от австралопитеков до кроманьонцев, Здоровье
Существуют два способа заглянуть в прошлое высшей нервной деятельности предков человека — гоминид (приматов и человекообразных обезьян): использовав данные об эндокранах (слепках внутренней полости черепа) ископаемых форм и данные о возрастных изменениях головного мозга современного человека.
Известный психолог Жан Пиаже на XVIII Международном конгрессе психологов в Москве в 1966 г. заметил, сколь большую ясность в понимание онтогенеза психики человека внесла бы возможность общения с людьми ископаемого типа. Но мы прекрасно понимаем, что это невозможно.
Развитие мозга человека может быть без больших погрешностей восстановлено на основании изучения ныне живущих антропоидов, прежде всего шимпанзе, как вида, наиболее близкого нашему животному предку.
Сегодня, по палеоневрологическим материалам можно восстановить некоторые черты головного мозга ископаемых предков человека.
Прежде чем читать про эволюцию мозга, дадим небольшую справку.
Так, масса мозга обычного человека варьируется от 1000 до более чем 2000 граммов. Это составляет около 2 % от массы тела.
Кстати, интересным является тот факт, что масса мозга отнюдь не влияет на интеллектуальное развитие. В качестве примера приведем следующие данные: вес мозга русского классика Ивана Тургенева составлял более чем 2 кг – а именно 2012 грамм, в то время как мозг французского писателя Анатоля Франса, который жил даже несколько позже Тургенева (а значит, должен был быть более эволюционно развитым), имел мозг, который весил всего 1017 грамм. Самый тяжёлый мозг — 2850 г — был зарегистрирован у человека, страдавшего эпилепсией и идиотией. Таким образом, не существует зависимости между интеллектом и массой мозга.
Далее мы будем говорить об объеме мозга. У человека он составляет около 1400 см³.
Австралопитеки. Размеры мозга небольшие: средний объем — 533—545 см3 (для сравнения: объем у шимпанзе 394 см3, у гориллы — 500—534 см3). Полушария имеют округлую сферическую форму, лишены участков интенсивного роста.
Галечные орудия, которые теперь уже многие археологи приписывают австралопитекам, несут следы очень незначительной обработки — от 3 до 10 ударов.
Архантропы (питекантропы, синантропы). Средний объем мозга— 1040 см3, максимальный (гоминид из Фонтеша- вада)— 1450 см3.
С этой стадией антропогенеза связывают открытие огня (синантропы) и применение орудий контактного действия. Количество ударов по каменным орудиям при их изготовлении достигало 100. Косвенные данные свидетельствуют о возможности возникновения речи.
Палеоантропы (неандертальцы). Средний объем мозга— 1350 см3, т. е. на уровне значений современного человека, у гоминида из Шапель-о-Сен он достигал 1626 см3. На стадии палеонтропов увеличение размеров мозга затормозилось, происходила «качественная» его перестройка.
Известно, что палеоантропы во время охоты использовали орудия дистантного применения (копья). Изготовление таких орудий включало 3—5 операций (более 100 двигательных актов).
Ископаемые неоантропы (кроманьонцы). На этой стадии отмечен переход от неравномерного развития полушарий к равноокруглой их форме.
На этом уровне трудовые операции усложняются. Так, изготовление кремневого ножа требовало 10—11 операций, включавших более 200 двигательных актов.
Итак, изменения головного мозга в антропогенезе характеризовались нарастанием (до стадии палеоантропов) его размеров и перераспределением величины отдельных участков с увеличением доли зон синтеза сигналов, абстрактного мышления и уменьшением зон чувственного восприятия.
Внимание исследователей привлекает бурное нарастание величины головного мозга гоминид в плейстоцене.
За период от 750 000 до 100 000 лет назад (25 000 поколений из расчета 25 лет на одно поколение) объем мозга увеличился почти вдвое: от 700—800 до 1400—1500 см3, т. е. на 2% за 1000 поколений.
maxanto.ru
Особенности мозга австралопитеков и «ранних Homo»
Научный редактор АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ, к.б.н., доцент кафедры антропологии биологического факультета МГУ им. Ломоносова Достающее звеноСпециально для портала «Антропогенез.РУ».
Авторский проект С.Дробышевского. Электронная книга даст читателям базовую информацию о том, что известно современной науке о древней родословной человека.
Австралопитеки, первые двуногие существа, жившие от 7 до 1 миллиона лет назад, имели мозг, очень мало отличавшийся от мозга современных человекообразных обезьян. Как объём мозга в целом, так и строение деталей различаются у этих двух групп незначительно.
Череп детёныша Australopithecus africanus с естественным эндокраном.
