Mikä tekee meistä ihmisen? Ihmislajien kognition evoluutio. suorastaan väkisin. Pitääkö aina verrata ihmiseen?

Transkriptio

1 Mikä tekee meistä ihmisen? Ihmislajien kognition evoluutio Matti Lehtihalmes Logopedia Humanistinen tiedekunta James Balog: GettyImages James Balog: GettyImages Pitääkö aina verrata ihmiseen? Identification of what precisely is unique about the human capacity and what is not, can inform us about the nature and evolution of the human capacities. Thomas Suddendorf & Michael C. Corballis (2010). Behavioural evidence for mental time travel in nonhuman animals. Behavioural Brain Research, 215, suorastaan väkisin. There must be some characteristics of the human mind that are uniquely human and these traits may be called human s cognitive autapomorphies [87]. These are traits that set us apart and define us. Syntactic language is often considered to be the prime example (e.g. [88]). Mental time travel may be another example and human language seems ideally adapted to allow us to communicate these travels [89,90]. Indeed, language may have evolved precisely for this purpose, since it includes symbolic representations to allow reference to non-present events, marker to indicate space and time, and recursive rules to allow elements to be combined in different ways. The flexibility and generativity of both mental time travel and language are fundamental to human culture and civilisation. As yet no other animals have been shown to demonstrate anything comparable. Thomas Suddendorf & Michael C. Corballis (2010). Behavioural evidence for mental time travel in nonhuman animals. Behavioural Brain Research, 215, Kognition evoluutio Aivojen kasvu Sosiaalinen ympäristö ja yhteisö Kulttuuri Uskonnot Työkalut Musiikki Kieli Kognition evoluutio ei johdu yksin aivojen evoluutiosta vaan aivojen evoluutio johtuu myös kulttuuripiirteiden evoluutiosta! Syklisyys! Yuval Harari: What explains the rise of humans? ri_what_explains_the_rise_of_humans Kesto 17:08 1

2 Mikä tekee meistä ihmisen? Susan Blackmore imitointi, meemit Michael Corballis & Thomas Suddendorf muistijärjestelmät, deklaratiivinen muisti. Kyky liikkua muistin avulla ajassa. Robin Dunbar kuvitteellisuus, mielen teoria, uskontojen muotoutuminen, rekursio Maurizio Gentilucci puhe Stephen Oppenheimer aivot, ympäristö Charles Pasternak uteliaisuus Andrew Whiten sosiaalinen mieli Lewis Wolpert seuraussuhteiden ymmärtäminen Richard Wrangham tulen käyttö ja keittotaito Katso: Charles Pasternak (toim.), 2007). What makes us human. Oxford: Oneworld Kommunikoinnin lajiutuminen (oikealla) ei noudata DNA-perustaista fylogeneettista mallia (vasemmalla) Hauser, M. D., Chomsky, N. & Fitch, W. T. (2002). The faculty of language: What is it, who has it, and how did it evolve? Science, 298, Kielikone Faculty of language Laajassa mielessä Faculty of language sisältää sensorimotorisia ja merkitystä tarkoittavia mekanismeja, joita on myös eläimillä. Sen sijaan rajatussa mielessä FL sisältää rekursion, joka ilmeisesti on vain ihmisen ominaisuus. Tämä on ilmeisesti kehittynyt muista kuin kielen tarpeista, esimerkiksi matemaattisen ajattelun, navigoinnin ja sosiaalisten suhteiden seurauksena. Onko kieli pelkkä kognitiivisen kehityksen sivutuote? Hauser, M. D., Chomsky, N. & Fitch, W. T. (2002). The faculty of language: What is it, who has it, and how did it evolve? Science, 298, Hauser, M. D., Chomsky, N. & Fitch, W. T. (2002). The faculty of language: What is it, who has it, and how did it evolve? Science, 298, Laaja tulkinta: Kommunikatiivinen kapasiteetti jaettu myös eläinten kanssa (esim. kohteeseen viittaaminen, yksinkertainen syntaksi) Tiukka tulkinta: Rekursio, joka mahdollistaa rakenteiden upottamisen muihin rakenteisiin ja ketjuttaa ajatuskokonaisuuksia. Esimerkiksi: Jussin Talo: Tässä on isäntä, joka kylvi viljaa ja sanoi: "OLE HILJAA!" kukolle, joka kiekaista hihkaisi, joka herätti papin, joka vihkaisi rengin, joka suuteli tyttöä, joka huuteli lehmää, joka puski koiraa, joka puri kissaa, joka söi sen hiiren, joka möi sen mallaspussin, joka oli talossa, jonka rakensi Jussi! Vaativampi versio: Shakespearen Othello Perusjuonen yksinkertainen versio on, että Iago pyrkii siihen että Othello uskoo, että Desdemona rakastaa jotain toista. Tämä tarkoittaa kognitiivisesti sitä, että näytelmässä on lavalla kolme mielen tasoa. Mutta kokonaisuudessaan Shakespearen näyttämösovitus pitää sisällään kuusi mielen tasoa: Kirjoittaessaan näytelmää Shakespearen pyrkimyksenä oli, että yleisö uskoo, että Iago haluaa Othellon olettavan että Desdemona rakasti Casiota ja että Casio puolestaan rakasti häntä ja että he pakenisivat yhdessä. Vaikka kieli pystyisi ketjuttamaan tätä eteenpäin, niin ihmisen kognitio ei riitä Shakespearea pitemmälle. Dunbar, R. (2007). Why are humans not just great apes? Kirjassa: C. Pasternak (toim.), What makes us human? (s ). Oxford: Oneworld. Suzana Herculano-Houzel: What is so special about the human brain? o_houzel_what_is_so_special_about_the_ human_brain Kesto 13:28 2

