Hoppa till huvudinnehåll

Vetenskap

Kvanthopp: Människans hjärna har sedan istiden krympt med en volym som motsvarar en citron – vad är på gång?

Uppdaterad 03.11.2022 15:19.
Illustration av mänskligt huvud som krymper.
Bild: Mostphotos

Det är inte storleken som avgör, det är hur man använder den. Och tur är ju det, för den har onekligen blivit mycket mindre med åren. Hjärnan alltså. Vad trodde du att jag menade?

Mätningar av skallvolymen hos människor från olika skeden av vår evolution har visat att Homo sapiens numera har en hjärna som är ungefär 200 kubikcentimeter mindre än våra förfäder som levde i slutet av istiden. Vissa studier tyder på att krympningen av hjärnan har varit som snabbast de senaste tre tusen åren.

Och ingen vet riktigt vad det beror på. Men det är ett fascinerande exempel på att evolutionen aldrig tar en paus, inte heller människans evolution. Den pågår oavbrutet. Och en stor hjärna är inte alltid en evolutionär fördel, tydligen.

Hur som helst, det finns hypoteser om varför vår hjärna har krympt. Vissa säger att det har att göra med domesticeringen av människan. När vi blev “civiliserade”. Hundens hjärna har också krympt an efter som den gick från varg till… till att hålla soffan varm åt oss.

Andra forskare säger att det är vår moderna diet som har fått hjärnan att krympa. Eller det att vi började bo i städer. Och så finns det de som säger att hela den här grejen är strunt – fynden har tolkats fel, vår hjärna har inte alls krympt, åtminstone inte så mycket.

Nå, vi ska i vilket fall som helst ta en närmare titt på det här fenomenet i den här veckans Kvanthopp. Så för säkerhets skull, gnugga de små grå knölarna medan du ännu har dem, och häng med!

Miljoner år av tillväxt

Följer man människans utveckling bakåt genom årtusendena och årmiljonerna så kan man lätt få den uppfattningen att storleken verkligen har betydelse. Trenden har under de senaste tre miljoner åren gått mot en allt större hjärna.

Ökningen av hjärnvolymen har inte varit snabb, det har gått gradvis, men riktningen har varit klar och tydlig. I genomsnitt har vår hjärna vuxit med sjuttio kubikcentimeter varje 100 000 år eller så, under de senaste tre miljoner åren. Människans hjärnstorlek nästan fyrdubblades under de sex miljoner åren sedan Homo senast delade en gemensam förfader med schimpanser.

Och det har ju alltså inte skett per någon sorts automatik, för att en större hjärna utgångsmässigt alltid skulle vara bättre. Evolutionen funkar inte så. Lika lite som flykt alltid är bättre än att inte flyga för en fågel. Fråga pingvinerna, vars förfäder kunde flyga, men i något skede lade de av med det.

Evolutionen bryr sig bara om en sak. Blir det fler bebisar eller inte. Ger en viss egenskap oss bättre chanser att anpassa sig till de rådande förhållandena och därmed få fler barn som överlever till könsmogen ålder, eller inte. Och i långa tider var en gradvis allt större hjärna någonting som bättrade på just de chanserna för släktet Homo.

Två skallar, en från en arkaisk människa, och en modern.
Bildtext Utvecklingen gick väldigt länge åt ett håll: mot en större hjärna.
Bild: Mostphotos

Men sedan hände någonting som tycks ha vänt på den trenden. Vår mäktiga hjärna, som hade gett oss språket, elden och allsköns effektiva redskap, började krympa. Och det hände faktiskt rätt nyligen, mätt enligt evolutionens långa tidsskala. Vändpunkten tros ha inträffat ungefär där som den senaste istiden började gå mot sitt slut, för cirka trettio tusen år sedan.

I genomsnitt har en modern europé en hjärna som är ungefär 240 kubikcentimeter mindre än hos våra förfäder som levde i början av interglacialen, för sisådär tio tusen år sedan. Det motsvarar ungefär storleken på en citron. Poff! Borta!

Det är ju intressant att notera, hur som helst, att den här minskningen av hjärnvolym hos den moderna människan, sammanfaller med våra främsta framsteg inom konst, vetenskap och kultur. Den minskade hjärnvolymen tycks inte ha medfört någon motsvarande nedgång i kognitiv förmåga. Eller nåja, ibland undrar man ju när man läser kommentarsspalterna på webben…

Liten men effektivare ändå?

