stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
אבולוציה של האדם
עדויות ביולוגיות למוצא האדם > קרבתו הגנטית של האדם לשאר הפרימטים

שיעור ההבדל בין גנום האדם לגנום השימפנזה, כשהוא נמדד במספר זוגות הנוקלאוטידים השונים מתוך כלל הגנום, הוא כאחוז אחד. למעשה מחקרים שונים נוקבים באחוזים מעט שונים כהבדל בין גנום האדם והשימפנזה, והסיבה לכך היא השימוש במדגמים שונים ודרכים שונות לחישוב הדמיון. אך בכל שיטה בה משתמשים לאומדן, ההבדלים בין בני אדם לשימפנזים גדולים רק פי עשרה לערך מן ההבדלים בין בני אדם שונים. בהנחת קצב קבוע של הצטברות מוטציות (הנחת "השעון המולקולרי"), ניתן להסיק שהזמן שחלף מאז האב הקדמון המשותף לאדם ולשימפנזה ארוך רק בסדר גודל אחד מהזמן שחלף מאז האב הקדמון של כל בני האדם החיים כיום. הנחה זו מבוססת על התגליות בגנטיקה של אוכלוסיות כי מרבית המוטציות הן נייטרליות, ומתקבעות באוכלוסייה בסחף גנטי. מדידות גנטיות מעריכות את קצב ההופעה של מוטציות חדשות בסדר גודל של 100 לגנום לדור, ומכך ניתן להעריך שהאב הקדמון של האדם והשימפנזה חי לפני מספר מיליוני שנים. בפועל שיטות שעון מולקולרי הן מתוחכמות יותר, ומתחשבות גם בגודל האוכלוסייה, אך כל המחקרים שנערכו בנושא זה בשנים האחרונות נותנים הערכות של בין 4 מיליון ל-8 מיליון שנה. ההערכה המעודכנת לגילה של חוה המיטוכונדרית – האֵם הקדמונית המשותפת המאוחרת ביותר של כל בני האדם החיים כיום דרך שושלות אימהיות בלבד – היא כ-170 אלף שנה. פענוח הגנום הניאנדרטלי על ידי מיצוי דנ"א מעצמות מאובנות אִפשר להוסיף את הניאנדרטלים לחישובים אלו. גיל האב הקדמון המשותף לאדם המודרני ולניאנדרטלים מוערך ב-460 אלף עד 510 אלף שנה.
ראיות מרשימות ביותר לקרבת המשפחה בין האדם וקופי האדם מודגמות דווקא ברצפי דנ"א שאין להם תפקוד מעשי, אלא הם תוצאה של "תאונות" גנטיות. ניתן להמשיל מצב זה לשני תלמידים שהואשמו בהעתקה במבחן בגלל הדמיון הרב בין תשובותיהם. התלמידים עשויים לתרץ את הדמיון בטענה שהם חשבו באופן בלתי-תלוי על אותה תשובה נכונה, אבל אם מתגלות בתשובות שלהם אפילו שגיאות כתיב זהות, הראיה להעתקה הופכת משכנעת ביותר. שגיאות מעין אלו אכן שכיחות בגנום, למשל פסאודוגנים. דוגמה לכך היא הגן של גולונולאקטון אוקסידאז, האנזים האחרון בשרשרת הייצור של ויטמין C בגוף. גן זה קיים ותקין במרבית החולייתנים, אבל בכל מיני הקופים שנבדקו עד היום, כולל האדם, הוא אינו מצליח להתבטא עקב מוטציה של הזזת מסגרת הקריאה. כתוצאה מפגם גנטי זה האדם והקופים אינם יכולים לייצר ויטמין C בעצמם, והם יחלו ואף ימותו מצפדינה אלא אם כן יקבלו אותו במזונם. את הדמיון הגנטי בין הפסאודוגנים של הקופים והאדם לא ניתן לתרץ באותו התפקוד, וההסבר ההגיוני היחיד הוא שהם ירשו אותה מוטציה שהתרחשה באב הקדמון המשותף שלהם לפני עשרות מיליוני שנה. מוטציה כזו הייתה עשויה להתפשט ולהתקבע באוכלוסיית האב הקדמון כתוצאה מסחף גנטי אם היא לא הייתה מזיקה באותו זמן, למשל אם אותו אב קדמון ניזון מפירות עשירים בוויטמין C ולכן לא נזקק לייצר אותו בעצמו. דוגמה אחרת לשגיאות זהות התגלתה בפסאודוגן נוסף: אחד העותקים של הגן להמוגלובין. עותק זה נמצא במיקום זהה בגנום האדם, בגנום השימפנזה ובגנום הגורילה, אך הוא אינו מסוגל להתבטא כתוצאה ממוטציות התמרה של שני נוקלאוטידים בלבד בתחילת הרצף שלו. שני הנוקלאוטידים המותמרים זהים במדויק בפסאודוגן של האדם, השימפנזה והגורילה. שאר הרצף של הגן הוא כמעט בלתי פגוע וזהה לעותקים אחרים של המוגלובין, אך בהמשכו חסר נוקלאוטיד יחיד, ואף החוסר הזה זהה במדויק בפסאודוגנים של האדם, השימפנזה והגורילה.
