Il volume del cervello dei primi esseri umani moderni. Fasi dell'evoluzione umana

L'albero filogenetico dell'Homo sapiens è stato costruito solo in termini generali. Le principali fasi dell'evoluzione umana sono caratterizzate nella tabella:

Le principali tappe dell'evoluzione umana

Antropoidi	ominidi
Driopiteco	Australopiteco (Australopiteco)	uomo abile	Popoli antichi (Pitecantropo, Sinantropo)	Antichi (Neanderthal)	Nuove persone (Cro-Magnon, umani)
Età, anni
18 milioni	5 milioni	2-3 milioni	2 milioni - 200 mila	250-35mila	50-40 mila
Aspetto
Piccoli animali con cranio arrotondato, visione binoculare, cervello ben sviluppato; può essere verticale	Peso fino a 50 kg, altezza fino a 150 cm, mani libere, postura eretta	Le falangi delle dita sono appiattite, il primo dito non è messo da parte	L'altezza è di circa 160 cm, lo scheletro massiccio, la posizione del corpo è semipiegata	Altezza 155-165 cm, persone tozze, camminavano un po' piegate	L'altezza è di circa 180 cm, il tipo fisico di una persona moderna
Volume del cervello, cm 3
—	550-650	750	700-1200	Prima del 1400	Intorno al 1400
Scull
Il cranio è vicino nella struttura al cranio delle grandi scimmie	Mascelle enormi, piccoli incisivi e zanne	denti di tipo umano	Le ossa del cranio sono massicce, la fronte è inclinata, le creste sopraciliari sono pronunciate	Fronte e occipite inclinati, ampia cresta sopraorbitaria, protrusione del mento poco sviluppata	Il cranio cerebrale predomina su quello facciale, non vi è cresta sopraorbitaria continua, la sporgenza del mento è ben sviluppata
Utensili
Manipolazione con oggetti circostanti	Uso sistematico di oggetti naturali	Realizzare strumenti primitivi	Realizzare strumenti in pietra di ottima fattura	Realizzazione di vari utensili in pietra	Fabbricazione di strumenti e meccanismi complessi
Stile di vita
stile di vita della mandria	Stile di vita della mandria, caccia, raccolta	Caccia cooperativa e protezione del gruppo	Stile di vita pubblico, mantenimento del fuoco, linguaggio primitivo	Attività collettiva, cura degli altri, discorso sviluppato	Discorso reale, pensiero astratto, sviluppo dell'agricoltura e dell'industria, tecnologia, scienza, arte

Secondo i moderni dati paleontologici, gli antenati dell'uomo sono antichi mammiferi insettivori primitivi, che hanno dato origine al parapithecus.

Parapiteco apparve circa 35 milioni di anni fa. Si trattava di scimmie arboree, da cui discendono i moderni gibboni, oranghi e driopithecus.

Driopiteco ha avuto origine circa 18 milioni di anni fa. Erano scimmie semi-arboree e semi-terrestri che hanno dato origine ai moderni gorilla, scimpanzé e australopitechi.

australopitechi apparve circa 5 milioni di anni fa nelle steppe senza alberi dell'Africa. Erano scimmie altamente sviluppate che si muovevano su due arti posteriori in posizione semieretta. La loro altezza era di 120-150 cm, il peso corporeo - 20-50 kg, il volume del cervello - circa 600 cm 3. Con gli arti anteriori liberati potevano prendere bastoni, pietre e altri oggetti e usarli per la caccia e per proteggersi dai nemici. La fabbricazione di strumenti da parte dell'Australopithecus non è stata stabilita. Vivevano in gruppi, mangiavano sia cibo vegetale che animale. L’Australopithecus potrebbe aver dato origine all’Homo habilis. Questa questione rimane discutibile.

uomo abile formato 2-3 milioni di anni fa. Morfologicamente differiva poco dall'Australopithecus, ma fu in questa fase che la scimmia si trasformò in uomo, poiché il Tuttofare costruì i primi strumenti primitivi. Da quel momento, le condizioni per l'esistenza degli antenati umani sono cambiate, a seguito delle quali gli individui con tratti che favoriscono la postura eretta, la capacità di lavorare, il miglioramento degli arti superiori e l'attività cognitiva del cervello hanno ricevuto vantaggi nella sopravvivenza. Un uomo esperto è considerato l'antenato degli arcantropo.

