Näkö, ei otsalohko, ohjasi kädellisten aivojen kehitystä 56 miljoonan vuoden ajan

"Kaikki ihmisestä puumaijoihin asettuvat samalle suoralle: Aivojen kokoon nähden otsalohkon osuus on vakio", sanoo tutkimuksen johtaja Richard F. Kay, Duke-yliopiston evoluutiobiologian emeritusprofessori .

Toisin sanoen, jos puumajan aivot skaalattaisiin ihmisen aivojen kokoon, otsalohko olisi samassa suhteessa. Otsalohko kasvoi yksinkertaisesti siksi, että koko aivot kasvoivat – ei siksi, että se olisi ollut erityisen valikoivan paineen alla .

Näköaivokuori laajeni nopeasti ja epäsuhteellisesti

Otsalohkon pysyessä tasaisena muut aivoalueet muuttuivat dramaattisesti. Takaraivolohko, päälaenlohko ja ohimolohko – jotka käsittelevät pääasiassa näköinformaatiota – laajenivat nopeasti ja epäsuhteellisesti tarsiereilla ja antropoideilla (apinat, ihmisapinat ja ihminen) .

Nämä laajenemiset tapahtuivat samoilla kädellisten sukupuun haaroilla, joilla näköhermon aukko (optic foramen) oli suurin – tämä viittaa siihen, että aivoihin virtasi enemmän näköinformaatiota .

Koska hermot eivät fossiloidu, tutkijat käyttivät näköhermon aukon kokoa näköinformaation määrän mittarina. Tarsiereilla ja antropoideilla oli suurimmat näköhermon aukot ja eniten näköpainotteinen aivokuori . Huomionarvoista on, että näköaivoalueet näyttävät kasvaneen jopa nopeammin kuin niitä ruokkiva hermo, mikä tarkoittaa, että pienet lisäykset näköinformaatiossa moninkertaistuivat aivokudoksen laajenemiseksi .

Suuret antropoidien aivot ovat muinaisia ja näköpohjaisia

Apinoiden, ihmisapinoiden ja ihmisten tunnusomaisen suuret aivot ovat vähintään 33 miljoonaa vuotta vanha piirre . Ne ovat peräisin tarkkanäköisyyden evoluutiosta – mukautumia kuten verkkokalvon tarkkanäköisyyskuoppa (fovea) ja silmän luinen suoja – eivätkä valikoitumisesta suurentuneen "ajattelevan" otsalohkon puolesta .

Miten tutkimus tehtiin

Koska aivojen pehmytkudos ei fossiloidu, tutkijat käyttivät micro-CT-skannauksia kalloista (monet Duke Lemur Centerin luonnonhistoriallisesta museosta) luodakseen digitaalisia 3D-malleja aivokopan sisäpinnasta (endocast). Sen jälkeen he mittasivat aivokuoren tilavuuksia ja pinta-aloja sekä eläviltä että eoseeni–mioseeni-kauden fossiilisilta kädellisiltä .

Miksi parempi näkö? Kaksi johtavaa hypoteesia

Kay nostaa esiin kaksi mahdollisuutta: sosiaalisen viestinnän monimutkaistuminen (ilmeiden ja eleiden lukeminen) ja tehokkaampi ravinnonhankinta . Molemmat ovat voineet kohdistaa voimakasta luonnonvalintaa näköaivoalueisiin .

Ydinviesti

Kädellisten suurentunut aivokuori, mukaan lukien omaamme, on pohjimmiltaan näköpohjainen mukautuma, ei otsalohkon kognitiivisen kasvun tuote. Otsalohko kasvoi vain siksi, että koko aivot kasvoivat, kun taas näköalueet olivat ne, jotka todella muuttuivat epäsuhteellisesti – tämä kuvio on havaittavissa jo yli 33 miljoonaa vuotta vanhoissa fossiileissa .