Мозг «хоббита» оказался не таким уж невозможным
Исследование учёных из Кембриджа и Дарема опровергло распространённое предположение о том, что в ходе эволюции приматов их мозг всегда увеличивался. Эта работа помогает разрешить загадку Homo floresiensis — был ли этот вид, прозванный «хоббитом» из-за малого роста, отдельным видом человека или больным индивидом.
Команда объединила ранее опубликованные данные о массе мозга и тела с измерениями ископаемых останков. С помощью трёх различных математических методов они реконструировали закономерности эволюции мозга на филогенетическом древе приматов, используя данные о 37 ныне живущих и 23 вымерших видах.
Результаты показали, что хотя в большинстве ветвей древа мозг эволюционировал в сторону увеличения как в относительных, так и в абсолютных величинах, в нескольких линиях происходило обратное. Например, размер мозга уменьшался в ходе эволюции мышиных лемуров, мармозеток и мангабеев.
При этом общая тенденция к увеличению размеров тела не была обнаружена, что говорит о том, что масса мозга и тела у приматов подвергалась различным эволюционным давлениям отбора.
Так, у горилл большой мозг, но увеличение массы тела в ходе их эволюции значительно превысило рост массы мозга. Напротив, в линиях, ведущих к гиббонам и толстотелым обезьянам, масса мозга увеличивалась, а масса тела — уменьшалась.
Эти выводы могут помочь разрешить загадку «хоббита», или Homo floresiensis. Этот вид ранних людей метровой высоты делил планету с нашим видом до 13 000 лет назад. Его открытие на индонезийском острове Флорес в 2003 году вызвало долгие споры: одни учёные считали его новым видом человека, другие — что причиной малых размеров была болезнь.
По словам соавтора Стивена Монтгомери из Кембриджского университета, открытие «хоббита» бросило вызов пониманию эволюции человека. Многие споры касались именно малого размера мозга, который якобы не вписывается в известные закономерности эволюции мозга приматов.
«Наш анализ, вместе с исследованиями размера мозга у островных популяций ныне живущих приматов, предполагает, что нам, возможно, не стоит удивляться эволюции раннего вида человека с маленьким мозгом и телом».
Исследование также углубляет понимание того, как эволюционировали наш мозг и тело и какие эволюционные давления отбора могли быть этому причиной. Результаты показывают, что отбор действовал в обоих направлениях, обычно приводя к увеличению мозга, но иногда и к его уменьшению.
Это первое исследование, реконструирующее картину эволюции мозга у всех приматов. Ранее другие учёные изучали возможные преимущества и недостатки увеличения мозга, но мало кто рассматривал, как часто, когда и на каких ветвях древа приматов происходили эти изменения.
Ведущий автор доктор Ник Манди из Кембриджа отмечает, что уменьшение размера мозга, вероятно, происходило для удовлетворения меняющихся экологических потребностей вида. Это означает, что иногда особи с меньшим мозгом получали преимущество в естественном отборе.
Приматы обладают относительно большим мозгом для своего размера тела по сравнению с другими млекопитающими. Самый маленький мозг у приматов — у серого мышиного лемура (Microcebus murinus), его вес всего 1,8 г. Самый тяжёлый мозг — у человека, около 1330 г.
Увеличение мозга началось рано в эволюции приматов, что говорит о его значительной роли в происхождении и успехе современных приматов. Абсолютная масса мозга человека впечатляет, но большие мозги независимо эволюционировали у приматов несколько раз. Например, капуцины — южноамериканские обезьяны, соперничающие с человекообразными обезьянами по относительному размеру мозга.
Недавние исследования показывают, что размер мозга уменьшался и у других позвоночных, включая птиц, летучих мышей, слонов, а также в семействах коров и бегемотов.
Исследование опубликовано на этой неделе в журнале BMC Biology.