来自格鲁吉亚的早期人类头骨（左，类似猿类）和来自印度尼西亚的早期人类头骨（右,类似人类）。
现代人与类人猿有着根本的不同：人类生活在地面上，用两条腿走路，大脑也大得多。大约250万年前，第一批早期人类出现在非洲，他们虽然已经直立行走，但大脑尺寸只有现代人的一半，与南方古猿一样拥有原始类人猿的大脑。那么，典型的人类大脑是在何时何地出现的呢？
现在，由瑞士苏黎世大学人类学系的Christoph Zollikofer和Marcia Ponce de León领导的国际研究小组成功回答了这些问题。“我们的分析表明，现代人的大脑结构于150~170万年前在非洲人种群中出现。”Zollikofer说。当地时间4月9日，相关论文发表于在《科学》杂志。
计算机断层扫描和虚拟重建揭示了格鲁吉亚德马尼西早期人类头骨的内部结构，并推断出了大脑形态。
在这项研究中，科学家们使用计算机断层扫描技术检查了100~200万年前生活在非洲和亚洲的人属化石头骨，然后将这些化石数据与类人猿和现代人的参考数据进行了比较。结果表明，除大小之外，现代人大脑与类人猿大脑的不同主要体现在大脑各区域的位置和组织上。
论文第一作者Marcia Ponce de León指出：“额叶中负责规划和执行复杂思维、行为模式以及语言的区域是现代人大脑的典型区域。”现代人大脑中的这些区域相对更大，所以相邻区域也随之后移。
来自格鲁吉亚德马尼西的早期人类头骨的内部结构（标本D2280、D2282、D2700、D3444和D4500）。
非洲以外第一批早期人类的大脑与他们的非洲亲戚一样原始。因此，直到大约170万年前，早期人类的大脑才变得特别“现代”。不过即便如此，这些早期人类也有能力制造工具，适应欧亚大陆新的环境条件，发展动物食物来源，并照顾需要帮助的群体成员。
在这一时期，非洲的文化变得更加复杂、多样化，各种类型的石器工具证明了这一点。研究人员认为，生物进化和文化进化可能是相互依存的。人类学家Ponce de León说：“很可能最早的人类语言也是在这一时期发展起来的。”在爪哇发现的化石证明了这个新种群的成功：它们在非洲出现后不久，便迅速扩散至东南亚。
德马尼西头骨标本D4500，安装在法国格勒诺布尔欧洲同步辐射设施的波束线ID17上，用于同步加速器断层扫描。
由于缺乏可靠的数据，以前的理论几乎没有证据支持。“我们祖先的大脑并没有作为化石保存下来，因此，我们只能从头骨化石内表面的褶皱和沟壑留下的印记中推断其大脑结构。但是，由于这些印记的个体差异很大，直到现在，科学家们依旧不可能完全断定一个人属化石的大脑更像猿类还是更像人类。通过一系列头骨化石的计算机断层扫描分析，我们向解决这个问题迈出了第一步。”Zollikofer说。
原创编译：花花 审稿：西莫 责编：陈之涵
期刊来源：《科学》
期刊编号：0036-8075
原文链接：https://phys.org/news/2021-04-modern-human-brain-africa-million.html
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