עדויות ביולוגיות למוצא האדם > ייחודו הגנטי של האדם משאר הפרימטים

גנום האדם וגנום השימפנזה נבדלים זה מזה בכמה עשרות מיליוני נוקלאוטידים. רובם מייצגים מוטציות נייטרליות, שאינן תורמות להבדלים הפנוטיפיים בין האדם ובין השימפנזה. קשה מאוד לגלות את הנוקלאוטידים המעטים מתוכם שכן תורמים להבדלים הפנוטיפיים, כלומר, את השינויים הגנטיים האחראים לאנושיותו של האדם. אף על פי שהגנומים של שני המינים כבר מופו, לא ידוע עדיין על אף גן מקודד לחלבון באדם שאינו קיים ברצף זהה או כמעט זהה בשימפנזה. לכן סביר להניח כי ההבדל טמון ברצפי בקרה – רצפי דנ"א המבקרים את פעולתם של גנים מקודדים לחלבונים. אחת השיטות לגלות רצפים כאלו היא לחפש אזורים בגנום שלא השתנו הרבה בחולייתנים קדומים ובקו ההתפתחות של השימפנזה, ולעומת זאת עברו אבולוציה מואצת בקו ההתפתחות של האדם. אזורים כאלה קיבלו את הכינוי HAR (ראשי תיבות של Human Accelerated Regions). כמאתיים מהם מופו בשנת 2006 במחקר של קתרין פולארד ועמיתים מאוניברסיטת קליפורניה בסנטה קרוז. למשל HAR1, בעל האבולוציה המהירה מבין אלו שהתגלו, הוא מקטע על כרומוזום 20 בן 118 זוגות נוקלאוטידים, ש-18 מתוכם השתנו בענף האדם מאז התפצלותו מענף השימפנזה, לפני כ-5 מיליון שנים, לעומת 2 זוגות נוקלאוטידים בלבד שהשתנו במשך 300 מיליון השנים שלפני כן, מאז האב הקדמון המשותף לאדם, לשימפנזה ולתרנגולת. הסתבר שקיימת חפיפה חלקית בין HAR1 ובין שני גנים של רנ"א שאינם מתורגמים לחלבון אלא מתועתקים למולקולות רנ"א שליח המשפיעות על התעתוק של גנים אחרים. התגלה כי לאחד משני הגנים האלו, HAR1F, יש תפקיד בהתפתחות הרקמה העוברית של תאי עצב בקליפת המוח, אף כי אופן פעולתו המדויק עדיין אינו ידוע.
אזור HAR מפורסם אחר הוא הגן FOXP2 על כרומוזום 7 המקודד לגורם שעתוק. מוטציות שחלו בו בשני נוקלאוטידים משותפות לגנום האדם ולגנום הניאנדרטלי, אך לא לגנום השימפנזה ושאר החולייתנים, והן קשורות ככל הנראה ביכולת הדיבור. הכנסת שתי המוטציות האלו לגן FOXP2 של עכברים גרמה לשינויים בתאי עצב במוח הגדול ולשינויים בקולות שהם משמיעים.
