Lange tijd werd gedacht dat de hersengrootte van mensapen - een diverse groep moderne en uitgestorven apen, mensen, en hun naaste verwanten - namen in de loop van de tijd geleidelijk toe. Nieuw onderzoek naar een van de oudste en meest complete fossiele schedels van primaten uit Zuid-Amerika toont daarentegen aan dat het patroon van hersenevolutie in deze groep veel meer geblokt was. De studie, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang en geleid door onderzoekers van het American Museum of Natural History, de Chinese Academie van Wetenschappen, en de Universiteit van Californië, Santa Barbara, suggereert dat de hersenen herhaaldelijk en onafhankelijk zijn vergroot in de loop van de antropoïde geschiedenis, en was bij sommige vroege leden van de groep complexer dan eerder werd erkend.

"Mensen hebben uitzonderlijk vergrote hersenen, maar we weten heel weinig over hoe ver terug deze belangrijke eigenschap zich begon te ontwikkelen, " zei hoofdauteur Xijun Ni, een onderzoeksmedewerker bij het Museum en een onderzoeker bij de Chinese Academie van Wetenschappen. "Dit komt deels door de schaarste aan goed bewaarde fossiele schedels van veel oudere familieleden."

Als onderdeel van een langdurige samenwerking met John Flynn, de Frick-conservator van fossiele zoogdieren van het museum, Ni leidde een gedetailleerde studie van een uitzonderlijk 20 miljoen jaar oud antropoïde fossiel dat hoog in het Andesgebergte van Chili werd ontdekt, de schedel en het enige bekende exemplaar van Chilecebus carrascoensis .

"Door meer dan drie decennia van partnerschap en nauwe samenwerking met het Nationaal Museum van Chili, we hebben veel opmerkelijke nieuwe fossielen gevonden op onverwachte plaatsen in het ruige vulkanische terrein van de Andes, ' zei Flynn. Chilecebus is een van die zeldzame en werkelijk spectaculaire fossielen, het onthullen van nieuwe inzichten en verrassende conclusies telkens wanneer nieuwe analytische methoden worden toegepast om het te bestuderen."

Eerder onderzoek door Flynn, nee, en hun collega's op Chilecebus gaf een ruw idee van de encefalisatie van het dier, of de hersengrootte ten opzichte van de lichaamsgrootte. Een hoog encefalisatiequotiënt (EQ) betekent een groot brein voor een dier met een bepaalde lichaamsgrootte. De meeste primaten hebben hoge EQ's in vergelijking met andere zoogdieren, hoewel sommige primaten - vooral mensen en hun naaste verwanten - zelfs hogere EQ's hebben dan andere. De laatste studie brengt dit begrip nog een stap verder, ter illustratie van de patronen in de bredere antropoïde stamboom. Het resulterende "PEQ" - of fylogenetische encefalisatiequotiënt, om te corrigeren voor de effecten van nauwe evolutionaire relaties—voor Chilecebus is relatief klein, op 0,79. De meeste levende apen, ter vergelijking, hebben PEQ's variërend van 0,86 tot 3,39, met mensen die binnenkwamen op een buitengewone 13.46 en de hersengrootte dramatisch hebben uitgebreid, zelfs in vergelijking met naaste familieleden. Met dit nieuwe kader de onderzoekers bevestigden dat cerebrale vergroting herhaaldelijk en onafhankelijk plaatsvond in de evolutie van de mens, in zowel de Nieuwe als de Oude Wereld geslachten, met af en toe een afname in grootte.

Hoge resolutie X-ray computertomografie (CT) scanning en 3D digitale reconstructie van de binnenkant van Chilecebus ' Skull gaf het onderzoeksteam nieuwe inzichten in de anatomie van zijn hersenen. Bij moderne primaten, de grootte van de visuele en olfactorische centra in de hersenen zijn negatief gecorreleerd, als gevolg van een mogelijke evolutionaire "trade-off, " wat betekent dat visueel acute primaten doorgaans een zwakkere reukzin hebben. Verrassend genoeg hebben ontdekten de onderzoekers dat een kleine bulbus olfactorius Chilecebus werd niet gecompenseerd door een versterkt visueel systeem. Deze bevinding geeft aan dat in de evolutie van primaten de visuele en olfactorische systemen veel minder nauw met elkaar verbonden waren dan algemeen werd aangenomen.

Andere bevindingen:de grootte van de opening voor de oogzenuw suggereert dat: Chilecebus was overdag. Ook, het invouwende (sulcus) patroon van de hersenen van Chilecebus , hoewel veel eenvoudiger dan in de meeste moderne mensapen, heeft ten minste zeven paar sulcal-groeven en is verrassend complex voor zo'n oude primaat.

"Tijdens zijn epische reis op de Beagle, Charles Darwin verkende de monding van de kloof waar Chilecebus werd 160 jaar later ontdekt. Door wintersneeuw buitengesloten van de hogere cordillera, Darwin liet zich inspireren door 'scènes van het hoogste belang' die zijn vergezicht presenteerde. Dit prachtige fossiel, gevonden op slechts een paar kilometer ten oosten van waar Darwin stond, zou hem enthousiast hebben gemaakt, " zei co-auteur André Wyss van de University of California Santa Barbara.