Döskallar:– Vänster:Amud 1, Neanderthal, för 55 000 år sedan, ~1750 cm³ – Mitten:Cro Magnon, Homo sapiens, för 32 000 år sedan, ~1570 cm³ – Höger:Atapuerca 5, Mellanpleistocen Homo, för 430 000 år sedan, ~³³³ 1100 år sedan Femora:– Topp:Mellan Pleistocene Homo, Trinil, 540 000 år sedan, ~50 kg – Nederst:Neanderthal, La Ferrassie 1, 44 000 år sedan, ~90 kg. Kredit:Manuel Will
- Människans genomsnittliga kroppsstorlek har fluktuerat avsevärt under de senaste miljoner åren och är starkt kopplad till temperaturen.
- Kallare, hårdare klimat drev utvecklingen av större kroppsstorlekar, medan varmare klimat ledde till mindre kroppar.
- Hjärnstorleken förändrades också dramatiskt men utvecklades inte i takt med kroppsstorleken.
Ett tvärvetenskapligt team av forskare, ledda av universiteten i Cambridge och Tübingen, har samlat in mätningar av kropps- och hjärnstorlek för över 300 fossiler från släktet Homo som finns över hela världen. Genom att kombinera dessa data med en rekonstruktion av världens regionala klimat under de senaste miljoner åren har de identifierat det specifika klimatet som varje fossil upplevde när det var en levande människa.
Studien avslöjar att den genomsnittliga kroppsstorleken för människor har fluktuerat avsevärt under de senaste miljoner åren, med större kroppar som utvecklats i kallare regioner. Större storlek anses fungera som en buffert mot kallare temperaturer:mindre värme går förlorad från en kropp när dess massa är stor i förhållande till dess yta. Resultaten publiceras idag (8 juli 2021) i tidskriften Nature Communications .
Vår art, Homo sapiens, uppstod för cirka 300 000 år sedan i Afrika. Släktet Homo har funnits mycket längre och inkluderar neandertalarna och andra utdöda, besläktade arter som Homo habilis och Homo erectus.
Ett avgörande drag i utvecklingen av vårt släkte är en trend med ökande kropps- och hjärnstorlek; jämfört med tidigare arter som Homo habilis är vi 50 % tyngre och våra hjärnor är tre gånger större. Men drivkrafterna bakom sådana förändringar är fortfarande mycket omdebatterade.
"Vår studie indikerar att klimatet - särskilt temperaturen - har varit den främsta drivkraften bakom förändringar i kroppsstorlek under de senaste miljoner åren", säger professor Andrea Manica, en forskare vid University of Cambridges institution för zoologi som ledde studien.
Han tillade:"Vi kan se från människor som lever idag att de i varmare klimat tenderar att vara mindre, och de som lever i kallare klimat tenderar att vara större. Vi vet nu att samma klimatpåverkan har funnits under de senaste miljoner åren.”
Forskarna tittade också på effekten av miljöfaktorer på hjärnans storlek i släktet Homo, men korrelationerna var generellt sett svaga. Hjärnstorleken tenderade att vara större när Homo levde i livsmiljöer med mindre vegetation, som öppna stäpper och gräsmarker, men också i ekologiskt mer stabila områden. I kombination med arkeologiska data tyder resultaten på att människor som lever i dessa livsmiljöer jagade stora djur som föda - en komplex uppgift som kan ha drivit utvecklingen av större hjärnor.
"Vi fann att olika faktorer bestämmer hjärnans storlek och kroppsstorlek - de är inte under samma evolutionära tryck. Miljön har ett mycket större inflytande på vår kroppsstorlek än vår hjärnstorlek, säger Dr. Manuel Will vid universitetet i Tübingen, Tyskland, första författare till studien.
Han tillade:"Det finns en indirekt miljöpåverkan på hjärnans storlek i mer stabila och öppna områden:mängden näringsämnen som erhålls från miljön måste vara tillräcklig för att möjliggöra underhåll och tillväxt av våra stora och särskilt energikrävande hjärnor."
Denna forskning tyder också på att icke-miljömässiga faktorer var viktigare för att driva större hjärnor än klimatet, eftersom de främsta kandidaterna är de extra kognitiva utmaningarna i allt mer komplexa sociala liv, mer varierande dieter och mer sofistikerad teknik.
Forskarna säger att det finns goda bevis för att människokroppen och hjärnans storlek fortsätter att utvecklas. Den mänskliga kroppen anpassar sig fortfarande till olika temperaturer, med i genomsnitt större kroppar som lever i kallare klimat idag. Hjärnstorleken i vår art verkar ha minskat sedan början av holocen (för cirka 11 650 år sedan). Det ökande beroendet av teknik, såsom en outsourcing av komplexa uppgifter till datorer, kan få hjärnorna att krympa ännu mer under de närmaste tusen åren.
"Det är roligt att spekulera om vad som kommer att hända med kropps- och hjärnstorlekar i framtiden, men vi bör vara försiktiga med att inte extrapolera för mycket baserat på de senaste miljoner åren eftersom så många faktorer kan förändras", sa Manica.
Referens:"Olika miljövariabler förutsäger kropps- och hjärnstorleksutveckling i Homo ” av Manuel Will, Mario Krapp, Jay T. Stock och Andrea Manica, 8 juli 2021, Nature Communications .
DOI:10.1038/s41467-021-24290-7
