laboratorio evoluzione
Marcello Sala
DIVENTARE UOMINI
Come mai l’evoluzione nella tribù degli Hominina
è stata così rapida e ha accelerato da 2 Ma fa con il genere Homo?
Qual è stato l'evento chiave che ha portato
all’evoluzione del genere umano (Homo)?
a) L’aumento di dimensioni del cervello?
c) Il bipedismo?
b) L’uso del fuoco?
d) Il linguaggio?
1600
400
1700
1400
1100
850
530
600
440
500
Volume del cervello (in cc)
Progressione lineare?
No, ma tendenza a espansione in tutto il genere Homo
Test su scimmie in riserve naturali e bimbi di 2 anni
(abilità cognitive poco culturalizzate)
Cervello più grande  più intelligenza?
Quale intelligenza?
Solo gli umani (anche piccoli) hanno capacità di
ragionamento spaziale (trovare ricompense nascoste)?
Anche gli scimpanzé (non gli oranghi)
Solo gli umani (anche piccoli) hanno capacità di
discriminare quantità?
Anche gli scimpanzé (non gli oranghi)
Solo gli umani (anche piccoli) hanno capacità di
cogliere relazioni causa-effetto?
Anche gli scimpanzé (non gli oranghi)
Le scienze,
Novembre 2014
Quale intelligenza?
Solo gli umani (anche piccoli) hanno un repertorio di gesti
che esprimono comandi o richieste?
Anche grandi scimmie (ominoidi)
Solo gli umani (anche piccoli) ri-combinano simboli
per esprimere nuovi significati?
Anche scimpanzé in contesti sociali umani
Solo gli umani (anche piccoli) usano gesti
per comunicare informazioni?
Sì
Solo gli umani (anche piccoli) comprendono gesti
che mimano azioni?
Sì (neuroni specchio diversi da quelli degli scimpanzé)
Quale intelligenza?
Solo gli umani imparano per tentativi ed errori?
Anche altri animali (es. ratti, polpi)
Solo gli umani imparano per imitazione?
Anche altri animali (es. scimpanzé, taccole, merli)
Solo gli umani (anche piccoli) sanno valutare
percezioni e desideri di altri?
I piccoli umani più delle scimmie
Solo gli umani esplorano nuovi modi per fare le stesse cose?
Sì
Solo gli umani (anche piccoli) condividono con altri
intenzionalità verso un obiettivo?
Sì
0,5
Tecnologie
Prime tracce di focolari (gruppi sociali attorno al fuoco) in siti umani?
Perché l’uso del fuoco è importante
nell’evoluzione umana?
Cuoce i cibi rendendoli assimilabili (es. amido)
o più digeribili (es. carne)
o non tossici (es. semi di lino manioca)
contrastando gli effetti del loro deterioramento
prolungandone la durata di conservazione
Permette di riscaldare i siti di accampamento
e quindi di colonizzare zone più fredde
Fornisce una difesa dai predatori
Costituisce il centro della vita comunitaria
favorendo la strutturazione sociale
(compiti relativi alla conservazione, ritualità)
Tecnologie
Primi chopper usati come raschiatoi
per spolpare ossa (c. olduvaiana)?
Primi chopper usati come raschiatoi
per spolpare ossa (c. olduvaiana):
che cosa testimoniano questi primi strumenti?
Il passaggio a una dieta che comprende proteine animali
(probabilmente da carcasse)
soprattutto midollo osseo ricco di grassi
Perché questa dieta
è importante
nell’evoluzione umana?
Permette l’espansione
del cervello
Tecnologie
Prime amigdale bifacciali (c. acheuleana)?
0,3
Tecnologie
Primi attrezzi a scheggia
di selce (c. musteriana)?
1600
400
1700
1400
1100
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850
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500
L’aumento di volume del cervello è in relazione
con lo sviluppo della tecnologia?