תאוריה שהוצעה כבר במחצית המאה ה-20, בין השאר על ידי מדענים ידועי-שם כאשלי מונטגיו וסטיבן גולד, גורסת שהאבולוציה של האדם היא במידה רבה תוצאה של נאוטניה. נאוטניה במספר גדול של מערכות בגוף עשויה להיגרם כתוצאה משינויים במספר קטן של רצפי בקרה שמפעילים את אותם גנים, ולכן תאוריה כזו עשויה להסביר את האבולוציה המקיפה שחלה באדם תוך מיליוני שנה בודדים. לפי תאוריה זו, האדם שונה משאר קופי האדם משום שהוא שומר גם בבגרותו על תכונות של קופי אדם צעירים. בפרט הוצע שהגידול במוח האדם הוא תוצאה של הארכת השלב בינקות שבו המוח עושה חלק ניכר מגידולו. מחקרים מהשנים האחרונות מראים שגנים רבים במוח האנושי אכן מתבטאים בשלב מאוחר יותר של חיי הפרט, יחסית למוחות שימפנזים. עם זאת, מחקרים אלו מראים גם שמספר קטן יותר של גנים אחרים מתבטאים דווקא בשלב מוקדם יותר. מסיבה זו חוקרים כיום מעדיפים להשתמש במונח "הטרוכרוניות" (heterochrony), כלומר אבולוציה כתוצאה משינוי מועדי התבטאות של אותם גנים בהתפתחות העוברית והתבגרות הפרט.
עדות המאובנים לאבולוציה של האדם

מאז התפצלות ההומינינים מענף השימפנזה לפני מספר מיליוני שנים ועד להתפצלות של ענף האדם הניאנדרטלי לפני כחצי מיליון שנה, לא שרד גנום אחר כלשהו שניתן להשוותו לגנום האדם בן-ימינו. לכן, למרות החידושים מתחום הגנטיקה האבולוציונית, גם כיום חקר האבולוציה של האדם במשך תקופה זו מסתמך בעיקר על גילויים של שרידים מאובנים. חקר המאובנים מראה על קיומה של שושלת מסועפת שממנה מוכרים כיום 9 עד 24 (תלוי באופן הסיווג) מינים ידועים של הומינינים. הסיווג נעשה באמצעות תכונות אנטומיות, כמו גודל המוח, הניתן למדידה על ידי הנפח הפנימי של חלל הגולגולת, ומורפולוגיית השלד והשיניים. את מרבית המאובנים ניתן לתארך באמצעות מגוון שיטות תארוך פיזיקליות, ולכן ניתן להדגים שתכונות אלו התפתחו באופן רציף במשך תקופה ארוכה. אך בשל ריבוי המינים, הדמיון הרב ביניהם וצורתו המסועפת של עץ המשפחה של האדם, קשה מאוד לקבוע במדויק איזה מין התפתח מאיזה מין אחר. במשך תקופות ארוכות באבולוציה של האדם התקיימו מספר מיני הומינינים באותו זמן, ולעיתים אף חיו זה לצד זה, אך גם קיום שני מינים בו-זמנית אינו פוסל את האפשרות שאחד מהם התפצל מהשני.
עדות המאובנים לאבולוציה של האדם > אבות קדמונים באפריקה של המיוקן והפליוקן

כל המחקרים הגנומיים בשנים האחרונות מעריכים שהאב הקדמון המשותף האחרון לאדם ולשימפנזה חי באפריקה בסוף עידן המיוקן ובתחילת עידן הפליוקן, כ-8 מיליון עד 4 מיליון שנה לפני זמננו, ושהאב הקדמון המשותף לאדם, השימפנזה והגורילה קדם לו בכמיליון עד 2 מיליון שנה. ואולם במשך זמן רב לא ניתן היה לקבל אישוש לכך ברשומות המאובנים, משום שלא התגלה באפריקה אף מאובן של קוף אדם או הומינין מן התקופה שבין 13 מיליון ל-4 מיליון שנה לפני זמננו. חוקרים אחדים אף הציעו כמועמדים חלופיים כמה מקופי האדם שהיו נפוצים בתקופה זו בדרום אירופה, כמו דריופיתקוס מצרפת ואורנופיתקוס מיוון. אולם נראה כי הסיבה להיעדר הממצאים הייתה מלאכותית ונעוצה בעיקר במיעוט מחקרים לחיפוש מאובנים באפריקה יחסית לאירופה. מכל מקום, בשנים האחרונות פורסמו מספר מאובנים אפריקניים חשובים מהתקופה המדוברת, אף כי הם עדיין נדירים מאוד.
