macroevolution: (anomalocaris)
macroevolution ([personal profile] macroevolution) wrote2013-02-23 07:13 pm

Рост мозга гоминид

Пара картинок, основанных на данных по объему мозга ископаемых гоминид (данные собраны С.В.Дробышевским, что, с моей точки зрения, дает гарантию качества; они представлены на сайте антропогенез.ру в виде интерактивной диаграммы: http://antropogenez.ru/brains-timeline/)

1. Все гоминиды, кроме детей и двух древнейших черепов (тумая и арди, они были бы далеко-о слева): 3,5 млн л.н. - современность:
brainsall
Больше всего это похоже на стабильный рост, близкий к экспоненциальному. Каких-то скачков, рывков, ступенек и периодов стазиса в духе "теории прерывистого равновесия" тут не видно. Объем мозга представителей рода Homo устойчиво увеличивался в течение двух миллионов лет с более-менее постоянной скоростью порядка 0,8 - 0,9% за 1000 поколений, удваиваясь каждые 75-80 тысяч поколений (если поколение - 20 лет). Экспоненциальный рост морфологического признака в ходе эволюции не следует интерпретировать как "рост с ускорением"; это как раз тот рост, который мы ожидаем "по умолчанию"; недаром при измерении скорости эволюции морфологических признаков принято пользоваться логарифмами (см. http://en.wikipedia.org/wiki/Darwin_(unit) - в нашем случае скорость эволюции равна 0,2 дарвина, если я не обсчитался).
На самом деле удивляет здесь не экспоненциальный характер роста, а его постоянство. Удивительно упорное, непрекращающееся двухмиллионолетнее разрастание крайне дорогостоящего, энергоемкого органа.

И никаких признаков замедления роста со временем - я лично не вижу. Это второй момент, который можно назвать удивительным. Естественно было бы ожидать, что рост мозга в какой-то момент начнет постепенно замедляться (потому что по мере роста мозга растут издержки на его содержание и нагрузка на родителей), и график в целом получится S-образный. Это была бы тогда вполне естественная, легко интерпретируемая, типичная динамика.

Что же там происходит, в самой правой части графика, в последние десятки-сотни тысячелетий? Посмотрим поближе.


2. Вот фрагмент графика, отражающий последние 200000 лет. Кружки - условные "гейдельбергские люди", треугольники - условные сапиенсы (для Омо 1 и 2 я всё-таки взял последние датировки, не так, как у Дробышевского, но это не важно), ромбы - неандертальцы, красный квадратик - средний объем мозга современных людей.
brains200
Опять-таки, я не вижу здесь постепенного замедления. Скорее похоже на то, что рост упорно продолжался вплоть до примерно 40-30 тыс. л.н. А потом произошел некий перелом.

3. Вот последние 35 тысяч лет.
brains35
Формально говоря, это уменьшение статистически достоверно, хотя я всё понимаю, конечно.
Рассуждения Дробышевского см. тут: http://antropogenez.ru/article/493/
Мои - в двухтомнике.
По-моему, перелом в динамике все-таки слишком внезапный, чтобы отмахиваться. Ничто как бы не предвещало. Рос-рос мозг у наших предков два миллиона лет, рост не замедлялся даже, и вдруг.
По-моему, вытеснение неандертальцев и "верхнепалеолитическая революция" - события, совпадающие во времени с переломом - вряд ли могут не иметь к нему никакого отношения.
А вы как думаете?

[identity profile] kroopkin.livejournal.com 2013-02-23 05:52 pm (UTC)(link)
А с чем можно связать отсутствие находок в периоде -100К - -80К?

[identity profile] lozhkamyoda-73.livejournal.com 2013-02-23 05:56 pm (UTC)(link)
Ну если рост мозга был ответом на изменчивые условия окружающего мира,то в какой-то момент,человек смог создавать себе окружающие условия самостоятельно и после создания рукотворной "зоны комфорта" развитие остановилось.О чём думать,если в моей комнате +25 не зависимо от ледниковых периодов,поднятия уровней моря,неурожаев или миграций животных?
Edited 2013-02-23 17:58 (UTC)

[identity profile] afranius.livejournal.com 2013-02-23 06:00 pm (UTC)(link)
Но, конечно, надо статистику считать.
--------------------
А посчитайте, правда, Ведь если там два плато, соответствующих примерно австралопитекам и архантропам -- это гораздо интереснее :)
Ну и как тут правильно сказали -- там все же очень заметный провал в данных от 1.6-1.0 ...

