בקטנה: מחקר חדש שפורסם השבוע מצא כי צורתו המודרנית של המוח האנושי התפתחה לפני 35,000-100,000 שנים, זמן רב לאחר התפצלות האדם הנבון (Homo sapiens) מיתר קבוצות בני האדם הקדומות. נפח מוחו, לעומת זאת, נשמר כפי שהיה.
האדם הנבון (Homo sapiens) התפצל מיתר קבוצות בני האדם הקדומות לפני כ-500,000 שנים והתפתח מאז באופן נפרד. שני מאפיינים בולטים וייחודיים של האדם הנבון הם פנים קטנות ושטוחות וגולגולת עגולה. לעומתו, ניאנדרטלים (Homo neanderthalensis) ובני אדם קדומים אחרים היו בעלי פנים גדולות ובולטות וגולגולת מאורכת על הציר הקדמי-אחורי.
נכון להיום, הגולגולת הקדומה ביותר של האדם הנבון מיוחסת לפרט שנמצא באתר ג'בל אירוד (Jebel Irhoud) שבמרוקו ושתוארך ללפני 300,000 שנים - בתקופת האבן התיכונה האפריקאית. בעוד מאפייני פניו, לסתותיו ושיניו זהים לאלו של בני אדם מודרניים – גולגלתו מאורכת. אז מתי לאורך האבולוציה של האדם השתנתה צורת הגולגולת לצורתה המודרנית?
מכיוון שאין מאובני מוח, ניתן לחקור את המוח האנושי הקדום רק באמצעות מאובני גולגולת שנשתמרו. המבנה הפנימי של הגולגולת – הנקרא אנדוקרניום - מאפשר להעריך את הצורה של המוח, מכיוון שזה משפיע על זה. במחקר חדש שפורסם השבוע ב-Science Advances, חוקרים יצרו תמונות תלת-מימדיות של גולגלות קדומות באמצעות טומוגרפיה ממוחשבת (CT) כדי להשוות את מוחותיהם. הם השוו מאובני גולגולת של האדם הנבון מארבע תקופות זמן שונות. הקבוצה הראשונה כללה את המאובנים הקדומים ביותר שהתגלו, שמקורם בצפון ומזרח אפריקה והם תוארכו ללפני 300,000-200,000 שנים (כולל הפרט מג'בל אירהוד). הקבוצה השנייה הייתה של מאובנים מישראל ומזרח אפריקה שתוארכו ללפני 130,000-100,000 שנים. השלישית, מאובנים שתוארכו ללפני 35,000-10,000 שנים. ולבסוף, הקבוצה הרביעית כללה גולגלות של בני אדם מודרניים שחיים כיום. כמו כן, נבדקו מאובני גולגלות של מיני אדם קדומים שנכחדו: ניאנדרטלים, הומו ארקטוס (Homo erectus) והומו היידלברגנסיס (Homo heidelbergensis).
מבדיקת צורת האנדוקרניום החוקרים מצאו כי צורתו משתנה בין הומו ארקטוס בקצה אחד לבין הניאנדרטל בקצה השני, כשהומו היידלברגנסיס נמצא במקומות שונים לאורך הציר הזה (התמונה למטה מציגה את ההבדלים באמצעות השיטה הסטטיסטית "ניתוח גורמים ראשיים"; הומו ארקטוס מסומן במשולשים, ניאנדרטל בריבועים והומו היידלברגנסיס במעוינים). צורת האנדוקרניום של האדם הנבון הקדום ביותר נמצאה כצורת ביניים בין זו של הומו ארקטוס לזו של הניאנדרטל. עם זאת, האנדוקרניום של יתר קבוצות האדם הנבון התפתח לכיוון שונה, עם שינויים הדרגתיים וכיווניים ככל שמתקדמים בין תקופות הזמן, עד לתקופת הקבוצה השלישית, לה אנדוקרניום מעוגל. האנדוקרניום של האדם הנבון בן-ימינו חופף בצורתו המעוגלת את האנדוקרניום של הקבוצה השלישית, מכאן שהאנדוקרניום התפתח לצורתו העכשווית איפשהו בין תקופות הקבוצה השנייה והשלישית, כלומר 35,000 ל-100,000 שנים לפני זמננו.

בבדיקת גודל המוח לא היה הבדל בין הקבוצות השונות של האדם הנבון, כלומר נפח מוחו לא השתנה מלפני 300,000 שנים ועד היום. כמן כן, מוחו של האדם הנבון היה דומה בגודלו למוח הניאנדרטלי. מוחו של הומו ארקטוס, לעומת זאת, נמצא כקטן בהרבה.
החוקרים העריכו את השינויים המוחיים שקרו לאורך הזמן לפי צורות האנדוקרניום השונות וחילקו שינויים אלו לשני שלבים: השינוי בצורת האנדוקרניום בין קבוצת האדם הנבון הראשונה לשנייה נבע בעיקר מגדילת המוח הקטן וכן האונה הקודקודית, ואילו השינוי בין הקבוצה השנייה לשלישית נבע מגדילת המוח הקטן והאונה העורפית. האונה הקודקודית מקושרת לאוריינטציה, קשב, תפיסה מרחבית ויזואלית, דימיון, ותפיסת גירויים. המוח הקטן מקושר לתפקודים מוטוריים כמו שיווי משקל, אבל גם לתפיסה מרחבית, שפה, יכולות חברתית, וכדומה. שינויים מוחיים אלו חפפו בזמן את הופעתן של התנהגויות מודרניות באדם הנבון הקדום. לא מן הנמנע כי השינויים במבנה המוח הובילו לשינויים ההתנהגותיים.
אבל מה גרם למוח להשתנות? בהשוואות DNA בין מאובני מיני אדם קדומים מצאו כי באדם הנבון נטו להופיע ולהישמר גנים הקשורים במבנה המוח, התנהגות ובייחוד - התפתחות המוח. גנים אלו הופיעו ונשמרו יותר מהצפוי באקראי, מה שמעיד על כך שהברירה הטבעית "העדיפה" אותם והובילה להתקבעותם באוכלוסיה. מחקר נוסף שיצא לאחרונה הראה כי גם מעט ה-DNA הניאנדרטלי שמשולב ב-DNA של האדם הנבון – גם הוא קשור לצורה של המוח והגולגולת. התקבעות גנים הקשורים בהתפתחות המוח באוכלוסיית האדם הנבון כנראה הניעה את השינויים במבנהו וצורתו של המוח, וכתוצאה מכך גם בהתנהגות.
לסיכום, ממצאי מחקר זה מצביעים על כך שעל אף שנפח מוחו ומאפייני פניו הייחודיים של האדם הנבון לא השתנו כמעט ב-300,000 השנים האחרונות, הצורה של מוחו השתנתה. בתחילה, צורת מוחו הייתה צורת ביניים בין הניאנדרטל להומו ארקטוס, אך היא התעגלה והשתנתה עם התפתחותו, במקביל לשינויים גנטיים והתנהגותיים.
 
המאמר המקורי: http://advances.sciencemag.org/content/4/1/eaao5961.full