Och det här, att vår kognitiva förmåga på det hela taget inte har lidit av att hjärnan har krympt, kan ju ha att göra med att storleken helt på riktigt inte alltid är allt. Jag menar, jämför en dator från 60-talet, stor som ett helt rum, med en typisk smarttelefon idag. Den sistnämnda lilla prylen är ju, som vi vet, ohyggligt mycket effektivare än den förstnämnda bjässen.

Våra hjärnor har kanske helt enkelt blivit effektivare trots att deras volym har minskat. Nå, det här är det lite svårt att säga någonting om med säkerhet, vi har ju inga 30 000 år gamla, bevarade hjärnor att göra magnetbilder av för att jämföra lobernas uppbyggnad och synapsernas kopplingar med vår. Bara en hop skallben som de sedan länge döda hjärnorna satt i.

Men i vilket fall som helst så tycks våra hjärnor ha blivit mindre sedan istidens höjdpunkt, och det finns några hypoteser om vad det här kan bero på. Jag tänkte använda resten av det här avsnittet åt att titta lite närmare på dem, och på vad det här kan ha för följder med tanke på vår fortsatta existens som civilisation.

Okej då. Hypotes nummer ett. Och då går vi in på ett tema som jag redan har avhandlat här i Kvanthopp. För ett par år sedan gjorde jag ett avsnitt på det här med hur människan domesticerade sig själv. Lite som vi domesticerade hunden. Vi har med tiden gradvis rotat ut grottmännen bland oss, så att säga. Blivit mer rumsrena och mindre benägna att lösa alla dispyter med en knölpåk.

En varg i profil.
Bildtext Det var en gång...
Bild: Mostphotos

Lite på samma sätt som hunden har gått från den blodtörstiga vargen till, tja, den där kramgoa saken som sover i mitt soffhörn just nu. Antropologerna talar om naturligt urval mot reaktiv aggression.

Fast nej, det här innebär inte att vi helt skulle ha frångått våra gamla fasoner. Vi tycker till exempel fortfarande om att kriga, uppenbarligen. Men det är inte så mycket det som reaktiv aggression handlar om, reaktiv aggression är mera det här att bränna propparna och flyga på folk omkring oss av minsta lilla orsak. Den här sortens gener har det naturliga urvalet till en stor del benat ut ur vår population.

Precis som vi med tiden har benat ut den här sortens beteende ur våra husdjur genom att aktivt avla fram den sortens djurindivider som är mer beskedliga, tillgivna och, ja, snälla, helt enkelt. För att de ska vara lättare att hantera. Samma sak tycks vi ha gjort, mer eller mindre omedvetet, med oss själva.

Domesticeringen och hjärnan

Och den här utvecklingen har alltså inte bara haft följder med tanke på beteendet, det har också påverkat också vårt fysiska yttre. Liksom det har påverkat hundarnas. Vi ser inte ut som den där klichébilden av en grottman längre, lika lite som din cockerspaniel ser ut som sina varg-förfäder.

Tar vi nu hunden som exempel här, så har domesticeringen lett till ett utseende med mindre tänder, ett kortare och ofta rentav platt ansikte, och en minskad könsdimorfism. Det vill säga, skillnaden mellan könen har minskat. Honor och hannar är mer lika varandra till storlek och utseende.

Och – här kommer vi till en viktig poäng med tanke på temat för det här avsnittet – skallvolymen har minskat. Våra sällskapshundar har en mindre skallvolym och därmed också en mindre hjärnvolym än deras förfäder som var vargar. 29 procent mindre i genomsnitt, närmare bestämt.

Liten griskulting.
Bildtext Tamsvin har 34% mindre hjärnvolym än sina vilda kusiner.
Bild: Sam Stäuber / Yle

Domesticerade svin har i sin tur hela 34% mindre hjärnvolym jämfört med vildsvin. Kossor har 25% mindre hjärnvolym än sina vilda kusiner uroxarna. Apropå kossor, gissa vilken sorts tamboskap som har de största hjärnorna? Jo, det är tjurarna som avlas för tjurfäktning, vars kontakter med människor hålls minimala, förutom helt i slutet. De är också de mest aggressiva.

Hela den här uppsättningen förändringar som leder till “snällare” individer, både till utseendet och beteendet, brukar beskrivas med termen domesticeringssyndrom.

Ni förstår vartåt det här barkar, eller hur? Följer vi den här samma logiken när vi talar om oss människor så var det ju bara väntat att också vår egen skallvolym, (och därmed också hjärnvolym) minskar an efter som domesticeringssyndromet gör sig gällande alltmer också i oss.