[identity profile] mustafa-turban.livejournal.com 2013-02-23 06:02 pm (UTC)(link)
Доктор Дробышевский, ссылку на которого дали тут, весьма криво свел на "у древних до номо сапиенсов не было коллективного разума и потому каждый был умный", ,а у сапиенсов появился коллективный разум, поэтому они отупели.

Что такое этот коллективный разум объяснить не потрудился

[identity profile] chieffff.livejournal.com 2013-02-23 06:03 pm (UTC)(link)
C. Дробышевский глянул Ваш график, пишет:

"На первом графике слишком сглаженная кривая - в левой части графика нет роста в реальности."

Там в самом деле бурный рост начинается примерно 2 млн л.н.

[identity profile] dimamed666.livejournal.com 2013-02-23 06:05 pm (UTC)(link)
И я тоже не знаком с таким понятием, так что ничем не могу вам помочь.

[identity profile] chieffff.livejournal.com 2013-02-23 06:06 pm (UTC)(link)
Находки там есть. Там черепов хороших нет.
timur_nechaev77: (Азъ)

[personal profile] timur_nechaev77 2013-02-23 06:12 pm (UTC)(link)
)))

[identity profile] mustafa-turban.livejournal.com 2013-02-23 06:12 pm (UTC)(link)
Обретение этой "второй сигнальной" в реальности сводится к мутации выраженной в некой особенности, какое-то место в челюсти, там где основание языка, что дало возможность членораздельной речи.

Хотя речь не заложена в генокоде , если не учить - не заговорит.

Что до сабжа - ИМХО просто чушь., но автор и не возражает, что зависимость интеллекта от объема мозга чисто условное.



timur_nechaev77: (Азъ)

[personal profile] timur_nechaev77 2013-02-23 06:16 pm (UTC)(link)
А их никто и не хаит. Просто с верующими людьми бесполезно говорить на эту тему. Никакие аргументы, их догматы не поколеблют. Вот, примерно, вся суть спора с ними:

[identity profile] krassova-lily.livejournal.com 2013-02-23 06:23 pm (UTC)(link)
так вот и перестал моск расти - смысл наращивать объем, если можно по-другому повышать эффективность :)

[identity profile] macroevolution.livejournal.com 2013-02-23 06:24 pm (UTC)(link)
В левой части роста нет или почти нет, согласен.

[identity profile] chieffff.livejournal.com 2013-02-23 06:41 pm (UTC)(link)
Ну а разве это не прерывистое равновесие? :) Роста не было, не было - и вдруг шарах.

[identity profile] alenabird.livejournal.com 2013-02-23 06:48 pm (UTC)(link)
приведите какие-нибудь численные критерии статистической достоверности уменьшения объема на последнем графике, пожалуйста. оптимальный фит прямой (как вы сделали в деталях? хи-квадрат какой-нибудь?) - это, конечно, очень хорошо, но какую вы приписываете погрешность измеренному наклону?
Edited 2013-02-23 18:52 (UTC)

[identity profile] roman-rogalyov.livejournal.com 2013-02-23 06:48 pm (UTC)(link)
Видимо, уменьшение объёма мозга связано с развитием речи.
Когда можно воспользоваться информацией от других, проблема самостоятельного продумывания уже не стоит так остро.

В этом отношении интересна тенденция последних тысяч лет:
речь - письменность - книгопечатание - телефон - радио - телевидение - интернет - ...

:-) В США, говорят, появился такой лозунг: "даёшь нано-био-инфо-когни-социальный прогресс!" (НБИК(С)). А в рамках этого прогресса - непосредственный обмен эмоциями через компьютерную сеть. Боюсь, от этого мозг отдельно взятого индивида ещё больше усохнет.

[identity profile] makrofag2.livejournal.com 2013-02-23 06:53 pm (UTC)(link)
Тем не менее была тенденция на уменьшение мозга , наверняка за счёт увеличения роста периферической нервной системы..
Из "обзор эволюции мозга" "Показательны изменения объёма мозга в процессе эволюции гоминид. Стоит отметить два важных феномена: во-первых, скачок объёма мозга у "ранних Homo" по сравнению с австралопитеками, произошедший около 2,5 миллионов лет назад, с последующим резким ускорением прироста массы мозга (у разных групп австралопитеков за время от 7 до 1 миллиона лет назад размеры мозга почти не изменились); во-вторых, уже упомянутая смена тенденции увеличения мозга на уменьшение, произошедшая в конце раннего верхнего палеолита"

[identity profile] night-sun-dial.livejournal.com 2013-02-23 07:09 pm (UTC)(link)
"надо бы еще отнормализовать на массу тела (коэффициент энцефализации)"

Это абсолютно необходимо было сделать, прежде чем переходить к каким-то выводам, но будут проблемы с точностью. Полные скелеты редко сохраняются, да и массу по ним можно определить только приблизительно.

