‘Menselijke evolutie in stroomversnelling door wisselvallig klimaat’

Share Button

Vanaf het aanbreken van het Pleistoceen werd de aarde geteisterd door een reeks van zware ijstijden en korte interglacialen. Opmerkelijk genoeg komen deze redelijk nauwkeurig overeen met groeispurts in de intellectuele vermogens van de mens. Is er een verband?

Parantropus boisei leefde van gras, dat deze mensachtige in grote hoeveelheden at. Waarschijnlijk deden klimaatsveranderingen deze specialist de das om.

Parantropus boisei leefde in de Ethiopische savanne van gras, dat deze mensachtige in grote hoeveelheden at. Waarschijnlijk deden klimaatsveranderingen deze specialist de das om.

Matt Grove van de School of Archaeology, Classics and Egyptology reconstreerde hoe de voorouders van de mens reageerden op de klimaatfluctuaties van de afgelopen vijf miljoen jaar. Hierbij maakte hij gebruik van genetische modelleringstechnieken. Toen de resultaten hiervan  werden vergeleken met de tijdlijn van de evolutie van de mens, ontdekte Dr Grove dat belangrijke gebeurtenissen in de menselijke evolutie overeenkwamen met periodes waarin de temperaturen wild op en neer gingen.

Grove stelt, dat de studie bevestigt dat een belangrijke soortvormingsperiode bij mensen, waarin er tijdelijk meer soorten naast elkaar bestaan  (adaptieve radiatie) samenviel met een lange periode van klimatologische  variatie. Vanaf 2,7 miljoen jaar geleden begon het klimaat op aarde wild te schommelen: de bekende ijstijden.  Zeer interessant is dat vlak na die tijd een groot aantal mensachtige soorten ontstond, waarvan de meeste 1,5 miljoen jaar geleden alweer verdwenen waren. De oudste stenen werktuigen dateren van 2,6 miljoen jaar geleden en hielpen waarschijnlijk verschillende soorten mensachtigen de periode van heftige klimaatschommelingen te overleven.

Onze directe voorouder Homo erectus was veel slimmer en veelzijdiger. Zijn leefgebied strekte zich niet voor niets uit vanaf Indonesië tot Afrika.

Onze directe voorouder Homo erectus was veel slimmer en veelzijdiger. Zijn leefgebied strekte zich niet voor niets uit vanaf Indonesië tot Afrika.

“1,5 miljoen jaar geleden was er nog maar één menselijke voorouder over – Homo erectus. De sleutel voor het overleven van Homo erectus is zijn flexibiliteit. De soort kon zich in zeer uiteenlopende omgevingen handhaven en was geografisch gezien de meest verspreide soort van alle. Andere soorten die zich hadden aangepast aan een bepaalde specifieke omgeving, verdwenen toen door klimaatsveranderingen hun leefgebied verdween. Homo erectus hield het overal uit, kon allerlei klimatologische en natuurrampen overleven en had dus de beste papieren om te overleven.”

In het onderzoek van Grove is voor het eerst zogeheten ‘variability selection’  gemodelleerd, een evolutionair proces dat voor is gesteld door paleantropoloog Rick Potts vlak voor de eeuwwisseling.  Variability selection veronderstelt dat bij snelle klimaatsveranderingen, evolutie reageert op alle woongebieden van een soort gezamenlijk in plaats van alleen een individueel woongebied. Het onderzoek van Grove suggereert dat het ontstaan van de eerste mensachtige die complexere gereedschappen gebruikte, Homo erectus, het product kan zijn van precies dat proces. Als er een levendig genetisch verkeer was tussen de populaties van Homo erectus in Eurazië en Afrika, zullen vooral die genen die in een grote hoeveelheid verschillende omgevingen het individu bevoordelen, immers de meeste overlevingskans bieden. Dit geldt onder meer voor genen die intelligentie vergroten. Intelligentie vergroot het vermogen van een individu om zich aan te passen en een nieuwe omgeving “door te krijgen”. Zou de toenemende variatie in het klimaat onze eigen soort, Homo sapiens, nu ook dwingen nog slimmer te worden?

