Speelden wenkbrauwen een belangrijke rol in de menselijke evolutie?

Als we onze menselijke voorouders van honderdduizenden jaren geleden zouden kunnen ontmoeten, en met hen zouden kunnen praten, zouden we kunnen denken dat ze boos en agressief waren, enkel en alleen op basis van hun wenkbrauwen. 

Mensachtigen als Homo heidelbergensis, die tussen 200.000 en 600.000 jaar geleden leefden, hadden een zeer geprononceerde wenkbrauwboog, waar hun wenkbrauwen strak en onbeweeglijk over gespannen waren. Dat gaf hun gelaat een agressief uiterlijk, wat hielp om dominantie te bewerkstelligen. Moderne mensen, Homo sapiens, hebben daarentegen een glad voorhoofd  gekregen, met zeer mobiele, expressieve, harige wenkbrauwen. 

Wat is er gebeurd, en waarom hebben we die wenkbrauwen in plaats van een wenkbrauwboog?  

In het verleden hebben onderzoekers geopperd dat de wenkbrauwboog een praktische functie gehad zou hebben. Voorgesteld werd dat hij de plaats opvulde tussen de hersenpan en de oogkassen, of gediend zou hebben als stabilisator voor de schedel, om de krachten te kunnen weerstaan die vrijkwamen bij het kauwen op de taaie materialen die onze voorouders aten. 

"Er zijn veel verklaringen gegeven in de loop van de jaren waarom vroege mensen die grote beenachtige randen hadden", zei Paul O'Higgins aan Discover Magazine. O'Higgins is een fysisch antropoloog en professor anatomie aan de University of York in Engeland, en de belangrijkste auteur van de nieuwe studie. "Een verklaring is dat ze dienden als een soort van grote steunbalk over het hoofd, die de schedel beschermde als iemand hard beet. Een andere suggestie was dat hun gezichten zo enorm waren, dat ze niet pasten onder de hersenen, zodat deze wenkbrauwbogen naar voren zaten, gewoon om het gat te vullen tussen het voorhoofd en de oogkassen." 

Om uit te zoeken welke rol de uitpuilende wenkbauwbogen gespeeld kunnen hebben bij vroege mensen, en te weten te komen waarom moderne mensen ze niet meer hebben, creëerden de onderzoekers van de University of York en de Universidade do Algarve in Portugal eerst een 3D-computermodel op basis van röntgenbeelden van een fossiele schedel uit Zambia, die bekend staat als Kabwe 1 of Broken Hill 1. De schedel behoort toe tot een archaische menselijke lijn die Homo heidelbergensis genoemd wordt, en die leefde tussen 200.000 en 600.000 jaar geleden. Homo heidelbergensis wordt nu algemeen beschouwd als de laatste voorganger van de moderne mens, de directe voorouder van de anatomisch moderne mensen, Homo sapiens. Om de schedel te vervolledigen in hun simulaties, namen de onerzoekers een onderkaak van een neanderthaler. 

Vervolgens verminderden de onderzoekers in hun experiment de grootte van de wenkbrauwbogen om te zien welke effecten dat zou hebben. Toen ze de krachten simuleerden die uitgeoefend zouden worden bij bijten met verschillende tanden in de schedel, ontdekten ze dat de wenkbrauwboog zeer weinig krachten te verwerken kreeg, en als ze de boog wegnamen, had dat geen effect op de rest van het gelaat bij het bijten. Ook ontdekten ze dat de zware wenkbrauwboog van Kabwe 1 veel groter was dan nodig om de ruimte op te vullen tussen het voorhoofd en de oogkassen. 

De extra grote bogen mogen dan geen fysieke rol gespeeld hebben, de onderzoekers stellen nu voor dat ze een sociale functie kunnen gehad hebben. Ze stelden vast dat de baviaan-achtige mandrils beenderige, felgekeleurde snuiten hebben, die de mannetjes gebruiken om dominantie vast te stellen, en de wenkbrauwbogen kunnen volgens de onderzoekers dezelfde rol gespeeld hebben, zoals het gewei van een hertenbok. Onderzoeker O'Higgins merkt ook op dat toen antropoloog Grover Krantz gedurende maanden een kunstmatige wenkbrauwboog gedragen heeft bij wijze van experiment, "de manier waarop mensen de straat overstaken om weg van hem te geraken, laat veronderstellen dat de bogen wel intimiderend kunnen geweest zijn. "

"Het belangrijkste is de ontdekking dat de zware wenkbrauwboog van dit fossiel, onze laatste voorvader, niet eenvoudigweg verklaard kan worden door ruimtelijke behoeften, of als een versteviger van het gelaat om het te helpen weerstaan aan de grote krachten van het bijten", zei O'Higgins in een e-mail aan CNN. "Dit brengt ons ertoe om terug te keren naar de sociale hypothese - dat de boog zoveel groter is dan nodig omdat hij een rol speelt in sociale communicatie, hoogstwaarschijnlijk in het communiceren van dominantie/agressie."