Кафедра антропологии, биофак МГУ. Фото: А. Соколов
Мозг грацильных австралопитеков, известный по южно- и восточноафриканским находкам древностью от 4 до 2,5 миллионов лет назад, отличался от мозга шимпанзе в основном несколько большей длиной, что обуславливалось вытянутостью теменной доли. На основании того, что мы знаем о функциях разных долей мозга современного человека, можно предположить, что грацильные австралопитеки, вероятно, обладали несколько большей чувствительностью и подвижностью рук, чем современные человекообразные обезьяны. В сравнении же с массивными австралопитеками, грацильные, вероятно, имели более развитый зрительный анализатор, что, возможно, в некоторой мере отражает специфику пищевого поведения.
SK 1585
Естественный эндокран Paranthropus robustus.
Источник: the Human Evolution Research Center
http://middleawash.berkeley.edu
Массивные австралопитеки имели мозг в среднем длиннее и выше, чем у человекообразных обезьян, и выше, шире и относительно короче (проще говоря – сферичнее), нежели у грацильных австралопитеков. При этом лобная доля мозга у них была сужена спереди, теменная удлинена, а височный полюс выступал вперёд крайне слабо.
Можно предположить, что массивные австралопитеки, в сравнении с грацильными, обладали лучшей координацией движений, но меньшим контролем за эмоциями и возбудимостью, меньшей эмоциональностью и пониженными способностями к прогнозированию своих действий. Кроме того, массивные австралопитеки, вероятно, обладали большими возможностями распознавания звуков, запахов и вкуса.
Эндокран Homo rudolfensis (KNM-ER 1470)Иллюстрация из книги: Дробышевский С.В. Эволюция мозга человека (анализ эндокраниометрических признаков гоминид). М., КомКнига, 2007
Одновременно с массивными австралопитеками в Южной и Восточной Африке обитали «ранние Homo«, обладавшие более крупным мозгом – Homo habilis
antropogenez.ru
Какой объем мозга австралопитека?
Термин «австралопитек» состоит из двух слов, латинского и греческого. В буквальном переводе он означает «южная обезьяна». Существует вероятность, что эти древние вымершие приматы являлись предками людей, поскольку по своему анатомическому строению они обнаруживают некоторое сходство с человеком.
Группы
Семейство австралопитеков имеет довольно расплывчатые границы. К нему могут быть отнесены многие ископаемые приматы, обладавшие признаками сравнительно высокого развития. Эволюционный прогресс определяется на основе двух простых критериев: способности к прямохождению и наличию слабых челюстей. Объём мозга австралопитека вызывает некоторый интерес, но не является одним из главных признаков принадлежности к этому семейству. Данные гоминиды делятся на три группы: ранние, грацильные (стройные, миниатюрные) и массивные. Последние австралопитеки вымерли около миллиона лет назад.
История исследований
Внешний облик и главные характеристики ископаемых приматов учёные вынуждены восстанавливать, опираясь только на фрагментарные и немногочисленные археологические находки. Основываясь на обломках черепов и костей, они определяют, какой объем мозга австралопитек имел при жизни и каким уровнем интеллекта обладал.
Открытие этого вымершего вида связано с именем австралийского учёного Рэймонда Дарта. В начале 20-го века он провёл первые исследования окаменелых останков древнего примата, обнаруженных в Африке. Информация об этом открытии была опубликована в журнале «Нэйчер» и стала причиной бурных дискуссий, поскольку не соответствовала тогдашним представлениям о процессе эволюции. Впоследствии на африканском континенте обнаружили целый ряд останков вымерших приматов.
Археологические находки
Грацильная группа имеет ряд общих черт с современными обезьянами и людьми. Она была широко распространена на территории Восточной и Северной Африки приблизительно три с половиной миллиона лет назад. Одни из самых ранних доказательств существования прямоходящих гоминид учёные обнаружили на раскопках в Танзании. Там были найдены окаменевшие следы, в значительной степени похожие на отпечатки ног современных людей. Их возраст оценивается в три миллиона шестьсот тысяч лет.
Учёные пришли к заключению, что эти следы принадлежат австралопитекам, поскольку это единственная известная группа человекообразных, существовавшая в этом регионе в данную эпоху. Самой знаменитой находкой являются части скелета женской особи, названной «Люси». Её возраст составляет три миллиона двести тысяч лет. Скелет сохранился примерно на 40 процентов, что с точки зрения антропологов считается большой удачей.
Спорные древние виды
Существуют и гораздо более старые окаменевшие останки, однако их классификация вызывает разногласия среди специалистов. Элементы черепа древнего гоминида, жившего около семи миллионов лет назад, были обнаружены в Центральной Африке. Их характеристики допускают родство этого существа с шимпанзе и людьми. Однако недостаток информации не позволяет учёным прийти к однозначному заключению.