Bronnen:
1. Matt Grove. Change and variability in Plio-Pleistocene climates: modelling the hominin response. Journal of Archaeological Science, 2011
2. Matt Grove. Speciation, diversity, and Mode 1 technologies: The impact of variability selection. Journal of Human Evolution, 2011

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

4 reacties

  1. quark schreef:

    “Zou de toenemende variatie in het klimaat onze eigen soort, Homo sapiens, nu ook dwingen nog slimmer te worden?”

    Recente dingen zoals die nieuwe ‘boswet’ – of liever: ‘boswetteloosheid’ – in Brazilië doen het tegendeel vermoeden…
    Maar OK, de echte problemen zijn nog niet begonnen. Nu nog niet genoeg Darwinistische ontwikkelingen om slimmer te worden ;)

  2. Roelof schreef:

    Maar als de volgende ijstijd aanbreekt dan zal de selectiedruk weer terugkomen. Mij lijkt het logisch dat de ‘dommere varianten’ dan minder succes hebben dan de slimmere varianten. kijk maar eens om je heen naar andere mensen. Als je al de mensen uit je omgeving optelt, die je maar voor de geest kan halen, hoeveel denk je dat er dan potentie heeft te overleven als het klimaat ineens een stuk koeler wordt? Niet veel dus. waarom? niet iedereen heeft de potentie hiervoor. De meeste mensen weten niet beter dan dat ze voor voedsel, geld moeten pinnen om dan vervolgens naar de supermarkt te gaan en dit voedsel te kopen. Als dit wegvalt zullen de meesten omkomen van de honger alvorens ze eraan gaan denken om in de natuur naar voedsel te gaan zoeken en voorraden in te slaan. De massa raakt steeds verder van de natuur af. Dit is een van de voorbeelden om te overleven.

    • Julie schreef:

      Roelof, ze denken er misschien wel aan, maar eten uit de natuur vereist kennis over voedzaamheid (welke delen moet je eten en welke niet) bereiding (denk aan ontsluiting bij graan) en niet te vergeten verdraagzaamheid, want sommige planten zijn ongeschikt of zelfs giftig. Daar zijn de eerste mensen met vallen en weer opstaan :) ook achter gekomen.
      In de tekst wordt verband gezocht van klimaatsinvloeden op intelligentie. Qua emoties is het belangrijk je hoofd koel te houden :), het verband met intelligentie is denk ik indirect.
      Mensen hebben al het voordeel dat ze longen hebben en botten, dat wijst op een hogere levensvorm dan waterwezens. Vrouwen zijn bovendien ‘veilig’ zwanger doordat ze net als zoogdieren haar vrucht binnenin zich draagt. Zoogdieren kunnen hun lichaamstemperatuur op peil houden, behalve met zuurstof (verbranding) ook met huid, haren en vetklieren. Goede hersenen vereisen een hoog ontwikkelde bloedvoorziening, een constante lichaamstemperatuur en een nauwkeurige regeling van de chemische samenstelling van het bloed.
      Vroege primaten als wij, in de bomen, moesten zich visueel perfectioneren om afstand en diepte te schatten en ontwikkelden grotere gezichtscentra in de hersenen. Er trad een sterke toename op van de banen tussen het gezichtscentrum, het centrum voor beoordeling en planning en dat voor de coördinatie van bewegingen. Deze toename veroorzaakte ook ontwikkeling van intelligentie. Onze hersenen zijn gecompliceerder geworden dan die van anderen. Door verandering aan het kauwapparaat ging de schedel zich verder aanpassen aan een groter hersenvolume, ook door het rechtop lopen.
      Het leven in de bomen vereiste al een goede oog-handcoördinatie en fijne motoriek.

      De hersenen hebben zich zo ontwikkeld dat ze het gemis aan slagtanden, snelheid en brute spierkracht konden compenseren.
      Op jacht moesten ze werktuigen vantevoren, misschien een dag of wat eerder, maken en met ze meedragen. En ze konden samenwerken met elkaar.
      Er kwam het vermogen tot communicatie.
      Ze ontdekten bovendien hoe je vuur moest maken; verteerbaarheid van vlees verbeterde en maakte grotere prooien mogelijk, en het vuur beschermde beter tegen de kou.

