気候変動が人間の脳の大きさに大きな影響を与えていることが明らかになった

masapoco
投稿日 2023年7月3日 12:00
brain photo

現代の喫緊の課題である気候変動は、私たちの環境に影響を与えているだけでなく、人類の進化にも消えない足跡を残している。最近の研究で、気候変動とヒトの脳の大きさの進化との間に驚くべき関係があることが明らかになった。

カリフォルニア自然史博物館の認知科学者、Jeff Morgan Stibel氏による新たな研究では、過去の気候変動と人間の脳のサイズの減少との間に関連性があることが示唆されている。これは、過去50,000年間の気候記録と人間の遺骸の分析から明らかになった適応的な反応だ。

「ヒトの脳が時間とともにどのように変化してきたかを理解することは非常に重要ですが、このテーマについてはほとんど研究がなされていません」とStibel氏はPsyPostに語っている。

Stibel氏の研究は、298のホモ属の標本の脳のサイズが、過去50,000年間でどのように変化したかを調査した。その結果、気候が暖かくなると、脳の平均サイズは寒い時期よりも大幅に小さくなることが判明したのだ。彼は、地理的な地域と性別によって調整された体のサイズの推定を含め、脳のサイズを推定した。

Stibel氏は、化石をそれらが生きていた時期に基づいてグループに分け、4つの異なる化石の年齢範囲(100年、5,000年、10,000年、15,000年)を使用して研究を行った。そして、彼は脳のサイズを4つの気候記録と比較した。これには、European Project for Ice Coring in Antarctica(EPICA)ドームCからの温度データが含まれている。EPICAドームCのアイスコアは、過去800,000年以上にわたる表面温度の正確な測定を提供する。

過去50,000年間には、最後の氷河最大期があり、これにより平均温度が晩更新世の終わりまで一貫して寒冷になった。その後、完新世には平均温度が上昇し、現在に至る。脳のサイズは、寒冷な温度と比べて暖かい温度の間で大きかったことが示されている。

分析は、ホモ属の脳のサイズが変化する一般的なパターンを示し、これは気温が上昇と下降とともに気候変動と相関している。完新世の温暖化期間を通じて、人間は平均脳サイイズが約10.7%減少した。

Stibel氏は、脳のサイズの変化は気候の変化の数千年後に起こり、これは最後の氷河最大期(約17,000年前)の後に特に顕著であると説明している。彼はまた、進化のパターンが比較的短い期間(5,000年から17,000年)で起こり、その傾向は、進行中の地球温暖化が人間の認知に有害な影響を及ぼす可能性があることを示唆している。

さらに、湿度と降雨量のレベルも脳の成長に影響を及ぼすことが分析から明らかになった。温度がより重要な要素である一方で、乾燥期とやや大きな脳容量との間に弱い相関関係が見つかった。

ホモ属の脳のサイズの変動の原因についてはまだ疑問が残っている。結果は、気候変動が脳のサイズの違いと関連していることを示しているが、気候が進化の変動のすべてを説明するわけではないようだ。

Stibel氏によれば、捕食、間接的な気候効果(植生や一次生産)、非気候要素(文化や技術)などの生態系要素がすべて、脳のサイズの変化に寄与している可能性があるという。

彼は結論として、「結果は、気候変動がホモ属の脳のサイズを予測し、脳への特定の進化的変化は環境ストレスへの反応である可能性があることを示唆している」と述べている。

興味深いことに、ホモ・サピエンスの脳の大きさは、完新世の始まりである約1万1650年前から縮小しているようだ。この傾向は、ヒトの脳の大きさの将来について疑問を投げかけている。テクノロジーへの依存が高まり、複雑な作業をコンピューターに委託するようになると、脳の縮小が進むのだろうか?


論文

参考文献

研究の要旨

ホモにおける脳の大きさの進化は重要な進化のトレンドであるが、その変化の背後にあるメカニズムはよくわかっていない。ここでは、気温、湿度、降水量と過去5万年間のホモ298標本の脳の大きさの変化を比較した複数の古気候記録を用いて、気候変動を環境要因として考察した。地域的、地球規模的な古気候記録を通じて、ホモの脳の大きさは、気候が温暖化した時期には、気温が低い時期と比較して平均して有意に小さくなった。地質学的エポックも同様のパターンを示し、完新世の温暖期は、更新世後期の氷河期に生息していた個体と比較して、脳が有意に小さい個体で構成されていた。時空間パターンを検証すると、適応反応はおよそ1万5千年前に始まり、現代まで続いている可能性がある。ホモでは、湿度と降水量も脳の大きさを予測し、乾燥した時期ほど脳の大きさが大きかった。この発見は、環境ストレスに対応する自然淘汰によって、ヒトの脳の大きさが気候変動に対して適応的な反応を示していることを示唆している。



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