«Ребёнок из Таунга»
Австралопитек африканский, объем мозга которого был относительно большим, рассматривался в качестве возможного предка человека прямоходящего (гомо эректус). Этот вид обитал преимущественно в известняковых пещерах. В 1924 году в каменоломне Таунг, расположенной в Южно-Африканской Республике, археологи нашли череп, принадлежавший шестилетнему ребёнку. Учёные Йоханнесбургского университета в первую очередь обратили внимание на то, что у этого вида австралопитека объем мозга составляет 520 кубических сантиметров, что немного больше, чем у современных шимпанзе. Строение черепа и зубов было нехарактерным для обезьян. Развитые височные, затылочные и теменные доли свидетельствовали о способности к сложному поведению.
Предшественники
Останки древнего гоминида, от которого, по всей вероятности, произошли более поздние виды человекообразных, были обнаружены в процессе археологических раскопок в Кении, Эфиопии и Танзании. В соответствии с географическим названием местности, в которой исследователи нашли первые экземпляры, он получил имя «австралопитек афарский».
Объем мозга этого гоминида был сравнительно небольшим, всего лишь 420 кубических сантиметров. По этому показателю он почти не отличался от современных шимпанзе. Учёные считают, что этот вид был прямоходящим, но значительную часть времени проводил на деревьях, о чём свидетельствует анатомическое строение рук и плеч, хорошо приспособленных для того, чтобы хвататься за ветви. Рост данного гоминида составлял не более полутора метров. Объём мозга австралопитека этого вида не позволяет предположить способности к управлению речью и сложному поведению. Данные существа жили приблизительно четыре миллиона лет назад.
Анатомия
Терморегуляционная модель свидетельствует о том, что австралопитеки были полностью покрыты шерстью, что приближает их к современным шимпанзе. Эти гоминиды походили на людей слабыми челюстями, отсутствием крупных клыков, развитыми большими пальцами и строением таза и стоп, способствовавшим хождению на двух ногах. Объем мозга австралопитека составлял всего лишь около 35 процентов от человеческого. Данный вид характеризуется значительным половым диморфизмом (разницей в размерах мужских и женских особей). У ископаемых приматов самцы могли быть в полтора раза крупнее самок. Для сравнения, в среднестатистическом случае современный мужчина выше и тяжелее женщины всего лишь на 15 процентов. Причины такого сильного отличия вымерших гоминид от людей остаются неизвестными.
Предполагаемая роль в эволюции
Объем мозга австралопитека был примерно таким же, как у современных обезьян. Большинство исследователей сходится во мнении, что древние приматы не превосходили по уровню интеллекта шимпанзе. Нет ничего удивительного в том, что они умели использовать в качестве подручных инструментов различные предметы. Многие виды обезьян тоже способны на такие действия, как раскалывание морских раковин и орехов при помощи камней.
Интересный факт заключается в том, что при отсутствии значительного интеллектуального прогресса, австралопитеки были прямоходящими. Генетические исследования говорят о том, что данная характеристика появилась у самых ранних видов, живших около шести миллионов лет назад. Принимая во внимание то, что все современные обезьяны передвигаются на четырёх ногах, стоит признать, что эта особенность древних приматов кажется загадкой. Пока невозможно объяснить, что послужило толчком к возникновению прямохождения в ту далёкую эпоху.
Способность представителей этого вымершего вида к ассоциативному мышлению была крайне ограничена. Объем мозга австралопитека почти в три раза меньше, чем у современного человека. Стоит заметить, что самые древние люди практически не отличались от современных по количеству серого вещества. Этот факт подтверждает существование серьёзного разрыва по данному показателю между человеком и ископаемым приматом. Конечно, объём головного мозга австралопитека не может служить достаточным основанием для суждений о его мыслительных процессах, однако отличие от гомосапиенс очевидно.
На сегодняшний день отсутствуют ясные археологические доказательства наличия переходной формы от данных ископаемых приматов к древним людям. Не исключено, что австралопитеки представляли собой параллельную, независимую ветвь эволюции и не являлись непосредственными предками человека. Однако они обладали одним уникальным признаком, указывающим на близкое сходство с людьми. Эта характеристика не связана с тем, какой объем головного мозга австралопитек имел в те далёкие времена. Гораздо более ясным критерием является строение большого пальца руки. У австралопитека он был противопоставленным, как у человека. Это заметно отличало древнего примата от современных обезьян.
fb.ru
Австралопитек афарский — это… Что такое Австралопитек афарский?
? † Австралопитек афарский |
|---|
 Скелет австралопитека Люси,Музей национальной антропологии, Мехико. |
| Научная классификация |
| Латинское название |
| Australopithecus afarensis Johanson & White & Coppens, 1978 |
Австралопитек афарский (лат. Australopithecus afarensis) — вымерший вид австралопитека, семейство гоминид, живший около 4 миллионов лет назад. Почти нет сомнений, что до того, как афарские австралопитеки вымерли 2,5 миллиона лет назад, от них прямо или косвенно произошли другие австралопитецины и род Homo.
