homo sapiens объем мозга
Почему мозг человека меньше мозга неандертальца
Почему объем мозга современного человека меньше, чем у неандертальца.
Таким образом, можно констатировать факт, что костенковцы-кроманьонцы освоили абстрактное мышление. Ведь для того, чтобы изобразить на скале образ или вырезать из кости фигурку животного, необходимо было этот схематичный абстрактный образ сначала сформировать в голове.
Освоение нашими предками абстрактного мышления позволило оптимизировать хранение информации. Как это происходит? Поясню на следующем примере.
Похожие явления мы наблюдаем сейчас в информационных технологиях. Развитие вычислительной техники сначала идет по пути увеличения количества вычислительных модулей и модулей памяти. Затем инженеры и конструкторы ЭВМ упираются в проблемы с габаритами и энергопотреблением, после чего, как правило, следует революционное решение, позоляющее снизить и то и другое. Размеры и энергопотребление компьютеров неуклонно снижаются, а вычислительные возможности растут. Компьюторы становятся умнее. Чемпион мира по шахматам сейчас проигрывает компьютору.
Эволюция мозга человека долгое время, на протяжении 3 млн. лет, шла по пути наращивания объема мозга, пока не уперлась в те же габаритные и энергетические проблемы, что и современные компьютеры. Содержание большого мозга стало непосильным бременем для организма. Необходимо было найти новый способ увеличения ума. И такой способ геномом человека был найден. Этот способ заключался в установлении дополнительных нервных связей, обеспечивающих связь между понятиями. А сами понятия при этом способе хранения стали менее конкретными, более абстрактными, что и позволило сократить объем памяти, занятый хранением этих понятий и, соответственно, позволило сократить объем мозга. При этом у современного человека в строении черепа исчезли неандерталоидные признаки, появление которых, возможно, и было вызвано необходимостью разместить в объеме черепа огромный мозг.
СОДЕРЖАНИЕ
Размер мозга
| Имя | Размер мозга (см 3 ) |
|---|---|
| Homo habilis | 550–687 |
| Homo ergaster | 700–900 |
| человек прямоходящий | 600–1250 |
| Homo heidelbergensis | 1100–1400 |
| Homo neanderthalensis | 1200–1750 |
| Homo sapiens | 1400 |
| Homo floresiensis | 417 |
Биогеографические вариации
Попытки найти расовые или этнические различия в размере мозга обычно считаются псевдонаучными. Попытки найти расовые различия в размере мозга традиционно были связаны с научным расизмом и попытками продемонстрировать расовую интеллектуальную иерархию.
Большинство попыток продемонстрировать это опиралось на косвенные данные, которые оценивали размеры черепа, в отличие от прямых наблюдений за мозгом. Они считаются дискредитированными с научной точки зрения.
В крупномасштабном обзоре глобальных изменений черепов 1984 г. был сделан вывод, что различия в размерах черепа и головы не связаны с расой, а скорее связаны с сохранением тепла климатом, заявив: «Мы не находим поддержки использования размера мозга в таксономической оценке (кроме палеонтологические крайности с течением времени). Расовые таксономии, которые включают емкость черепа, форму головы или любую другую черту, на которую влияет климат, смешивают экотипические и филетические причины. Для плейстоценовых гоминидов мы сомневаемся, что объем черепной коробки является более « ценным » с таксономической точки зрения, чем любой другой другая черта «.
Однако Яки (2011) не обнаружил статистически значимых гендерных различий в соотношении серого вещества для большинства возрастов (сгруппированных по десятилетиям), за исключением 3-го и 6-го десятилетий жизни в выборке из 758 женщин и 702 мужчин в возрасте 20–69 лет. У среднего мужчины третьего десятилетия (в возрасте 20–29 лет) соотношение серого вещества было значительно выше, чем у средней женщины той же возрастной группы. Напротив, среди испытуемых шестого десятилетия у средней женщины соотношение серого вещества было значительно выше, хотя значимой разницы среди тех, кто находился на 7-м десятилетии жизни, не было обнаружено.
Генетический вклад
Исследования взрослых близнецов показали высокие оценки наследуемости общего размера мозга во взрослом возрасте (от 66% до 97%). Эффект варьируется в зависимости от региона головного мозга, однако, с высокой наследуемостью объемов лобных долей (90-95%), умеренными оценками в гиппокампе (40-69%) и факторами окружающей среды, влияющими на несколько срединных областей мозга. Кроме того, объем бокового желудочка, по- видимому, в основном объясняется факторами окружающей среды, что позволяет предположить, что такие факторы также играют роль в окружающей мозговой ткани. Гены могут вызывать связь между структурой мозга и когнитивными функциями, или последние могут влиять на первые в течение жизни. Был идентифицирован или предложен ряд генов-кандидатов, но они ожидают репликации.