סהלאנתרופוס צ'אדנסיס, גיל: 6.5 מיליון שנה, נפח מוח: 340 סמ"ק
ארדיפיתקוס רמידוס, גיל: 4.4 מיליון שנה, נפח מוח: 325 סמ"ק
אוסטרלופיתקוס אפרנסיס, גיל: 3.5 מיליון שנה, נפח מוח: 350 סמ"ק
פראנתרופוס אתיופיקוס, גיל: 2.6 מיליון שנה, נפח מוח: 410 סמ"ק
אוסטרלופיתקוס אפריקנוס, גיל: 2.0 מיליון שנה, נפח מוח: 400 סמ"ק
פראנתרופוס רובוסטוס, גיל: 2 מיליון שנה, נפח מוח: 470 סמ"ק
אוסטרלופיתקוס סדיבה, גיל: 1.9 מיליון שנה, נפח מוח: 435 סמ"ק
פראנתרופוס בויזאיי, גיל: 1.7 מיליון שנה, נפח מוח: 525 סמ"ק
שיני קוף אדם שהתגלו בקניה ב-2007 קיבלו את השם נאקאליפיתקוס Nakalipithecus, והן מתוארכות לגיל של כ-10 מיליון שנה. מסוף המיוקן ותחילת הפליוקן התגלו באפריקה ארבעה מינים: סהלאנתרופוס צ'אדנזיס מצ'אד מלפני 6 מיליון עד 7 מיליון שנה, אורורין טוגננסיס מקניה מלפני כ-6 מיליון שנה, ושני מינים של ארדיפיתקוס מאתיופיה – ארדיפיתקוס קדבה מלפני 5.5 מיליון שנה וארדיפיתקוס רמידוס מלפני 4.4 מיליון שנה. אך פרט לרמידוס כל הממצאים האלו חלקיים מאוד, ולכן לא ברור עדיין טיב היחסים ביניהם, מי מהם קופי אדם, מי מהם הומינינים ומי מהם מייצג את הפיצול לענפי הגורילה והשימפנזה, אם בכלל. סביר גם שהתקיימו באותה תקופה מינים נוספים בלתי מוכרים, ואם כך ייתכן שהאבות הקדמונים המשותפים לאדם ולקופי האדם האפריקניים עדיין לא התגלו.
עדות המאובנים לאבולוציה של האדם > ארדיפיתקוס וההזדקפות על שתיים

מאובני ארדיפיתקוס רמידוס, ובעיקר שלד הנקבה הידועה בכינוי הפופולרי "ארדי", היא תגלית מבין החשובות ביותר בחקר האבולוציה של האדם בשנים האחרונות. על פי הסברה, ארדי השתייכה לענף ההומיניני מייד לאחר התפצלותו מענף השימפנזה, והיא שופכת לראשונה אור על תהליך ההזדקפות על הרגליים האחוריות. כפות הרגליים של ארדי דומות עדיין לאלו של קופים וקופי אדם – הן בעלות בוהן לופתת נפרדת משאר האצבעות בדומה לאגודל של כף יד – אבל חלקו העליון של האגן שלה הוא כבר ב"צורת קערה", בדומה לאגן האנושי המותאם להליכה על שתיים. שחזור השלד הוליך למסקנה כי ארדי נעה בשתי צורות שונות: בצמרות העצים היא טיפסה על ארבע כפותיה ומעל הענף, בדומה לקופי מקוק ובבון בני-ימינו ובניגוד לקופי האדם בני ימינו, הנתלים מהענף כלפי מטה ומתקדמים בתנופות זרוע, בעוד שעל הקרקע היא הלכה זקופה על רגליה האחוריות, אך בניגוד לבני אדם בוהן הרגל שלה הייתה פשוטה הצידה, ושימשה לשמירת שיווי משקל. סביר שהתנועה הדו-רגלית של ארדי הייתה הרבה פחות יעילה ומהירה מההליכה והריצה של האדם, ונראה שהיא בילתה רק חלק מזמנה על הקרקע, ובשעת סכנה נמלטה מייד אל העץ הקרוב.