3 Aivojen evoluutio Nykyihmisen aivot ovat noin kuusi kertaa suuremmat kuin ruumiin koon perusteella voisi olettaa verrattuna muihin nisäkkäisiin. Aivot ovat kallis laite, ne käyttävät 25 % aikuisen energiasta ja 60 % vauvaikäisen lapsen energiasta. Aivot eivät ainoastaan luo, vaan myös edellyttävät kulttuurista kapasiteettia, jotta energiatasapaino voidaan säilyttää. Ihmisen aivojen kasvu on hyvin voimasta raskauden viimeisellä kolmanneksella ja kiihtyy erityisesti juuri ennen syntymää, toisin kuin muilla kädellisillä. Tätä ajatellaan yhdeksi synnytystä käynnistäväksi mekanismiksi, kun lapsi vaatii yhä enemmän äidin energiaa. Tämä sikiöaikainen aivojen kasvuvauhti jatkuu syntymän jälkeen puolitoista vuotta. Ihmisellä vastasyntyneen aivot ovat 30 % aikuisen koosta, simpansseilla 40 %. Homo sapiens Homo erectus Homo habilis Australopithecus afarensis University of Arizona Jotain tapahtui 2 miljoonaa vuotta sitten Homo-suvun aikana aivojen koko lähes kolminkertaistui Tulen hallinta Juurien kypsennys Kivityökalujen käyttö metsästyksessä ja lihan käsittelyssä. Lihan syönti lisääntyi. Ruuan käsittely vähensi purentalihasten voiman tarvetta. Tämän seurauksena kallon luuharjanne poistui ja kallon kasvu mahdollistui. Falk, D. (1998). Hominid brain evolution: Looks can be deceiving. Science, 280, Aivojen kasvu ja dieetti Greg Wray, Duke University: Kompleksiset aivot tarvitsivat kehittyäkseen ravinnosta saatavaa rautaa, sinkkiä, B12-vitamiinia ja rasvahappoja. Aivojen koko ihmisellä, simpanssilla ja gorillalla Ihmiset Cofran, Z. & DeSilva, J.M. (2015). A neonatal perspective on Homo erectus brain growth. Journal of Human Evolution, 81, Gorillat Homo erectus Simpanssit Gupta, S. (2016: Clever eating. Nature, 531, S12 S13. 3

4 Aivojen vuosittainen kasvuvauhti Cofran, Z. & DeSilva, J.M. (2015). A neonatal perspective on Homo erectus brain growth. Journal of Human Evolution, 81, Cofran, Z. & DeSilva, J.M. (2015). A neonatal perspective on Homo erectus brain growth. Journal of Human Evolution, 81, Kallon muoto ja aivojen kasvu Ei pelkkä koko ratkaise Aivojen koko ei yksin selitä ihmisen kognitiivisten taitojen kehittymistä paremmaksi kuin muilla kädellisillä. Koiratkin ovat älykkyydeltään melko samanlaisia riippumatta siitä kuinka suuret aivot niillä on. Jurmain, R., Kilgore, L., Trevathan, W., & Ciochon, R.L. (2008). Introduction to physical antrophology. Wadsworth: Thomson. Afrikan elefantilla on kolme kertaa suuremmat aivot kuin ihmisella ja ne sisältävät 257 miljardia neuronia, kolme kertaa enemmän kuin ihmisellä. Kuitenkin näistä kaikista neuroneista 97,5 % sijaitsee pikkuaivoissa. Elefantin isoaivojen korteksi on massaltaan kaksi kertaa suurempi kuin ihmisellä, mutta sisältää vain 5,6 miljardia neuronia, eli kolmanneksen ihmisen isoaivokuoren neuronimäärästä. Herculano-Houzel, S. ym. (2014). The elephant brain in numbers. Frontiers in Neuroanatomy, 8, article 46, 1 9. doi: /fnana Aivojen evoluutio Laskostamalla samaan tilaan enemmän tavaraa Aivojen poimuttuminen (esim. aivokuoren uurteiden syvys) on suurinta evolutiivisesti myöhään kehittyneillä assosiaatioalueilla ja vähäisintä vanhoilla motorisen aivokuoren ja okkipitaalikorteksin alueilla. Poimuttumisen variaatiolla on hyvin vahva yhteys toiminnallisen konnektiviteetin (esim. valkean aineen hermoratayhteyksien) variaation välillä. [Mueller ym., (2013). Individual variability in functional connectivity architecture of the human brain. Neuron, 77, ] Aivojen konnektiviteetin kasvu on ratkaisevan tärkeä kognitiivisten kykyjen evoluutiossa. Eri aivoalueiden välillä olevien yhteyksien hierarkkinen verkosto, joka muodostuu suureksi osaksi valkeasta aineesta. [Friederici, A.D. (2009). Pathways to language: fiber tracts in the human brain. Trends in Cognitive Sciences, 13, ] surface-shape-analysis/ Hill, R. S., & Walsh, C. A. (2005). Molecular insights into human brain evolution. Nature, 437,

5 Ihmisen ja simpanssin kallon kehitys Anatomiset erot ihmisen ja muiden kädellisten välillä selittävät suuren osan muiden lajien puhekyvyn puuttumisesta. Erot aivojen koossa ja erityisesti toiminnassa selittävät loput. FOXP2-geenin ihmisvariantin merkitys aivojen ja ääntöväylän muovautumisessa. Aivojen konnektiivisuuden merkitys. Jurmain, R., Kilgore, L., Trevathan, W., & Ciochon, R.L. (2008). Introduction to physical antrophology. Wadsworth: Thomson. 5