Wie hat sich das menschliche Gehirn entwickelt?

Eine häufig gestellte Frage lautet: „Wie hat sich das Auge entwickelt?“, weil das Auge so komplex ist. Dies wurde jedoch ziemlich klar beantwortet, und es gibt mehrere Beispiele in der Welt der Tiere, in denen sich das Auge unabhängig entwickelt hat.

Das menschliche Gehirn scheint sich jedoch nur einmal in der Geschichte des Lebens auf der Erde entwickelt zu haben – ein Gehirn, das in der Lage ist, fortgeschrittene Sprache zu sprechen, die Zukunft anhand von Informationen über die Vergangenheit vorherzusagen, Kunst zu produzieren, sich fortgeschrittene abstrakte Konzepte wie Algebra vorzustellen, zu erschaffen fortgeschrittene Tools usw.

Wie könnte sich dann das menschliche Gehirn entwickelt haben? Welchen Anreiz gab es für progressive Homo-Individuen, Gehirne zu haben, die etwas weiter entwickelt waren als die vorherigen? Ich habe gehört, dass Richard Dawkins es als „große Gehirne sind sexy“ zusammenfasste, aber das ist ein Kommentar, der im Nachhinein gemacht wurde (und nicht einmal von allen Mitgliedern der heutigen menschlichen Spezies geteilt wird!). Warum sollte sich damals eine menschliche Frau für einen Mann entscheiden? mit einem etwas größeren Gehirn, so etwas größer, dass die gesteigerte Intelligenz wahrscheinlich nicht auffallen würde? Oder warum sollte ein solches Individuum einen evolutionären Vorteil haben?

Sie sollten "groß" nicht mit funktional verwechseln. Die Gehirngröße ist ein Nebeneffekt.
Empfohlene Lektüre: The Accidental Mind von David J. Linden
Hi Jez & ein verspätetes Willkommen im Biologie-Teil von SO! Dies ist eine gut geschriebene und gut aufgenommene Frage. Ich denke, dass es in die gleiche Falle tappt wie die Augenfrage. Entweder lautet die Antwort auf die Frage „wie hat sich das menschliche Gehirn entwickelt“ „nach und nach und über große Zeiträume“ oder füllt, wie @nico betont, leicht ein Buch ( oder 20000 verwandte Forschungsartikel ). Die aktuellen Antworten hier konzentrieren sich auf einen kleinen Teil einer vollständigen Antwort oder es fehlen Details für eine vollständige Antwort. Ich glaube nicht, dass der Stack-Austausch eine ganz zufriedenstellende Antwort auf diese interessante Frage geben wird :(

Antworten (3)

Neue Arbeiten deuten auf eine herausragende Rolle der Gene in der SRGAP2-Familie hin, wie hier erklärt wird . Die Daten deuten auf einen Mechanismus hin, bei dem eine unvollständige Duplikation – höchstwahrscheinlich bei SRGAP2C – eine neue Genfunktion vor etwa 2–3 mya erzeugte, was eine Zeit ist, die dem Übergang von Australopithecus zu Homo und dem Beginn der Neocortex-Expansion entspricht. Darüber hinaus fördert Srgap2 im Maus-Neocortex die Spine-Reifung und begrenzt die Spine-Dichte, was eine anhaltende radiale Migration unterstützt und zur Entstehung menschenspezifischer Merkmale führt.

Sehr interessant, und wenn eine Genverdopplung tatsächlich dazu führen würde, dass unser Gehirn plötzlich ausgefeilter wird, würde das bedeuten, dass Dawkins völlig falsch liegt – es gäbe wirklich eine Mutter, die keine „hohe Intelligenzfähigkeit“ hätte, und ein Kind, das plötzlich eine hätte haben "hohe Intelligenzfähigkeit". Ich kann sehen, wie das evolutionär einfacher zu erklären ist, als dass Gehirne sehr langsam an Größe zunehmen.
@Jez, ich glaube nicht, dass Dawkins "total falsch" lag. Nur weil eine Genmutation eine Art auf eine neue evolutionäre Bahn bringt, bedeutet das nicht, dass sich über Nacht etwas ändert. Beachten Sie, dass diese Mutation zwar menschenähnliche Merkmale bei Nagetieren hervorrief, die Nagetiere jedoch nicht schlauer wurden. Die Mutation hat es vielleicht ermöglicht, dass sich menschliche Gehirne entwickeln, aber sie hat sicherlich nicht den Sprung verursacht, von dem Sie sprechen.

Sie haben am Anfang Ihrer Frage einige Aussagen gemacht, ich werde mich nur auf den letzten Absatz konzentrieren (der wie Ihre Frage aussieht).

Wenn Menschen versuchen, die Evolution zu verstehen, besteht ein häufiger Trugschluss darin, anzunehmen, dass es sich um eine lineare Progression handelt, in diesem Fall, dass jedes überlebende Kind etwas intelligenter ist als seine Eltern. Das ist teilweise verwirrend, weil es im Widerspruch zur alltäglichen Beobachtung steht: Dumme Menschen haben kluge Kinder, große Menschen haben kleine Kinder usw.