Интеллект
Исследования по измерению объема мозга, слуховых вызванных потенциалов P300 и интеллекта показывают диссоциацию, так что и объем мозга, и скорость P300 коррелируют с измеренными аспектами интеллекта, но не друг с другом. Фактические данные противоречат вопросу о том, предсказывает ли изменение размера мозга также интеллект между братьями и сестрами, поскольку некоторые исследования обнаруживают умеренную корреляцию, а другие не находят никакой. Недавний обзор Несбитта, Флинна и др. (2012) отмечают, что приблизительный размер мозга вряд ли может служить хорошим показателем IQ, например, размер мозга также различается у мужчин и женщин, но без хорошо задокументированных различий в IQ.
Открытие последних лет состоит в том, что структура мозга взрослого человека изменяется, когда усваивается новый когнитивный или двигательный навык, включая словарный запас. Структурная нейропластичность (увеличенный объем серого вещества ) была продемонстрирована у взрослых после трех месяцев обучения зрительно-моторным навыкам, поскольку качественные изменения (например, обучение новой задаче) кажутся более важными для изменения структуры мозга, чем продолжение тренировок. уже изученной задачи. Было показано, что такие изменения (например, пересмотр перед медицинским осмотром) длятся не менее 3 месяцев без дальнейшей практики; другие примеры включают изучение новых звуков речи, музыкальные способности, навыки навигации и обучение чтению зеркально отраженных слов.
Другие животные
Хотя у людей самый высокий коэффициент энцефализации среди современных животных, для приматов это вполне нормально. Некоторые другие анатомические тенденции в эволюционном пути человека коррелируют с размером мозга: базикраниум становится более изогнутым с увеличением размера мозга по сравнению с базисной длиной мозга.
Емкость черепа
Однако больший объем черепа не всегда свидетельствует о более разумном организме, поскольку большие возможности требуются для управления большим телом или во многих случаях являются адаптивным признаком жизни в более холодной окружающей среде. Например, у современных Homo sapiens у северных популяций зрительная кора на 20% больше, чем у жителей южных широт, и это потенциально объясняет популяционные различия в размере человеческого мозга (и примерно черепном объеме). Неврологические функции определяются скорее организацией мозга, чем объемом. Индивидуальная изменчивость также важна при рассмотрении емкости черепа, например, средняя емкость черепа у неандертальцев для женщин составляла 1300 см 3 и 1600 см 3 для мужчин. У неандертальцев глаза и тела были больше по сравнению с их ростом, поэтому непропорционально большая область их мозга была посвящена соматической и визуальной обработке, функциям, обычно не связанным с интеллектом. Когда эти области были скорректированы для соответствия анатомически современным человеческим пропорциям, было обнаружено, что у неандертальцев мозг был на 15-22% меньше, чем у AMH. Когда неандертальская версия гена NOVA1 вставляется в стволовые клетки, она создает нейроны с меньшим количеством синапсов, чем стволовые клетки, содержащие человеческую версию.
В попытке использовать емкость черепа в качестве объективного показателя размера мозга, в 1973 году Гарри Джерисон разработал коэффициент энцефализации (EQ). Он сравнивает размер мозга образца с ожидаемым размером мозга животных примерно с таким же весом. Таким образом, можно сделать более объективное суждение о емкости черепа отдельного животного. Холлоуэй собрал большую научную коллекцию эндокастов головного мозга и измерений емкости черепа.
