Lucy vrsta najavila je uspon dugog djetinjstva kod hominida

Dugotrajni rast mozga već je bio karakteristika hominida prije nego što su se pojavili članovi Homo roda.

Nova studija sugeriše da je više od tri miliona godina stara hominidna vrsta zvana Australopithecus afarensis, predstavljena rekonstruisanom lobanjom odrasle osobe, nagovještavala dugotrajni rast mozga u djetinjstvu, tipičan za ljude danas. Lucy vrsta imala je male mozgove kao kod čimpanze koji su, ipak, rasli sporim, ljudskim tempom.

Ovo otkriće, objavljeno 1. aprila u časopisu Science Advances, po prvi put pokazuje da produženi rast mozga kod hominidnih mališana nije bio nus-produkt neuobičajeno velikog mozga. Uticajna ideja tokom posljednjih 20 godina tvrdila je da je produženi razvoj mozga nakon rođenja nastao u rodu Homo prije oko 2,5 miliona godina, tako da su majke – čije su karlične kosti i porođajni kanal sužene da bi omogućile efikasno uspravno hodanje – mogle da sigurno rađaju.

Ali Australopithecus afarensis, vrsta istočnoafričke hominide najpoznatija po Lucy djelimičnom kosturu, takođe je imala mozak koji se sporo razvija, koji je dostigao tek jednu trećinu zapremine današnjih ljudskih mozgova, kaže paleoantropolog Philipp Gunz sa Instituta Mak Planck za evolucionu antropologiju u Lajpcigu, Njemačka, i njegove kolege.

A. afarensis je star otprilike 3 do 4 miliona godina, što znači da se spor rast mozga nakon rođenja razvio prije nego što su se pojavili pripadnici roda Homo, možda prije 2,8 miliona godina.

Premalo novorođenčadi A. afarensis proučavano je da bi se izračunala starost u kojoj je ova vrsta dostigla mozak veličine odraslih, upozorava Gunz.

Mozak ljudske novorođenčadi danas dostiže odrasle veličine već blizu pete godine života, nasuprot starosti od oko 2 ili 3 godine, za čimpanze i gorile.

U novoj studiji, Gunz i kolege procijenili su količinu mozga za šest odraslih osoba A. afarensis i dvoje djece, za koje se procjenjuje da su stari oko 2 godine i 5 mjeseci. Djeca su imala mozak manji od mozga odraslih A. afarensis u srazmjeri sličnoj mozgu čovjekove djece iste starosti u odnosu na odrasle ljude.

Novi podaci sugerišu da je za Lucy vrstu „veličina mozga odojčadi [u odnosu na prosječnu odraslu osobu] možda bila proporcionalno čak manja nego kod ljudske novorođenčadi“, kaže biološki antropolog Zachary Cofran sa koledža Vassar u Poughkeepsie, koji ne sudjeluje u novoj studiji. Ako je tako, taj obrazac snažno ukazuje na produženi period rasta mozga za A. afarensis. Gunz sugeriše da je produženi rast mozga nakon rođenja među A. afarensis možda olakšao fizičko i nutritivno opterećenje majkama koje brinu o novorođenčadi, posebno ako je hrana bila oskudna. Takođe je „vjerovatno pružio temelj evoluciji dugog djetinjstva u ljudskoj liniji“, kaže on.

Njegova grupa je koristila CT skeniranja visoke rezolucije za proučavanje fosilizovanih slučajeva mozga kod novorođenčadi A. afarensis i šest odraslih osoba, uključujući Lucy, koje su sve pronađene u etiopskom mjestu Hadar. Drugi mozak za dojenčad A. afarensis stigao je sa mjesta Dikika u Etiopiji.

Skeniranje je pomoglo istraživačima da stvore trodimenzionalne digitalne rekonstrukcije ili endoproizvode otisaka koje je napravio mozak na unutrašnjoj površini lobanje. Endokast prikazuje nabore i brazde u tkivu mozga tipične za ljude ili čimpanze, mada je očuvanje tih neuronskih orijentira različito.

CT skeniranje takođe omogućava istraživačima da utvrde starost odojčadi otkrivanjem mikroskopskih slojeva zubne cakline koji se tokom djetinjstva formiraju svakodnevno, a koji se mogu računati kao prstenovi na drveću.

Dobro očuvani endokast djeteta Dikike zadržao je nabor i niz brazdi prema zadnjem dijelu mozga koji se nalaze u čimpanzama, ali ne i kod ljudi. Ovi otisci obilježavaju istaknuto neuronsko područje koje je uključeno u vid. Površinama ljudskog mozga nedostaju ove oznake zbog proširenog neuronskog tkiva koje integriše vizuelne i senzorne informacije. Južnoafrička lobanja Australopiteka prethodno je otkriveno da ima znakove vidnog područja u mozgu kao čimpanze.

Ni jedno od novorođenčadi A. afarensis nije dalo dokaz o ljudskoj organizaciji frontalnog mozga, kao što je objavljeno za približno 300.000 godina starog južnoafričkog hominida, Homo naledi.

Saglasan je antropolog i neuroznanstvenik Tod Preuss sa Univerziteta Emori u Atlanti. Endo emisije lubanja Hadar A. afarensis sadrže mnoštvo sačuvanih karakteristika iz vizuelnog područja mozga koje podsjećaju na one na lobanji djeteta Australopiteka iz Južne Afrike koje potiče od prije oko 2,8 miliona godina, kaže Preuss, koji nije bio dio Gunzovog tima.

Mnogo toga ostaje da se nauči o brzini rasta mozga kod A. afarensis, kaže paleoantropologinja Aida Gomez-Robles sa Univerzitetskog koledža u Londonu. Istraživači ne mogu da prate veličine mozga kod osoba A. afarensis od novorođenčadi do odrasle dobi, tako da novi rezultati ne određuju u konačnici stope rasta, napominje ona. I ranije interpretacije organizacije hominidnog mozga zasnovane na endokasama pokrenule su česte rasprave, što je navelo Gomez-Roblesa da odbije presudu o Lucy vrsti.