I Afrika rejste store aber sig for 5-7 millioner år siden og begyndte at gå på to ben. De udviklede sig i løbet af millioner af år til Homo erectus, som er den menneskeart, der har levet længst tid på Jorden.
Homo erectus brugte redskaber og var formodentlig de første af vores forfædre, der kunne kontrollere ild.
Men i flere hundredtusinder år mindede deres hjerner mere om abers end om menneskers, viser nye analyser af fossile kranier fundet i og uden for Afrika.
Analyserne viser også, at den del af forhjernen, som i dag giver os evnen til at kommunikere sprogligt, kan være udviklet i Homo erectus i løbet af et par hundredtusinder år, indtil den var dannet for 1,5 millioner år siden.
»Det er et fuldstændig fantastisk studie lavet af de allerbedste forskere på feltet. De viser, at der skete en helt unik evolution i hjernen hos den her enkelte menneskeart,« siger Peter C. Kjærgaard, der er professor i evolutionshistorie på Københavns Universitet og direktør for Statens Naturhistoriske Museum.
Et fundamentalt spørgsmål
Peter C. Kjærgaard har ikke selv været involveret i forskningen, men han har læst den videnskabelige artikel, som netop er publiceret i det meget anerkendte videnskabelige tidsskrift Science.
»Jeg er slet ikke færdig med at tænke over alle de perspektiver, studiet åbner. Hvordan og hvornår menneskehjernen udviklede sig og blev anderledes end abernes, er et af de helt store, fundamentale spørgsmål, som hidtil har været næsten umuligt at besvare,« siger han.
Hjernerne er rekonstrueret i 3D
De schweiziske forskere, der står bag, har rekonstrueret hjernerne fra fem meget velbevarede Homo erectus-kranier, som i 2005 blev fundet i middelalderbyen Dmanisi i Georgien og er dateret til at være cirka 1,8 millioner år gamle.
Det har de gjort ved at CT-scanne kranierne. På den måde har de kunnet aflæse, hvilke aftryk hjernen har sat på indersiden.
»Ved at skanne fossilerne har de kunnet opbygge ekstremt præcise 3D-modeller, som afslører ting, man ikke kan se ved gammeldags teknikker som eksempelvis gipsafstøbninger,« fortæller Peter C. Kjærgaard.
Forskerne har også lavet digitale rekonstruktioner af nyere Homo erectus-hjerner ud fra kranier fundet i Sydøstasien og Østafrika.
Hjernen udviklede sig markant
3D-modellerne viser, at hjernerne fra de ældste Dmanisi-kranier mindede om store abers.
Men i de nyere kranier på mellem 1,7 og 1,5 millioner år fra Sydøstasien og Afrika er der tydelige tegn på en mere kompleks hjerne med frontallapper, der minder om den moderne menneskehjernes.
Kranierne har også aftryk efter et hjerneområde kaldet Broca, som er forbundet med evnen til at formulere sig sprogligt, viser analyserne.
»Nu har vi dokumentation for, at der for 1,5 millioner år siden var gode forudsætninger i Homo erectus’ hjerne til at understøtte kognitive funktioner - blandt andet sprog,« siger Peter C. Kjærgaard.
»Der har været en tendens til at se på Homo erectus som en art, der ikke har udviklet sig særligt meget. Men det her studie viser, at artens hjerne udviklede sig markant,« tilføjer han.
\ Hjernens sprogcenter
Menneskets evne til at formulere sig sprogligt sidder i et område af hjernen, der hedder Brocas område.
Brocas område befinder sig i den ene side af frontallappen (oftest venstre). Frontallappen - også kaldet pandelappen - er placeret forrest i hjernen.
Afrika ser ud til at være motoren
Rekonstruktionerne fortæller ikke blot, hvornår kimen til den moderne menneskehjerne kan være opstået.
De giver også et billede af, at udviklingen kan være sket i Afrika, og at Homo erectus udvandrede fra kontinentet ad flere omgange eller bevægede sig frem og tilbage, bemærker Mikkel Heide Schierup, som forsker i evolution og også har læst det nye studie.
Tidligere har der været spekulationer om, at hjernens udvikling var en forudsætning for, at Homo erectus forlod Afrika. Eller at hjernen udviklede sig efter udvandringen, fordi der opstod nye udfordringer i andre dele af verden.
»Det mest opsigtsvækkende i det nye studie er for mig at se, at der er direkte tegn på mere end en udvandring, og at de ældste eksempler på avancerede hjerner er fra kranier fundet i Afrika,« siger Mikkel Heide Schierup, som er professor på Center for Bioinformatik på Aarhus Universitet.
»Det ser ud til, at kontinentet hele tiden har været motor for vores udvikling. Når man laver sådan noget her, finder man ud af, at menneskets forhistorie er mere kompleks end hidtil troet,« tilføjer han.
Genetiske analyser er umulige
Mikkel Heide Schierup, som selv er genetiker, er begejstret for, at de schweiziske forskere har brugt nye digitale metoder til at afdække en del af vores forhistorie, der er så gammel, at genetiske analyser endnu ikke slår til.
»Det er endnu ikke muligt at gå så langt tilbage genetisk, fordi der ikke er fundet knogler fra Homo erectus, der er velbevarede nok, til at man kan trække DNA ud af dem. Det kunne være rigtig sjovt, hvis man kan underbygge de nye fund med genetiske analyser engang i fremtiden,« siger Mikkel Heide Schierup.
Arkæologiske fund bekræfter
Opdagelsen af frontallappernes udvikling hos Homo erectus for mellem 1,7 og 1,5 millioner år siden stemmer overens med arkæologiske fund, der viser, at de forhistoriske mennesker på daværende tidspunkt begyndte at lave mere avancerede redskaber.
»Tidligere lavede de simple redskaber for eksempel ved at slå to sten mod hinanden, så der kom en skarp kant,« fortæller Peter K.A. Jensen, der er pensioneret overlæge i klinisk genetik og har skrevet flere bøger om menneskets evolutionære udvikling.
»Men for omkring 1,7 millioner år siden blev teknologien anderledes raffineret. De begyndte blandt andet at lave håndøkser.«
»Man har længe ment, at man kun kan fremstille den slags avancerede redskaber, hvis man har evnen til visuel analyse - altså evnen til at forestille sig, hvilket redskab man gerne vil lave, før man laver det,« pointerer Peter K.A. Jensen, som også læst det nye studie i Science.
Den bedste viden i øjeblikket
Et forbehold ved studiet er, at det er begrænset af antallet af fundne Homo erectus-kranier.
De fem meget velbevarede kranier fra Georgien er måske ikke repræsentative for hele arten Homo erectus, og det er uvist, om der på samme tid andre steder i verden levede andre individer med en mere udviklet hjerne.
Studiet giver derfor ikke det endelige svar på, hvornår menneskeartens hjerne begyndte at udvikle sig.
»Det er den bedste viden, vi har på nuværende tidspunkt. Men i det sidste årti er vores viden om menneskets historie accellereret, og den udvikler sig hele tiden,« siger Peter C. Kjærgaard, som fremhæver de schweiziske forskeres tekniske evner:
»Vi taler om de absolut bedste i hele verden, som har kigget på nogle af de mest interessante fossiler i menneskets historie. De viser vejen for, hvad vi kan gøre med de nye digitale teknologier. Det er fantastisk inspirerende.«
Studiets ledende forskere Marcia Ponce de León og Christoph P.E. Zollikofer kommer begge fra Afdeling for Antropologi - Computerassisteret Palæoantropologi på Zürich Universitet i Schweiz.