Примеры черепной емкости
Вид: Челове́к разу́мный (лат. Homo sapiens)
Оглавление
Общие сведения
Систематическое положение и классификация
Происхождение человека
Внешний вид
Физиология человека
Жизненный цикл
Образ жизни
| Научная | классификация |
| Без ранга: | Вторичноротые (Deuterostomia) |
| Тип: | Хордовые (Chordata) |
| Подтип: | Позвоночные (Vertebrata) |
| Инфратип: | Челюстноротые (Gnathostomata) |
| Надкласс: | Четвероногие (Tetrapoda) |
| Класс: | Млекопитающие (Mammalia) |
| Подкласс: | Звери (Theria) |
| Инфракласс: | Плацентарные (Placentalia) |
| Надотряд: | Эуархонтоглиры (Euarchontoglires) |
| Грандотряд: | Euarchonta |
| Миротряд: | Приматообразные (Primatomorpha) |
| Отряд: | Приматы (Primates) |
| Подотряд: | Сухоносые обезьяны (Haplorrhini) |
| Инфраотряд: | Обезьянообразные (Simiiformes) |
| Парвотряд: | Узконосые обезьяны (Catarrhini) |
| Надсемейство: | |
| Семейство: | Гоминиды (Hominidae) |
| Подсемейство: | Гоминины (Homininae) |
| Триба: | Хоминини (Hominini) |
| Подтриба: | Хоминина (Hominina) |
| Род: | Люди (Homo) |
| Вид: | Человек разумный (Homo sapiens) |
| Подвиды: | |
| Человек разумный разумный (Homo sapiens sapiens) |
Общие сведения
Челове́к разу́мный (лат. Homo sapiens) Челове́к разу́мный (лат. Homo sapiens; также встречаются транслитные варианты Хомо Сапиенс и Гомо Сапиенс) — вид рода Люди (Homo) из семейства гоминид в отряде приматов. Предположительно, как вид Homo sapiens появился в плейстоцене около 200 000 лет назад. В конце верхнего палеолита, около 40 тыс. лет назад, он остаётся единственным представителем семейства гоминидов, его ареал уже захватывает практически всю Землю. От современных человекообразных, помимо ряда анатомических особенностей, отличается значительной степенью развития материальной и нематериальной культуры (включая изготовление и использование орудий труда), способностью к членораздельной речи и развитому абстрактному мышлению. Человек как биологический вид является предметом исследования физической антропологии.
Неоантропы (др.-греч. νέος — новый и ἄνθρωπος — человек) — обобщённое название людей современного вида, ископаемых и ныне живущих.
Основные антропологические особенности человека, отличающие их от палеоантропов и архантропов, — объемистый мозговой череп с высоким сводом, вертикально поднимающийся лоб, отсутствие надглазничного валика, хорошо развитый подбородочный выступ.
Ископаемые люди имели несколько более массивный скелет, чем современные люди. Древние люди создали богатую позднепалеолитическую культуру (разнообразные орудия из камня, кости и рога, жилища, шитую одежду, полихромную живопись на стенах пещер, скульптуру, гравировку на кости и роге). Древнейшие из известных ныне костных остатков неоантропов датируются радиоуглеродным методом в 39 тысяч лет, но наиболее вероятно, что неоантропы возникли 70—60 тысяч лет назад.
Систематическое положение и классификация
Вместе с рядом вымерших видов человек разумный образует род люди (Homo). От ближайшего вида — неандертальцев — человек разумный отличается рядом особенностей строения скелета (высокий лоб, редукция надбровных дуг, наличие сосцевидного отростка височной кости, отсутствие затылочного выступа — «костного шиньона», вогнутое основание черепа, наличие подбородочного выступа на нижнечелюстной кости, «кинодонтные» коренные зубы, уплощенная грудная клетка, как правило, относительно более длинные конечности) и пропорциями отделов головного мозга («клювовидные» лобные доли у неандертальцев, широко округленные у человека разумного). В настоящее время идет работа по расшифровке генома неандертальцев, которая позволяет углубить представления о характере отличий этих двух видов.
Во второй половине XX века ряд исследователей предложили считать неандертальцев подвидом H. sapiens — H. sapiens neanderthalensis. Основанием для этого послужили исследования физического облика, образа жизни, интеллектуальных способностей и культуры неандертальцев. Кроме того, неандертальцев часто рассматривали как непосредственных предков современного человека. Однако сравнение митохондриальной ДНК людей и неандертальцев позволяет предположить, что расхождение их эволюционных линий произошло около 500 000 лет назад. Эта датировка несовместима с гипотезой о происхождении современных людей от неандертальцев, поскольку эволюционная линия современных людей обособилась позднее 200 000 лет назад. В настоящее время большинство палеантропологов склонны считать неандертальцев отдельным видом в составе рода Homo — H. neanderthalensis.
В 2005 году были описаны останки, возраст которых составляет около 195 000 лет (плейстоцен). Анатомические отличия экземпляров побудили исследователей выделить новый подвид Homo sapiens idaltu («Старейшина»).
