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人类的体型和大脑都曾变大但原因并不相同

放大字体  缩小字体 2021-07-16 14:33:01 来源:环球科学
人类的体型和大脑都曾变大但原因并不相同

  图片来源:Pixabay

  翻译 | 赵冰莹

  审校 | 石云雷

  在人类的演化过程中,一个普遍的趋势是人类的体型和脑容量一直在增加。我们智人(Homo sapiens)属于人属,大约出现在30万年前。但是,我们的体型比早期人类大得多,脑容量也比生活在100万年前的人类大3倍。

  科学界对导致人类演化的因素一直存在争论。一个由剑桥大学和德国蒂宾根大学的科学家组成的研究团队将300多块人属化石数据与气候模型相结合,确定了气候在推动人类演化方面的作用。该团队分析了这些时间跨度近100万年的化石,确定了这些骨头来源的人类经历过的气温、降水和其他气候条件。这项发表于《自然·通讯》的研究发现,温度和体型之间存在密切的联系,这表明气候是影响体型的关键因素。

  “天气越冷,人类的体型就越大,” 蒂宾根大学研究员、该研究的共同第一作者Manuel Will说,“如果你体型更大——你就会产生更多的热量,但相对而言,损失的热量会减少,这是因为你的体表面积没有以相同的速率变大。”

  这种气候和体重之间的关系符合伯格曼法则。该法则预测,动物在较冷的环境中体重较大,而在较温暖的环境中体重较小。在动物中,我们可以观察到这种现象,例如北极熊比生活在相对温暖的气候中的棕熊要重得多。

  “这不是特别令人惊讶,但有趣的是,在这一方面,我们人类的演化和其他哺乳动物没有什么不同,”巴斯大学米尔纳演化中心的Nick Longrich评论道,他没有参与这项研究,“在获得和失去热量方面,我们和其他动物会面对相似的问题,因此我们的体型似乎在以类似的方式演化。”

  该研究还发现人类脑容量的演化和气候之间存在联系,但结果表明,环境因素对大脑容量的影响要远小于其对人类体型的影响。“这一现象表明,人类的体型和脑容量会面对不同的选择压,”该研究的另一位参与者Andrea Manica说,“这项研究确实证实了人类的脑容量和体型都在增长这一事实,但它们增加的原因却截然不同。”

  研究显示,脑容量的增加和温度无关。研究人员认为更稳定的气候条件和更大的脑容量之间存在联系。“气候条件越稳定,大脑就会越大,”Will说,“人类需要更多的能量来维持一个更大的大脑的运作。在稳定的环境中,有更稳定的食物来源,所以人类更有可能有足够的营养物质来为大脑供能。”

  研究人员还发现,当人类开始在更开放的环境中狩猎时,行为策略的改变也会影响脑容量的大小。这些间接因素揭示想要理解驱动人类演化的因素,是一个十分复杂的过程。

  “除了气候之外,还有其他因素在推动人类的演化,”Longrich说。研究人员发现竞争、社会、文化和技术等因素也能推动人类演化,但并未在这项研究中进行测试。未来的研究模型应该设法研究这些因素相互作用带来的影响。

  Will指出,人类的演化仍在继续,但现在的驱动因素和一百万年前有所不同。他说:“过去给予了我们关于未来的线索;我们可以从中学习,但不能简单地据此做出推断。”他还解释说,尽管我们目前看到气候正在变暖,但我们不能断定我们的体型就会因此变小。

  原文链接:https:///science/2021/jul/08/human-body-size-shaped-by-climate-evolutionary-study-shows

原标题:人类的体型和大脑都曾变大但原因并不相同

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