科學(xué)家終于揭示了為什么“霍比特人”這么小

直到弗洛勒斯人 Homo floresiensis被發(fā)現(xiàn)時(shí)，科學(xué)家們假設(shè)人類譜系的進(jìn)化是由越來(lái)越大的大腦定義的。

通過(guò)名為腦化，人腦進(jìn)化得比根據(jù)相應(yīng)體型預(yù)期的要大得多。

這成比例地更大的大腦人類學(xué)家認(rèn)為，這使我們和我們的親屬能夠執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù)，例如使用火、鍛造和揮舞工具、制作藝術(shù)品和馴養(yǎng)動(dòng)物。

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但當(dāng)考古學(xué)家宣布時(shí)，這些理論不得不被拋到九霄云外我們的化石表親弗洛勒斯人 Homo floresiensis通過(guò) 2004 年的科學(xué)出版物。弗洛勒斯人 Homo floresiensis大約 700,000 至 60,000 年前生活在印度尼西亞的熱帶雨林中，部分與我們自己的物種同時(shí)代。

恰如其分地被昵稱為霍比特人，弗洛勒斯人 Homo floresiensis身材矮小，身高剛剛超過(guò) 3 英尺（1 米），大腦與黑猩猩一樣大。這一發(fā)現(xiàn)顛覆了大腦在過(guò)去幾百萬(wàn)年中不斷增大的假設(shè)，并引發(fā)了人們對(duì)我們屬中最近的人類親屬的區(qū)別的困惑同性戀者來(lái)自我們更古老的祖先。

我們對(duì)頭骨和牙齒的新研究為以下方面提供了一種新理論霍比特人是如何進(jìn)化成小的.

我們是教授人類學(xué)在西華盛頓大學(xué)。參加2023年研討會(huì)對(duì)于正在學(xué)習(xí)的生物人類學(xué)家化石記錄中的幼魚，我們開(kāi)始研究人類進(jìn)化過(guò)程中大腦大小的變化。

我們之前關(guān)于臼齒比例的工作通過(guò)證明對(duì)妊娠演變產(chǎn)生了新的見(jiàn)解胎兒生長(zhǎng)速度與臼齒比例密切相關(guān)在靈長(zhǎng)類動(dòng)物中?，F(xiàn)在，我們想看看我們是否能發(fā)現(xiàn)化石親戚的牙齒比例和大腦大小之間的關(guān)系。

古生物學(xué)家對(duì)許多化石物種的骨骼材料有限，有時(shí)只有幾顆牙齒，包括弗洛勒斯人 Homo floresiensis.如果牙齒比例可以提供有關(guān)化石大腦大小的信息，那么它就為評(píng)估過(guò)去腦化變化開(kāi)辟了一個(gè)充滿可能性的世界。

使用牙齒重建大腦大小

我們整理了人類家譜上 15 種化石的牙齒和大腦大小數(shù)據(jù)，跨越了大約 500 萬(wàn)年的進(jìn)化。有點(diǎn)矛盾的是，對(duì)于大多數(shù)物種來(lái)說(shuō)，隨著大腦大小在整個(gè)人類進(jìn)化過(guò)程中變大，第三磨牙（也稱為智齒）也成比例地變小。

總體而言，智齒相對(duì)較大的人類親屬年齡較大，大腦也較小。較新的類群，例如尼安德特人 Homo Neanderthalensis，與其他牙齒相比，第三磨牙相對(duì)較小，大腦較大。

這種關(guān)系使研究人員能夠弄清楚不完整的化石的大腦大小，這些化石可能僅以幾顆孤牙的形式存在。由于牙齒主要由無(wú)機(jī)物制成，因此它們?cè)诨涗浿斜壬眢w其他部位更頻繁地存活，構(gòu)成了絕大多數(shù)古生物材料被回收.

