تكشف الأسنان الأحفورية كيف تطورت العقول في الرحم على مدى ملايين السنين من التطور البشري – بحث جديد

تساعد العظام المتحجرة في سرد ​​قصة ما كان يفعله البشر وأسلافنا منذ مئات الآلاف من السنين. ولكن كيف يمكنك التعرف على أجزاء مهمة من دورة حياة أسلافنا – مثل الحمل أو الحمل – التي لا تترك أثرًا واضحًا في السجل الأحفوري؟

العقول الكبيرة ، بالنسبة لحجم الجسم الكلي ، والتي هي سمة مميزة لأنواعنا تجعل الحمل والحمل مثيرًا للاهتمام بشكل خاص لعلماء الأحياء القديمة مثلي. الإنسان العاقل تساهم الجماجم الكبيرة في صعوبة المخاض والولادة. لكن الأدمغة الكبيرة بالداخل هي التي سمحت لجنسنا البشري بالانطلاق حقًا.

أردت أنا وزملائي بشكل خاص معرفة مدى سرعة نمو أدمغة أسلافنا قبل الولادة. هل يمكن مقارنتها بنمو دماغ الجنين اليوم؟ يمكن أن يساعد التحقيق في الوقت الذي أصبح فيه الحمل والنمو قبل الولادة شبيهاً بالإنسان في الكشف عن متى وكيف أصبحت أدمغة أسلافنا تشبه أدمغتنا أكثر من كونها مثل أقاربنا من القردة.

للتحقيق في تطور معدلات النمو قبل الولادة ، ركزنا على التطور داخل الرحم للأسنان – التي تتحلل بالفعل. من خلال بناء نموذج رياضي باستخدام الأطوال النسبية للأسنان المولية ، تمكنا من تتبع التغيرات التطورية في معدلات النمو قبل الولادة في السجل الأحفوري. بناءً على نموذجنا ، يبدو كما لو أن الحمل والنمو قبل الولادة أصبحا أكثر شبهاً بالإنسان من الشمبلي منذ ما يقرب من مليون عام.

الحمل والدماغ البشري

يعتبر الحمل والحمل فترات مهمة – فهما يوجهان النمو والتطور في المستقبل ويحددان المسار البيولوجي للحياة.

لكن الحمل البشري ، وخاصة المخاض والولادة ، يكلف الكثير من الطاقة وغالبًا ما يكون خطيرًا. يتطلب دماغ الجنين الكبير الكثير من العناصر الغذائية أثناء النمو. إن معدل النمو الجنيني أثناء الحمل ، والمعروف أيضًا باسم معدل النمو قبل الولادة ، يفرض عبئًا فيزيولوجيًا وفسيولوجيًا على الوالد الحامل. ويمكن أن يؤدي الضغط المحكم لرأس وكتفي الرضيع عبر قناة الحوض أثناء الولادة إلى الوفاة لكل من الأم والطفل.

كمقايضة لتلك الجوانب السلبية المحتملة ، يجب أن يكون هناك سبب وجيه حقًا لامتلاك مثل هذه الرؤوس الكبيرة. التبرير هو كل القدرات التي تأتي مع وجود عقل بشري كبير. ساهم تطور دماغنا الكبير في هيمنة جنسنا البشري ويرتبط بزيادة استخدام التكنولوجيا والأدوات ، وخلق الفن والقدرة على البقاء في المناظر الطبيعية المتنوعة ، من بين التطورات الأخرى.

إن توقيت وتسلسل الأحداث التي أدت إلى تطور أدمغتنا الكبيرة متشابك مع القدرة على إيجاد ومعالجة المزيد من الموارد ، من خلال استخدام الأدوات والعمل الجماعي التعاوني ، على سبيل المثال.

من خلال التحقيق في التغييرات في نمو ما قبل الولادة ، نحن نبحث أيضًا في التغييرات في كيفية قيام الآباء بجمع الموارد الغذائية وتوزيعها على ذريتهم. كانت هذه الموارد المتزايدة ستساعد أيضًا في دفع تطور دماغ أكبر. إن فهم المزيد حول الوقت الذي أصبح فيه النمو قبل الولادة والحمل يشبهان الإنسان في نفس الوقت يكشف عن معلومات حول متى وكيف كان أداء أدمغتنا أيضًا.

يتمتع البشر بأعلى معدل نمو قبل الولادة مقارنة بجميع الرئيسيات التي تعيش اليوم ، بمعدل 0.41 أونصة / يوم (11.58 جرامًا / يوم). الغوريلا ، على سبيل المثال ، لديها حجم جسم بالغ أكبر بكثير من البشر ، لكن معدل نموها قبل الولادة لا يتجاوز 0.29 أونصة / يوم (8.16 جرام / يوم). نظرًا لأن أكثر من ربع نمو الدماغ البشري قد اكتمل أثناء الحمل ، فإن معدل النمو قبل الولادة يرتبط ارتباطًا مباشرًا بمدى نمو دماغ الشخص البالغ. كيف ومتى الانسان العاقلتطور معدل النمو قبل الولادة كان لغزا ، حتى الآن.