Местонахождение
Австралопитек афарский получил своё имя по находкам в так называемом Северном Афарском треугольнике в Эфиопии. Но останки австралопитека афарского были также обнаружены в Омо (Эфиопия), Лаэтоли (Танзания), Кении. Он также обитал в Гадаре, Среднем Аваше, Баринго.
Физические характеристики
Австралопитек афарский — самый маленький вид австралопитеков. Он, вероятно имел тёмную кожу и был покрыт волосами[источник не указан 186 дней]. Самцы были больших размеров, чем самки. Рост — 1-1,5 м, масса тела — около 30-60[1]кг. Мозг австралопитека афарского не отличается большими объёмами (~380-430 см³, что немного больше, чем у шимпанзе). Поэтому, скорее всего, он не мог ещё управлять речью. Открытие австралопитека афарского, обладавшего небольшим объёмом мозга, и в то же время ходившего на двух ногах, было большим открытием для палеонтологов всего мира. До этого предполагалось, что увеличение объёма мозга у человеческой трибы Hominini является основным адаптивным изменением. При этом, до 1970-х годов, когда были найдены первые останки австралопитека афарского, было широко распространено мнение, что увеличение объёма мозга предшествует переходу к хождению на двух ногах. Связано это было с тем, что самые древние останки представителей трибы Hominini обладали достаточно большим мозгом (например, у KNM-ER 1470, Homo rudolfensis, останки которого были найдены за несколько лет до открытия останков австралопитека афарского, которого назвали Люси, обладал мозгом объёмом ~800 см³).
Некоторые антропологи предполагают, что австралопитеки афарские были исключительно двуногими существами, ведущий наземный образ жизни. Однако есть предположения, что эти австралопитеки вели преимущественно древесный образ жизни (подтверждение этому — анатомическое строение рук (они более длинные, чем у человека), ног и плеч, которое позволяло им с лёгкостью хвататься за ветви и лазать по деревьям).
Размеры черепа сравнительно невелики, черепная коробка мала, лоб низкий. Имеется надглазничный валик, нос плоский, челюсти с массивными коренными зубами выступают вперёд, подбородочный выступ отсутствует.
Зубная дуга австралопитека афарского несколько напоминает зубной ряд человекообразных обезьян так же, как и большие резцы. В то же время клыки у этого австралопитека крупнее, а подкоренные зубы более примитивные, чем у более поздних гоминид. Отличительными особенностями зубовой дуги афарского австралопитека являются диастрема между резцами и клыками, а также толстый слой эмали на коренных зубах, которые довольно сильно стёрты.
Австралопитек из Афара ходил на слегка согнутых ногах, у него были изогнутые кости пальцев рук и ног, а бёдра были похожи на бёдра шимпанзе. Самки имели значительно более близко поставленные бёдра, чем у современных женщин.
Афарские австралопитеки в основном занимались сбором растительной пищи, и, возможно, изготовляли орудия из дерева и камня, чтобы отделить мясо от костей животных, убитых хищниками. Скорее всего, они жили семьями, состоящими из главного самца, которому подчинялись несколько самок.
Находки
Первые находки останков австралопитека афарского были сделаны недалеко от эфиопского селения Хадар Международной афарской исследовательской экспедицией под руководством Мориса Тайеба и Дональда Джохансона. В 1973 году, во время первого полевого сезона, Джохансон обнаружил хорошо сохранившийся коленный сустав и два фрагмента бедренных костей австралопитека (AL 129-1, ок. 3,3 млн. лет[2]). Как и у человека, бедренная кость сочленялась с большеберцовой под углом, что свидетельствовало в пользу прямохождения австралопитеков[3].
Во время второго полевого сезона в 1974 году экспедиция нашла беспрецедентно полный (около 40%) скелет самки австралопитека (AL-288-1, ок. 3,2 млн. лет[2]), получивший широкую известность под названием «Люси». Находка дала новые свидетельства прямохождения австралопитеков и обнаружила человекоподобные черты в анатомии зубов и челюстей в сочетании с чрезвычайно примитивным строением остальных частей черепа и мозгом, сравнимым по объёму с мозгом шимпанзе[3]. Кроме Люси был найден свод черепа взрослой самки (AL 162-28, 3,15 млн. лет) и несколько целых челюстей и их фрагментов (AL 199-1, AL 200-1a)[2].
Во время третьего полевого сезона в 1975 году было найдено несколько хорошо сохранившихся челюстей с зубами, а затем (на участке под номером 333) — групповое захоронение как минимум 13 особей австралопитека (всего более 200 фрагментов костей), включая взрослых, подростков и детёнышей. Находка известна под названием «Первое семейство». Полнота скелетов была значительно хуже, чем у «Люси», однако разнообразие особей, которым они принадлежали, давало богатый материал для исследований[3]. Возраст находки оценивается в 3,2 млн. лет. Особо следует отметить достаточно полный череп взрослого самца объёмом около 500 см³ (AL 333-45), череп подростка (AL 333-105), фрагмент стопы с пятью плюсневыми костями и семью фалангами (AL 333-115)[2].