Самая древняя кость Homo sapiens, из которой удалось выделить ДНК имеет возраст примерно в 45 000 лет. Согласно данным исследования, в ДНК древнего сибиряка обнаружено столько же генов неандертальца, как у современных людей (2,5 %)
Происхождение человека
Филогенетическое дерево человека Сравнение последовательностей ДНК показывает, что самыми близкими родственниками человека из ныне живущих видов являются два вида шимпанзе (обыкновенный и бонобо). Филогенетическая линия, с которой связано происхождение современного человека (Homo sapiens) отделилась от других гоминид 6—7 млн лет назад (в миоцене). Другие представители этой линии (главным образом, австралопитеки и ряд видов рода Homo), до настоящего времени не сохранились.
Ближайшим относительно надёжно установленным предком Homo sapiens был Homo erectus. Homo heidelbergensis, прямой потомок Homo erectus и предок неандертальцев, по всей видимости, не был предком современного человека, а был представителем боковой эволюционной линии. Большинство современных теорий связывают возникновение Homo sapiens с Африкой, тогда как Homo heidelbergensis возник в Европе.
Появление человека было связано с рядом существенных анатомических и физиологических модификаций, в том числе:
Карта миграции человека Сравнение полиморфизмов митохондриальной ДНК и датирование окаменелостей позволяют заключить, что Homo sapiens появились ок. 200 000 лет назад (это примерное время, когда жила «Митохондриальная Ева» — женщина, которая была последним общим предком всех ныне живущих людей по материнской линии; общий предок всех ныне живущих людей по отцовской линии — «Y-хромосомный Адам» — жил несколько позже).
В 2009 году группа учёных под руководством Сары Тишкофф из Университета Пенсильвании опубликовала в журнале «Science» результаты комплексного исследования генетического разнообразия народов Африки. Они установили, что самой древней ветвью, испытавшей наименьшее количество смешиваний, как раньше и предполагалось, является генетический кластер, к которому принадлежат бушмены и другие народы, говорящие на койсанских языках. Скорее всего, они и являются той ветвью, которая ближе всего к общим предкам всего современного человечества.
Эволюция человека Около 74 000 лет назад небольшая популяция (ок. 2 000 человек), пережившая последствия очень мощного вулканического извержения (
20-30 лет зимы), предположительно вулкана Тоба в Индонезии, стала предком современных людей в Африке. Можно предположить, что 60 000—40 000 лет назад люди мигрировали в Азию, и оттуда в Европу (40 000 лет), Австралию и Америку (35 000—15 000 лет).
Вместе с тем, эволюцию специфических человеческих способностей, таких как развитое сознание, интеллектуальные способности и язык, проблематично исследовать, поскольку их изменения невозможно прямо отследить по останкам гоминид и следам их жизнедеятельности, для изучения эволюции данных способностей ученые интегрируют данные различных наук, в том числе физической и культурной антропологии, зоопсихологии, этологии, нейрофизиологии, генетики.
Вопросы о том, как именно эволюционировали упомянутые способности (речь, религия, искусство), и в чём состояла их роль в появлении сложной социальной организации и культуры Homo sapiens, остаются по сей день предметом научных дискуссий.
Внешний вид
Различные человеческие расы Голова большая. На верхних конечностях по пять длинных гибких пальцев, один из которых несколько отстоит от остальных, а на нижних — пять коротких пальцев, помогающих балансировать при ходьбе. Помимо ходьбы, люди также способны к бегу, но, в отличие от большинства приматов, способность к брахиации развита слабо.
Размеры и масса тела
Средняя масса тела мужчины составляет 70—80 кг, женщины — 50—65 кг, хотя встречаются и более крупные люди. Средний рост мужчин составляет около 175 см, женщин — около 165 см. Средний рост человека менялся с течением времени.
Последние 150 лет наблюдается ускорение физиологического развития человека — акселерация (увеличение среднего роста, продолжительности репродуктивного периода).
Сравнение роста обычного человека с самым меленьким и самым большим человеком. Размеры тела человека могут меняться при различных заболеваниях. При повышенной продукции гормона роста (опухоли гипофиза) развивается гигантизм. Например, максимальный достоверно зафиксированный рост человека — 272 см/199кг (Роберт Уодлоу). И наоборот, низкая продукция гормона роста в детском возрасте может приводить к карликовости, как например самый маленький живший человек – Гуль Моххамед (57 см при весе 17 кг) или Чандра Бахадур Данга (54,6 см).
Самым легким человеком являлась мексиканка Лючия Сарате, ее вес в возрасте 17 лет был всего 2130 г при росте 63 см, а самый тяжелый – Мануэль Урибе, вес которого достигал 597 кг.
