Interdyscyplinarny zespół naukowców, kierowany przez badaczy z uniwersytetów w Cambridge i Tybindze, zebrał pomiary rozmiarów ciał i mózgów ponad 300 skamieniałości z rodzaju Homo znalezionych na całym świecie. Łącząc te dane z rekonstrukcją klimatów regionalnych na świecie w ciągu ostatnich milionów lat, udało im się ustalić, jakiego klimatu doświadczali ludzie i jaka była korelacja między klimatem i rozmiarem ciał naszych przodków.
Badanie ujawnia, że średnia wielkość ciała ludzi zmieniała się znacząco w ciągu ostatnich milionów lat, przy czym większe ciała ewoluowały w zimniejszych regionach. Uważa się, że większy rozmiar działa jak bufor przed zimniejszymi temperaturami: ciało traci mniej ciepła, gdy jego masa jest duża w stosunku do powierzchni. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Communications.
Klimat był głównym czynnikiem
Nasz gatunek, Homo sapiens, pojawił się około 300 000 lat temu w Afryce. Rodzaj Homo istnieje znacznie dłużej i obejmuje neandertalczyków oraz inne wymarłe, pokrewne gatunki, takie jak Homo habilis i Homo erectus.
Charakterystyczną cechą ewolucji Homo sapiens jest tendencja do zwiększania rozmiarów ciała i mózgu: w porównaniu z wcześniejszymi gatunkami, takimi jak Homo habilis, jesteśmy o 50 proc. ciężsi, a nasze mózgi są trzykrotnie większe.
- Nasze badania wskazują, że klimat - zwłaszcza temperatura - był głównym czynnikiem zmian w wielkości ciała przez ostatnie miliony lat - powiedziała profesor Andrea Manica, badaczka z Wydziału Zoologii Uniwersytetu w Cambridge. - Na przykładzie żyjących obecnie ludzi widzimy, że ci żyjący w cieplejszym klimacie mają tendencję do bycia mniejszymi, a ci żyjący w zimniejszym klimacie mają tendencję do bycia większymi. Teraz wiemy, że klimat wpływał podobnie na naszych przodków przez miliony lat.
Izrael: Odkryto nieznany dotąd prehistoryczny gatunek człowieka
Bystrzy mieszkańcy stepów
Badacze przyjrzeli się również wpływowi czynników środowiskowych na wielkość mózgu u rodzaju Homo, ale korelacje nie były tak wyraźne. Naukowcy wykazali, że większe mózgi występowały u ludzi, którzy żyli w środowisku mniej obfitym w roślinność jadalną, takim jak stepy i łąki, ale także na obszarach bardziej stabilnych ekologicznie. W połączeniu z danymi archeologicznymi, wyniki sugerują, że ludzie żyjący w tych siedliskach polowali na duże zwierzęta. Było to wymagające kooperacji zadanie, które mogło napędzać ewolucję większych mózgów.
- Odkryliśmy, że różne czynniki determinują rozmiar mózgu i rozmiar ciała - nie są one poddawane tym samym naciskom ewolucyjnym. Środowisko ma znacznie większy wpływ na wielkość naszego ciała niż na wielkość naszego mózgu - ocenił dr Manuel Will z Uniwersytetu w Tybindze w Niemczech. - Istnieje pośredni wpływ środowiska na wielkość mózgu w bardziej stabilnych i otwartych obszarach: ilość składników odżywczych uzyskanych ze środowiska musiała być wystarczająca, aby umożliwić utrzymanie i wzrost naszych dużych i szczególnie energochłonnych mózgów.
Badania te sugerują również, że czynniki pozaśrodowiskowe były ważniejsze dla wytworzenia większych mózgów niż klimat, a za główne czynniki zmian należy tu uznać dodatkowe wyzwania poznawcze związane z coraz bardziej złożonym życiem społecznym, bardziej zróżnicowaną dietą i bardziej wyrafinowaną technologią.
Zdaniem naukowców rozmiar ludzkiego ciała i mózgu nadal ewoluuje. Ludzka budowa ciała wciąż dostosowuje się do różnych temperatur, a przeciętnie ludzie o większej budowie ciała żyją dziś w chłodniejszym klimacie.
Nature Communications/EurekaAlert/bm