В сезоне 1976 года дали новый ископаемый материал продолжавшиеся раскопки на участке 333[3], также найден один из лучших известных образцов челюстей австралопитека (AL 400-1)[2] на новом участке на противоположном берегу реки Аваш. Важным результатом этого сезона стали находки примитивных каменных орудий возрастом около 2,5 млн. лет, которые, однако, не принадлежали австралопитекам и, видимо, были изготовлены представителями Homo habilis[3].
В феврале 1992 года в Хадаре группой Джохансона сделано несколько заметных находок: фрагменты скелета, включая лучшие известные образцы локтевой кости и костей запястья австралопитека (AL 438-1) и практически полный (75-80%) череп взрослого самца (AL 444-2)[2].
В октябре 2000 года в Хадаре группой Дато Адана найден наиболее полно сохранившийся череп взрослой самки возрастом 3,1 млн. лет (AL-822-1)[2].
В 2000 году в районе Дикика в 4 км от Хадара группой под руководством эфиопского палеоантрополога Зересаная Алемсегеда (англ.)русск. был обнаружен, а в 2001 извлечён из грунта череп и значительная часть посткраниального скелета 3-летнего детёныша австралопитека женского пола возрастом около 3,3 млн. лет. Находка получила обозначение DIK-1-1, однако более известна под названием «Селам» или «Дитя Люси»[4].
Ниже перечислены наиболее известные ископаемые находки черепов афарского австралопитека с указанием датировок и объёмов черепной коробки.
| Образец | Неформальное название | Пол и возраст | Объём черепной коробки, см² | Датировка, млн. лет | Место находки | Год | Источники |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AL 288-1 | Люси | 25—30-летняя самка | 370 | 3,20 | Хадар | 1974 | [3] |
| AL 162-28 | Взрослая самка | 400 | 3,20 | Хадар | 1974 | [2] | |
| AL 333-105 | Подросток неизвестного пола | 315 | 3,18–3,22 | Хадар | 1975 | [3] | |
| AL 333-45 | Взрослый самец | 493 | 3,18–3,22 | Хадар | 1975 | [3] | |
| AL 444-2 | Взрослый самец | 550 | 3,00 | Хадар | 1992 | [2] | |
| AL 822-1 | Взрослая самка | 385 | 3,10 | Хадар | 2000 | [2] | |
| DIK-1-1 | Селам | 3-летний детёныш женского пола | 330 | 3,30 | Дикика | 2000 | [4][5][6] |
| KSD-VP-1/1 | Кадануумуу, «Большой Человек» | Неизвестен | 3,58 | Ворансо-Милле | 2005 | [7] |
Источники
- BBC — Dawn of Man (2000) by Robin Mckie| ISBN 0-7894-6262-1
- Barraclough, G. Atlas of World History / Stone, N. (ed.). — 3rd edition. — Times Books Limited, 1989. — ISBN ISBN 0-7230-0304-1
- Australopithecus afarensis from The Human Origins Program at the Smithsonian Institution
- The Cambridge Encyclopedia of Human Evolution / Jones, S. Martin, R. Pilbeam, D (ed.). — 8th edition. — Cambridge University Press, 2004. — ISBN ISBN 0-521-46786-1
- Encyclopedia of human evolution and prehistory / Delson, E., I. Tattersall, J.A. Van Couvering & A.S. Brooks (eds.). — 2nd Edition. — Garland Publishing, New York, 2000. — ISBN ISBN 0-8153-1696-8
- Виктор Дольник, «Непослушное дитя биосферы». — 1994.
Примечания
См. также
Ссылки
- На русском языке
- На английском языке
dic.academic.ru
Современные обезьяны обогнали австралопитеков по скорости притока крови к мозгу
Орангутан
Loren Javier / Flickr
Кровоснабжение мозга орангутанов, горилл и шимпанзе в два раза интенсивнее, чем оно было у австралопитеков, хотя размер мозга у этих обезьян практически одинаков, сообщается в Proceedings of the Royal Society B. Поскольку интенсивность притока крови к головному мозгу хорошо коррелирует с числом связей между нервными клетками в нем, а оно, в свою очередь, с интеллектом, можно предположить, что умственные способности современных человекообразных превышают те, что были у представителей рода Australopithecus.
Головной мозг отвечает за умственную деятельность, поэтому логично предположить наличие некой связи его строения с интеллектом. Есть, например, гипотезы о том, что значение имеет абсолютный размер: чем мозг больше, тем более он производителен. В определенных границах это верно, но, например, синий кит не умнее человека, хотя мозг у него крупнее — все потому, что роль играет и соотношение массы мозга и массы тела. Параметр этот описывается коэффициентом энцефализации, и существует множество вариантов сходных коэффициентов и способов их вычисления.
