摘要：最近的研究挑战了人类童年时间长是由于大脑体积大的理论。相反，对早期人类牙齿化石的分析表明，长时间的发育对于加强文化学习和知识共享是必要的，这后来导致了更大的大脑和更长的寿命。
最近的研究挑战了人类童年时间长是由于大脑体积大的理论。相反，对早期人类牙齿化石的分析表明，长时间的发育对于加强文化学习和知识共享是必要的，这后来导致了更大的大脑和更长的寿命。
与类人猿相比，人类的童年格外漫长。在这一时期，父母和其他成年人为他们的身体和认知发展做出贡献，确保他们获得在人类群体复杂的社会环境中茁壮成长所必需的所有认知技能。
流行的理论是，现代人的生长期延长是脑容量增加的结果，这需要大量的能量来生长。然而，一项对一种特殊化石牙齿生长的新研究表明，“大脑大，童年长”的假设可能需要修改。
牙齿是关键
这项研究由苏黎世大学（瑞士）、欧洲同步辐射设施（ESRF，法国格勒诺布尔）和格鲁吉亚国家博物馆（格鲁吉亚）的科学家进行，并发表在《自然》杂志上，他们使用同步加速器成像技术研究了来自格鲁吉亚德马尼西遗址的一具近成年早期人类化石的牙齿发育，该化石可追溯到大约177万年前。
“童年和认知不会僵化，所以我们必须依赖间接信息。牙齿是理想的，因为它们能很好地变成化石，每天都会产生年轮，就像树木产生年轮一样，记录它们的发育，”苏黎世大学的克里斯托弗·佐利科夫（Christoph Zollikofer）解释说，他是该出版物的第一作者。
“牙齿发育与身体其他部分的发育密切相关，包括大脑发育。因此，获得原始人类牙齿化石生长的细节提供了大量关于其总体生长的信息，”欧洲科学研究基金会的科学家、该研究的合著者保罗·塔弗罗补充道。
18年的研究
该项目于2005年启动，在ESRF使用相位对比同步加速器断层扫描对牙齿微结构进行无损分析取得初步成功之后。这项技术使科学家们能够通过这种化石的牙齿创建虚拟的微观切片。这个标本中生长结构的特殊保存质量，使得以前所未有的精度重建其牙齿生长的所有阶段，从出生到死亡。在某种程度上，科学家们实际上已经让这种原始人的牙齿再生了。
从2005年的最初构想到2023年的最终结果，该项目花费了近18年的时间。科学家们在2006年第一次扫描了这些牙齿，并在2007年获得了化石死亡年龄的第一个结果。
“我们希望找到早期原始人典型的牙齿发育，接近类人猿的牙齿发育，或者接近现代人类的牙齿发育。当我们得到第一个结果时，我们无法相信我们所看到的，因为它是不同的，意味着臼齿冠的生长速度比任何其他古人类化石或现存的类人猿都快，”塔弗罗解释说。
在接下来的几年里，随着牙科同步加速器成像技术的进步，我们用不同的方法进行了五次实验和四次完整的分析。由于所有的结果都指向同一个方向，并且可能对“大脑大，童年长”的假设产生强烈的影响，科学家们不得不跳出固有的思维模式来理解这块化石。塔弗罗总结道：“无论是在技术上还是在智力上，最终得出我们今天发表的假设都是一个缓慢的成熟过程。”
牙齿发育模式的进化意义
该研究的合著者文森特·贝兰德解释说：“结果表明，这个人在11到12岁之间死亡，当时他的智齿已经长出来了，就像这个年龄段的类人猿一样。”然而，研究小组发现，这块化石的牙齿成熟模式与人类惊人地相似，在它们发育的前五年里，后牙落后于门牙。
苏黎世大学的玛西亚·庞塞·德·莱昂是这项研究的合著者，她解释说：“这表明，乳牙的使用时间比类人猿要长，而且这个早期人类物种的孩子比类人猿更依赖成年人的支持。”“这可能是第一个延长童年期的进化实验。”
挑战既定的进化理论
这就是检验“大脑大，童年长”假说的地方。早期人属个体的大脑并不比类人猿或南方古猿大多少，但他们的寿命可能更长。事实上，在德马尼西发现的一个头骨是一个非常古老的个体，在生命的最后几年里没有留下牙齿。乔治亚州国家博物馆的大卫·洛德基帕德尼泽是这项研究的合著者，他评论说：“这样一个年老的个体能够在没有牙齿的情况下存活数年，这表明该群体的其他成员对他照顾得很好。”年龄较大的个体经验最丰富，所以他们在社区中的作用可能是将他们的知识传授给年轻人。这种三代结构是人类文化传播的一个基本方面。
众所周知，幼儿可以记住大量的信息，这要归功于他们尚未成熟的大脑的可塑性。然而，他们要记住的信息越多，花的时间就越长。
这就是新假设出现的地方。与此同时，随着文化传播的增加，儿童的成长可能会放缓，这使得从老年人到年轻人的信息交流变得越来越重要。这种遗传使它们能够更好地利用现有资源，同时发展出更复杂的行为，从而使它们具有更长的童年（可能还有更长的寿命）的进化优势。
一旦这种机制到位，自然选择就会影响文化传播，而不仅仅是生物特征。然后，随着信息传递量的增加，进化倾向于大脑体积的增加和成年期的推迟，这样我们既可以在童年学到更多东西，也可以在食物资源有限的情况下有时间长出更大的大脑。
因此，可能不是大脑尺寸的进化增加导致了人类发展的放缓，而是童年的延长和有利于生物文化进化的三代结构。这些机制反过来又导致了大脑体积的增大、成年期的延长和寿命的延长。因此，研究这一特殊化石的牙齿可以鼓励研究人员重新考虑导致我们自己的物种 —— 智人的进化机制。
来源：知新了了一点号