为什么现代人有圆头

为什么现代人有圆头

尼安德特人的头骨(左)像足球一样从前到后伸长。 现代人类新生儿(右)和婴儿(右侧,内部图像)也有一些细长的头骨,但是当它们到达成年时,它们的头部已经变成了类似篮球的形状。

PHILIPP GUNZ / CC BY-NC-ND
为什么现代人有圆头

自从19世纪60年代研究人员第一次看到尼安德特人的头骨以来,他们就被其奇怪的形状所震惊:像足球一样从前到后延伸,而不像篮球那样圆形,就像生活中的人一样。 但是,为什么我们的头和我们的冰河时代的表兄弟看起来不同仍然是一个谜。

现在,研究人员已经找到了一种巧妙的方法来识别有助于解释对比的基因。 研究小组在本周的“ 当代生物学”杂志上报告说,通过分析欧洲人在其祖先的试验中留下的尼安德特人DNA的痕迹,研究人员发现了两个与活体人群中球状头部形状略微相关的尼安德特人基因变异。 这些基因也会影响大脑组织,为进化大脑的进化如何重塑头骨提供线索。 伦敦自然历史博物馆的古人类学家克里斯·斯金格说,这项“非常重要的研究”确定了对人类大脑形状有直接影响的基因,并且可能是当今人类的大脑功能。他不是这项工作的一部分。

摇篮新生儿,你会看到婴儿开始生活的细长头骨,有点像尼安德特人。 德国莱比锡马克斯普朗克进化人类学研究所的古人类学家菲利普·冈兹说,只有现代人类大脑在生命的第一年几乎翻了一番才能使颅骨变成球状。 他和他的同事们分析了现代人类和尼安德特人头骨的计算机断层扫描,以开发出人类大脑的“球状指数”。

为了探究脑组织的潜在差异,他们将该指数应用于来自4468名欧洲血统的人的MRI扫描,这些人的DNA已被基因分型。 该小组确定了两个与头部稍微不那么相关的尼安德特人DNA片段。 这些DNA片段影响两个基因的表达:调节神经元发育的UBR4和影响髓鞘的发育的PHLPP1 ,髓鞘隔离轴突或神经元的投射。

尼安德特人变异可能降低基底神经节中的URB4表达,并且还导致小脑中轴突的髓鞘形成较少,这是大脑后部的结构。 荷兰奈梅亨马克斯普朗克心理语言学研究所的资深作者Simon Fisher说,这可能会导致神经元连接的细微差异以及小脑如何调节运动技能和言语。 但是尼安德特人基因对活着的人的任何影响都是微不足道的,因为许多基因塑造了大脑。

将尼安德特人的DNA与活体人群的脑部扫描结合起来是一种“创新且令人兴奋的方法”,因为“大脑中的软组织无法从化石记录中获取”,德国蒂宾根大学的人类学家卡特琳娜·哈瓦蒂说。 她希望更多的人能够看到这些发现。

事实上,Gunz和Fisher计划深入研究英国生物银行,这是一个英国人的健康记录和DNA的巨大数据库。 他们希望利用Biobank脑部扫描找到更多的基因并探索尼安德特人大脑的功能。 “留在我们身边的尼安德特人DNA可以帮助我们思考他们的大脑是什么样的,”纳什维尔范德比尔特大学的遗传学家Tony Capra说。

头骨的扫描显示,现代人类婴儿从头部开始 - 有点像尼安德特人 - 但他们在成年期完成。