Три года назад исследователи из Университета Аделаиды (Австралия) и Витватерсрандского университета (Южная Африка) во главе с Роджером Сеймуром (Roger Seymour) обнаружили еще один анатомический параметр, по которому можно примерно оценить уровень когнитивных способностей вида. Это размер отверстия в височной кости, через которое проходит внутренняя сонная артерия (отверстие парное, есть правое и левое). По нему с высокой точностью можно определить диаметр соответствующего сосуда и скорость тока крови через него. А поскольку внутренние сонные артерии — главный источник крови для областей мозга, которые играют ключевую роль в мышлении, то вместе с увеличением просвета этих сосудов растет и энергоснабжение клеток, обеспечивающих когнитивную деятельность, и расширяются их возможности.
В новой работе те же ученые оценили скорости кровотока через обе внутренние сонные артерии не только у представителей родов Homo (H. habilis, H. naledi, H. rudolfensis, H. georgicus, H. erectus, H. heidelbergensis, H. neanderthalensis, H. floresiensis, ранних H. sapiens), Ardipithecus (A. ramidus) и Australopithecus (A. africanus, A. afarensis, A. boisei), но и шести видов у современных человекообразных обезьян, которые входят в роды шимпанзе (Pan), орангутан (Pongo) и горилла (Gorilla). Австралопитеки и ныне живущие гоминиды (кроме человека) — разные ветви человекообразных. Велика вероятность, что в ходе эволюции на них действовали неодинаковые факторы, которые требовали работы различных частей мозга. Соответственно, кровоснабжение одних и тех же участков этого органа могло различаться.
Исследователи измерили просвет наружных отверстий сонных каналов (через них выходят внутренние сонные артерии) черепов всех рассмотренных видов и сравнили их с учетом размера каждого человекообразного и различий в пропорциях. На основании этих данных они определили, как менялась интенсивность притока крови к мозгу у разных австралопитеков, людей и прочих обезьян.
Скорость кровотока во внутренних сонных артериях у вымерших и ныне существующих гоминид. Красным выделены виды линии, в которой появился Homo sapiens, черным — виды параллельной линии человекообразных обезьян. Ma — миллионы лет
Roger Seymour et. al. / Proceedings of the Royal Society B, 2019
Оказалось, что у современных человекообразных скорость кровотока через внутренние сонные артерии примерно в два раза больше, чем у представителей рода Australopithecus, хотя объем мозга (а также размеры тела, если говорить о шимпанзе) такой же или меньше. Если учесть, что большая часть энергозатрат в нервной системе приходится на передачу сигналов по белому веществу (отросткам нейронов для обеспечения связи между клетками), можно предположить, что у австралопитеков было значительно меньше межнейронных связей, чем у горилл, шимпанзе и орангутанов. Если учесть, что именно число контактов между нервными клетками, а не количество этих клеток, определяет умственные способности, получается, что интеллект австралопитеков был ниже, чем у современных человекообразных обезьян.Энергопотребление головного мозга от ардипитека к человеку разумному выросло в 9,3 раза, а объем самого органа увеличился всего в 4,7 раза. У современных приматов, согласно данным предыдущего исследования тех же авторов, эти два параметра меняются с одинаковой скоростью. Это означает, что корректно определить их у древних представителей рода Homo и австралопитеков на основе данных о ныне живущих обезьянах не получится. Также авторы отмечают, что для предков человека интенсивность обмена веществ в мозге — более точный показатель интеллекта, чем объем мозга или коэффициент энцефализации.
Не очень ясно, почему у молодых в эволюционном плане H. naledi и H. floresiensis приток крови к мозгу был менее интенсивным, чем у гораздо более древних австралопитеков. Достоверных данных об интеллекте этих древних людей нет, но не исключено, что он был достаточно хорошо развит. Если это так, то соотношение энергозатрат мозга и его способностей, которое антропологи определили сейчас, не универсально.
Интенсивность обмена веществ в мозге уже зарекомендовала себя хорошим показателем умственной деятельности. Например, по ней можно определять, насколько глубока кома человека и сможет ли он из нее выйти.