Cervello da 600 cc a 1400 cc ma sempre tecnologia olduvaiana
Solo gli umani costruiscono oggetti?
Solo gli umani costruiscono con strumenti?
Solo gli umani
usano strumenti?
Solo i primati usano oggetti in modo finalizzato?
Anche uccelli
(es. airone pescatore getta in acqua esche per i pesci)
Anche rettili (es alligatore raccogliendo bastoni
attira uccelli in fase di costruzione del nido)
Prima camminata bipede?
Laetoli
(Tanzania)
3,7 Milioni
di anni fa
Le più antiche
tracce di
camminata bipede
(Australopithecus
afarensis)
Che vantaggio dà il bipedismo?
Mani libere
 raccolta e trasporto di cibo
- di alta qualità
- in condizioni di scarsità
Il bipedismo dà altri vantaggi adattativi?
Possibilità di vedere più lontano 
 maggiore difesa dai predatori
 più ampia esplorazione alla ricerca di cibo
Minore assorbimento di calore in zone
a forte insolazione
Maggiore potenza nei colpi nelle lotte sessuali
La camminata bipede
compare già in specie
arboricole
poi tra 4 e 1,5 Ma fa:
- piedi arcuati
- alluci corti
- gambe lunghe
- forte articolazione
di caviglia
ginocchio anca
- vita lunga e flessibile
- avambracci corti
- torace stretto e spalle larghe
Quali conclusioni si possono trarre da questo quadro?
La struttura anatomica e fisiologica dell’uomo
dà più vantaggi nella camminata ma soprattutto nella corsa
(caccia e in generale relazione con l’ambiente della savana)
C’è un rapporto funzionale tra
camminata bipede e sviluppo delle tecnologie?
Mani libere  possibilità di manipolare oggetti
Avere le mani libere è stato il cambiamento decisivo per
l’evoluzione umana?
Il lancio di oggetti è la prestazione in cui l’uomo
si distingue dai primati
L’uomo riesce a lanciare una palla da baseball fino a 160 Km/h
lo scimpanzé non supera i 35 Km/h
In quale situazione questa capacità è vantaggiosa?
Cattura di prede nella savana in concorrenza con
animali più veloci e
dotati di artigli e zanne
Le strutture anatomiche che
consentono questa prestazione
si trovano già in
video
Homo erectus 1,8 Ma fa
1600
400
1700
1400
1100
850
530
600
440
500
C’è un rapporto evolutivo tra
camminata bipede e aumento del cervello?
Non necessario: tra 9 e 7 Ma fa Oreopithecus bambolii
primate bipede con cervello piccolo da scimmia
Gli animali comunicano?
Inviano segnali sonori, ma anche chimici o visivi,
che provocano reazioni in altri individui
Comportamenti stereotipati ed ereditari
Il linguaggio è un carattere biologico?
...
Un linguaggio deve
- essere articolato (ricombinazione di segnali)
- significare (simbolizzazione)
- essere soggetto ad apprendimento
 fatto “culturale”
Gli animali hanno un linguaggio?
Alcuni (uccelli, pipistrelli, elefanti, pinnipedi, cetacei)
sono in grado di imparare segnali sonori (audio)
Quale vantaggio dà
questa “plasticità” del comportamento vocale?
Possibilità di comunicare in popolazioni con
struttura di gruppi variabile e instabile
Nei fossili le parti molli non si conservano
così gli organi della fonazione (lingua, corde vocali):
come si può capire se un ominide parlava?
...
come si può capire se un ominide parlava?
A partire dalle ossa del cranio è possibile ricostruire
com’erano l’orecchio e il canale uditivo:
che informazioni si possono ricavare?
Si può capire quali frequenze era in grado di udire
Homo heidelbergensis (500.000 anni fa) percepiva
frequenze tra i 2.500 e 4.000 Hz (tipiche della voce umana)
molto meglio degli scimpanzé di oggi:
questo significa che parlava?