能夠從幾顆牙齒中更多地了解大腦大小是一個(gè)真正有用的工具。

科學(xué)家們現(xiàn)在認(rèn)識(shí)到，大腦和牙齒的形成在妊娠期間有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。對(duì)于大多數(shù)物種來(lái)說(shuō)，較大的大腦與較小的智齒相關(guān)。

屬中的一個(gè)例外同性戀者是弗洛勒斯人 Homo floresiensis，霍比特人。這霍比特人的智齒很小與其他臼齒成正比——屬成員的典型模式同性戀者.但他們的大腦也很小，這是很不尋常的。

大腦大小減小有兩種主要方式：在出生前的妊娠期間減慢生長(zhǎng)速度，或者在出生后、兒童時(shí)期減慢生長(zhǎng)速度。由于牙齒在妊娠早期發(fā)育，懷孕期間生長(zhǎng)速度減慢往往會(huì)影響牙齒的形狀和大小，甚至牙齒是否發(fā)育.

在兒童時(shí)期，生長(zhǎng)緩慢會(huì)以其他方式影響骨骼形狀和大小，因?yàn)樯眢w的不同部位在不同的時(shí)間發(fā)育。

我們的新研究提供的證據(jù)表明，體型弗洛勒斯人 Homo floresiensis可能是從更大的身體中縮小的同性戀者祖先在童年時(shí)期減慢生長(zhǎng)。

霍比特人的小智齒表明，至少在子宮內(nèi)，他們正朝著成比例更大的大腦走上正軌，這是人類及其親屬的標(biāo)志。任何減緩大腦生長(zhǎng)的剎車都可能發(fā)生在出生后。

事實(shí)上，這與一些身材矮小的現(xiàn)代人類已經(jīng)適應(yīng)了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)條件。

在島嶼上變小

小體尺寸弗洛勒斯人 Homo floresiensis可能是對(duì)弗洛勒斯島島嶼環(huán)境獨(dú)特條件的適應(yīng)。

為了適應(yīng)孤島生活而進(jìn)化出小體型被稱為島嶼納尼斯.在過(guò)去的 6000 萬(wàn)年里，有許多其他哺乳動(dòng)物在島嶼上變小的例子。但最相關(guān)的例子之一是侏儒大象，松達(dá)里劍齒蟲 Stegodon sondaarii，生活在弗洛勒斯島并被獵殺弗洛勒斯人 H. floresiensis為了食物。

雙弗洛勒斯人 Homo floresiensis和盧宋人 Homo luzonensis是另一種來(lái)自東南亞的矮小島嶼古人類，由于生態(tài)影響，可能進(jìn)化成非常矮小的身材食物供應(yīng)有限，缺乏大型捕食者，這往往是島嶼棲息地的特征。

因?yàn)榇竽X大小和體型緊密相連，體型進(jìn)化本質(zhì)上影響大腦進(jìn)化.在現(xiàn)代人類中，體型較大的人大腦較大，體型較小的人大腦較小。

但大腦較小的人肯定是同樣智能比大腦更大的人。體型的變化決定了大腦的大小;它不是認(rèn)知能力的衡量標(biāo)準(zhǔn)。霍比特人島精心制作的工具，以侏儒象的形式獵殺大型獵物，并且可能制造和使用火。

我們的研究支持，它們體型小是由于兒童時(shí)期生長(zhǎng)減慢。但這個(gè)過(guò)程可能對(duì)大腦功能或認(rèn)知能力影響不大。我們假設(shè)霍比特人身材矮小，但能力很強(qiáng)。

了解我們的演變

包括我們的研究在內(nèi)的新研究繼續(xù)強(qiáng)調(diào)了解懷孕和兒童生長(zhǎng)發(fā)育如何演變的重要性。如果我們想知道人類與進(jìn)化祖先的區(qū)別是什么，以及我們是如何進(jìn)化的，我們必須了解生命的最早時(shí)刻是如何變化的以及為什么發(fā)生變化。

我們的工作還鼓勵(lì)重新評(píng)估對(duì)增加大腦大小作為人類進(jìn)化的主要力量的無(wú)休止的關(guān)注。屬中的其他物種同性戀者大腦很小，但可能與我們沒(méi)有太大區(qū)別。

特斯拉·蒙森，人類學(xué)教授，西華盛頓大學(xué)和安德魯·韋茨，人類學(xué)助理教授，西華盛頓大學(xué)

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