دراسة جديدة تتحدى العلاقة بين حجم الدماغ والذكاء في الطبيعة

لسنوات عديدة، التزم العلماء بمبدأ واضح ومباشر: الأجسام الأكبر حجما تعني أدمغة أكبر. وقد تحدت دراسة جديدة رائعة هذه الفكرة، مشيرة إلى أن حجم الدماغ لا يمكن أن يزيد إلا إلى حد معين، على الرغم من أن هذا الاستثناء لا يبدو أنه ينطبق على البشر. لقد تطورت أدمغتنا أسرع بـ 23 مرة من أدمغة الثدييات الأخرى، مما أدى إلى أحجام دماغ أكبر بكثير. على الرغم من أنه كان يُعتقد سابقًا أن حجم الدماغ يتناسب مع حجم الجسم، إلا أن الدراسة تشير إلى أنه قد يكون هناك حد أعلى لكيفية نمو الأدمغة الكبيرة.

قام باحثون من جامعة ريدينغ وجامعة دورهام بجمع مجموعة بيانات واسعة النطاق لأحجام الدماغ والجسم من حوالي 1500 نوع لمعالجة المناقشات الطويلة الأمد حول تطور حجم الدماغ. لقد نشروا أبحاثهم في الإصدار الأخير من بيئة الطبيعة والتطور.

تطور الدماغ البشري من أكبر إلى أكبر ثم فجأة منذ 3000 سنة بدأ يتقلص. (كوتجاركو / أدوبي ستوك)

توسع الدماغ: حادث تطوري؟

في العقدين الماضيين، تم اكتشاف أن أنواع أشباه البشر ذوي الأدمغة الصغيرة تعايشت مع نظيراتها ذات الأدمغة الأكبر لفترة طويلة. تشير الأدلة المتزايدة إلى أن هذه الأنواع ذات الأدمغة الصغيرة أظهرت سلوكيات معقدة. على سبيل المثال، صنعت بعض الأدوات الحجرية المعقدة، ومن المحتمل أنها تتطلب مهارات لغوية.

يبدو أن توسع الدماغ بدأ كحادث تطوري، والذي أدى بعد ذلك إلى مزيد من التغييرات، مما أدى إلى تصاعد هذا النمو. ومن المثير للاهتمام أن العوامل التي أدت إلى هذا التوسع قد تكون مسؤولة أيضًا عن انخفاض حجم الدماغ البشري بنسبة 10% مؤخرًا. وهذا يثير احتمال أن تستمر أدمغتنا في الانكماش، مما قد يؤدي إلى سقوط البشرية!

وقال البروفيسور كريس فينديتي، المؤلف الرئيسي للدراسة من جامعة ريدينغ، في بيان صحفي:

“لأكثر من قرن من الزمان، افترض العلماء أن هذه العلاقة كانت خطية – وهذا يعني أن حجم الدماغ يصبح أكبر نسبيا، كلما زاد حجم الحيوان. ونحن نعلم الآن أن هذا ليس صحيحا. العلاقة بين حجم الدماغ والجسم عبارة عن منحنى، وهذا يعني بشكل أساسي أن الحيوانات الكبيرة جدًا لديها أدمغة أصغر من المتوقع.

البشر ليسوا النوع الوحيد الذي يتحدى العلاقة التقليدية بين حجم الجسم والدماغ. أظهرت مجموعات مختلفة من الثدييات تغيرات سريعة في حجم الدماغ، بالزيادة والنقصان. على سبيل المثال، خفضت الخفافيش حجم دماغها بشكل ملحوظ بسرعة بعد التطور، ثم شهدت تغيرات بطيئة للغاية في حجم الدماغ النسبي. يشير هذا إلى أن متطلبات الطيران ربما فرضت قيودًا تطورية على نمو أدمغتهم.

الرد على القتال أو الهروب: مخلوقات الطبيعة

أظهرت ثلاث مجموعات من الحيوانات – الرئيسيات، والقوارض، والحيوانات آكلة اللحوم – التغيرات السريعة الأكثر وضوحا في حجم الدماغ. في هذه المجموعات، يميل حجم الدماغ النسبي إلى الزيادة مع مرور الوقت. ومع ذلك، فإن هذا ليس اتجاهًا عالميًا بين جميع الثدييات، كما كان يُعتقد سابقًا.

توضح التوزيعات الخلفية (خطوط شفافة) والمتوسطات (الخطوط الصلبة) للتنبؤات النموذجية الاتجاه في ثلاث رتب من الثدييات (القوارض، الأصفر، الحيوانات آكلة اللحوم، الأحمر، الرئيسيات، الوردي). تشير الصور الظلية إلى المجموعات التصنيفية ذات الصلة وليست قابلة للقياس. (فينديتي، سي وآخرون /طبيعة)

وكشفت الدراسة أيضًا عن عامل مقيد يمنع الأدمغة من أن تصبح كبيرة جدًا في الحيوانات الأكبر حجمًا، ربما لأن الحفاظ على أدمغة كبيرة جدًا يتطلب الكثير من الطاقة. ومن المثير للاهتمام، أنه تمت ملاحظة أنماط مماثلة في الطيور، مما يشير إلى أن هذه الظاهرة قد تكون شائعة بين الأنواع المختلفة، وفقًا لبيان صحفي صادر عن جامعة دورهام..

“نتائجنا تكشف لغزا. في الحيوانات الأكبر حجمًا، هناك شيء يمنع الدماغ من أن يصبح كبيرًا جدًا. ويبقى أن نرى ما إذا كان السبب في ذلك هو أن الأدمغة الكبيرة التي تتجاوز حجمًا معينًا تكون مكلفة للغاية بحيث لا يمكن صيانتها. “ولكن بما أننا نلاحظ أيضًا انحناءًا مشابهًا في الطيور، يبدو أن هذا النمط هو ظاهرة عامة – ما يسبب هذا “السقف الغريب” ينطبق على الحيوانات ذات بيولوجيا مختلفة تمامًا”. قراءة.