Светлана Ястребова
nplus1.ru
Этапы эволюции человека
Филогенетическое дерево человека разумного построено еще только в общих чертах. Основные этапы эволюции человека охарактеризованы в таблице:
| Антропоиды | Гоминиды | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Дриопитек | Австралопитековые (австралопитек) | Человек умелый | Древнейшие люди (питекантроп, синантроп) | Древние люди (неандерталец) | Новые люди (кроманьонец, человек) |
| Возраст, лет | |||||
| 18 млн | 5 млн | 2-3 млн | 2 млн — 200 тыс | 250-35 тыс | 50-40 тыс |
| Внешний вид | |||||
| Небольшие животные с округлым черепом, бинокулярным зрением, хорошо развитым головным мозгом; могут находиться в вертикальном положении | Масса до 50 кг, рост до 150 см, руки свободны, прямохождение | Фаланги пальцев сплющены, первый палец стопы не отведен в сторону | Рост около 160 см, массивный костяк, положение тела полусогнутое | Рост 155-165 см, коренастые люди, ходили несколько согнувшись | Рост около 180 см, физический тип современного человека |
| Объем мозга, см3 | |||||
| — | 550-650 | 750 | 700-1200 | До 1400 | Около 1400 |
| Череп | |||||
| Череп близок по строению к черепу человекообразных обезьян | Массивные челюсти, небольшие резцы и клыки | Зубы человеческого типа | Кости черепа массивные, лоб покатый, надбровные валики выражены | Скошенные лоб и затылок, большой надглазничный валик, подбородочный выступ развит слабо | Мозговой череп преобладает над лицевым, сплошной надглазничный валик отсутствует, подбородочный выступ хорошо развит |
| Орудия труда | |||||
| Манипуляция с окружающими предметами | Систематическое использование естественных предметов | Изготовление примитивных орудий труда | Изготовление хорошо выделанных каменных орудий труда | Изготовление разнообразных каменных орудий труда | Изготовление сложных орудий труда и механизмов |
| Образ жизни | |||||
| Стадный образ жизни | Стадный образ жизни, охота, собирательство | Кооперирование во время охоты и групповая защита | Общественный образ жизни, поддержание огня, примитивная речь | Коллективная деятельность, забота о ближних, развитая речь | Настоящая речь, абстрактное мышление, развитие сельского и промышленного хозяйства, техники, науки, искусства |
По современным данным палеонтологии, предшественниками человека являются древние примитивные насекомоядные млекопитающие, давшие начало парапитекам.
Парапитеки появились около 35 млн лет назад. Это были древесные обезьяны, от которых произошли современные гиббоны, орангутаны и дриопитеки.
Дриопитеки возникли около 18 млн лет назад. Это были полудревесные, полуназемные обезьяны, которые дали начало современным гориллам, шимпанзе и австралопитекам.
Австралопитеки появились около 5 млн лет назад в безлесных степях Африки. Это были высокоразвитые обезьяны, которые передвигались на двух задних конечностях в полувыпрямленном положении. Их рост составлял 120-150 см, масса тела — 20-50 кг, объем мозга — около 600 см3. Освободившимися передними конечностями они могли брать палки, камни, другие предметы и использовать их для охоты и защиты от врагов. Изготовление орудий труда австралопитеками не установлено. Жили группами, употребляли как растительную, так и животную пищу. Австралопитеки, возможно, дали начало Человеку умелому. Этот вопрос остается дискуссионным.
Человек умелый сформировался 2-3 млн лет назад. Морфологически он мало отличался от австралопитеков, но именно на этой стадии произошло превращение обезьяны в человека, поскольку Человек умелый изготовил первые примитивные орудий труда. С этого момента изменились условия существования предков человека, в результате чего преимущества в выживании получили особи с признаками, способствующими прямохождению, способности к трудовой деятельности, совершенствованию верхних конечностей и познавательной активности мозга. Человека умелого считают предком архантропов.
Древнейшие люди (архантропы)
К ним относят, в частности, питекантропа и синантропа, принадлежащих в одному виду — Человек прямоходящий. Останки питекантропа были обнаружены в 1891 г. на острове Ява; останки синантропа — в 1927 г. в пещере близ Пекина. Питекантропы и синантропы были более схожи с австралопитеками, чем с современными людьми. Они имели рост до 160 см, объем мозга — 700-1200 см3. Они жили 2 млн — 200 тыс. лет назад, преимущественно в пещерах и вели стадный образ жизни. Изготавливаемые ими орудия труда были более разнообразны и совершенны, чем у Человека умелого. Считают, что у них были зачатки речи. Они пользовались огнем, что делало пищу легче усвояемой, защищало от хищников и холода, способствовало расширению ареала.
Древние люди (палеоантропы)
К ним относят неандертальцев. Впервые их останки найдены в долине р. Неандерталь в Германии в 1856 г. Неандертальцы были широко расселены в Европе, Африке и Азии в ледниковую эпоху 250-35 тыс. лет назад. Объем их мозга достигал 1400 см3. У них еще сохранились надбровные валики, относительно низкий лоб, массивная нижняя челюсть с зачатком подбородочного выступа. Они жили в пещерах группами по 50-100 человек, умели добывать и поддерживать огонь, питались растительной и животной пищей, изготавливали разнообразные каменные, костяные и деревянные орудия труда (ножи, скребки, рубила, палки и т.п.). У них существовало разделение труда: мужчины охотились, изготавливали орудия труда, женщины обрабатывали туши животных, собирали съедобные растения.