Ligger språket eller vapnen bakom?

Det är enkelt att se om man jämför en skalle från en neandertalmänniska med en modern människas skalle. Vårt ansikte är plattare och spädare. Våra tänder är mindre och vår haka är smalare. Den karakteristiska, utskjutande ögonbrynsbågen hos våra mer primitiva kusinarter och förfäder har nästan försvunnit helt och hållet hos oss.

Och jo, våra hjärnor är också aningen mindre än neandertalmänniskans.

Men, nå jo. Att slå fast det hela som ett solklart vetenskapligt faktum att vi har domesticerat oss själva, och att det vi ser i spegeln är någon med ett klart och tydligt domesticeringssyndrom, det är kanske lite förhastat. Det lämnar hur som helst många öppna frågor.

Jag menar, i våra husdjurs fall är det ju tydligt vad, eller vem, som driver den artificiella selektionen mot mer beskedliga djur. Det är bönderna som genom årtusendena har valt ut de valpar och kalvar etcetera som uppvisar de minst aggressiva dragen, för vidare avel. Djuren har inte fått välja vem de parar sig med. Bonden har stått för det valet.

Husdjuren har inte heller haft något evolutionärt tryck som har främjat aggressivitet, för de har inte behövt det till någonting. Bonden, eller herden, har skyddat dem mot rovdjur.

Vapen och redskap från stenåldern.
Bildtext Var det de nya vapnen som gjorde den brutala grottmannen överflödig, till förmån för den mindre och flinkare typen som siktade bättre?
Bild: Mostphotos

Var är samma evolutionära mekanismer när det kommer till oss? Tja, ett argument kunde vara att vårt utvecklande av dödliga vapen, inte minst olika projektilvapen som spjut och pilar, med tiden har minskat behovet för råbarkade busar med ett avskräckande yttre och diverse aggressivt beteende, till förmån för mindre, flinkare typer som siktar bättre. Hur det nu råkar sig så är vi, Homo sapiens, de enda i släktet Homo som bevisligen har utvecklat projektilvapen.

En annan intressant tanke är det här med språket. Kan det vara så att uppkomsten av den språkliga kommunikationen gjorde det lättare för de mer språkligt begåvade individerna i klanen att gadda ihop sig och utmanövrera de där stora bråkstakarna som föredrog att tala med nävarna?

Lappar på en dagisvägg, med "god morgon" på flera olika språk.
Bildtext ...Eller var det utvecklingen av språket som gjorde att de med smort munläder kunde gadda ihop sig och utmanövrera dem som helst talade med nävarna?
Bild: Marko Melto / Yle

Men det här är, återigen, en förenkling, för språket utvecklades helt säkert före istiden, då nedgången i hjärnvolym tycks ha börjat, och också de arkaiska människorna, “grottmänniskorna”, hade sannolikt någon form av verbal kommunikation. Nåjo, det här har hur som helst varit en komplicerad och utdragen process, säkerligen med många okända faktorer som spelade in.

Så, summa summarum, domesticeringshypotesen har många saker som talar för den. Vi moderna människor har, precis som våra sällskapshundar, många drag som är klassiska exempel på domesticeringssyndromet. Den allt mindre hjärnan kan mycket väl höra till det här. Men det förklarar ännu inte varför den allra största minskningen i hjärnkapacitet har ägt rum de senaste årtusendena, efter istiden.

Hypotes två: också kroppen har krympt

Förklaring nummer två går ut på att vi i största allmänhet har blivit mindre. Människan har på det hela taget blivit mindre till storleken de senaste 30 000 åren eller så. Och det finns en helt vettig förklaring till det.

Efter istiden skedde det ett skifte i vår diet. Vi gick allt mer över från att jaga storvilt, inte minst enorma mammutar och ullhåriga noshörningar, till ett mer mångfaldigt leverne. Hjortar, getter och harar och liknande. Det behövdes inte längre på samma sätt som förr enorma jättar till människor som kunde gå i närkamp med noshörningar, inte minst som pilbågen och kastspjutet var uppfunna.

Dieten blev också allt mer växtbaserad i och med jordbrukets ankomst. Och just det här är faktiskt en otroligt viktig milstolpe, kanske en av de viktigaste i hela vår historia som art. För omkring tolv tusen år sedan var istiden äntligen slut på allvar. Klimatet blev varmare, och kanske ännu viktigare, det blev stabilare.