No, ma...
l’apparato uditivo è dispendioso dal punto di vista neurologico:
quale vantaggio nell’evolversi in quella direzione?
Probabilmente la possibilità di comunicare con i propri simili
Nei fossili le parti molli non si conservano
e così gli organi della fonazione (lingua, corde vocali):
come si può capire se un animale parlava?
oggi

Si cerca di capire
com’era l’antenato comune
confrontando i suoi discendenti attuali
?
?
?
Gli scimpanzé
anche se hanno capacità di imitazione e imparano
hanno difficoltà fisiche a pronunciare parole umane
Gli uomini di Neanderthal avevano una muscolatura
compatibile con la produzione di suoni articolati
Come si fa a sapere?
Analisi con il sincrotrone della struttura fine
di un osso ioide neanderthaliano
Ma emettere suoni articolati
è l’unica modalità per il linguaggio?
I simboli che
lo scimpanzé
Washoe
ha imparato
a usare per
comunicare
40.000 anni fa Europa
15.000 anni fa Europa
40.000-34.000 anni fa Europa
Calendario lunare, strumenti musicali,
monili, pitture non naturalistiche
che cosa testimoniano?
Attività di simbolizzazione
Pitture rupestri
Indonesia 40-35.000 anni fa
Da quanto tempo gli uomini
svolgono attività simboliche?
Grande espansione con la seconda
ondata di migrazione del sapiens
Forse uso del linguaggio ma...
sepoltura 76.000 anni fa (anche H. Neanderthalensis)
Pigmento ocra rossa per uso estetico 77.000 anni fa
(160.000, 280.000?)
SudAfrica
più di 50.000
anni fa
Conchiglie forate (monili?)
SudAfrica e Mediterraneo
100-75.000 anni fa
Si ereditano dai genitori già alla nascita
o si imparano…
i caratteri fisici (forma del corpo –
funzione degli organi)?
...
i comportamenti “istintivi” (es. accoppiarsi con un
animale della stessa specie di sesso opposto)?
...
i comportamenti come parlare una lingua,
usare certi oggetti, mangiare certi cibi,
praticare certi riti…?
...
I comportamenti culturali si imparano
 possono essere trasmessi
Con quale conseguenza?
Il comportamento può cambiare
attraverso la comunicazione
Con quale vantaggio?
Il cambiamento non deve aspettare
il succedersi delle generazioni
 la cultura evolve molto più velocemente
Qual è la condizione della comparsa della cultura?
La socialità  organizzazione sociale
... Un animale dotato di grandi dimensioni, forza e ferocia e che si
potrebbe difendere da tutti i nemici, forse non sarebbe potuto divenire
socievole...
La socialità può essere prodotta dalla “selezione naturale”?
... per quanto complessamente questo sentimento [simpatia] possa
essersi originato, poiché è di notevole importanza per tutti quegli
animali che si aiutano e si difendono reciprocamente, si sarà
potenziato con la selezione naturale.
Per quegli animali che furono avvantaggiati dal vivere in una
associazione, gli individui che traevano il maggior piacere dal vivere in
società sarebbero scampati meglio ai vari pericoli,
mentre quelli che si curavano meno dei loro compagni e
vivevano solitari, sarebbero periti in maggior numero.
C. Darwin, L’origine dell’uomo... , 1871
... l’istinto sociale sembra che sia sorto per il lungo permanere
dei giovani con i genitori (C. Darwin, L’origine dell’uomo...,1871)
Quale dei due assomiglia più a un uomo?
...
La forma infantile dura più tempo nell’uomo
(neotenia)
Cervello alla nascita: uomo 23% / scimpanzé 60%:
con quale conseguenza?
L’uomo raggiunge l’autonomia molto più tardi
protetto dai genitori e dal gruppo
 ha un lungo periodo in cui impara
 trasmissione culturale in contesto sociale
Inizio della neotenia?