Antichi (arcantropi)

Tra questi figurano, in particolare, Pithecanthropus e Sinanthropus, appartenenti alla stessa specie - Homo erectus. Resti Pitecantropo furono scoperti nel 1891 sull'isola di Giava; resti Sinantropo- nel 1927 in una grotta vicino a Pechino. Pitecantropo e Sinantropo erano più simili all'Australopiteco che all'uomo moderno. Avevano un'altezza fino a 160 cm, volume del cervello - 700-1200 cm 3 . Vivevano 2 milioni - 200 mila anni fa, principalmente nelle caverne e conducevano una vita da branco. Gli strumenti da loro realizzati erano più vari e perfetti di quelli del Tuttofare. Si ritiene che abbiano avuto l'inizio del discorso. Usavano il fuoco, che rendeva il cibo più facile da digerire, lo proteggeva dai predatori e dal freddo e contribuiva all'espansione del loro areale.

Antichi (paleoantropi)

Loro includono Neanderthal. Per la prima volta i loro resti furono ritrovati nella valle del fiume. Neanderthal in Germania nel 1856. I Neanderthal erano ampiamente stanziati in Europa, Africa e Asia durante l'era glaciale 250-35 mila anni fa. Il volume del loro cervello raggiungeva i 1400 cm 3 . Hanno ancora creste sopraciliari, una fronte relativamente bassa, una mascella inferiore massiccia con un rudimento di sporgenza del mento. Vivevano nelle caverne in gruppi di 50-100 persone, sapevano come accendere e mantenere il fuoco, mangiavano cibo vegetale e animale, fabbricavano vari strumenti in pietra, osso e legno (coltelli, raschietti, asce, bastoni, ecc.). Avevano una divisione del lavoro: gli uomini cacciavano, fabbricavano utensili, le donne lavoravano carcasse di animali, raccoglievano piante commestibili.

Gli esseri umani moderni (neoantropi)

I Neanderthal furono sostituiti da persone di tipo fisico moderno - cro-magnon- i primi rappresentanti della specie Homo sapiens. Sono apparsi circa 50-40 mila anni fa. Per qualche tempo paleoantropi e neoantropi coesistevano, ma poi i Neanderthal furono soppiantati dai Cro-Magnon. I Cro-Magnon possedevano tutte le caratteristiche fisiche delle persone viventi: alta (fino a 180 cm), grande volume del cervello (circa 1400 cm 3), fronte alta, arcate sopracciliari levigate, sporgenza del mento sviluppata. Quest'ultimo indica un discorso articolato sviluppato. I Cro-Magnon costruirono abitazioni, realizzarono abiti con pelli cucite con aghi d'osso, realizzarono prodotti in corno, osso, selce e li decorarono con intagli. I Cro-Magnon impararono a macinare, forare e conoscevano la ceramica. Vivevano in comunità tribali, addomesticavano animali ed erano impegnati nell'agricoltura. Hanno avuto gli inizi della religione e della cultura.

La dimensione media del cervello umano è 20 × 20 × 15 cm. In un neonato pesa circa 350 g. Con un buon sviluppo, la massa del cervello di una giovane donna va da 1200 a 1300 g, di un giovane di Da 1300 a 1400 g Allo stesso tempo, questo organo è costituito da circa cento miliardi di neuroni, oltre alle cellule che li supportano.

Tra i venti e i sessant’anni perdiamo circa da 1 a 3 grammi di tessuto cerebrale ogni anno. Dopo i sessant'anni le perdite aumentano fino a 3-4 g: più invecchiamo, più velocemente perdiamo cellule cerebrali.

Massa del cervello umano

Il cervello, l'encefalo, è situato nella cavità cranica ed è separato dalla superficie interna del cranio da un sistema di meningi. La forma del cervello e le sue dimensioni lineari corrispondono alla forma del cranio. Il cervello umano medio ha le seguenti dimensioni: lunghezza del cervello (nella sezione anteroposteriore) - 160-175 mm; larghezza (in sezione trasversale) - 135-145 mm; dimensione verticale (in altezza) - 105-125 mm.