ממצאים מאובנים רבים מאתר הגילוי של רמידוס מראים שהוא חי בבית גידול מיוער, וסותרים השערות מקובלות מהמאה ה-20 שההזדקפות על שתיים החלה כהסתגלות לחיים בסוואנה האפריקנית. על פי השערת ה"פרנסה הזכרית" (male provisioning) של הפלאואנתרופולוג אוון לבג'וי (C. Owen Lovejoy), הליכתו הזקופה של רמידוס התפתחה כהתאמה לנשיאת מזון בידיים אל הנקבות והצעירים, במקביל להתפתחות מונוגמיה בענף האדם. גם קופי אדם מודרניים הולכים לעיתים על שתיים כאשר הם נושאים מזון בזרועותיהם, אבל הזכרים שלהם אינם מונוגמיים ואינם דואגים לצאצאיהם, פרט לגיבונים. לפי השערתו של לבג'וי, התפתחות מונוגמיה ונשיאת מזון בזכרי רמידוס אפשרה להביא מספר גדול יותר של צאצאים לבגרות, ובשל כך היה לה יתרון ברירה חזק.
עדות המאובנים לאבולוציה של האדם > האוסטרלופיתקנים והיציאה לסוואנה

במחצית תקופת הפליוקן, האקלים הגלובלי של כדור הארץ הפך קר ויבש יותר, וככל הנראה גרם להכחדת קופי האדם שעדיין נותרו בצפון-אסיה ובאירופה. גם באפריקה הצטמצמו שטחי היער, מה שהעניק יתרון להומינינים הולכים על שתיים, שיכלו לנצל שטחים פתוחים יותר, מכיוון שהליכה על שתיים חסכונית בהרבה מבחינת צריכת אנרגיה ומסייעת לצלוח הליכות ארוכות בין מקורות מים מרוחקים. האוסטרלופיתקנים היו נפוצים במזרח אפריקה ודרומה במהלך הפליוקן ותחילת הפלייסטוקן, כארבעה מיליון עד מיליון שנים לפני זמננו. סביר שהם התפתחו מארדיפיתקוס רמידוס, שקדם להם רק בכמה מאות אלפי שנים, או אולי ממין דומה של ארדיפיתקוס או אורורין. האנטומיה של האוסטרלופיתקנים מוכרת היטב מהשלד המפורסם של "לוסי" ומאובנים רבים אחרים. הם הלכו זקופים על שתיים, ובניגוד לארדיפיתקוס כף הרגל שלהם כבר הייתה כמעט מודרנית בצורתה, עם קשת כף-רגל ובוהן קרובה לשאר האצבעות, כפי שניתן לראות בעקבותיהם שהתאבנו באתר לייטולי. אך האוסטרלופיתקנים עדיין שמרו על יכולת מסוימת של טיפוס על עצים, כפי שניתן להסיק מזרועותיהם השוות באורכן לאורך הרגליים, אצבעותיהם הארוכות והמעוקלות, ותכונות שלד נוספות האופייניות לקופי אדם. הם חיו באזורים פתוחים יחסית, סוואנה וחורש, וקרוב לוודאי שבדומה לקופים החיים כיום בסוואנה האפריקנית הם בילו את רוב זמנם על הקרקע ומצאו שם את מזונם, אך לנו על עצים בלילה כמחסה מפני טורפים.
נפח מוחם של האוסטרלופיתקנים היה 350 עד 500 סמ"ק, כלומר עדיין כנפח מוח קוף אדם או רק במעט גדול יותר. סביר להניח שבדומה לשימפנזים בני ימינו הם השתמשו בכלים פשוטים כמו מקלות ואבנים בלתי מעובדות. ייתכן שכמה אוסטרלופיתקנים אף סיתתו אבנים באופן גס. כלי האבן המסותתים העתיקים בעולם הם בני 2.6 מיליון שנה ונמצאו באתיופיה באתר המיוחס לאוסטרלופיתקוס גרהי.
