研究表明，弗洛雷斯的霍比特人在童年时期通过减缓生长发育而变得矮小
研究表明，弗洛雷斯的霍比特人在童年时期通过减缓生长发育而变得矮小。图片来源：uux.cn/Cicero Moraes (CC BY 4.0)
（神秘的地球uux.cn）据《对话》（作者：泰斯拉·蒙森，安德鲁·韦茨）：在弗洛雷斯人被发现之前，科学家们认为人类谱系的进化是由越来越大的大脑决定的。通过一个称为脑化的过程，人类的大脑进化到比基于相应身体大小的预期相对更大。
人类学家认为，这种比例更大的大脑使我们和我们的亲属能够执行更复杂的任务，如用火、锻造和挥舞工具、制作艺术品和驯养动物。
但当考古学家在2004年通过科学出版物宣布我们的化石表亲弗洛雷斯人时，这些理论不得不被抛到脑后。弗洛雷斯人生活在大约70万至6万年前的印度尼西亚热带雨林中，与我们自己的物种部分同期。
弗洛雷斯人绰号霍比特人，身材矮小，身高略高于3英尺（1米），大脑和黑猩猩一样大。这一发现颠覆了过去几百万年来大脑体积一直在增加的假设，并引发了人们对我们人类属最近的人类亲属与我们更古老的祖先之间区别的困惑。
我们在《人类生物学年鉴》上发表的关于头骨和牙齿的新研究为霍比特人如何进化成小个子提供了一个新的理论。
我们是西华盛顿大学的人类学教授。在参加了2023年为研究化石记录中青少年的生物人类学家举办的研讨会后，我们开始研究人类进化过程中大脑大小的变化。
我们之前关于臼齿比例的研究通过证明灵长类动物的胎儿生长速度与臼齿比例密切相关，为怀孕的进化提供了新的见解。现在，我们想看看我们是否能在化石亲属中发现牙齿比例和大脑大小之间的关系。
对于许多化石物种，包括弗洛雷斯人，古生物学家只有有限的骨骼材料，有时只有几颗牙齿。如果牙齿比例可以提供有关化石大脑大小的信息，那么它为评估过去脑化的变化开辟了一个充满可能性的世界。
用牙齿重建大脑大小
我们整理了人类家谱上15个化石物种的牙齿和大脑大小数据，这些物种跨越了大约500万年的进化。有些矛盾的是，对于大多数物种来说，随着人类进化过程中大脑尺寸的增大，第三磨牙（也称为智齿）的尺寸也相应地变小了。
总体而言，智齿相对较大的人类亲属更古老，大脑也更小。较新的分类群，如尼安德特人，与其他牙齿相比，第三磨牙相对较小，大脑较大。
这种关系使研究人员能够弄清楚不完整化石的大脑大小，这些化石可能只以几颗孤独的牙齿存在。由于牙齿主要由无机物质组成，因此它们在化石记录中的存活率远高于身体的其他部位，构成了回收的绝大多数古生物材料。仅仅通过几颗牙齿就能了解更多关于大脑大小的信息，这是一个非常有用的工具。
科学家们现在认识到，在妊娠期间，大脑和牙齿的形成是密不可分的。对于大多数物种来说，大脑越大，智齿越小。
霍比特人（Homo floresiensis）是人类属的一个例外。霍比特人的智齿与其他臼齿成比例较小，这是人类属成员的典型模式。但他们的大脑也很小，这很不寻常。
大脑大小减小的主要方法有两种：在出生前的妊娠期减缓生长，或在出生后的儿童期减缓生长。由于牙齿在妊娠早期发育，怀孕期间生长速度减慢往往会影响牙齿的形状和大小，甚至影响牙齿是否发育。在儿童时期，生长缓慢会以其他方式影响骨骼形状和大小，因为身体的不同部位在不同的时间发育。
我们的新研究提供了证据，表明弗洛雷斯人的体型可能比体型较大的人类祖先在童年时期通过减缓生长而缩小。霍比特人的小智齿表明，至少在子宫内，他们有望拥有比例更大的大脑，这是人类及其亲属的标志。任何减缓大脑生长的刹车都可能发生在出生后。
事实上，这与一些身材矮小的现代人群适应当地生态条件的机制相同。
在岛屿上变小
弗洛雷斯人体型较小，这可能是对弗洛雷斯岛独特环境的适应。
为了适应在孤岛上生活而进化出的小体型被称为岛屿南化。在过去的6000万年里，有许多其他哺乳动物在岛屿上变小的例子。但最相关的例子之一是矮象Stegodon sondaarii，它生活在弗洛雷斯，被弗洛雷斯人猎杀作为食物。
弗洛雷斯人和鲁宗人，另一种来自东南亚的矮小岛屿人，由于食物供应有限和缺乏大型捕食者的生态影响，可能进化出非常矮小的身材，这往往是岛屿栖息地的特征。
因为大脑大小和身体大小是紧密相连的，身体大小的进化本质上会影响大脑的进化。在现代人中，体型较大的人大脑较大，体型较小的人大脑较小。
但大脑较小的人肯定不比大脑较大的人聪明。体型的变化决定了大脑的大小；它不是认知能力的衡量标准。岛上的霍比特人制作工具，以侏儒大象的形式为他们狩猎大型猎物，并可能制造和使用火。
我们的研究支持，他们的小体型源于童年时期的生长放缓。但这一过程可能对大脑功能或认知能力影响不大。我们假设霍比特人很小，但能力很强。
了解我们的进化
包括我们的研究在内的新研究继续强调了了解怀孕和儿童生长发育如何进化的重要性。如果我们想知道人类与进化祖先的区别，以及我们是如何进化的，我们必须了解生命最早的时刻是如何变化的，以及为什么。
我们的工作还鼓励重新评估对大脑大小增加作为人类进化主导力量的无休止关注。人类属的其他物种的大脑很小，但可能与我们没有太大不同。