      In vlees zit vitamine B12 of cobalamine, wat nodig is voor de vorming van methionine, een aminozuur dat essentieel is voor de DNA-synthese. Een tekort aan cobalamine leidt derhalve tot een probleem bij sneldelende cellen die veel DNA moeten aanmaken. Het duidelijkst is dit bij rode bloedcellen. Een tweede functie van cobalamine is het stimuleren van de vorming van myeline. Dit eiwit omhult de zenuwuitlopers waardoor de impulsgeleiding van de zenuw wordt versneld. Het is niet zeker wanneer de mens vlees begon te eten.

      Voor de ontwikkeling van gezichtsvermogen, coördinatie en leervermogen is omega-3 vetzuur van groot belang om DHA aan te maken, wat een bouwstof is voor de hersenen. Dit nu zit in vette vis. Ik kan mij voorstellen dat je makkelijker kunt vissen als meren en dergelijke bevroren zijn. (Dan kun je er beter bij.) Ook kun je een kleine voorraad vis zo even bewaren in deze diepvries. Er zal dus niet een tekort aan omega-3 zijn geweest, evenals vit. B12 belangrijk voor de hersenen.

      • Julie schreef:

        Er is nog een andere mogelijkheid, die van bewuste temperatuursbeheersing. Vaatvernauwing en vaatverwijding zijn onwillekeurige reflexen die eigenlijk meer tot het domein van de fysiologie dan van het gedrag behoren. Het hypothalamische terugkoppelingssysteem heeft gevolgen voor handelingen die met de buitenwereld te maken hebben. (bijv. het dragen van een bontjas). In een onderzoek (Weiss en Laties) werd gebruik gemaakt van het feit dat ratten in een koude kooi op een pedaaltje zullen drukken als ze op die manier een vlaag warme lucht toegediend krijgen.

        De vraag was of ratten die deze vaardigheid hadden opgedaan in een koude omgeving, het pedaaltje ook zouden neerdrukken als hun brein werd afgekoeld in plaats van hun hele lichaam. Men leidde daartoe koude vloeistof door een U-vormig buisje dat bevestigd was aan het voorste gedeelte van de hypothalamus. (Satinoff). De ratten verzekerden zich van warmte wanneer hun brein werd afgekoeld, ook al was de buitentemperatuur normaal.
        Het manipuleren van de hypothalamus kan klaarblijkelijk net zo goed geïntegreerde gedragspatronen beïnvloeden als autonome reacties (zoals vaatverwijding). De hypothalamus bepaalt een interne behoeftetoestand voor de rest van het zenuwstelsel en deze behoeftetoestand zal vervolgens een belangrijk criterium zijn voor de adequaatheid van een gegeven handeling.

        Het gebied dat de onwillekeurige temperatuurregulatie controleert (zoals rillen en vaatvernauwing) is niet identiek aan het gebied dat het bewuste verwarm- en koelgedrag regelt. Als hier iets van vernietigd werd (een gebied net vòòr de hypothalamus), stopten de dieren met hefbomen bedienen om de hittelamp aan en uit te doen. Maar er was geen effect op de onwillekeurige reacties zoals rillen en vaatvernauwing. Het resultaat was omgekeerd wanneer een ander gebied vernietigd werd (dit keer een gebied naast de hypothalamus): nu stopten de autonome reacties en bleef het bewuste gedrag standhouden. (Satinoff en Rutstein, Satinoff en Shan, Van Zoeren en Stricker.) Het lijkt erop dat er aparte circuits zijn om op twee verschillende manieren hetzelfde homeostatische probleem op te lossen. De evolutie heeft het organisme kennelijk uitgerust met meerdere beveiligingen om de vitale functies te beschermen. (Satinoff.)

        Dieren verwarmen zich in de zon, of zoeken verkoeling in het water of in de schaduw (gedrag), mensen hebben hierbij een extra mogelijkheid gecreëerd door gebruik van kleding, dat niet fysiologisch is bepaald maar intelligent gedrag is.

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger