מתי התפתח המוח המודרני?

מה מייחד אותנו, בני האדם, ומפריד אותנו מקרובי משפחתנו, כמו השימפנזים או הגורילות? יש לכך תשובות רבות כמובן: אנחנו הולכים על שתיים, אין לנו שיער על כל הגוף אלא רק במקומות מסוימים, ואנחנו – או לפחות רובנו - לא חיים ביער. אך רוב בני האדם יסכימו שההבדל המשמעותי ביותר נוגע למוח וליכולות השכליות שלנו. אמנם גם לבעלי חיים אחרים יש יכולות שכליות מפותחות, וחלקם מפגינים כישורים כמו שימוש בכלים, אך אף אחד מהם לא מתקרב לרמה שלנו בתחום זה, ולאף בעל חיים גם אין שפה מפותחת כמו השפות האנושיות. 

בהתאם לכך, גם המוח שלנו גדול מזה של קופי האדם. אנחנו יכולים לעקוב אחר הגידול בנפח המוח במהלך האבולוציה לפי גודל הגולגולת של מינים שונים בשושלת האדם, השושלת שהובילה אלינו לאחר ההתפצלות מהשושלת של השימפנזים, לפני כשישה מיליון שנים. אבל המוח שלנו לא רק גדל – המבנה שלו השתנה, אזורים מסוימים גדלו יותר מאחרים, ואחרים שינו את מקומם. לדוגמה, האונה המצחית שלנו, חלק המוח הקדמי מאחורי המצח והעיניים, גדולה מאוד בהשוואה לאותו אזור אצל קופי האדם. אזור זה מקושר בין השאר לקבלת החלטות, לשליטה עצמית ולתכנון. אזור ברוקה, שחשוב במיוחד לכישורי שפה, נמצא גם הוא באונה המצחית, והמבנה שלו שונה בין שימפנזים לבני אדם.

מתי התרחש השינוי במוח שלנו, שאיפשר את התפתחות השפה והיכולות השכליות האחרות? 

בשנות ה-80 פרסם פיליפ טוביאס (Tobias) מאמר בו טען שהשינוי המבני אירע באותו זמן בו המוח שלנו החל לגדול – כלומר עם הופעת המין המוקדם ביותר מהסוג הומו, הומו הביליס (Homo habilis). המאובנים המוקדמים ביותר של המין הזה הם מלפני כ-2.4 מיליון שנה. להביליס היה מוח גדול משמעותית מהמינים שבאו לפניו, מהסוג אוסטרלופיתקוס, אבל נפח המוח שלו היה עדיין רק כחצי מזה של אדם מודרני. 

כעת טוענים חוקרים, שמסתמכים על גולגולות מאובנות מאפריקה ומחוצה לה, שהשינוי במבנה המוח התרחש מאוחר יותר – לפני פחות מ-1.8 מיליון שנים. פירושו של דבר הוא שגם האוכלוסיות המוקדמות יותר של הומו ארקטוס (Homo erectus), מין מאוחר יותר מהביליס בעל מוח גדול יותר, היו בעלי מוח שהיה מאורגן בצורה דומה יותר למוח של שימפנזה מלזה שלנו.

החוקרים טוענים שהמוח של הומו ארקטוס מוקדמים היה מאורגן בצורה דומה למוח שימפנזה. גולגולת של הומו ארקטוס מגאורגיה | צילום: Sputnik / Science Photo Library

שינוי מאוחר

את המחקר הובילו חוקרים משוויץ, בשיתוף פעולה עם חוקרים מארצות הברית ומאינדונזיה, וגם עם ד"ר אסף מרום מהפקולטה לרפואה בטכניון. החוקרים התמקדו בחמש גולגולות מאובנות, במצב טוב במיוחד, שנמצאו באזור שהיום הוא גאורגיה. הגולגולות היו שייכות לאנשים מהמין הומו ארקטוס, "האדם הזקוף", ותוארכו ללפני כ-1.8 מיליון שנה, זמן קצר לאחר שראשוני האנשים ממין זה עזבו את אפריקה. זו הייתה הנדידה המוקדמת ביותר, עד כמה שידוע לנו, של פרטים משושלת האדם מאפריקה לאירופה ולאסיה. 

השימור יוצא הדופן של הגולגולות מאפשר לבחון את הסימנים שהטביעו בהן המוחות שנמצאו בתוכן, כאשר האנשים הקדומים היו חיים. החוקרים עשו זאת על ידי יצירה של אנדוקאסטים (endocasts) – תהליך בו חומר מילוי מוכנס לגולגולת המשמשת כתבנית, וכך לובש את צורתו של המוח ששכן שם. הדבר דומה ליצירה של יציקות גבס בצורות שונות בעזרת תבניות. החוקרים בחנו את האנדוקאסטים של האנשים מגאורגיה בעזרת שיטות דימות שונות, והשוו אותן לאנדוקאסטים של הומו ארקטוס מאפריקה ומאסיה, שחיו מאוחר קצת יותר, לפני 1.5 עד 1.7 מיליון שנים. בנוסף הם השוו אותם למוחות של בני אדם וקופי אדם מודרניים.

השימור יוצא הדופן של חמש הגולגולות איפשר לשחזר את מבנה המוחות ששכנו בהן. גולגולות של הומו ארקטוס מגאורגיה ושחזור מבנה מוחם | צילום: M. Ponce de León and Ch. Zollikofer, University of Zurich

הממצאים הראו שהאנשים שחיו בגאורגיה לפני 1.8 מיליון שנה היו בעלי מוח שהיה מאורגן בצורה דומה לזו של שימפנזה, עם אזור ברוקה, שאחראי על השפה, במבנה שונה משל בני אדם מודרניים. לעומת זאת, אצל בני אותו מין, הומו ארקטוס, שחיו זמן קצר לאחר מכן, כבר נמצא המבנה המודרני. השינוי במבנה המוח, הסיקו החוקרים, התרחש באפריקה לאחר שאותה אוכלוסייה של הומו ארקטוס שנמצאה בגאורגיה עזבה את היבשת, ולכן הם עדיין נשאו את הארגון המוקדם יותר.

פירושו של דבר הוא שהארגון החדש של המוח לא היה חיוני כדי לפתח יכולות כמו יצירה של כלים. המין הומו הביליס כבר יצר והשתמש בכלי אבן רבים, ועובדה זו אף נתנה לו את שמו, "האדם המוכשר". אך אם החוקרים צודקים במסקנתם, המוח שלו עדיין לא היה בנוי כמו זה של אדם מודרני. בצורה דומה, אוכלוסיות מסוימות של הומו ארקטוס עזבו את אפריקה, נדדו מרחקים ארוכים והסתגלו לתנאים שונים מבלי שהיה להם את הארגון המודרני של המוח. מאוחר יותר, כפי שהראו הגולגולות מאסיה שנבחנו במחקר, גל הגירה נוסף של הומו ארקטוס, בעל המבנה המודרני של המוח, יצא מאפריקה והתפשט באסיה ובאירופה. המין שלנו עצמנו, הומו ספיינס (Homo spaiens), התפתח באפריקה, ככל הנראה מאוכלוסייה של הומו ארקטוס שנשארה ביבשת, והחל לצאת בעצמו מאפריקה מאוחר הרבה יותר, לפני כמאתיים אלף שנה.

המוח של האנשים שחיו בגאורגיה היה מאורגן בצורה דומה לזו של שימפנזה, מבנה מוחם של אנשים שחיו אחריהם כבר היה מודרני. גולגולת ומוח של הומו ארקטוס מאינדונזיה (ימין) ושל הומו ארקטוס קצת יותר קדום מגאורגיה | צילום: M. Ponce de León and Ch. Zollikofer, University of Zurich

מוח שונה, כלים שונים

האם אפשר לראות בכל זאת את ההשפעה של השינוי במבנה המוח על ההתנהגות של האנשים הקדומים? לטענת החוקרים, התשובה עשויה להיות חיובית, ואפשר לראות זאת בכלי האבן של התקופה. אמנם כלי אבן רבים נמצאו באפריקה ומחוצה לה עוד לפני 1.8 מיליוני שנים, אך לפני כ-1.7 מיליוני שנים הם השתנו: הַתַּרְבּוּת האָשֵלית הופיעה. בדומה לכלים מוקדמים יותר, הכלים של התרבות האשלית נוצרו בחלקם מהקשות של אבן באבן, אך אז בפעם הראשונה הופיעו גם כלי אבן שעוצבו בעזרת עצם ועץ. ליוצרי הכלים האלו הייתה שליטה גדולה יותר על צורת הכלי הסופית, ולעתים קרובות הם עיצבו כלים עם להבים חדים משני הצדדים.

החוקרים משערים שייתכן שמדובר באבולוציה משותפת של המוח ושל הכלים: חידושים תרבותיים, שדרשו שימוש מתוחכם יותר בידיים, העניקו יתרון לפרטים שהמוח שלהם היה בנוי בצורה שתתאים לכך, כך שעם הדורות היו יותר ויותר אנשים עם ארגון זה של המוח, והם המציאו כלים מתוחכמים יותר. 

כרגע עם זאת כל זה הוא בגדר השערה בלבד. רק בחינה של גולגולות נוספות, לפני ואחרי אותו זמן מכריע של 1.7-1.8 מיליון שנה לפני זמננו, תוכל לאשר או להפריך את השערות החוקרים – ולהוביל להבנה טובה יותר של האבולוציה של מוחנו, האיבר שמייחד אותנו יותר מכל דבר אחר.