Massa cerebrale media

La massa media del cervello umano raggiunge i 1300 g, con deviazioni individuali nell'intervallo normale da 900 a 2000 g Il talento, le capacità mentali e creative di una persona non sono in alcun modo collegate alle dimensioni e alla massa del cervello. La densità del cervello è 1.038-1.041. Queste cifre consentono di calcolare la massa del cervello, in base al volume del cranio.

La massa del cervello ha età, sesso e caratteristiche individuali. La massa del cervello umano è pari al 2,5% del peso corporeo, mentre la massa del cervello di un neonato è pari al 10% del peso corporeo (in media 450 g). Dai 28 ai 50 anni, la massa e le dimensioni del cervello raggiungono valori massimi e rimangono costanti per ogni persona. Dopo i 50 anni la massa cerebrale diminuisce gradualmente, di circa 30 g ogni 10 anni. La massa cerebrale degli uomini è in media 100-150 g superiore a quella delle donne. Il valore medio della massa cerebrale degli uomini è di 1380 g; donne - 1240

Massa cerebrale minima e massima

Va notato i valori minimo e massimo della massa del cervello umano, che non influiscono sulle capacità mentali. La massa cerebrale minima che non ha influenzato il comportamento sociale di una persona è di 900 g. Il cervello più piccolo è stato trovato in un uomo di 46 anni, aveva una massa di 680 g, e questo non ha influenzato il suo stato sociale e psicologico .

Nel XIX secolo, di particolare interesse era la questione della massa minima del cervello in varie forme di patologia, quando il paziente può ancora condurre una vita sociale. La ricerca di K. Focht (1873) ha dimostrato che con un volume cerebrale di 296-622 m3, le persone affette da microcefalia (una malattia in cui il paziente ha un volume cerebrale ridotto) potrebbero pronunciare parole e condurre una vita sociale semplificata. Nella maggior parte dei casi si trattava di pastori e raccoglitori di legna da ardere. Lo sviluppo generale dei microcefali corrispondeva allo sviluppo dei bambini di 3-6 anni, il che potrebbe indicare l'esistenza di una soglia per la massa cerebrale. Se il cervello umano ha una massa inferiore a 750-800 g, molto probabilmente una vita piena nella società diventa impossibile.

Una grande massa del cervello è una conseguenza di processi patologici. Numerosi studi dimostrano che la massa cerebrale massima non supera i 2850 g. Molto probabilmente, il limite della massa massima di un cervello umano sano è di circa 2200-2300 g. Il mog sano più pesante è stato osservato nel 19 ° secolo. Il cervello del peso di 2222 g fu descritto da Rudolphi e apparteneva a uno sconosciuto della strada.

Indovinello: perché il cervello dell'Homo sapiens si restringe? 26 aprile 2016

Il cervello degli antenati umani nell'arco di 7 milioni di anni è aumentato di 3 volte e nei Neanderthal ha raggiunto il volume di 1500 cm, ma negli ultimi 25mila anni si è osservata una tendenza a diminuire di dimensioni. Una persona moderna ha un volume cerebrale di 1350 cm3 Perché il cervello si sta restringendo?

Lo studio di questo problema è stato complicato dal semplice fatto che è impossibile pesare il cervello di lontani antenati umani: gli antropologi possono parlare del suo volume solo dai resti di teschi. Pertanto, per molto tempo ha dominato la versione secondo cui il cervello non diminuiva di massa e la sua compattezza veniva ottimizzata approfondendo le pieghe della corteccia per compiacere la testa attraverso lo stretto canale del parto.

Tuttavia, questa versione è stata finalmente respinta quando è stato dimostrato che la profondità delle pieghe e la gravità delle circonvoluzioni della corteccia in una persona moderna non sono correlate né al volume né al peso del cervello. Si è scoperto che il ripiegamento della corteccia è una conseguenza dell'aumento del numero di connessioni tra i neuroni. Poiché la lunghezza dei processi dei neuroni della sostanza bianca è un valore relativamente costante, i contatti tra neuroni più distanti causano la formazione di una piega.

La gravità delle pieghe è piuttosto una caratteristica individuale caratteristica dei rappresentanti dell'umanità più sviluppati intellettualmente, pur non avendo necessariamente un cervello grande e pesante.

