Leiti veel üks ootamatu põhjus, miks inimeste ajud suuremateks kasvasid

Vasakult paremale: gorilla, šimpansi ja inimese aju võrdlus. Foto: Zürichi ülikool

Kas inimese aju hakkas mühinal arenema siis, kui inimese munasarjad muutusid lihtsalt tõhusamateks?
Inimese aju võis järk-järgult kasvada suuremaks mitte seetõttu, et evolutsioon eelistaks suuri ajusid, vaid seetõttu, et energia, mis varem läks munarakke kandvate munasarja folliikulite (egg-laden ovarian follicles) kasvatamiseks, suunati aju arengusse. 

See on uus idee Mauricio González-Forerolt, matemaatikult ja evolutsioonibioloogilt, kes töötab Šotimaal St Andrewsi ülikoolis ja on modelleerinud hominiidide aju laienemist australopiteekustest kuni tänapäeva inimesteni.

Varasemate tööde põhjal kasutas González-Forero põhiteadmisi, et luua võrrandid, mis kirjeldavad, kuidas aju ja keharakud kasvavad energiakulude ja geneetiliste omaduste piirangute all, mis kontrollivad energia jaotumist kehas erinevatel arenguetappidel.

Tema järeldused – et inimese evolutsioon ja areng sõltusid rohkem meie esivanemate paljunemisvõimest kui aju suurusest – on mõnevõrra alandlikud liigi jaoks, kes uhkustab oma erakordselt suurte ajudega.

Ei ole muidugi puudust teooriatest, miks inimese aju kasvas nelja miljoni aasta jooksul pea kolmekordseks, samas kui meist kaugemate šimpansite esivanemate ajud jäid peaaegu samaks.

Viimastel aastatel on teadlased pakkunud, et meie ajud, mis kasvasid, kui meie sisikond kahanes, võisid saada võimaluse suurenemiseks, kui meie esivanemad lülitusid toorelt toidult kääritatud toitudele. Väiksema töökoormusega jämesoolest jäi rohkem energiat üle aju kasvuks.

González-Forero varasem töö viitas samamoodi sellele, et inimese aju erakordne suurenemine võis olla tingitud keha energiabilansi ümberkorraldamisest.

2018. aastal leidsid González-Forero ja tema kolleeg St Andrewsi ülikoolist Andy Gardner, et «ökoloogilised» lahendamist vajavad ülesanded, nagu toidu leidmine ja tule tegemine, võisid olla põhiprobleemid, mis soosisid suuremat ajupotentsiaali, mitte sotsiaalsed pinged nagu koostöö ja konkurents.

Ainult toidu leidmise kaudu said varajased inimesed piisavalt energiat, et ületada suured ainevahetuskulud, mis muidu takistasid aju kasvu. Probleemide lahendamine ja kultuuriliste näpunäidete nuputamine jahipidamiseks, koriluseks ja maitsvate palade leidmiseks võis veelgi soodustada aju laienemist, nagu viitab González-Forero varasem töö.

Kuid González-Forero perspektiivist lähtudes puudusid varasematest teooriatest matemaatilised tööriistad, et tegelikult eraldada evolutsiooniline valik – kus soodsad omadused on loodusliku valiku kaudu aktiivselt eelistatud – piirangutest, mis lihtsalt piiravad või pidurdavad evolutsiooni teatud viisil.

Seetõttu naasis González-Forero oma mudeli juurde, lisades raamistiku, et lisada uusi võrrandeid, mis tema sõnul eristavad evolutsioonilist valikut piirangutest; kvantifitseerivad aju, keha ja reproduktiivkoe kasvamise energiakulusid; ja integreerivad geneetiliste omaduste variatsiooni, mis kontrollivad inimarengut – alates imikueast kuni noorukieani ja täiskasvanueani.

«Uus lähenemine võimaldab sügavamat analüüsi, näidates, et hominiidide aju suurenemine toimub mudelis otsese valiku tõttu munasarja folliikulite arvu, mitte aju suuruse põhjal,» kirjutab González-Forero oma avaldatud artiklis.

Teisisõnu, inimesed võisid arendada suuremaid ajusid ainult siis, kui energia, mis oli määratud reproduktiivkudede – eriti folliikulite, mis toidavad ja vabastavad igal kuul munaraku – kasvule, vabanes inimarengu kriitilises etapis.

Seega oli aju kasvu takistavaks teguriks munasarja folliikulite varane toitmine, mitte evolutsioon, mis soosis suuremaid ajusid väiksemate arvelt, põhjendab González-Forero. Kuni seda energiakulu suunamist munasarjadelt ajule ei toimunud, püsisid meie esivanemad suhteliselt väikese ajuga.

Need reproduktiivsed piirangud «suunavad evolutsioonilisi muutusi suunas, mis põhjustab aju suurenemist» ja mängisid evolutsioonis nii suurt rolli, et ilma nende piiranguteta ei ole aju suurenemine valiku poolt soositud ega arene, ütleb González-Forero.

Xis (endine Twitter) ütles González-Forero, et tema mudel reprodutseerib edukalt peamised inimarengu mustrid lapsepõlvest täiskasvanueani ja aju suuruse kahekordistumiseni.

Peame siiski meeles pidama, et inimese aju pole tingimata eksponentsiaalselt kasvanud. Mõned teadlased arvavad, et meie ajud võisid ka kahaneda – tuhandeid aastaid tagasi, pärast viimast jääaega, võib-olla ka kliimamuutuste tõttu.

Kuid seda «aju kahanemise teooriat» on põhjalikult kontrollitud, mis tähendab, et hoolimata meie kollektiivsest ajupotentsiaalist on meil endiselt ainult hägune ettekujutus, miks ja millal inimese aju suuremaks kasvas ja kas see tõesti on kahanenud, et muutuda tõhusamaks.

Uuring on avaldatud ajakirjas Nature Human Behaviour.

​Allikas: Sciencealert