人類在26周時(shí)正在發(fā)育的大腦。資料來源：Tesla Monson
（神秘的牙齒育地球uux.cn）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（作者：Tesla Monson, The Conversation）：化石骨骼有助于講述數(shù)十萬年前人類和我們的前輩們所做的事情。但是揭示進(jìn)化，你如何才能了解到我們祖先生命周期中的人類重要部分，比如在化石記錄中沒有留下明顯痕跡的數(shù)百懷孕或懷孕？
相對(duì)于整體體型而言，大的大腦大腦是我們物種的一個(gè)決定性特征，這讓我這樣的宮中古人類學(xué)家對(duì)懷孕和懷孕特別感興趣。智人的化石大頭骨導(dǎo)致了我們艱難的分娩和分娩。但我們這個(gè)物種真正起飛的牙齒育，是揭示進(jìn)化它內(nèi)部的巨大大腦。
我和我的人類同事特別想知道我們祖先的大腦在出生前增長的速度。它是數(shù)百否與今天的胎兒大腦發(fā)育相當(dāng)？調(diào)查產(chǎn)前生長和懷孕是什么時(shí)候變得像人類的，這有助于揭示我們祖先的大腦大腦是什么時(shí)候和如何變得更像我們的，而不是宮中像我們的猿類親屬。"
為了研究產(chǎn)前生長率的化石演變，我們重點(diǎn)研究了確實(shí)會(huì)形成化石的牙齒在子宮內(nèi)的發(fā)育。通過使用臼齒的相對(duì)長度建立數(shù)學(xué)模型，我們能夠追蹤化石記錄中產(chǎn)前生長率的進(jìn)化變化。根據(jù)我們的模型，在近100萬年前，懷孕和產(chǎn)前發(fā)育似乎比黑猩猩更像人。
妊娠與人腦
懷孕和懷孕是重要的時(shí)期，它們指導(dǎo)著未來的生長和發(fā)育，并為生命設(shè)定了生物學(xué)進(jìn)程。
但人類懷孕，尤其是分娩和分娩，需要耗費(fèi)大量精力，而且往往是危險(xiǎn)的。巨大的胎兒大腦在發(fā)育過程中需要大量營養(yǎng)。懷孕期間的胚胎生長率，也稱為產(chǎn)前生長率，對(duì)懷孕的父母造成代謝和生理損失。分娩過程中，嬰兒的頭部和肩部通過骨盆管的緊密配合可能會(huì)導(dǎo)致母親和孩子的死亡。
作為對(duì)這些潛在不利因素的權(quán)衡，必須有一個(gè)非常好的理由來擁有如此龐大的團(tuán)隊(duì)。理由是擁有一個(gè)巨大的人腦所帶來的所有能力。我們大大腦的進(jìn)化促成了我們這個(gè)物種的統(tǒng)治地位，并與技術(shù)和工具的使用增加、藝術(shù)的創(chuàng)造以及在不同景觀中生存的能力等進(jìn)步相關(guān)。
例如，通過使用工具和協(xié)作小組工作，導(dǎo)致我們大型大腦進(jìn)化的事件的時(shí)間和順序與發(fā)現(xiàn)和處理更多資源的能力糾纏在一起。
通過調(diào)查產(chǎn)前生長的變化，我們也在調(diào)查父母如何收集食物資源并將其分配給后代的變化。這些不斷增加的資源也有助于推動(dòng)更大大腦的進(jìn)化。了解更多有關(guān)產(chǎn)前生長和懷孕何時(shí)同時(shí)變得像人的信息，可以揭示我們的大腦何時(shí)以及如何做到這一點(diǎn)。
人類是當(dāng)今所有靈長類動(dòng)物中出生前生長速度最高的，為0.41盎司/天（11.58克/天）。例如，大猩猩的成年體型比人類大得多，但它們的產(chǎn)前生長率僅為0.29盎司/天（8.16克/天）。因?yàn)槌^四分之一的人類大腦發(fā)育是在懷孕期間完成的，所以產(chǎn)前發(fā)育的速度直接關(guān)系到成人大腦發(fā)育的大小。直到現(xiàn)在，智人的高出生前增長率是如何以及何時(shí)進(jìn)化的仍是一個(gè)謎。