Poiché non c'erano specializzazione, né scrittura né Internet, una persona portava tutto questo in una testa. Dall'abbondanza di informazioni vitali e dal costante lavoro manuale, il cervello degli antichi antenati delle persone è aumentato di dimensioni.

La vita moderna differisce nettamente dal Paleolitico. Ora una persona riceve tutto pronto: cibo, cose e informazioni. Pochissime persone civilizzate moderne sono in grado di realizzare qualsiasi strumento con materiali naturali. Nella migliore delle ipotesi, una persona combina elementi già pronti, ad esempio montando la lama di un'ascia sul manico di un'ascia. Ma non realizza un'ascia fin dall'inizio: estraendo il minerale e tagliando un bastone per il manico dell'ascia. L'uomo moderno non trasportava legna da ardere, non segava bastoni, non scavava minerali, non forgiava il ferro. La specializzazione non è un problema del XX secolo, come spesso si sente dire. Apparve all'inizio del Neolitico, con il primo grande raccolto, che permise di nutrire le persone che non erano impegnate nell'estrazione del cibo, ma in qualcos'altro. Apparvero vasai, tessitori, scribi, narratori e altri specialisti. Alcuni iniziarono a essere in grado di tagliare la legna, altri - per riscaldare il forno, altri - per cucinare il porridge. Allo stesso tempo, il cervello consuma fino al 25% dell'energia del metabolismo totale del corpo e, per risparmiare sui costi, l'evoluzione è andata a ridurre le dimensioni dell'organo.

Pertanto, la diminuzione delle dimensioni del cervello è avvenuta a causa della specializzazione dell'uomo e della sua indipendenza dalle condizioni ambientali. D'altra parte, ai nostri giorni, la mente collettiva sta diventando uno strumento globale per lo sviluppo intensivo dell'umanità. Convenzionalmente, questo può essere paragonato al fatto che milioni di computer collegati a una rete hanno capacità molto più elevate del supercomputer più potente.

Molti lettori hanno risposto correttamente e, soprattutto, con parole proprie. Ma il primo di quelli che hanno risposto più esaurientemente -

Il nostro cervello è un organo straordinario. Regola tutte le funzioni vitali del corpo ed è anche in grado di percepire ed elaborare un'enorme quantità di informazioni. Cosa influenza il volume Qual è la sua dimensione?

Il peso e il volume del cervello umano

Il cervello appartiene al sistema nervoso centrale. Si compone di cinque sezioni ed è coperto da tre conchiglie. La sezione anteriore è rappresentata dagli emisferi destro e sinistro, che a loro volta sono ricoperti dalla corteccia.

Assolutamente tutte le nostre azioni sono dovute al lavoro del cervello. Pensiamo, analizziamo, camminiamo, mangiamo, dormiamo, grazie a lui. Quando lui muore, moriamo anche noi. Il cervello è nascosto in modo sicuro nel cranio per ridurre il rischio di danni.

Cresce e si sviluppa con noi. Alla nascita il suo peso è di 300 grammi, col tempo questo numero aumenta di quasi cinque volte. Il volume del cervello di una persona moderna occupa fino al 95% del cranio, assumendo la sua forma man mano che cresce. Di norma, il cervello pesa da 1 a 2 chilogrammi e il suo volume in una persona media raggiunge 1200-1600 centimetri cubi. Nelle donne, le sue dimensioni sono inferiori a quelle degli uomini.

Gli antichi

L'Australopithecus fu la prima creatura bipede. Nella catena evolutiva, erano i più vicini, inclusa la dimensione, al cervello, il cui volume non superava i 600 centimetri cubi.

Più di 2 milioni di anni fa, una delle linee di grandi scimmie (ominidi) iniziò a cambiare. In particolare, il loro cervello ha cominciato ad aumentare. Gli scienziati suggeriscono che ciò è dovuto a un cambiamento nello stile di vita e all'uso del primo strumento. Quindi, già tra le persone più antiche ce n'era molto di più che tra i loro antenati.

Furono sostituiti dagli antichi: i Neanderthal e poi i Cro-Magnon. È interessante notare che il volume del cervello degli antichi superava di circa il 20% la dimensione di questo organo nell'uomo moderno. La ragione di questo fenomeno non è stata ancora chiarita.

