知和行为特征密切相关的是大脑尺寸的增加，”主要作者托马斯·普舍尔博士和他的同事说。
“人类进化过程中的脑化长期以来一直存在争议，一些研究比较了不同物种的古人类颅骨容量，以提出影响古人类大脑大小变化的可能的适应性机制。”
“一些人主张随着时间的推移逐步增长，而另一些人则提出快速增长然后停滞的间断平衡。”
“其他研究支持这两种模型的结合，而另一些研究则声称它们无法区分。”
在他们的新研究中，作者收集了有史以来最大的跨越 700 万年的古人类化石数据集，并使用先进的计算和统计方法来解释化石记录中的空白。
这些创新方法提供了迄今为止关于大脑大小如何随时间演变的最全面的观点。
“这项研究彻底改变了我们对人类大脑如何进化的理解，”该研究的合著者克里斯·文迪蒂教授说。
“以前人们认为，不同物种之间的大脑尺寸会急剧增加，就像最新计算机模型之间的新升级一样。”
“相反，我们的研究表明，数百万年来，每个物种都在发生稳定、增量的‘软件更新’。”
这项研究挑战了一些旧观念，即一些物种，如尼安德特人，是一成不变且无法适应的，而是强调渐进和持续的变化是大脑尺寸进化背后的驱动力。
“重大的进化变化并不总是需要戏剧性的事件，”普舍尔博士说。
“随着时间的推移，它们可以通过小的、渐进的改进来实现，就像我们今天学习和适应的方式一样。”
研究人员还发现了一个惊人的模式：虽然体型较大的物种通常有更大的大脑，但在个体物种内观察到的变异并不总是与体型相关。
因此，在长达数百万年的漫长进化时间尺度上，大脑尺寸的演变是由与个体物种内观察到的不同因素决定的，这凸显了大脑尺寸进化压力的复杂性。
“人类为什么以及如何进化出大大脑是人类进化的一个核心问题，”该研究的合著者乔安娜·贝克博士说。
“通过研究数百万年来不同物种的大脑和身体大小，我们发现，我们标志性的大大脑主要源于个体物种内部的逐渐变化。”
这学习发表于 2024 年 11 月 26 日美国国家科学院院刊。
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托马斯·A·普舍尔等人。 2024 年。人类大脑尺寸的增加是由于物种内的脑化而出现的。美国国家科学院院刊121（49）：e2409542121； DOI：10.1073/pnas.2409542121