כיום מוכרים מרשומות המאובנים לפחות חמישה מינים של הסוג אוסטרלופיתקוס. שלושה מינים נוספים מופרדים לעיתים לסוג פראנתרופוס, שכן הם מתייחדים במבנה גוף חסון יותר עם לסתות מפותחות ושיניים טוחנות גדולות, הרומזות על התמחות בלעיסת מזון צמחי. האחרונים שבהם המשיכו להתקיים בתחילת הפלייסטוקן במקביל למיני האדם שהתפתחו מהם, אך נראה שלבסוף לא עמדו בתחרות ונכחדו לחלוטין לפני כמיליון שנה.
עדות המאובנים לאבולוציה של האדם > מיני אדם קדומים והגידול בנפח המוח

כמעט כל החוקרים כיום מסכימים שסוג האדם (Homo) התפתח מהאוסטרלופיתקנים לפני קצת יותר משני מיליון שנה, אך עדיין לא ברור היכן בדיוק ומאיזה מין. המאובנים העתיקים ביותר שהתגלו מסוג האדם משויכים לרוב למינים הביליס ורודולפנסיס. הם חיו באפריקה לצד מיני אוסטרלופיתקוס ופראנתרופוס, אך הם היו בעלי מוח מעט יותר גדול, בין 510 ל-750 סמ"ק, פנים ולסת פחות בולטות, ניבים קטנים יותר, ובמבט מלמטה שורת השיניים שלהם היא בצורת קשת (פרבולה) ולא בצורה מרובעת. למרות הבדלים אלו הם עדיין כה דומים לאוסטרלופיתקנים בצורת הגולגולת שלהם ובפרופורציות הגוף, עם זרועות הדומות באורכן לרגליים, עד כי מספר פלאואנתרופולוגים סבורים שיש לכלול אותם בסוג אוסטרלופיתקוס. מאובני הביליס ורודולפנסיס מתגלים לרוב בסמוך לכלי אבן מסותתים מהתרבות האולדובאית ועצמות בעלי חיים שעליהן סימנים טיפוסיים של חיתוך וריסוק.
הומו ארקטוס האפריקני, המסווג לעיתים כהומו ארגסטר, התפתח לראשונה במזרח אפריקה לפני כ-1.7 מיליון שנה, ככל הנראה מהביליס או רודולפנסיס, והוא המין הראשון השייך ללא עוררין לסוג האדם. בדומה לאדם בן ימינו, הרגליים שלו ארוכות מן הזרועות, שלד הגוף שלו כמעט מודרני בגודלו ובצורתו, וכל ההתאמות העתיקות לטיפוס על עצים נעלמו ממנו לחלוטין. נפח המוח שלו בין 800 ו-900 סמ"ק, גדול משמעותית משל קודמיו, אך עדיין קטן משמעותית מזה של האדם המודרני. ארקטוס היה ככל הנראה המין הראשון שהשתמש באש ופיתח את התעשייה האשלית – הטכניקה הראשונה של ייצור כלי אבן שדרשה סיתות שיטתי ומוקפד של טיפוסי כלים תקניים, כמו אבן היד.
הומו הביליס, גיל: 1.9 מיליון שנה, נפח מוח: 510 סמ"ק
הומו רודולפנסיס, גיל: 1.8 מיליון שנה, נפח מוח: 700 סמ"ק
הומו גאורגיקוס, גיל: 1.7 מיליון שנה, נפח מוח: 600 סמ"ק
הומו ארגסטר, גיל: 1.6 מיליון שנה, נפח מוח: 880 סמ"ק
הומו ארקטוס, גיל: 0.8 מיליון שנה, נפח מוח: 1,000 סמ"ק
הומו היידלברגנסיס, גיל: 0.4 מיליון שנה, נפח מוח: 1,220 סמ"ק
אדם ניאנדרטלי, גיל: 0.05 מיליון שנה, נפח מוח: 1,600 סמ"ק
הומו ספיינס מוקדם, גיל: 0.1 מיליון שנה, נפח מוח: 1,500 סמ"ק
התכונה האנטומית העיקרית המגדירה את סוג האדם היא גידולו המואץ של המוח במהלך שני מיליון השנים האחרונות, החל מנפח 400 סמ"ק האופייני לאוסטרלופיתקנים ועד ממוצע של כ-1400 סמ"ק באדם המודרני. התפתחות זו מתועדת באמצעות הנפח הפנימי של גולגולות מאובנות, שרישומיהן הפנימיים אף מאפשרים להתחקות במידה מסוימת אחרי אזורי מוח ספציפיים. על אף קצבה המהיר במונחים אבולוציוניים, התפתחות זו הייתה הדרגתית מאוד, וטווח גודלי המוח של כל מין חופף חלקית את זה של הקודמים לו והמאוחרים יותר. אזור המוח שגדל יותר מכל השאר הוא קליפת המוח הגדול.