Gli scienziati suggeriscono che la diminuzione del cervello può essere spiegata dal risparmio energetico. Uno degli argomenti a nostro favore è anche lo sviluppo del pensiero astratto. Grazie a lui, molti concetti hanno acquisito un significato generalizzato e l'informazione si è leggermente “rimpicciolita” e occupa meno spazio nel cervello.

Cosa determina la dimensione

C'è un mito comune secondo cui la dimensione del cervello di una persona si riflette nelle sue capacità mentali. Ma la natura degli organismi viventi si è rivelata un po’ più complicata. Numerosi esperimenti hanno da tempo confutato questa ipotesi, dimostrando che non è tanto importante la dimensione del cervello, ma il suo rapporto con la dimensione del corpo.

Un fattore importante è anche il rapporto tra cervello e midollo spinale. Negli esseri umani è 1:50. Per fare un confronto, nel gatto questa cifra è 1:1, nella scimmia - 1:16. Gli scienziati sono convinti che le dimensioni del cervello siano influenzate dall'insieme di abilità possedute dalle diverse specie. È anche associato al maggiore o minore sviluppo di alcuni dipartimenti che regolano funzioni specifiche del corpo. Ad esempio, gli uccelli hanno una parte del cervello più sviluppata, responsabile della vista e dell’equilibrio.

Per un'esistenza normale è sufficiente avere un cervello di medie dimensioni. Non influenzerà lo sviluppo intellettuale. Valori troppo grandi o piccoli possono indicare violazioni. È stato notato che il volume del cervello di una persona con autismo può essere uguale a quello di una persona sana, ma allo stesso tempo sarà ipertrofico e sviluppato in modo asimmetrico. La malattia di Alzheimer si sviluppa più velocemente nelle persone il cui cervello è più piccolo della media.

• Secondo studi recenti, il volume del cervello è determinato da sette geni contemporaneamente.
• In media, la sua lunghezza non supera i 15 centimetri.
• La dimensione del cervello femminile è inferiore a quella maschile a causa dei centri ridotti responsabili della logica. Le discrepanze possono arrivare fino a 150 grammi.
• Raggiunge la sua dimensione massima intorno ai 20 anni. La crescita più attiva si osserva solitamente da 7 a 11 anni.
• La massa del nostro "pensatore" cambia con l'età. Nell'infanzia sono 300 grammi, nell'età adulta - fino a 2 chilogrammi, ma dopo i 50 perde 30 grammi ogni dieci anni.
• Il cervello del più grande degli odontoceti – il capodoglio – pesa circa sette chilogrammi, quello di un elefante – 5.

• Tra le donne, l'indicatore più grande in peso era di 1565 grammi. Negli uomini ammontava a 2850 grammi. Il detentore del record era un paziente psichiatrico con idiozia.
• Nei dinosauri, le sue dimensioni non superavano le dimensioni di una pallina da ping-pong.
• Il cervello del poeta pesava 1017 g, quello di Lenin - 1340 g, quello di Einstein - 1230 g, quello di Turgenev ha raggiunto il 2012.

Conclusione

Il cervello è un piccolo computer che regola tutte le nostre azioni. È soggetto alle operazioni e ai compiti più complessi. In diverse specie, diversi sessi e gruppi di età, il suo valore è diverso. Quindi, il cervello cresce quando cresciamo e diminuisce lentamente con la vecchiaia.

La dimensione del cervello umano non è direttamente correlata alle nostre capacità intellettuali o creative. In molti animali, la dimensione del cervello è molto più grande di quella umana. e la capacità di risolvere problemi complessi è determinata dalla struttura e dallo sviluppo delle sue singole parti, e non dal cervello nel suo insieme.

Charles Darwin alla fine della sua vita rinunciò alla sua teoria dell'evoluzione umana? Gli antichi trovarono i dinosauri? È vero che la Russia è la culla dell'umanità e chi è lo Yeti - non è forse uno dei nostri antenati che si è perso nei secoli? Sebbene la paleoantropologia, la scienza dell'evoluzione umana, stia vivendo una rapida fioritura, l'origine dell'uomo è ancora circondata da molti miti. Queste sono teorie anti-evolutive, leggende generate dalla cultura di massa e idee pseudo-scientifiche che esistono tra le persone istruite e colte. Vuoi sapere com'è andata "davvero"? Alexander Sokolov, redattore capo del portale ANTROPOGENESIS.RU, ha raccolto un'intera raccolta di tali miti e ne ha verificato la validità.

