Leidt de evolutie altijd tot grotere hersenen?


Leidt de evolutie altijd tot grotere hersenen?

De algemeen aanvaarde aanname dat als primaten evolueerde, hun hersenen altijd geneigd waren om groter te worden, is uitgedaagd door een team wetenschappers in Cambridge en Durham. Hun werk helpt het mysterie van te lossen Homo floresiensis - de Hobbit genaamd door zijn minimale gestalte - was een afzonderlijke menselijke soort of een ziek individu.

Het team combineerde eerder gepubliceerde datasets van hersenen en lichaamsgewicht met metingen uit fossiele overblijfselen. Zij gebruikten vervolgens drie verschillende wiskundige methoden om patronen van hersenevolutie over de primaat-familieboom te reconstrueren uit deze 37 bestaande en 23 uitgestorven primaten.

Uit de resultaten blijkt dat, terwijl de hersenen zich in zowel de relatieve als de absolute termen ontwikkelden, grotendeels langs de meeste takken van de primaat-stamboom, het tegenovergestelde gebeurde langs verschillende afstammelingen. Bijvoorbeeld de hersengrootte krimpde tijdens de evolutie van Mouse Lemurs, Marmosets en Mangabeys.

Daarentegen vond de studie geen algemene trend om lichaamsgrootte te verhogen, wat suggereert dat hersen en lichaamsgewicht onderworpen zijn aan afzonderlijke selectietrukken in primaten.

Gorilla's hebben bijvoorbeeld grote hersenen, maar de toename van de lichaamsgewicht tijdens de evolutie van moderne gorilla's overschrijdt de toename van de hersenmassa aanzienlijk. Omgekeerd, afstammingen die leiden tot andere primaten, zoals Gibbons en Colobus apen, tonen een toename van de hersenmassa maar een afname in de lichaamsgewicht.

De bevindingen kunnen helpen bij het oplossen van het mysterie van "de Hobbit" of Homo floresiensis . Deze meter hoge vroege menselijke soort heeft tot 13.000 jaar geleden de planeet met onze soort gedeeld. De ontdekking op het Indonesische eiland Flores in 2003 leidde tot een langdurig debat, sommige wetenschappers beweren dat het een nieuwe menselijke soort was, terwijl anderen ziekte geloofden, waarschijnlijk verantwoordelijk waren voor zijn kleine omvang.

Volgens mede-auteur Stephen Montgomery van de Universiteit van Cambridge: "De ontdekking heeft ons begrip van de menselijke evolutie uitgedaagd en veel debat gemaakt over de vraag of H. floresiensis een bepaalde soort of een ziek individu was."

"Veel van het debat over de plaats van H. floresiensis in de primaatboom is gecentreerd rond zijn kleine grootte, in het bijzonder de kleine hersengrootte. Het argument is dat de evolutie van zo'n kleine hersenen niet past bij wat we weten Over de ontwikkeling van de primate hersenen.

"Onze analyse, samen met studies van hersengrootte in eilandbevolkingen van levende primaten, suggereert dat we misschien niet verrast zouden moeten worden door de evolutie van een kleine, gedraaide, kleine, vroege menselijke soort."

De bevindingen verdiepen ook ons ​​begrip van hoe onze hersenen en lichamen zich hebben ontwikkeld en de selectie druk die mogelijk verantwoordelijk was geweest. Uit de resultaten blijkt dat de selectie in beide richtingen heeft gehandeld, wat meestal resulteert in de evolutie van grotere hersenen, maar ook de productie van kleinere.

Dit is de eerste studie om het patroon van hersenevolutie over alle primaten te reconstrueren. Vorige onderzoeken van andere onderzoekers hebben gekeken naar mogelijke voor- en nadelen van verhoogde hersengrootte in primaten, maar weinigen overwegen hoe vaak, wanneer, of waar in de primaat-stamboom deze veranderingen zijn gebeurd.

Volgens de voornaamste auteur dr. Nick Mundy van de universiteit van Cambridge: 'Een trend naar de uitbreiding van de hersenen wordt aangenomen dat deze zich door de primaat evolutie heeft voorgedaan. Dit is geïnterpreteerd als een aanduiding van selectie voor cognitieve vermogens, bijvoorbeeld door' wapenwedstrijden ' In de mogelijkheid om sociale informatie te verwerken."

"We vonden afnemingen in de hersenmassa langs verschillende takken over de primaat-stamboom. Het is waarschijnlijk dat reducties in hersengrootte zich voordoen om aan de eisen van de veranderende ecologische behoeften van de soorten te voldoen, waardoor soms mensen met kleinere hersenen door natuurlijke selectie worden bevoordeeld."

"Periode van de ontwikkeling van de primaten die afnemingen in de hersengrootte vertoont, zijn van groot belang omdat ze inzicht kunnen geven in de selectieve druk en ontwikkelingsbeperkingen die op de hersengrootte optreden."

Primates hebben relatief grote hersenen voor hun lichaamsgrootte in vergelijking met andere zoogdieren. De kleinste primaatbrein ter wereld behoort tot de grijze muismiljoen (Microcebus murinus), wiens hersenen weegt slechts 1,8 g (half zo veel als een Britse penny stuk). De zwaarste primaatbrein behoort tot de mens, met een gewicht van 1330g.

De uitbreiding van de hersenen begon vroeg in de ontwikkeling van de primaten, waardoor de uitbreiding van de hersenen een belangrijke rol speelde bij de oorsprong en het succes van de moderne primaten. Absolute hersenmassa is opvallend bij mensen, maar grote hersenen zijn meerdere keren in primaten ontwikkeld - bijvoorbeeld Capuchins zijn Zuid-Amerikaanse apen die concurrerende apen in termen van relatieve hersengrootte. Inderdaad, sommige populaties van Capuchins zijn inderdaad bekend om tools te gebruiken om nieuwe voedingsmiddelen te exploiteren.

Uit recente studies blijkt dat de hersengrootte is verminderd in andere gewervelde lijnen, waaronder vogels, vleermuizen en olifanten, evenals de koeien en nijlpaarden.

Het onderzoek is gepubliceerd in BMC Biologie.

Bron: Becky Allen

Universiteit van Cambridge

Hoe houden onze hersenen ons voor de gek? (1/5) (Video Medische En Professionele 2018).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Medische praktijk