هل يمكن للأسنان الأحفورية تأكيد فرضية “الدماغ الكبير – الطفولة الطويلة”؟
جان بارتيك – AncientPages.com – لقد كان حجم الدماغ البشري موضع اهتمام العلماء منذ فترة طويلة. تشير دراسة جديدة إلى أن البشر لديهم أدمغة أكبر بسبب فترة الطفولة الطويلة.
بالمقارنة مع القردة العليا، يتمتع البشر بطفولة طويلة بشكل استثنائي، حيث يساهم الآباء والأجداد وغيرهم من البالغين في نموهم الجسدي والمعرفي. وهذه فترة تنموية رئيسية لاكتساب جميع المهارات المعرفية اللازمة في البيئة الاجتماعية المعقدة للمجموعة البشرية.
تم مسح أحفورة الإنسان شبه البالغ من موقع دمانيسي في جورجيا، والتي يعود تاريخها إلى حوالي 1.77 مليون سنة مضت، بواسطة السنكروترون الأوروبي (ESRF). الائتمان: المتحف الوطني الجورجي
الإجماع الحالي هو أن النمو الطويل جدًا للإنسان الحديث قد تطور نتيجة للزيادة في حجم الدماغ لأن مثل هذا العضو يتطلب موارد طاقة كبيرة للنمو.
ومع ذلك، فإن فرضية «الدماغ الكبير – طفولة طويلة» قد تحتاج إلى مراجعة، كما أظهر فريق دولي من الباحثين في مجلة نيتشر، بناءً على تحليل نمو الأسنان لأحفورة استثنائية.
استخدم فريق بحث من سويسرا وفرنسا وجورجيا التصوير السنكروتروني لدراسة تطور الأسنان لأحفورة شبه بالغة لإنسان مبكر من موقع دمانيسي في جورجيا، يعود تاريخها إلى حوالي 1.77 مليون سنة.
“الطفولة والإدراك لا يتحجران، لذلك علينا أن نعتمد على معلومات غير مباشرة. الأسنان مثالية لأنها تتحجر بشكل جيد وتنتج حلقات يومية، بنفس الطريقة التي تنتج بها الأشجار حلقات سنوية، تسجل تطورها”، يوضح كريستوف زوليكوفر من معهد العلوم والتكنولوجيا. جامعة زيوريخ والمؤلف الأول للنشر.
ويضيف بول تافورو، العالم في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “يرتبط نمو الأسنان ارتباطًا وثيقًا بتطور بقية الجسم، بما في ذلك نمو الدماغ. وبالتالي فإن الوصول إلى تفاصيل نمو أسنان الإنسان الأحفوري يوفر قدرًا كبيرًا من المعلومات حول نموه العام”. ESRF والمؤلف المشارك للدراسة.
بول تافورو وفنسنت بيران في السنكروترون الأوروبي (ESRF)، يقومان بمسح الأسنان. الائتمان: ESRF / ستيف كاندي. الائتمان: ESRF / ستيف كاندي
تم إطلاق المشروع في عام 2005، واستخدم التصوير المقطعي السنكروتروني لتحليل البنى المجهرية للأسنان في ESRF. وسمحت هذه التقنية للعلماء بإنشاء شرائح افتراضية من الأسنان الأحفورية، وإعادة بناء نمو الأسنان بدقة منذ الولادة وحتى الوفاة. في الأساس، قاموا فعليًا بإعادة نمو أسنان الإنسان. امتد المشروع لما يقرب من 18 عامًا منذ بدايته في عام 2005 وحتى ظهور النتائج في عام 2023. وتم إجراء فحوصات أولية للأسنان في عام 2006، وظهرت نتائج العمر عند الوفاة في عام 2007.
“كنا نتوقع أن نجد إما تطور أسنان نموذجي لدى البشر الأوائل، قريب من تطور القردة العليا، أو تطور أسنان قريب من تطور الإنسان الحديث. عندما حصلنا على النتائج الأولى، لم نتمكن من تصديق ما رأيناه، لأنه كان شيء مختلف يعني نمو التاج المولي بشكل أسرع من أي حفرية أخرى من أشباه البشر أو القردة العليا الحية”، يوضح تافورو.
في السنوات التالية، تم إجراء خمس سلاسل من التجارب وأربعة تحليلات باستخدام أساليب مختلفة مع تقدم تصوير السنكروترون السنكروتروني. كانت جميع النتائج متوافقة، مما قد يؤثر على فرضية “الدماغ الكبير – الطفولة الطويلة”، مما دفع العلماء إلى التفكير بشكل إبداعي في هذه الحفرية.
ويختتم تافورو حديثه قائلاً: “لقد كان النضج بطيئًا، تقنيًا وفكريًا، للوصول أخيرًا إلى الفرضية التي ننشرها اليوم”.
أسنان الحليب تستخدم لفترة أطول
“أظهرت النتائج أن هذا الشخص توفي بين 11 و12 عاما من العمر، عندما كانت أضراس العقل قد ظهرت بالفعل، كما هو الحال في القردة العليا في هذا العمر”، كما يوضح فنسنت بيراند، المؤلف المشارك للدراسة.