研究人員使用這一新方程發(fā)現(xiàn)，在人類和原始人進(jìn)化的數(shù)百萬年中，產(chǎn)前生長率有所提高。Tesla Monson，CC BY-ND
牙齒可以告訴你什么是產(chǎn)前生長
研究人員花了幾個(gè)世紀(jì)的時(shí)間研究骨骼化石的變化。不幸的是，大腦——更不用說懷孕和產(chǎn)前生長速度——并沒有僵化。
但我和我的同事開始思考牙齒在子宮早期是如何發(fā)育的。你的成年恒牙早在你出生之前就開始發(fā)育了，那時(shí)你還只是一個(gè)20周大的胎兒。牙釉質(zhì)超過95%是無機(jī)的，我們?cè)诩棺祫?dòng)物化石記錄中看到的絕大多數(shù)都是牙齒，或者說有牙齒。
基于這一認(rèn)識(shí)，我們決定研究產(chǎn)前生長率、大腦大小和牙齒長度之間的關(guān)系。
我們從世界各地的骨骼標(biāo)本中測量了608只最近存活的靈長類動(dòng)物的牙齒。我們將這些測量結(jié)果與我們根據(jù)每種物種的平均妊娠長度和出生時(shí)的體重計(jì)算的產(chǎn)前生長率進(jìn)行了比較。我們還觀察了顱內(nèi)容積，即頭骨內(nèi)部有多少空間，作為大腦大小的代表。
我們發(fā)現(xiàn)，在猿類和猴類中，產(chǎn)前生長速度與成年大腦大小和相對(duì)牙齒長度顯著相關(guān)。
由于產(chǎn)前生長與相對(duì)臼齒長度密切相關(guān)，我們能夠使用這種統(tǒng)計(jì)關(guān)系來生成一個(gè)數(shù)學(xué)方程，僅從牙齒就可以預(yù)測產(chǎn)前生長率。利用這個(gè)方程，我們可以從一個(gè)已滅絕的化石物種中提取幾顆臼齒，并精確地重建它們的后代在懷孕期間的生長速度。
使用我們的新方法，我們重建了13個(gè)化石物種的產(chǎn)前生長率，建立了過去600萬年人類和原始人類進(jìn)化的時(shí)間線?！叭祟悺泵枋隽嗽诖蠹s600萬至800萬年前從我們與黑猩猩的共同祖先分裂后，家譜中人類方面的所有物種。從我們的新研究中，我們現(xiàn)在知道，在人類進(jìn)化的整個(gè)過程中，出生前的生長速度都在增加，達(dá)到了一個(gè)類似人類的速度，超過了不到100萬年前我們?cè)谒衅渌惾嗽成砩峡吹降乃俣取?br>大約20萬年前，隨著人類物種智人的進(jìn)化，出現(xiàn)了完全人類的出生前增長率。但生活在過去20萬年中的其他人類物種，如尼安德特人，也有“人類”產(chǎn)前生長率。哪些基因參與了這些生長速度的變化仍有待研究。
方程式意味著牙齒現(xiàn)在露出更多
即使只有幾顆牙齒和一些下顎，訓(xùn)練有素的專家也能告訴一個(gè)滅絕的個(gè)體無數(shù)的事情，它是什么物種，它吃什么樣的食物，它是否通過戰(zhàn)斗來爭奪配偶，它死亡時(shí)的年齡，它是否有任何嚴(yán)重的健康問題等等。
現(xiàn)在，我們可以第一次加入這個(gè)列表，了解這個(gè)個(gè)體和其他物種的懷孕和懷孕情況。牙齒甚至可以通過不斷進(jìn)化的大腦大小間接暗示人類意識(shí)的出現(xiàn)。
有趣的是，我們的模型表明，早在我們的智人物種出現(xiàn)之前，產(chǎn)前生長率就開始增長。我們可以假設(shè)，擁有一個(gè)快速的出生前生長速度是成長大大腦和進(jìn)化人類意識(shí)和認(rèn)知能力的必要條件。
這些都是這項(xiàng)研究讓我們從幾顆牙齒開始思考的大問題。