ماذا يمكن أن تخبرنا الأسنان عن نمو ما قبل الولادة

أمضى الباحثون قرونًا في التحقيق في التباين في بقايا الهياكل العظمية المتحجرة. لسوء الحظ ، فإن الأدمغة – ناهيك عن معدل الحمل والنمو قبل الولادة – لا تتحجر.

لكنني وزملائي بدأنا التفكير في كيفية تطور الأسنان مبكرًا جدًا في الرحم. بدأت أسنانك الدائمة في النمو قبل وقت طويل من ولادتك ، عندما كان عمرك 20 أسبوعًا فقط. مينا الأسنان غير عضوي بنسبة تزيد عن 95٪ ، والغالبية العظمى من كل ما نراه في السجل الأحفوري للفقاريات هو أسنان أو أسنان.

بناء على هذا الإدراك ، قررنا التحقيق في العلاقة بين معدل النمو قبل الولادة وحجم الدماغ وأطوال الأسنان.

قمنا بقياس أسنان 608 من الرئيسيات الحية مؤخرًا من مجموعات الهيكل العظمي في جميع أنحاء العالم. قارنا تلك القياسات بمعدلات النمو قبل الولادة التي حسبناها من متوسط ​​طول الحمل والكتلة عند الولادة لكل نوع. نظرنا أيضًا إلى حجم باطن الجمجمة – بشكل أساسي مقدار المساحة الموجودة داخل الجمجمة – كبديل لحجم الدماغ.

وجدنا أن معدل النمو قبل الولادة يرتبط ارتباطًا وثيقًا بكل من حجم دماغ البالغين وأطوال الأسنان النسبية ، عبر القردة والقرود.

نظرًا لأن النمو قبل الولادة مرتبط ارتباطًا وثيقًا بأطوال الأضراس النسبية ، فقد تمكنا من استخدام هذه العلاقة الإحصائية لتوليد معادلة رياضية تتنبأ بمعدل النمو قبل الولادة من الأسنان وحدها. باستخدام هذه المعادلة ، يمكننا أخذ عدد قليل من الأضراس من الأنواع الأحفورية المنقرضة وإعادة بناء السرعة التي نما بها نسلها بالضبط أثناء الحمل.

باستخدام طريقتنا الجديدة ، قمنا بعد ذلك بإعادة بناء معدلات النمو قبل الولادة لـ 13 نوعًا من الأحافير ، وبناء جدول زمني للتغييرات على مدى الستة ملايين سنة الماضية من تطور الإنسان والبشر. يصف مصطلح “Hominid” جميع الأنواع الموجودة على الجانب البشري من شجرة العائلة بعد الانشقاق منذ حوالي 6 إلى 8 ملايين سنة عن السلف المشترك الذي شاركناه مع الشمبانزي. من بحثنا الجديد ، نعلم الآن أن معدلات نمو ما قبل الولادة زادت خلال تطور أسلاف الإنسان ، لتصل إلى معدل يشبه الإنسان يتجاوز ما نراه في جميع القردة الأخرى قبل أقل من مليون سنة.

ظهر معدل نمو كامل للإنسان قبل الولادة مع تطور جنسنا البشري الانسان العاقل منذ حوالي 200000 سنة فقط. لكن الأنواع الأخرى من البشر التي عاشت في 200000 سنة الماضية ، مثل إنسان نياندرتال ، كان لديها أيضًا معدلات نمو “بشرية” قبل الولادة. لا يزال يتعين التحقيق في الجينات التي شاركت في هذه التغييرات في معدل النمو.

المعادلة تعني أن الأسنان تكشف الآن أكثر

حتى مع وجود عدد قليل من الأسنان وبعض الفك ، يمكن للخبير المدرب أن يخبرنا بأشياء لا حصر لها عن الفرد المنقرض – ما هو النوع الذي كان عليه ، ونوع النظام الغذائي الذي يأكله ، وما إذا كان يتنافس على زملائه من خلال القتال ، وكم كان عمره عندما كان توفي ، سواء كان يعاني من أي مشاكل صحية خطيرة أم لا وأكثر.

الآن ، ولأول مرة ، يمكننا أن نضيف إلى تلك القائمة معرفة ما كان عليه الحمل والحمل لهذا الفرد والأعضاء الآخرين من جنسه. يمكن للأسنان حتى أن تلمح بشكل غير مباشر إلى ظهور الوعي البشري ، من خلال تطور حجم الدماغ.

ومن المثير للاهتمام ، أن نموذجنا يشير إلى أن معدلات النمو قبل الولادة بدأت في الزيادة قبل ظهور مرضنا الانسان العاقل صِنف. يمكننا أن نفترض أن الحصول على معدل نمو سريع قبل الولادة كان ضروريًا لنمو هذا الدماغ الكبير وتطوير الوعي البشري والقدرات المعرفية.

هذه هي أنواع الأسئلة ذات الصورة الكبيرة التي يتيح لنا هذا البحث البدء في صياغتها الآن – كل ذلك من مجرد عدد قليل من الأسنان.