Современные люди (неоантропы)
Неандертальцев сменили люди современного физического типа — кроманьонцы — первые представители вида Человек разумный. Они появились около 50-40 тыс. лет назад. Некоторое время палеоантропы и неоантропы существовали совместно, но затем неандертальцы были вытеснены кроманьонцами. Кроманьонцы обладали всеми физическими особенностями ныне живущих людей: высокий рост (до 180 см), большой объем головного мозга (около 1400 см3), высокий лоб, сглаженные надбровные валики, развитый подбородочный выступ. Последний указывает на развитую членораздельную речь. Кроманьонцы строили жилища, делали одежду из шкур, сшитых костяными иглами, изготавливали изделия из рога, кости, кремня и украшали их резьбой. Кроманьонцы научились шлифовать, сверлить, знали гончарное дело. Они жили родовыми общинами, приручали животных, занимались земледелием. У них появились зачатки религии и культуры.
jbio.ru
Эксперты впервые реконструировали мозг знаменитого австралопитека «Маленькая Нога»
Новое исследование показало, как был устроен мозг у предка, а может быть, близкого родственника человека, жившего 3,67 миллиона лет назад. Речь идёт о знаменитом австралопитеке «Маленькая Нога» (Little Foot), найденном в 1994 году в Южной Африке.
Результаты изучения черепа гоминина опубликованы в издании Journal of Human Evolution группой во главе с Амели Боде (Amelie Beaudet) из Витватерсрандского университета в ЮАР.
Специалисты единогласно соглашаются с тем, что упомянутые останки относятся к роду Australopithecus. О том, к какому виду принадлежала эта особь, до сих пор ведутся дискуссии. Однако общепризнано, что от одного из видов австралопитеков ведёт свою родословную человек разумный (от какого именно, тоже пока точно не установлено). В этом смысле «Маленькая Нога» является нашим предком, хотя, возможно, и не прямым.
Группа Боде изучала его череп с помощью рентгеновской микротомографии. Этот метод позволяет определить форму мозга и рисунок крупных кровеносных сосудов по следам на внутренней поверхности черепной коробки (так называемому эндокрану).
«Наши возможности восстановить особенности мозга ранних гомининов были очень ограничены фрагментарным характером окаменелостей. Эндокран «Маленькой Ноги» исключительно хорошо сохранился и относительно полон, что позволяет нам лучше, чем когда-либо прежде, исследовать своё происхождение», – говорит Боде.
Исследование показало, что мозг этого австралопитека был асимметричен. Он имел характерную особенность, известную как левая затылочная петалия. Она часто встречается у современного человека (ею может похвастаться 78% правшей и несколько меньшее количество левшей). Наличие этой детали указывает на межполушарную асимметрию в строении и работе мозга.
Подобная асимметрия характерна не только для человека, но и для человекообразных обезьян. Поэтому естественно предположить, что ею обладал ещё наш с ними общий предок.
Однако исследователи не исключают варианта, что этот признак развился в нескольких ветвях независимо. Череп «Маленькой Ноги» указывает, что, по крайней мере, некоторые австралопитеки имели эту особенность уже 3,7 миллиона лет назад. Для сравнения: последний общий предок человека и шимпанзе жил на Земле 6–7 миллионов лет назад.
Кое в чём мозг исследованного австралопитека оказался ближе к обезьяньему, чем к человеческому. В частности, у современного человека расширена теменная область коры больших полушарий. Среди прочего она участвует в поддержке внимания, абстрактного мышления и кратковременной рабочей памяти. Однако это достижение далось человеческому роду не даром, а за счёт уменьшения зрительной коры.
Как установили исследователи, мозг «Маленькой Ноги» имел большую зрительную и маленькую теменную область коры. Такая анатомия характерна скорее для шимпанзе, чем для человека.
Авторы сравнили эндокран своего «подопечного» с эндокранами других южноафриканских гомининов возрастом от одного до трёх миллионов лет. В целом «Маленькая Нога» достаточно хорошо вписался в картину эволюции предков и родичей человека.
Однако были и сюрпризы. В частности, сосудистая система головного мозга оказалась более сложной, чем исследователи ожидали от австралопитека. Следовательно, организм этого примата лучше снабжал «мыслительный орган» кровью и контролировал его температуру. По этому параметру «Маленькая Нога» был ближе к современному человеку, чем представители более молодого рода массивных австралопитеков, или парантропов.
Отметим, что исследование скелета «Маленькой Ноги» продолжается. Планируется, что статья группы Боде станет первой в серии из десяти публикаций, посвящённых этих останкам.
К слову, ранее «Вести.Наука» (nauka.vesti.ru) писали о том, как антропологи воссоздали облик и образ жизни австралопитека седиба.
nauka.vesti.ru