Un altro modo: l'endocrano (calco della cavità interna del cranio) viene misurato utilizzando una bussola scorrevole. Trova le distanze tra determinati punti e sostituiscile nelle formule. Naturalmente questo metodo dà un errore maggiore, poiché il risultato dipende fortemente da dove sono stati posizionati i compassi (non sempre il punto desiderato può essere trovato esattamente) e dalle formule.

È ancora meno affidabile quando le misurazioni non vengono effettuate dall'endocrane, ma dal cranio stesso. Per ovvie ragioni è difficile misurare l'interno del cranio, pertanto vengono determinate le dimensioni esterne del cranio e vengono utilizzate formule speciali. Qui l'errore può essere molto grande. Per ridurlo, è necessario tenere conto dello spessore delle pareti del cranio e delle sue altre caratteristiche.

(È fantastico quando abbiamo tra le mani un cranio intero perfettamente conservato. In pratica, dobbiamo estrarre la massima informazione dall'insieme incompleto che abbiamo a disposizione. Esistono formule per stimare il volume del cervello anche in base alla dimensione del femore... )

Esiste innegabilmente una correlazione positiva tra dimensioni del cervello e intelligenza. Ciò non è assolutamente rigoroso (il coefficiente di correlazione è inferiore a uno), ma non ne consegue affatto che "le dimensioni non contano". Correlazioni di questo tipo non sono mai assolutamente strette. Il coefficiente di correlazione è sempre inferiore a uno, qualunque sia la dipendenza che prendiamo: tra la massa muscolare e la sua forza, tra la lunghezza della gamba e la velocità di camminata, ecc.

In effetti, ci sono persone molto intelligenti con cervelli piccoli e persone stupide con cervelli grandi. Spesso in questo contesto viene commemorato Anatole France, il cui volume cerebrale era di soli 1017 cm? - volume normale per l'Homo erectus e molto inferiore alla media per l'Homo sapiens. Ciò, tuttavia, non contraddice affatto il fatto che la selezione intensiva dell'intelligenza contribuisce all'aumento del cervello. Per ottenere un tale effetto, è sufficiente che un aumento del cervello aumenti leggermente la probabilità che un individuo diventi più intelligente. E la probabilità è decisamente in aumento. Esaminando attentamente le tabelle del volume cerebrale dei grandi personaggi, spesso citate come confutazione della dipendenza dell'intelligenza dalle dimensioni del cervello, è facile vedere che la stragrande maggioranza dei geni ha un cervello più grande della media.

Apparentemente esiste una relazione tra dimensione e intelligenza, ma oltre a questo, molti altri fattori influenzano lo sviluppo della mente. Il cervello è un organo estremamente complesso. Non possiamo conoscere i dettagli della struttura del cervello di Neanderthal, ma dai calchi della cavità cranica (endocrani) possiamo stimare almeno la forma generale.

Nei Neanderthal, la larghezza del cervello è estremamente grande, - scrive S. V. Drobyshevsky, - il massimo per tutti i gruppi di ominidi. Molto caratteristiche sono le dimensioni relativamente piccole dei lobi frontali e parietali, mentre i lobi occipitali sono molto grandi. Nella regione orbitale (al posto della zona di Broca), si sono sviluppate collinette in rilievo. Il lobo parietale era fortemente appiattito. Il lobo temporale aveva dimensioni e proporzioni quasi moderne, ma si nota una tendenza ad aumentare l'espansione del lobo nella parte posteriore e all'allungamento lungo il bordo inferiore, in contrasto con quanto è più comune nei rappresentanti della specie umana moderna. La fossa del verme cerebellare nei Neanderthal europei era piatta e larga, il che può essere considerata una caratteristica primitiva.

Il cervello di H. neanderthalensis differiva dal cervello di una persona moderna, probabilmente per un maggiore sviluppo dei centri sottocorticali di controllo subconscio sulle emozioni e sulla memoria, ma allo stesso tempo per un controllo meno cosciente su queste stesse funzioni.