ومع ذلك، وجد الفريق أن هذه الحفرية لها نمط نضج أسنان مشابه بشكل مدهش لأسنان البشر، حيث تخلفت الأسنان الخلفية عن الأسنان الأمامية خلال السنوات الخمس الأولى من تطورها.
توضح مارسيا بونس دي ليون من جامعة زيوريخ: “يشير هذا إلى أن الأسنان اللبنية كانت تستخدم لفترة أطول من تلك الموجودة لدى القردة العليا، وأن أطفال هذا النوع المبكر من الهومو كانوا يعتمدون على دعم البالغين لفترة أطول من أطفال القردة العليا”. مؤلف مشارك في الدراسة. “قد تكون هذه أول تجربة تطورية للطفولة الطويلة”.
كيف يمكن للأسنان أن تعطي أدلة حول تطور الدماغ
هذا هو المكان الذي يتم فيه اختبار فرضية “العقل الكبير – الطفولة الطويلة”. لم يكن لدى أفراد الهومو الأوائل أدمغة أكبر بكثير من أدمغة القردة العليا أو الأسترالوبيثسينات، لكنهم ربما عاشوا لفترة أطول. في الواقع، إحدى الجماجم المكتشفة في دمانيسي كانت لفرد كبير في السن لم يبق له أسنان خلال السنوات القليلة الأخيرة من حياته.
يقول ديفيد لوردكيبادنيز من متحف جورجيا الوطني والمؤلف المشارك للدراسة: “إن حقيقة أن مثل هذا الشخص المسن كان قادرًا على البقاء على قيد الحياة دون أي أسنان لعدة سنوات تشير إلى أن بقية المجموعة اعتنوا به جيدًا”.
من المحتمل أن الأفراد الأكبر سنًا، بما لديهم من خبرات كبيرة، لعبوا دورًا حاسمًا في المجتمعات من خلال نقل المعرفة إلى الأجيال الشابة. يعد هذا الهيكل المكون من ثلاثة أجيال ضروريًا للانتقال الثقافي لدى البشر. يتمتع الأطفال الصغار بقدرة رائعة على حفظ كميات هائلة من المعلومات بسبب مرونة أدمغتهم النامية. ومع ذلك، كلما زاد حجم المعلومات، زاد الوقت اللازم للحفظ.
تشير فرضية جديدة إلى أنه مع زيادة الانتقال الثقافي، تباطأت معدلات نمو الأطفال. وقد سمح ذلك بنقل المعرفة على نطاق أوسع من الأفراد الأكبر سنًا إلى الأفراد الأصغر سنًا، وتعزيز استخدام الموارد وتعزيز السلوكيات المعقدة، مما يوفر في النهاية ميزة تطورية من خلال فترة الطفولة الممتدة وربما فترات حياة أطول.
إعادة بناء ثلاثية الأبعاد للجمجمة الأحفورية للهومو المبكر من موقع دمانيسي في جورجيا. تمثل الألوان الخضراء والبرتقالية والحمراء الأسنان المحفوظة (تم تصويرها على التوالي باستخدام السنكروترون عند 5 ميكرومتر، مع السنكروترون عند 47 ميكرومتر، ومع الماسح الضوئي الصناعي عند 250 ميكرومتر). الأسنان الزرقاء تفتقد الأسنان المضافة عن طريق عكس نظيراتها المتماثلة. لم يتم استعادة القواطع السفلية الأولى ذات اللون الأرجواني، وتم استقراءها من القاطعة السفلية الثانية. الائتمان: ESRF/بول تافورو، فنسنت بيران. الائتمان: ESRF/بول تافورو، فنسنت بيران
مع إنشاء هذه الآلية، بدأ الانتقاء الطبيعي في العمل على النقل الثقافي جنبًا إلى جنب مع السمات البيولوجية. ومع الحاجة إلى نقل المزيد من المعلومات، فضل التطور أحجام الدماغ الأكبر وتأخير البلوغ. وقد أتاح هذا التكيف قدرًا أكبر من التعلم خلال مرحلة الطفولة مع إتاحة الوقت الكافي لنمو الدماغ على الرغم من محدودية الموارد الغذائية.
وبالتالي، ربما لم تكن الزيادة في حجم الدماغ هي التي أبطأت النمو البشري، بل ربما كان امتداد فترة الطفولة ضمن إطار ثلاثة أجيال هو الذي دفع التطور الثقافي الحيوي. ساهمت هذه العمليات في زيادة حجم الأدمغة، وبداية مرحلة البلوغ في وقت لاحق، وعمر أطول. إن تحليل أسنان هذه الحفرية الاستثنائية يمكن أن يدفع الباحثين إلى إعادة تقييم الآليات التطورية التي تشكل تطور جنسنا البشري – الإنسان العاقل.
ونشرت الدراسة في مجلة الطبيعة
كتبه جان بارتيك – AncientPages.com كاتب طاقم العمل
اكتشاف المزيد من عجائب - عالم المعرفة
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.