cervell evolució, Apuntes de Biología

¡Descarga cervell evolució y más Apuntes en PDF de Biología solo en Docsity!

Seminari Evolució Humana:

el cervell

• Singularitat del cervell humà: mida i connexions
• Evidències fòssils
• Formes d’estudi
• Buscant les raons

Relative brain sizes

Most formulae based on

Old World monkey 89 1 cc

New world Monkey 34.1 cc

Strepsirhines 12.6 cc

Most formulae based on

body size suggest

human should be 600 cc.

89 .1 cc

Lesser ape 97.5 cc Great ape 316.7 cc

Human 1251.8 cc

Source: James K. Rilling. 2006. Human and NonHuman Primate Brains: Are They Allometrically Scaled Versions of the Same Design? Evolutionary Anthropology 15: 65-77.

Slight Increase In Body Size

Much Greater IncreaseMuch Greater Increase In Brain Volume

8

How big does a brain have to be? 750cc ?.

Neurologia

comparativa

„ El cervell humà no és

només quantitativament diferent (més gran).

„ Les diferencies qualitatives són crucials

Comparació de característiques

„„ Comparació de les característiques "ancestrals" iComparació de les característiques ancestrals i "derivades" pot donar-nos una comprensió molt més clara de la divergència { característiques ancestrals „ Compartides per tots els membres d'un grup amb un ancestre comú { característiques derivades „ Diferencien un subgrup dels membres d'un grup ancestralf

„ Aquests són termes relatius, i la seva referència varia d'acord amb el nivell d'especificitat de la qüestió. { P.e. els mamífers, els primats, els éssers humans i el neocòrtex

Anatomia del cervell

„ El cervell té 3 parts principals que han evolucionat en diferents estadis:

{ Prosencèfal; la part + nova del cervells. Només mamífers: „ Neocòrtex (planificació, pensament i raonament, processament sensorial) „ Sistema límbic,(processament emocional/sensorial, aprenentatge i memòria)

Tronc encefàlic : controla les funcions bàsiques del cos

memòria) { Mesencèfal: Només vertebrats { Romboencèfal: part més antiga

Perquè els primats tenen un neocòrtex?

... perquè tots els primats

són mamífers

Æ El neocòrtex és una característica “ancestral”

... però l’augment de l'escorça visual és una característica derivada

Relative brain sizes

Cerebral cortex much larger.

Rat’s cortex = postage stamp

Monkey’s = post card

Chimpanzee’s = page of printer paper

Human’s = four pages

Forma del Neocòrtex (solcs, fissures,

circumvolucions)

solcs, fissures i circumvolucions Æ augmenta la superfície i la capacitat de connexions

Differences in cerebral cortical size are associated with differences in the cerebral cortex circuit diagram

Primordial plexiform layer (first & oldest); becomes I & subplate (SP) in human. Cortical plate divides PPL & forms II VI

http://www.nature.com/nature/journal/v437/n7055/fig_tab/nature04103_F1.html — see also www.brainmuseum.org

& forms II-VI.

Mecanismes evolutius: Quin tipus de canvis genètics relacionen la forma i la mida del cervell?

„ tres grans mecanismes de canvis evolutius inclouen:

(1) addició o sostracció de gens sencers cap o des del genoma, (2) alteracions en els nivells o patrons d'expressió gènica, i (3) alteracions en la codificació i seqüència dels gens.

The Chimpanzee Genome Project

„ El genoma del ximpanzé ha revelat una similitud genètica d’un 95-99% entre l'ADN humà i el del ximpanzé. Llavors per què són fenotípicament tan diferents, tant en l'anatomia com en el comportament? (^) Epigenètica

La diferència en els patrons d’expressió dels gens

„„ Malgrat la nostraMalgrat la nostra

estreta relació

genètica amb els

ximpanzés, la

diferència

epigenètica en elp g

cervell sembla

enorme

„ Lòbul frontal, associat amb la í t i d l i f ió

Quines àrees del cervell han

crescut més?

síntesis de la informació procedent d’altres àrees i l’acció de la inhibició.

„ Volum de matèria blanca, interconnexions cerebrals; ha crescut més despresa que el neocòrtex, constituint un 34% del cervell humà.

„ Diferenciació de teixits (només durant el desenvolupament): % glia-neurona en el còrtex frontal

Relació Cervell / cos : Mamífers

El quocient d’encefalització

BM(e) = 1.77 * (W 0.76) [where BM(e) = predicted brain mass, in grs, and W = body mass, in grs] EQ = BM(0) ÷ BM(e) where BM(0) = actual brain mass, and BM(e) = predicted brain mass for body size.

Sulcus lunatus?

Arqueologia

El teixit nerviós és molt "car"

El teixit nerviós és molt "car" de mantenirEl teixit nerviós és molt car de mantenir { Requereix una gran quantitat de calories { Cada increment en la quantitat de neurones tindrà un sobre cost metabòlic

„ Perquè un cervell evolucioni en grandària, l'organisme ha de: { Disminuir les demandes calòriques d'algun altre teixit { Desenvolupar una forma d'adquirir les calories de manera mésf eficient

Æ Els cervells han de proporcionar una avantatge

selectiva, per evolucionar més enllà de la talla mínima i l'organització necessària per a l'èxit de l’organisme.

Pensament

abstracte

Social brain hypothesis

Hipòtesis del cervell social de Shultz i Dunbar (2007),