隨著氣候變化,物種進化會改變生理結構以適應氣候,但不一定往好方向發展。科學家對 5 萬年來氣候紀錄和人類遺骸分析發現適應性反應,人類大腦體積在減少,可能是由約 15,000 年前人類受氣溫升高這種環境壓力影響。
加州自然歷史博物館認知科學家 Jeff Morgan Stibel 一直在研究大腦萎縮的原因,他將環境壓力列為因素之一,想知道全球變暖這種氣候變化,是否會對大腦體積及最終行為產生影響。
科學家考察 298 名智人樣本大腦,比對 5 萬年前與全球溫度、濕度和降雨量自然紀錄間的變化,發現氣候變暖時,人類大腦平均體積明顯比涼爽時小。
研究團隊將大腦體積與四項氣候紀錄比較,包括歐洲南極洲冰晶計畫 (EPICA) 的溫度數據,可追溯到 80 萬年前地表溫度。
過去 5 萬年出現末次盛冰期,導致平均氣溫持續變冷,直到晚更新世末期,然後全新世平均氣溫上升,一直持續到今天。分析顯示人腦大小變化的一般模式,與氣溫升降時的氣候變化有關。整個全新世變暖期間,人類平均大腦體積大幅下降,下降幅度略高於 10.7%,且宏觀範圍看,這種進化模式發生在相對較短的時間,可能從 5,000~17,000 年前一直持續到今天。
科學家表示,大腦體積變化似乎是氣候變化數千年後發生,尤其末次盛冰期,約 17,000 年後尤其明顯。另外研究也發現濕度和降雨量對大腦生長有影響,少雨或不下雨時期與較大大腦有關,然而這些因素只有微弱相關性。
即使現有人類大腦體積略減,也可能以尚未完全理解的方式對人類生理產生重大影響,可能也有損認知能力。至於到底是什麼導致大腦變化,仍有不少疑問。科學家強調氣候並不能解釋所有變異,還有捕食等生態系統因素、植被和淨初級生產等間接氣候影響,或文化和技術等非氣候因素,都可能導致大腦體積變化。
這項研究只能證明,氣候變化可預測人腦體積,某些進化變化可能是對環境壓力的反應。如果全球氣溫繼續變暖,可能會給大腦更大壓力。研究發表於《大腦、行為與進化》期刊。