רקמות עצב צורכות אנרגיה רבה יותר מרקמות אחרות, ולכן למוח גדול יש יתרון אבולוציוני רק אם הוא מחזיר השקעה זו. מספר השערות הועלו ליתרון כזה, שקשה להכריע ביניהן וממילא אינן בהכרח סותרות:
ההסתגלות לשימוש הולך וגובר בכלים, ובעיקר לסיתות משוכלל יותר ויותר של כלי אבן.
הצורך בזיכרון טוב יותר על מנת להתמצא במרחבי הסוואנה.
פיתוח יתירות של תאי מוח לפעולה בתנאי עקת חום (הסבר שזכה לכינוי "אני רץ, ולכן אני חושב").
עדות המאובנים לאבולוציה של האדם > מיני האדם בפלייסטוקן וההגירות מאפריקה

עד עידן הקרח של הפלייסטוקן לפני כ-2.5 מיליון שנה, כל האבולוציה המוכרת של שושלת האדם התרחשה ביבשת אפריקה. האקלים הגלובלי של הפלייסטוקן התאפיין במספר תקופות קרות מאוד שביניהן הפוגות ממוזגות. קרחונים כיסו את מרבית האזורים הצפוניים של אירואסיה ואמריקה, ובאפריקה הפכו אזורים רבים לצחיחים יותר והקשו על תנאי החיים. מאידך ירידת מפלס פני הים במאות מטרים גרמה להצטמצמות מצרי ים, ולהיווצרות גשרי יבשה או גשרי קרחונים בין צפון-מזרח אפריקה למזרח התיכון, במצרי הבוספורוס בין אסיה לאירופה, בין דרום-מזרח אסיה לאיי אינדונזיה כמעט עד אוסטרליה, בין אירופה לאיים הבריטים, ובמצר ברינג בין סיביר לצפון אמריקה. גשרים אלו אפשרו לראשונה את התפשטותן של אוכלוסיות אדם לחלקים נרחבים של העולם.
שילוב עדויות המאובנים והעדויות מגנום האדם מאשר בעיקרו את השערת "היציאה מאפריקה" (Out of Africa), לפיה תולדות סוג האדם מורכבות מגלי הגירה חוזרים ונשנים מאפריקה לשאר העולם. השערה זו מוצגת לרוב כניגוד להשערת ההמשכיות האזורית (Regional Continuity), לפיה בני האדם המודרניים בכל אזור גאוגרפי התפתחו בעיקר מהמינים העתיקים יותר באותו אזור. שני גלי הגירה שמתועדים טוב יחסית הם:
התפשטות הומו ארקטוס למזרח התיכון ולאסיה בפלייסטוקן המוקדם, כ-1.5 עד 1 מיליון שנה לפני זמננו, מתועדת על ידי ההתפשטות של מאובני ארקטוס ושל כלי אבן מסותתים, בעיקר מהתרבות האשלית, ומכונה לעיתים "היציאה מאפריקה 1" (Out of Africa I).
התפשטות הומו ספיינס לאסיה, אוסטרליה, אירופה ואמריקה בפלייסטוקן המאוחר, כ-100 אלף עד 12 אלף שנה בלבד לפני זמננו, שיצרה את האנושות המודרנית. התפשטות זו מתועדת על ידי מאובני אדם מודרני ובעיקר באמצעות מחקר שושלות גנטיות (ראו להלן) ומכונה לעיתים "היציאה מאפריקה 2" (Out of Africa II).