[identity profile] aosypov.livejournal.com 2013-02-23 07:11 pm (UTC)(link)
Ну дык клоунов народу не хватает :)

[identity profile] bbzhukov.livejournal.com 2013-02-23 07:22 pm (UTC)(link)
вытеснение неандертальцев и "верхнепалеолитическая революция" - события, совпадающие во времени с переломом - вряд ли могут не иметь к нему никакого отношения.
Там же еще одно знаменательное событие точно совпадает - появление фигуративного искусства. Типа сидели в Африке полтораста тысяч лет со вполне уже сапиентной морфологией - и в лучшем случае орнаментики какие-то (такие, что и шимпанзе смогли бы не хуже) чертили на страусиных скорлупках. А как приперлись в Европу, так сразу им приспичило вырезать всяких бизонов-мамонтов, да Альтамиры размалевывать. Тут-то мозги усыхать и начали - как от такого не усохнуть? Так что да здравствует абстракционизм и прочие прогрессивные направления современного искусства, вернувшие человечеству надежду на сохранение рассудка! :-)

Если серьезно, то как Вам такая гипотеза: именно около описываемого времени сапиенсам подвернулся какой-то генетический путь к компактизации мозга. Т. е. вариант, позволяющий запихнуть те же функциональные возможности в меньший (хотя бы чуть-чуть) объем. Причем это было не разовое решение, не какая-то одна мутация, а именно эволюционный путь, требующий многих шагов, каждый из которых приводит к маленькому, но селективно заметному (при таких-то проблемах с родами!) улучшению.

Если это допустить, то дальнейшее, по-моему, очевидно: и смена тенденции в эволюции размера мозга, и расцвет культуры, и вытеснение неандертальцев (мы всё спорим: сапиенсы были более умными! нет, более сплоченными и способными к командной игре! нет, просто более агрессивными! и т. д. А у них просто женщины чуть реже умирали родами...) И даже явное возрастание разброса размеров мозга у сапиенсов по сравнению с их предшественниками и современниками.

[identity profile] sleepingtoss.livejournal.com 2013-02-23 07:31 pm (UTC)(link)
Как это так получилось, что между 40 т.л. и 100 т.л. нет ни одного зелёного треугольничка? При том что до и после этих границ их появляется сразу много.

[identity profile] macroevolution.livejournal.com 2013-02-23 07:32 pm (UTC)(link)
Да, вполне имеющая право на существование гипотеза. И даже есть шанс найти эти генетические изменения, если они есть, поскольку есть геном неандертальца, у которого этих изменений еще не должно быть.
Например, известны некоторые гены, которые менялись под действием отбора у сапиенсов (судя по соотношению значимых замен к синонимичным) после их отделения от неандертальцев: DYRK1A – возможно, связан с синдромом Дауна; NRG3 – мутации в этом гене сопутствуют шизофрении; CADPS2, AUTS2 – мутации в этих генах ассоциированы с аутизмом.

[identity profile] wingover.livejournal.com 2013-02-23 07:37 pm (UTC)(link)
Я смотрю, тут неплохой мозговой штурм получается, добавлю свой кусочек паззла: появление религии (возможное свидетельство - упоминавшееся выше фигуративное искусство).

Это неплохой стимул к высвобождению ресурсов мозга первобытного охотника, тратящихся на решение "проклятых вопросов" (кто все создал? что будет после смерти? и т.д.).

[identity profile] macroevolution.livejournal.com 2013-02-23 07:38 pm (UTC)(link)
до 100 тыс. лет сапиенсы тусовались в пещерах на Ближнем Востоке, где сохранились черепа, в т.ч. в рез-те целенаправленных захоронений. 40 тыс. л.н. они заселяют Европу, где всё очень хорошо изучено. А в промежутке, пока они бродили по южной Азии, хотя и есть находки, нет хороших черепов. Вот не повезло.

[identity profile] poplavsky.livejournal.com 2013-02-23 07:42 pm (UTC)(link)
я думаю это знаменует появление религии

[identity profile] kroopkin.livejournal.com 2013-02-23 07:47 pm (UTC)(link)
Спасибо.

Page 4 of 9