Human encephalization accelerated late and linked to cultural complexity
Questo studio sfida la visione tradizionale dell'espansione cerebrale graduale dimostrando che significativi aumenti dell'encefalizzazione degli ominini si sono verificati tardi nell'evoluzione umana attraverso un modello a tappe che si è evoluto strettamente in coevoluzione con l'accelerazione della complessità culturale durante il Pleistocene Medio e Recente.
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Per decenni, la storia dell'evoluzione umana è stata raccontata come una marcia costante verso cervelli più grandi. La visione prevalente suggeriva che, man mano che i nostri antenati iniziavano a fabbricare strumenti di pietra e a lasciare l'Africa, i loro crani crescessero più grandi in una linea fluida e continua, spinti dal bisogno di risolvere problemi complessi. Questa narrazione presuppone che la capacità per la cultura e la dimensione del cervello siano cresciute insieme fin dall'inizio del nostro lignaggio. Per comprendere questo dibattito, occorre innanzitutto comprendere il concetto di encefalizzazione, che è essenzialmente una misura di quanto sia grande un cervello rispetto alle dimensioni del corpo. Un cervello grande su un corpo minuscolo è diverso da un cervello grande su un corpo massiccio; gli scienziati usano questo rapporto per misurare la vera "potenza di calcolo" disponibile a un animale, indipendentemente da quanto siano grandi i suoi muscoli o il suo scheletro. Un'altra idea chiave è il record fossile stesso, che è spesso frammentario. I ricercatori hanno tradizionalmente cercato di colmare queste lacune mediando le dimensioni del cervello e del corpo di intere specie, ma questo metodo può sfumare i dettagli di come gruppi specifici siano cambiati nel tempo. Comprendere quando e perché i nostri cervelli si sono espansi rispetto ai nostri corpi è fondamentale perché aiuta a spiegare le uniche abilità cognitive che definiscono gli esseri umani moderni, dalla nostra capacità di linguaggio alla nostra capacità di costruire società complesse.
Un nuovo studio mette in discussione la convinzione radicata che i nostri cervelli siano cresciuti costantemente insieme ai nostri primi strumenti. I ricercatori di diverse università, guidati da Manuel Will dell'Università di Tubinga, hanno riesaminato la storia della dimensione del cervello umano utilizzando un metodo più preciso. Invece di mediare i dati attraverso intere specie, hanno raggruppato i fossili per la loro specifica posizione e periodo temporale, creando ciò che chiamano "paleodemi". Questo approccio ha permesso loro di vedere i cambiamenti all'interno di popolazioni specifiche piuttosto che solo tendenze generali attraverso milioni di anni. Hanno combinato queste stime raffinate della dimensione del cervello con misurazioni della dimensione del corpo per calcolare il rapporto di encefalizzazione per centinaia di individui antichi. Hanno poi confrontato questi cambiamenti biologici con il record archeologico della complessità degli strumenti, cercando momenti in cui i due potrebbero essersi accelerati insieme.
I risultati ribaltano la cronologia tradizionale. Lo studio ha trovato nessun salto significativo nella dimensione relativa del cervello quando apparvero i primi strumenti di pietra, né quando emerse il genere Homo, e nemmeno quando furono inventate le più sofisticate amigdale Acheuleane. Per un lungo periodo di tempo, che va da circa 4,4 milioni di anni fa a circa 1,2 milioni di anni fa, il rapporto tra la dimensione del cervello e quella del corpo è rimasto relativamente piatto. Gli esseri umani primitivi e i loro parenti stretti, come l'Australopithecus, avevano dimensioni cerebrali relative simili, indipendentemente dal fatto che utilizzassero semplici strumenti di pietra o meno. I dati suggeriscono che l'esplosione iniziale dell'uso di strumenti non ha richiesto un salto improvviso nella potenza cerebrale relativa, né ne ha guidato un immediato aumento.
Inve che, i ricercatori hanno identificato un modello distinto e a gradini in cui la dimensione del cervello ha iniziato a superare la dimensione del corpo molto più tardi di quanto precedentemente ipotizzato. Il primo grande cambiamento avvenne tra 1,2 e 0,7 milioni di anni fa. Non fu una salita graduale, ma una rottura evidente nella tendenza, in cui la dimensione relativa del cervello iniziò ad aumentare più rapidamente. Un secondo punto di inflessione, ancora più netto, avvenne intorno a 100.000 anni fa. Fu solo dopo queste fasi tardive che la dimensione relativa del cervello iniziò a crescere esponenzialmente. Questa tempistica è significativa perché coincide con un'accelerazione marcata nella diversità e nella complessità della cultura umana. Lo studio ha scoperto che il legame più stretto tra dimensione del cervello e complessità culturale emerse solo durante il Paleolitico Medio e il Pleistocene Superiore, molto tempo dopo le origini degli strumenti di pietra.
L'analisi suggerisce che l'evoluzione di cervelli più grandi e di una cultura sempre più complessa sia diventata un ciclo di feedback strettamente accoppiato solo nelle fasi finali della storia umana. Il primo grande aumento della dimensione relativa del cervello sembra allinearsi con l'emergere di meccanismi di apprendimento sociale più impegnativi, che hanno permesso la trasmissione di tradizioni tecniche complesse. Il secondo, più drammatico aumento intorno a 100.000 anni fa, coincide con l'ascesa della cultura simbolica, del pensiero astratto e di una rapida diversificazione della cultura materiale. I ricercatori propongono che la biologia e la cultura non si siano evolute in sincronia sin dall'inizio; piuttosto, hanno formato un partenariato accelerante nella fase finale del gioco. Questa visione riveduta implica che le tappe tecnologiche iniziali non abbiano guidato l'espansione iniziale del cervello. Inveve, una volta raggiunta una certa soglia di trasmissione culturale, la biologia e la cultura hanno iniziato a alimentarsi a vicenda, creando un ciclo accelerante che ha portato alla mente umana moderna. Lo studio conclude che le uniche caratteristiche cognitive degli esseri umani sono il risultato di questa co-evoluzione tardiva e a gradini, piuttosto che di una progressione costante e lineare dai nostri antenati più antichi.
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