До відкриття Homo floresiensis вчені вважали, що еволюція людського походження визначалася дедалі більшим розміром мозку. Завдяки процесу, який називається енцефалізацією, людський мозок еволюціонував і став відносно масивнішим, ніж можна було б очікувати, виходячи з відповідного розміру тіла.
Антропологи стверджували, що саме цей пропорційно більший мозок дозволив нам та нашим родичам виконувати складніші завдання, такі як використання вогню, кування та володіння інструментами, створення мистецтва та одомашнення тварин.
Але ці теорії довелося відкинути, коли археологи оголосили про наших викопних родичів Homo floresiensis у науковій публікації у 2004 році. Homo floresiensis жив приблизно від 700 000 до 60 000 років тому в тропічних лісах Індонезії, частково одночасно з нашим власним видом.
Влучно названі хоббітами, Homo floresiensis були низького зросту, трохи більше ніж 1 метра (3 фути), та мали мозок розміром з шимпанзе. Це відкриття спростувало припущення про те, що мозок збільшувався в розмірах протягом останніх кількох мільйонів років, і викликало плутанину щодо того, що відрізняє недавніх людських родичів у нашому роді Homo від наших давніших предків.
Наше нове дослідження черепів та зубів пропонує нову теорію про те, як хобіти еволюціонували, щоб стати маленькими.
Ми — професори антропології в Університеті Західного Вашингтона. Після участі в семінарі 2023 року для біологічних антропологів, які вивчали молодих особин у палеонтологічних рештках, ми почали вивчати зміни розміру мозку протягом еволюції людини.
Наша попередня робота над пропорціями молярних зубів дала нове розуміння еволюції вагітності, продемонструвавши, що темпи росту плода тісно пов’язані з пропорціями молярних зубів у приматів. Тепер ми хотіли з’ясувати, чи можемо ми виявити зв’язок між пропорціями зубів та розміром мозку у наших викопних родичів.
Палеонтологи мають лише обмежений скелетний матеріал, іноді лише кілька зубів, для багатьох викопних видів, включаючи Homo floresiensis . Якщо пропорції зубів можуть надати інформацію про розмір мозку викопних істот, це відкриває безліч можливостей для оцінки минулих змін в енцефалізації.
Реконструкція розміру мозку за допомогою зубів
Ми зібрали дані про розмір зубів і мозку 15 викопних видів на генеалогічному дереві людини, що охоплюють близько 5 мільйонів років еволюції. Дещо оксюморонно, треті моляри – також відомі як зуби мудрості – стали пропорційно меншими, оскільки розмір мозку збільшувався протягом еволюції людини у більшості видів.
Загалом, родичі людини з відносно більшими зубами мудрості є давнішими та мали менший мозок. Пізніші таксони, такі як Homo neanderthalensis , мали відносно менші треті моляри порівняно з іншими зубами та більший мозок.
Цей зв’язок дозволяє дослідникам з’ясувати дещо про розмір мозку неповних скам’янілостей, можливо, існуючих лише у вигляді кількох поодиноких зубів. Оскільки зуби переважно складаються з неорганічної речовини, вони виживають у палеонтологічних літописах набагато частіше, ніж інші частини тіла, складаючи переважну більшість виявлених палеонтологічних матеріалів.
Можливість дізнатися більше про розмір мозку лише за кількома зубами – це справді корисний інструмент. Вчені зараз визнають, що формування мозку та зубів нерозривно пов’язане під час вагітності. І для більшості видів більший мозок корелює з меншими зубами мудрості.
Єдиним винятком у роді Homo є Homo floresiensis , або хоббіт. Зуби мудрості хоббітів малі пропорційно до інших молярних зубів – типова закономірність для представників роду Homo . Але їхній мозок також малий, що досить незвично.
Існує два основних способи зменшення розміру мозку: шляхом уповільнення росту під час вагітності до народження або шляхом уповільнення росту після народження, в дитинстві. Оскільки зуби розвиваються на ранніх термінах вагітності, уповільнення темпів росту під час вагітності, як правило, впливає на форму та розмір зубів, або навіть на те, чи розвиваються зуби взагалі.
Уповільнення росту пізніше, в дитинстві, впливає на форму та розмір скелета іншими способами, оскільки різні частини тіла розвиваються в різний час.
Наше нове дослідження надає докази того, що розмір тіла Homo floresiensis, ймовірно, зменшився порівняно з більшим предком Homo через уповільнення росту в дитинстві.
Маленькі зуби мудрості хобітів свідчать про те, що, принаймні в утробі матері, вони були на шляху до пропорційно більшого мозку, який є візитною карткою людей та їхніх родичів. Будь-яке гальмо, яке уповільнювало ріст мозку, ймовірно, відбувалося після народження.
Фактично, це той самий механізм, за допомогою якого деякі низькорослих сучасних людських популяцій адаптувалися до місцевих екологічних умов.