Es kann hilfreich sein, sich ein It als Wolke und nicht als Linie vorzustellen, wobei die wirklich inkompetenten Leute ständig am unteren Ende abgeschnitten werden und die wirklich kompetenten, wie Richard Dawkins es ausdrückt, "sexy" sind. Langsam werden Gene ausgesondert, die dazu neigen, Menschen auf die „wirklich dumme“ Seite zu bringen, Gene, die manchmal überdurchschnittliche Intelligenz hervorgebracht haben, werden vermehrt. Sie können nicht über Evolution nachdenken, ohne die gesamte Bevölkerung zu berücksichtigen.

OK, also stelle ich Ihnen dieselbe Frage wie Preece; Wenn dies ein so offensichtlicher Selektionsmechanismus ist, warum ist er in der Evolution so extrem selten (kam nur jemals beim Menschen vor)? Die zweitintelligentsten Tiere, Schimpansen, können kaum einfache Gebärdensprache lernen, und sie befinden sich auf demselben Zweig des Baums des Lebens wie wir!
niemand hat gesagt, dass es ein offensichtlicher Selektionsmechanismus ist. Ein großes Gehirn zu haben ist teuer, zum einen verbraucht unser Gehirn etwa 20 % unserer Energie und wird ausschließlich mit Glukose betrieben. Darüber hinaus ist die menschliche Geburt viel qualvoller als die der meisten Säugetiere, weil Babys so riesige Köpfe haben. Unsere Körper befinden sich in vielerlei Hinsicht in einem sehr schwierigen evolutionären Zustand, weil die Vorteile eines großen Gehirns erst vor kurzem zum Tragen kamen.

Warum sollte ein solches Individuum einen evolutionären Vorteil haben?

Das Erste, was man im Hinterkopf behalten sollte, ist, dass die natürliche Selektion selbst sehr geringe Vorteile aufgreift und sie so lange weiterentwickelt, bis sie nicht mehr weiter entwickelt werden können. Für Sie mag ein leichter Anstieg der Intelligenz unbemerkbar sein, aber in einem natürlich selektierenden System wäre es sehr auffällig. Verwechseln Sie die sexuelle Selektion (bei der die Präferenz für ein Geschlecht die Auswahl der Gene beeinflusst) nicht mit der natürlichen Selektion (bei der die Anpassung an die Umwelt die Auswahl der Gene beeinflusst). Sexuelle Selektion mag dazu beigetragen haben, die Evolution des Gehirns zu formen, aber ich kann keine Beweise dafür vorlegen.

Aber die gesteigerte Fitness, die leichte Zuwächse an Intelligenz vermitteln, ist einfacher, evolutionäre Anekdoten darüber zu erstellen. Es ist zu einfach, nur von „Intelligenz“ als sich entwickelnd zu sprechen. Viele verschiedene Nervenstrukturen haben sich im gesamten Tierreich entwickelt, jede mit einer Funktion, die die Fitness direkt erhöht. Ich habe das Gefühl, dass Sie speziell über die Evolution des Neokortex sprechen, weil Sie sich auf die menschliche Intelligenz beziehen.

Also, ich denke, Sie fragen sich wirklich, welchen evolutionären Vorteil der Neocortex vermittelt? Die Antwort ist nicht so schwer, wenn man erst einmal etwas über den Neokortex versteht. Es ist ein Organ, das einfach die äußere und innere Welt modelliert, wie sie von Ihren Sinnesorganen wahrgenommen wird. Mit Außenwelt meine ich das Modellieren von Dingen wie Sehen, Hören, Berühren usw. Mit Innenwelt meine ich das Modellieren der Aktionen, die Sie ausführen können, der Pläne, die Sie machen, und so weiter. Die Vergrößerung des Neokortex erhöht im Wesentlichen die mögliche Komplexität dieser Modelle. Sie können da draußen nicht nur subtilere und komplexere Muster finden , Sie können auch immer subtilere Pläne und Tricks entwickeln.

Das Betrachten von Dokumentaraufnahmen von Stammesjägern bietet einen wirklich krassen Blick darauf, wie nützlich der Neokortex ist. Es rahmt unsere Intelligenz in Bezug auf eine Situation ein, die der ähnlich ist, in der wir uns entwickelt haben. Es ist nicht schwer, sich vorzustellen, warum das Wachstum explosiv war. Das Überlisten anderer Tiere ist eine große Nische, die in unserer Evolutionsgeschichte praktisch nicht genutzt wurde.

Aber wenn es so einfach ist, den Vorteil unseres großen Neokortex zu sehen, warum ist er dann so extrem selten (hat sich nie außerhalb des Menschen entwickelt)? Warum wäre es nicht auch bei einigen anderen Arten vorteilhaft genug, sich in gleichem Maße zu entwickeln?
Sie stellen sich vor, dass das menschliche Gehirn in gewisser Weise einzigartig ist. Das ist es wirklich nicht, wir haben genau die gleichen Strukturen wie fast jedes Säugetier, von Nagetieren über Menschenaffen bis hin zu Hunden und Katzen. Der Hauptunterschied besteht darin, dass unser Neokortex größer ist. Zu fragen, warum sich der Neocortex nur beim Menschen entwickelt hat, ist wie zu fragen, warum sich weißes Fell nur bei Eisbären entwickelt hat. Jedes Säugetier hat Haare, es ist nicht "selten", es ist nur bei verschiedenen Arten leicht unterschiedlich. Bedenken Sie auch, dass es möglich ist, dass intellektuelle Zuwächse exponentiell zur linearen Zunahme der kortikalen Größe sind.