Promjene u razvoju jajnika možda su pridonijele evoluciji većeg ljudskog mozga

To je nova ideja Mauricija Gonzáleza-Forera, matematičkog evolucijskog biologa sa Sveučilišta St Andrews u Velikoj Britaniji koji je modelirao širenje mozga hominina od australopiteka do modernih ljudi.

Nadovezujući se na prethodni rad, González-Forero upotrijebio je osnovnu matematiku za izradu jednadžbi koje opisuju kako tkivo mozga i tijela raste pod ograničenjima koja su nametnuta troškovima energije i genetskim svojstvima koja kontroliraju raspodjelu energije u tijelu u različitim fazama razvoja.

Njegova otkrića – da su ljudska evolucija i razvoj više ovisili o reproduktivnoj sposobnosti naših predaka nego o veličini mozga – donekle su ponižavajuća za vrstu koja se toliko ponosi našim iznimno velikim mozgovima.

Naravno, nema manjka teorija o tome zašto su se ljudski mozgovi gotovo utrostručili u veličini tijekom 4 milijuna godina, dok su se oni naših dalekih predaka čimpanza jedva pomaknuli .

Nedavno su znanstvenici sugerirali da su naši mozgovi, koji su se povećavali dok su nam se crijeva smanjivala , možda dobili resurse za širenje kada su se naši preci prebacili sa sirove prehrane na eksperimentiranje s fermentiranom hranom. Uz manje posla debelog crijeva za preradu fermentirane hrane, ovo je moglo osloboditi energiju za rast mozga.

Prethodni rad González-Forera na sličan je način sugerirao da je iznimno povećanje veličine ljudskog mozga moglo biti rezultat restrukturiranja tjelesnog energetskog proračuna.

Evolucijski model, a ne dokazani uzrok

Godine 2018. on i njegov kolega matematičar Andy Gardner sa Sveučilišta St Andrews otkrili su da su 'ekološki' izazovi poput pronalaženja hrane i paljenja vatre mogli biti ključni problemi koji pogoduju većoj moći mozga, a ne društveni pritisci poput suradnje i natjecanja kako se prije mislilo.

Samo pronalaskom hrane prvi su ljudi mogli dobiti dovoljno energije da prevladaju ogromne metaboličke troškove koji su inače kočili rast mozga. Rješavanje problema i dijeljenje kulturoloških savjeta za lov, sakupljanje i pronalaženje ukusnih zalogaja mogli su dodatno potaknuti širenje mozga, sugerira prethodni rad González-Forera .

Ali iz González-Forerove perspektive, prethodnim teorijama još uvijek nedostaju matematički alati za stvarno odvajanje evolucijske selekcije – gdje se kroz prirodnu selekciju aktivno favoriziraju korisne osobine – od ograničenja koja samo ograničavaju ili koče evoluciju na određene načine.

Stoga se González-Forero vratio svom modelu, petljajući s okvirom kako bi uključio neke nove jednadžbe za koje kaže da odvajaju evolucijsku selekciju od ograničenja; kvantificirati troškove energije rasta mozga, tijela i reproduktivnih tkiva; i integrirati varijacije u genetskim svojstvima koja kontroliraju ljudski razvoj – od djetinjstva preko adolescencije pa sve do odrasle dobi.

Novi pristup "omogućuje dublju analizu, pokazujući da se ekspanzija mozga hominina događa u modelu zbog izravne selekcije broja folikula (jajnika), a ne veličine mozga", piše González-Forero u svom objavljenom radu .

Drugim riječima, ljudi su mogli razviti veće mozgove tek kada je energija dodijeljena rastu reproduktivnih tkiva – posebno folikula u jajniku koji njeguju i oslobađaju jajašce svaki mjesec – oslobođena u ključnoj fazi ljudskog razvoja.

Kao takav, broj folikula jajnika koji su se hranili rano u životu bio je taj koji je kočio rast mozga, umjesto da je evolucija izbacila manje mozgove u korist većih, razlozi González-Forero . Sve dok se nije dogodio taj pomak u energiji raspodijeljenoj iz jajnika u mozak, naši su preci ostali relativno malog mozga.

Ta reproduktivna ograničenja "skreću evolucijsku promjenu u smjeru koji uzrokuje širenje mozga" i odigrala su tako veliku evolucijsku ulogu, kaže González-Forero , "da bez tih ograničenja, širenje mozga nije pogodovano selekcijom i ne evoluira."

Na X (bivši Twitter), González-Forero je rekao da njegov model uspješno reproducira glavne obrasce ljudskog razvoja od djetinjstva do odrasle dobi i udvostručenje veličine mozga.

No, trebali bismo imati na umu da ljudski mozgovi nisu nužno eksponencijalno rasli. Neki znanstvenici misle da su se i naši mozgovi povremeno smanjivali – prije nekoliko tisuća godina , negdje nakon posljednjeg ledenog doba, možda zbog klimatskih promjena .

Međutim, ta 'teorija skupljanja mozga' bila je pomno proučavana , što će reći, unatoč svoj našoj kolektivnoj moći mozga, još uvijek imamo samo nejasnu ideju o tome zašto i kada je ljudski mozak postao veći i je li se doista smanjio na postati učinkovitiji.

Studija je objavljena u Nature Human Behavior .