تاريخ العقول الكبيرة: من آسيا إلى أفريقيا

قبل عشرين عاما، اكتشف الباحثون في إندونيسيا هومو فلوريسينسيس، إنسان يبلغ طوله 1.1 متر (3.6 قدم) وله دماغ صغير يبلغ 425 سم مكعب. ومن المثير للدهشة أن هذا النوع بقي على قيد الحياة حتى حوالي 50 ألف سنة مضت، مما يشير إلى أن البشر ذوي الأدمغة الصغيرة تعايشوا مع جنسنا البشري لفترة طويلة بعد ظهوره قبل أكثر من 300 ألف سنة.

لم يكن Homo floresiensis وحده؛ منذ حوالي خمس سنوات، هومو لوزونينسيس تم العثور عليه في الفلبين، وبقي على قيد الحياة حتى نفس الوقت تقريبًا. بالإضافة إلى ذلك، هومو ناليدي، الذي تم اكتشافه عام 2013، وكان حجم دماغه لا يزيد عن 550 سم مكعب، وعاش في جنوب إفريقيا حتى قبل 235 ألف سنة على الأقل، جنبًا إلى جنب مع البشر ذوي الأدمغة الأكبر!

تكشف هذه الاكتشافات أن أشباه البشر ذوي الأدمغة الصغيرة كانوا قادرين على السلوك المتطور. على سبيل المثال، الإنسان المنتصب في موقع جونا في إثيوبيا، منذ حوالي 1.6 مليون سنة، تم إنتاج أدوات حجرية أشولينية، بما في ذلك الفؤوس اليدوية المعقدة. كان صنع هذه الأدوات صعبًا للغاية لدرجة أن إنشائها يتطلب على الأرجح مهارات لغوية بدائية. ومن المثير للدهشة أن دراسة أجريت عام 2020 أظهرت أن بعض صانعي الأدوات هؤلاء كان لديهم أدمغة أقل من نصف حجم الإنسان الحديث، وفقًا للتقارير. العالِم الجديد.

مزيد من الأدلة تأتي من موقع Nyayanga في كينيا. وعثر الباحثون على أدوات أولدوان، يصل عمرها إلى 3 ملايين سنة، مرتبطة بـ بارانثروبوس حفريات، وهو أشباه البشر بحجم دماغ يصل إلى 450 سم مكعب. على الرغم من صغر دماغ بارانثروبوس، فمن المحتمل أنه صنع هذه الأدوات.

لماذا العقول الكبيرة؟

على الرغم من أن الأدمغة الكبيرة مفيدة، إلا أنها تشكل أيضًا تحديات كبيرة. فهي تستهلك حوالي 20% من استهلاكنا اليومي للطاقة، على الرغم من أنها تشكل 2% فقط من كتلة الجسم. بالإضافة إلى ذلك، فإن ولادة وتربية الأطفال ذوي الأدمغة الكبيرة أمر صعب.

تشير إحدى الفرضيات إلى أن أشباه البشر الذين يعيشون في مجموعات اجتماعية أكبر يحتاجون إلى أدمغة أكبر للتنقل في البيئات الاجتماعية المعقدة. ومع ذلك، فإن هذه النظرية تنطوي على إشكاليات، حيث لم يجد الباحثون علاقة ثابتة بين حجم الدماغ وحجم المجموعة الاجتماعية عبر الأنواع الرئيسية. وتشير فرضية أخرى إلى أن تناول اللحوم بشكل أكثر انتظامًا يخلق الطاقة مع مرور الوقت لتطوير دماغ أكبر، على الرغم من أن هذا العامل المساهم الوحيد يبدو أيضًا غير قابل للتصديق.

في الواقع، من التبسيط العلمي أن نعزو توسع الدماغ إلى عامل واحد. من المحتمل أن يكون النظام الغذائي المحسن ومجموعات اجتماعية أكبر قد ساهمت في ذلك، لكن التفسير الأكثر شمولاً يتضمن حلقة ردود فعل إيجابية بين حجم الدماغ والسلوك. ربما يكون أشباه البشر ذوي الأدمغة الصغيرة قد طوروا أدوات جديدة ومهارات لغوية أساسية، مما عزز فرص بقائهم على قيد الحياة. ومع إتقان الأفراد ذوي الأدمغة الأكبر قليلاً لهذه التقنيات والسلوكيات بشكل أكثر فعالية، فإن متوسط ​​أحجام الدماغ سيزداد. وهذا بدوره سهّل إجراء المزيد من التحسينات في صنع الأدوات والمهارات اللغوية، مما أدى إلى مزيد من الاختيار للأدمغة الأكبر حجمًا.

في الختام، يفكر الباحثون الآن في فكرة أن التغيرات المجتمعية والتكنولوجية يمكن أن تؤثر على التطور وتشكل أدمغتنا. بالنسبة للبعض، السؤال الكبير هو ما إذا كان هذا في مصلحتنا دائمًا. لقد أصبحت هذه نقطة ذات صلة بشكل خاص فيما يتعلق بالذكاء الاصطناعي (AI) وعلاقتنا بخلق أنواع غير حيوية قد تحل محل البشر. مرة أخرى، ربما مثل التقنيات الأخرى التي طورتها العقول البشرية، من المرجح أن يتعايش الذكاء الاصطناعي والبشر في تاريخ أكبر من التطورات التطورية.

الصورة العليا: الدماغ البشري, النموذج التشريحي, Illustration. مصدر: بول/أدوبي ستوك

بقلم ساهر باندي