science >> Wetenschap >  >> anders

Als het om mensachtige hersenen gaat, grootte maakt niet uit

homo naledi endocast (boven) met een krommingskaart (onder) die de zichtbare sulci benadrukt. De voorkant van naledi's hersenen zag er ondanks zijn kleine formaat erg menselijk uit. Krediet:Heather Garvin

De recent ontdekte soort Homo naledi had misschien een klein brein, maar dat brein had een grote klap. Nieuw onderzoek door Ralph Holloway en collega's, waaronder onderzoekers van de University of the Witwatersrand, Johannesburg, Zuid-Afrika—gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences onderzoekt de afdrukken van de hersenen op de schedels van deze soort, endocasts genoemd. Het onderzoek benadrukt de mensachtige vorm van het kleine brein van naledi, verrassende wetenschappers die de fossielen bestudeerden. Deze bevindingen trekken de lang gekoesterde overtuiging dat de menselijke evolutie een onvermijdelijke mars naar grotere, complexere hersenen.

De ontdekking van Homo naledi door professor Lee Berger van Wits University en zijn team in de Rising Star-grotten in de Cradle of Human Kind in 2013 was een van de grootste ontdekkingen van mensachtigen ooit en werd geprezen als een van de belangrijkste ontdekkingen van mensachtigen van de 21e Eeuw. Berger en professor John Hawkes, die ook deel uitmaakte van het oorspronkelijke Rising Star-team dat de naledi-ontdekking deed, evenals professor Heather Garvin van de Des Moines University in de VS, zijn verbonden aan het Evolutionary Studies Institute (ESI), gevestigd aan de Wits-universiteit. Ze zijn allemaal co-auteurs van de huidige studie.

in 2017, geologen hebben aangetoond dat deze soort tussen 236, 000 en 335, 000 jaar geleden - mogelijk dezelfde tijd dat de moderne mens voor het eerst opkwam in Afrika. Dit is een raadsel voor wetenschappers, die lang beweerden dat er in deze late periode maar één soort in Afrika was - Homo sapiens. Hoe bestond deze soort naast andere met hersenen die drie keer zo groot waren? De nieuwe studie suggereert dat het gedrag van naledi mogelijk meer de vorm en structuur van de hersenen heeft weerspiegeld dan de grootte ervan.

De schedels van homo naledi dragen sporen op hun binnenoppervlakken van de vorm van de hersenen van naledi. Slechts een derde van de grootte van menselijke hersenen, ze hadden niettemin een aantal verrassend menselijke eigenschappen. Krediet:John Hawks

De onderzoekers verzamelden sporen van Homo naledi's hersenvorm uit een buitengewone verzameling schedelfragmenten en gedeeltelijke schedel, van ten minste vijf volwassen personen. Een van deze had een zeer duidelijke afdruk van de windingen op het oppervlak van de linker frontale kwab van de hersenen. "Dit is de schedel waar ik mijn hele carrière op heb gewacht, " zei hoofdauteur Ralph Holloway, van de Columbia-universiteit.

De anatomie van de frontale kwab van naledi was vergelijkbaar met die van mensen, en heel anders dan mensapen. Naledi was niet de enige. Andere leden van ons geslacht, van Homo erectus tot Homo habilis en de kleine hersens "hobbits, "Homo floresiensis, delen ook kenmerken van de frontale kwab met levende mensen. Maar vroegere menselijke verwanten, zoals Australopithecus africanus, had een veel meer aapachtige vorm in dit deel van de hersenen, wat suggereert dat functionele veranderingen in dit hersengebied ontstonden met Homo. "Het is te vroeg om te speculeren over taal of communicatie in Homo naledi, " zei co-auteur Shawn Hurst, "maar vandaag, menselijke taal is afhankelijk van dit hersengebied."

De achterkant van de hersenen vertoonde ook mensachtige veranderingen in naledi in vergelijking met meer primitieve mensachtigen zoals Australopithecus. Menselijke hersenen zijn meestal asymmetrisch, met de linker hersenhelft naar voren verplaatst ten opzichte van de rechterkant. Het team vond tekenen van deze asymmetrie in een van de meest complete naledi-schedelfragmenten. Ze vonden ook aanwijzingen dat het visuele gebied van de hersenen, aan de achterkant van de cortex, was relatief kleiner bij naledi dan bij chimpansees - een andere menselijke eigenschap.

Bewijs over de hersenvorm van homo naledi komt uit vele gedeeltelijke schedels. Het team gebruikte virtuele methoden om te begrijpen hoe het brein van naledi in het grote geheel past. Krediet:Heather Garvin

De kleine hersenen van Homo naledi roepen nieuwe vragen op over de evolutie van de menselijke hersengrootte. Grote hersenen waren kostbaar voor menselijke voorouders, en sommige soorten hebben misschien de kosten betaald met rijkere diëten, jagen en verzamelen, en langere kinderjaren. Maar dat scenario lijkt niet goed te werken voor Homo naledi, die handen had die geschikt waren voor het maken van gereedschap, lange benen, menselijke voeten, en tanden die wijzen op een dieet van hoge kwaliteit. Volgens studie co-auteur John Hawks, "Naledi's brein lijkt een brein dat je zou kunnen voorspellen voor Homo habilis, twee miljoen jaar geleden. Maar habilis had niet zo'n klein brein - naledi wel."

Een mensachtige hersenorganisatie zou kunnen betekenen dat naledi sommige gedragingen met mensen deelde, ondanks dat ze een veel kleinere hersengrootte had. Lee Berger, een co-auteur op het papier, suggereert dat de herkenning van het kleine maar complexe brein van naledi ook een significante impact zal hebben op de studie van Afrikaanse archeologie. "Archeologen hebben te snel aangenomen dat complexe steenwerktuigindustrieën door moderne mensen zijn gemaakt. Nu naledi wordt gevonden in zuidelijk Afrika, op hetzelfde moment en op de plaats waar de industrie uit het Midden-Stenen Tijdperk ontstond, misschien hebben we het verhaal de hele tijd verkeerd gehad."