Волосяной покров
Тело человека обычно мало покрыто волосами, за исключением областей головы, а у половозрелых особей — паха, подмышек и, особенно у мужчин, рук и ног. Рост волос на шее, лице (борода и усы), груди и иногда на спине характерен для мужчин.
Как и у других гоминид, волосяной покров не имеет подшёрстка, то есть не является мехом. К старости волосы человека седеют.
Пигментация кожи
Различный цвет кожи людей Кожа человека способна изменять пигментацию: под действием солнечного света она темнеет, появляется загар. Эта особенность наиболее заметна у европеоидной и монголоидной рас. Кроме того, в коже у человека под воздействием солнечного света происходит синтез витамина D.
Половой диморфизм
Половой диморфизм у людей Половой диморфизм выражается рудиментарным развитием молочных желёз у мужчин по сравнению с женщинами и более широким тазом у женщин, более широкими плечами и большей физической силой у мужчин. Кроме того, взрослым мужчинам свойственно более сильное оволосение лица и тела.
Физиология человека
Жизненный цикл
Продолжительность жизни
Изменение человека с возрастом Продолжительность жизни человека зависит от ряда факторов и в развитых странах составляет в среднем 79 лет.
Максимальная официально зарегистрированная продолжительность жизни составляет 122 года и 164 дня, в таком возрасте умерла француженка Жанна Кальман в 1997 году. Возраст более старших долгожителей оспаривается.
Размножение
В сравнении с другими животными, репродуктивная функция человека и половая жизнь обладают рядом особенностей. Половая зрелость наступает в 11—16 лет.
Быт древнего человека В отличие от большинства млекопитающих, репродуктивная способность которых ограничена периодами течки, женщинам присущ менструальный цикл, продолжающийся около 28 суток, благодаря чему они способны к беременности в течение всего года. Беременность может наступить в определённый период месячного цикла (овуляция), однако никаких внешних признаков готовности женщины к ней нет. Женщины даже в период беременности могут вести половую жизнь, что нехарактерно для млекопитающих, но встречается среди приматов. Однако репродуктивная функция ограничена возрастом: женщины теряют способность к размножению в среднем в 40—50 лет (с наступлением климакса).
Нормальная беременность длится 40 недель (9 месяцев).
Беременность Женщина, как правило, единовременно рожает только одного ребёнка (двое и более детей — близнецы — встречаются примерно один раз на 80 рождений). Новорождённый ребёнок весит 3—4 кг, зрение его не сфокусировано, и он не способен самостоятельно передвигаться. В заботе о потомстве в первые годы ребёнка участвуют, как правило, оба родителя: детёнышам ни одного животного не требуется столько внимания и ухода, сколько требуется человеческому ребёнку.
Старение
Старение человека — как и старение других организмов, это биологический процесс постепенной деградации частей и систем тела человека и последствия этого процесса. Тогда как физиология процесса старения аналогична физиологии старения других млекопитающих, некоторые аспекты этого процесса, например, потеря умственных способностей, имеют большее значение для человека. Кроме того, большое значение приобретают психологические, социальные и экономические аспекты старения.
Образ жизни
Прямохождение
Различие скелетов человека и обезьяны Люди — не единственные современные млекопитающие, ходящие на двух конечностях. Кенгуру, которые относятся к примитивным млекопитающим, используют только задние ноги для передвижения. Анатомия людей и кенгуру системно изменилась для поддержания прямохождения — несколько ослаблены задние мышцы шеи, перестроен позвоночник, увеличены бёдра, существенно оформлена пятка. Некоторые приматы и полуприматы также способны к прямохождению, однако лишь в течение короткого времени, поскольку их анатомия почти не помогает этому. Так на двух конечностях полубоком прыгают некоторые лемуры и сифаки. Медведи, сурикаты, некоторые грызуны периодически применяют «прямостояние» в социальных действиях, но в такой позе практически не ходят.
Питание
Для поддержания нормального течения физиологических процессов жизнедеятельности человеку необходимо питаться, то есть поглощать пищу. Люди всеядны — питаются плодами и корнеплодами, мясом позвоночных и многих морских животных, яйцами птиц и рептилий, молочными продуктами. Разнообразие пищи животного происхождения ограничивается главным образом специфической культурой. Значительная часть пищи подвергается термической обработке. Большим разнообразием отличаются и напитки.
Новорожденные дети, как и детёныши других млекопитающих, питаются материнским молоком.