Det milda och stabila klimatet gjorde det möjligt för tidiga växtförädlare att experimentera med generation efter generation av samma växtarter och samma arter av boskap. Nya, mer tåliga växter, lämpliga för storskalig odling togs fram. Under årtusendena som följde växte jordbrukarsamhällen fram i stor skala runt om i världen.

Med jordbruket kom sedan också de första riktiga städerna. Befolkningen växte så det knakade vid den här tiden. Handeln växte fram som en viktig näringsform. Summa summarum, det var vid den här tiden, med start för omkring tio tusen år sedan, som vår moderna värld började ta form.

Vetestrån på en åker.
Bildtext Jordbrukets uppkomst efter istiden, och en allt mer växtbaserad diet, kan också ha bidragit till att krympa våra hjärnor.
Bild: Malin Valtonen / Yle

Men all början bliver svår, livet i de tidiga jordbrukssamhällena var ingen dans på rosor. Odlingsväxterna var ännu relativt känsliga för torka, växtsjukdomar och annat som ledde till missväxt. Benfynden från den här tiden tyder på omfattande bristsjukdomar och undernäring i den tidens människopopulation.

Och som en följd av det här blev människorna allt mindre. Medellängden sjönk. Och när kropparna blir mindre, då blir hjärnorna det också. Hjärnan är ett energislukande organ. Uppemot tjugo procent av alla kalorier vi tar in förbrukas av hjärnan, trots att hjärnan bara står för cirka två procent av kroppsvikten.

Med andra ord, om förhållandena är sådana att det ofta råder brist på näring, då finns det sannolikt en evolutionär fördel i att ha en mindre hjärna.

Men det är hur som helst intressant att notera att hjärnan tycks ha tagit oproportionellt mycket stryk här. Under de senaste tiotusen åren har den genomsnittliga människokroppen förlorat fem kilo massa i genomsnitt. Utgår man från att hjärnan minskar i samma proportion så borde vi ha förlorat 22 kubikcentimeter hjärna, enligt antropologen John Hawks.

Men den genomsnittliga minskningen i hjärnvolym har under den här tiden minskat med mycket mer än så, med mer än 200 kubikcentimeter! Mångfalt mer än förväntat. Så hypotes nummer två, att vår allt mindre hjärna helt enkelt beror på en allmän nedgång i kroppsstorlek, håller inte som sådan. Det måste finnas andra faktorer i spel här.

Hypotes tre: det allt komplexare samhället

Och det för oss till hypotes nummer tre, och det är nu det blir spännande på allvar! Det finns flera spännande frågor här. Varför våra hjärnor blev mindre är såklart en, den har vi redan varit inne på. Men en annan intressant grej är tajmingen. När det hände och varför just då?

Ett amerikanskt forskarteam lett av Jeremy DeSilva beslöt sig för att ta en titt på just den här sistnämnda grejen. Den resulterande studien är från 2021, den är baserad på undersökningar av 985 människoskallar från olika skeden i människans evolution, och här är vad forskarna fann.

Från och med för omkring tre miljoner år sedan har det skett en sakta men säker ökning i hjärnkapacitet hos våra förfäder. För runt 2,1 miljoner år sedan skedde en större tillväxtspurt. Det här har att göra med uppkomsten av Homo erectus, som på många sätt och vis kan sägas vara den första moderna människan. Det var med erectus det mesta började, inklusive tämjandet av elden.

Men med Homo erectus och hennes allt större hjärna – upp till 1100 kubikcentimeter, inte långt från vår tids 1400 kubik – kom också effektivare redskap, bättre jaktstrategier och mer komplexa sociala strukturer, etcetera.

Det finns för övrigt de som anser att Homo erectus hjärna kom åt att växa sig så stor just tack vare det nya påfundet att steka maten över eld, vilket gav kroppen en bättre tillgång till näringsämnena i födan. Elden skulle alltså ha varit nyckeln till det hela.

Diorama med två grottmän av människoarten Homo erectus som gör upp en eld. Dioramat finns på National Museum of Mongolian History i Ulan Bator i Mongoliet.
Bildtext Homo erectus tämjande av elden bidrog sannolikt till en tillväxtspurt för hjärnan.
Bild: Nathan McCord, U.S. Marine Corps / Public Domain

Nå hur som helst, den här snabba tillväxten i hjärnkapacitet ska alltså ha fortsatt till omkring en och en halv miljon år sedan. Hjärnan fortsatte att växa sakta men säkert också efter det här, bara inte lika fort som tidigare.