De communicatieve wenkbrauwen en voorhoofden van moderne mensen kunnen opgedoken zijn als een neveneffect van de manier waarop onze gezichten kleiner geworden zijn de afgelopen 100.000 jaar. Dit proces "is vooral de laatste 10.000 jaar bijzonder snel gebleken, waardoor onze gezichten nu vaak niet groot genoeg meer zijn om toe te laten dat de wijsheidstanden doorkomen", zo zei O'Higgins aan "Discover Magazine".

Het blijft onzeker waarom het gezicht van moderne mensen kleiner is geworden, het kan verband houden met de opkomst van koken en andere manieren om voedsel te bereiden, of een verandering in het niveau van beweging, naast andere mogelijkheden, zo zei O'Higgins. Wat er ook van zij, deze veranderingen vielen samen met met toegenomen sociaal verkeer bij de moderne mens, en een neiging tot groepsvorming. 

"Iets waar mensen zeer goed in zijn, is gedachtelezen - ook al ben je niet aan het spreken, als ik je kan zien, kan ik vaak veel zeggen over wat je aan het denken ben", zei O'Higgins aan "Discover Magazine". "Het inwisselen van grote wenkbrauwbogen voor mobiele wenkbrauwen en een hoog voorhoofd, kan ons een groot canvas gegeven hebben om meer subtiele emoties uit te drukken dan daarvoor, om ons te helpen groepen te vormen." 

Deze verandering heeft mogelijk een sleutelrol gespeeld in de moderne menselijke evolutie. "In staat zijn om subtiele emotionele expressies uit te drukken, en over een afstand, heeft waarschijnlijk geholpen bij een belangrijke sociale transformatie, in hoe niet-verwante groepen van mensen samen zijn gaan werken", zei Penny Spikins in een e-mail aan de website van CNN. Spikins is een mede-auteur van de studie, en een  wetenschappelijk hoofdmedewerker aan het Department of Archeology van de University of York.

"Het is slechts na het verschijnen van onze soort, en deze veranderingen aan het gezicht, dat we in het archeologisch bestand de uitwisseling van giften zien doorheen grote gebieden, wat waarschijnlijk vriendschappen zal versterkt hebben, die een reserve boden in moeilijke tijden, en ook de kolonisatie van nieuwe en moeilijke gebieden, waarvoor een noodvoorziening in de vorm van verre vrienden belangrijk kan geweest zijn", zei Spikins.

In deze periode begonnen prehistorische moderne mensen op een actieve manier hun groepen te diversifiëren om inteelt te vermijden, of begonnen ze bij vrienden te verblijven in moeilijke periodes, zei Spikins. Dat wijst er ook op dat mensen goed met elkaar wilden opschieten, relaties wilden vormen, en emoties wilden uitdrukken, in plaats van met elkaar te wedijveren, een proces dat soms zelf-domesticatie genoemd wordt, zo zei ze aan CNN.

De onderzoekers denken dat deze toevoegingen aan het communiceren met elkaar, zoals het uitdrukken van emoties met hun wenkbrauwen, een stukje van de puzzel invullen in verband met de vraag waarom moderne mensen beter met elkaar samenwerkten dan de hominiden die uitgestorven zijn.

"Als je kijkt naar archaïsche afstammingslijnen als de neanderthalers, wijst hun genetische opmaak op inteelt, terwijl als je naar moderne mensen kijkt, zie je grotere groepen, en veel meer mobiliteit tussen de groepen", zei Spikins aan "Discover Magazine". Het vermogen om behoorlijk subtiele emotionele veranderingen uit te drukken, kan de mogelijkheid geopend hebben om te communiceren met mensen die we niet al te goed kenden, wat samenwerking heeft toegelaten tussen verschillende groepen mensen.

De onderzoekers vermoeden dat hun studie wel zal leiden tot het fronsen van een aantal wenkbrauwen. "Maar zelfs de uitdrukking "wenkbrauwen fronsen" is een duidelijke aanwijzing dat wenkbrauwen in staat zijn behoorlijk complexe ideeën uit te drukken", zei Spikins nog.

De studie van O'Higgins, Spikins en Ricardo Miguel Godinho is gepubliceerd in "Nature Ecology & Evolution".