Och så här fortsatte det i princip under hela resten av pleistocen, istidernas epok, som inleddes för ungefär två och en halv miljon år sedan. Ända tills, pang – ja, vi har redan varit inne på det som hände sedan. Hjärnvolymen började rasa radikalt och i snabb takt. Och den största nedgången tycks ha skett så sent som för tre tusen år sedan. Det är praktiskt taget nyligen, vi snackar om tiden för det egyptiska nya riket här!

Nå, nu ska vi minnas att forskarna trots allt hade tillgång till ett relativt begränsat material för sin studie. Det är ju inte så att det dräller av bevarade människoskallar från den arkaiska tiden. Mer forskning behövs definitivt här innan vi kan säga någonting säkert. Men redan de riktgivande resultaten från Jeremy DeSilva och hans kolleger är onekligen spännande och intressanta.

Det är ju också inte så lite anmärkningsvärt, som sagt, att den största minskningen i hjärnvolym tycks ha skett under samma tid som våra största kulturella och vetenskapliga framsteg har skett. Det vill säga, hjärnvolym och kognitiv förmåga tycks verkligen inte alltid gå hand i hand.

Så vad ska man dra för slutsats av det här? Tydligen finns det någon sorts evolutionärt tryck som driver hjärnans utveckling mot det mindre men effektivare hållet. Jag menar, en mindre hjärna kan ju ses som en evolutionär fördel i sig, i och med att det underlättar förlossningen då huvudet är mindre. Men det här har ju alltid varit sant. Så det finns någonting annat också dolt här.

Alla behöver inte förstå allt

Jeremy DeSilva och hans forskarteam tänker sig att svaret kan ligga i vår teknologiska utveckling. Och den i sin tur kommer sig från urbaniseringen som har skett de senaste fem till sju årtusendena.

Ett urbant samhälle är komplext på så många olika nivåer. Urbaniseringen ledde till en allt större specialisering. Alla behöver inte kunna och förstå allt när vi har ingenjörer och tekniker. Det här är säkert något som de flesta kan relatera till.

Jag menar, handen på hjärtat, hur många förstår på riktigt hur en dator fungerar? Eller ens elektricitet? Vi använder varje dag en massa prylar som vi inte har någon aning om hur de egentligen funkar. För vi behöver inte veta. Det skulle ju inte skada om lite fler visste lite mer om hur saker funkar, men i princip kan man leva helt prima utan att fatta någonting om teknik.

Vi har delegerat vårt vetande och kunnande till ingenjörerna. Vi har externaliserat vår förståelse av komplexa saker och ting. Vi har också skapat ett kollektivt minne i form av skriftspråket. Även om vi förstår hur saker funkar, behöver vi inte minnas allting, för vi har böcker. Vi har arkiv. Det gör ingenting om vi glömmer någonting, för vi kan slå upp det.

'

Ungdomar vid ett stort bord fullt av böcker, ser glada ut.
Bildtext Vi behöver inte längre lagra all kunskap i hjärnan. Vi har böcker.
Bild: Yle/Arash Matin

Så med andra ord, våra hjärnor behöver inte vara de där schweiziska fällknivarna som kan göra allting, när vår tekniska civilisation och våra arkiv har blivit som en kollektiv förlängning av allas våra hjärnor, en meta-hjärna. En som gör det möjligt för den enskilda individen att tappa lite hjärnvolym utan att det gör någon större skillnad för vår art som helhet.

Nå, nu har vi nått en nivå där det mesta är mer eller mindre spekulativt, men man kan ju inte låta bli att fundera på de eventuella framtida konsekvenserna av allt det här, hur mycket av det som nu sist och slutligen visar sig hålla streck.

Jag menar, om de allt komplexare samhällsstrukturerna i kombination med externaliseringen av informationen och av själva tänkandet har fått våra hjärnor att krympa betydligt bara under de senaste tre årtusendena, vart ska det hela leda under de följande tre tusen åren, med den takt som datorerna tar över allt mer?

Som sagt, hjärnan är ett hungrigt, energislukande organ. Det är inte ekonomiskt att uppehålla alla dessa individuella hjärnor – så kanske evolutionen resonerar. Och med ens, tja, kommer vi att reduceras till någonting som motsvarar enskilda noder, eller enskilda hjärnceller, i en enda stor kollektiv netvärkshjärna? Är internet och de sociala medierna början på det här?

Nå, nu får du fortsätta att fundera på det här för dig själv, helt självständigt. Njut av det så länge du har hjärnkapaciteten till det. Vem vet, våra barnbarns barnbarn kanske inte längre har det.

Mer om ämnet på Yle Arenan