בין שני גלים אלו, בפלייסטוקן התיכון, ייתכן שאירע גל נוסף של התפשטות הומו היידלברגנסיס (על-פי סיווגים אחרים ספיינס ארכאי, הומו אנטססור או הומו רודזיינסיס) למזרח התיכון ולאירופה, שם הוא התפתח לאדם הניאנדרטלי. בנוסף, הממצאים החדשים של הומו גאורגיקוס והומו פלורסיינסיס העלו לאחרונה את ההשערה שגל הגירה עתיק מכולם אירע עוד בפלייסטוקן המוקדם מאפריקה לאסיה, של מין אדם מוקדם כלשהו כמו הביליס או רודולפנסיס, או אולי אף של אוסטרלופיתקנים. נראה שכל גל הגירה כזה החליף את האוכלוסיות הקדומות יותר באותו אזור (אם היו כאלו), אך ייתכן שהתקיימו ביניהן גם שיעורים מסוימים של רביית כלאיים.
אבולוציה של המין האנושי המודרני > ספיינס ארכאי והאדם הניאנדרטלי

החל מתקופה של כחצי מיליון שנה לפני זמננו נמצאו באפריקה, אירופה ואסיה מאובני אדם רבים שנפח המוח שלהם כ-1,200 סמ"ק – גדול מהטווח התחתון של מוחות בני אדם נורמלים כיום – ולעיתים רחוקות אף מעל ל-1,350 סמ"ק, שהוא הממוצע המודרני. חלק ממאובנים אלו מסווגים על ידי חלק מהחוקרים תחת המונח החצי-רשמי "הומו ספיינס ארכאי". השימוש בשם המין "ספיינס" פירושו שלדעת החוקרים, בני אדם אלו כבר היו יכולים להעמיד ללא קושי צאצאים פוריים עם בני אדם מודרניים אילו חיו היום. המונח "ארכאי" פירושו שהם עדיין נבדלים באנטומיה שלהם מבני אדם מודרניים, למשל הם חסרים עדיין את בליטת הסנטר על הלסת התחתונה ורכסי הגבות שלהם מפותחים מאוד. תכונות אלו טיפוסיות לארקטוס, היידלברגנסיס והאדם הניאנדרטלי, ואכן רוב מאובני "ספיינס ארכאי" מסווגים על ידי חוקרים אחרים כארקטוס, כהיידלברגנסיס או כ"קדם ניאנדרטלים", וההבדל בין טיפוסים אלו הוא כה הדרגתי שקשה מאוד להגדירו. בדומה לארקטוס, מאובנים אלו עדיין מקושרים לרוב עם תרבות כלי האבן האשלית.
החל מתקופה של כ-250 אלף שנה לפני זמננו, בפלייסטוקן המאוחר, מאובני ספיינס ארכאי במזרח התיכון ובאירופה מראים השתנות הדרגתית לאוכלוסייה המוכרת כיום כאדם הניאנדרטלי, שבצורתה המובהקת התקיימה כ-120 אלף עד 20 אלף שנה לפני זמננו. לכן חוקרים "אחדנים" מסווגים את הניאנדרטלים כתת-מין של ספיינס, מכנים אותם "הומו ספיינס ניאנדרתלנסיס" ומשייכים אותם לקבוצת ספיינס הארכאי. לעומת זאת חוקרים "פצלנים" סבורים שבכל זאת יש לסווגם כמין נפרד: "הומו ניאנדרתלנסיס". חקר הגנום הניאנדרטלי בשנים האחרונות מראה שהניאנדרטלים היו אוכלוסייה נפרדת מאוד מהאדם המודרני, ועם זאת, המחקר העדכני ביותר בנושא מעריך שכ-1%–4% מהשונות הגנטית של בני-אדם החיים כיום מחוץ לאפריקה ניתן לייחס לאללים ניאנדרטלים, ומכאן ששיעור נמוך של רביית כלאיים פורייה התקיים בין הניאנדרטלים לספיינס המודרני בעת התפשטותו של האחרון מאפריקה.
הניאנדרטלים היו בעלי נפח מוח דומה לזה של בני אדם בני ימינו, ואפילו גדול ממנו במקצת, בממוצע, אם כי יתרון זה נבע מגופם הגדול יותר בממוצע של הניאנדרטלים ולא ממוח גדול יותר באופן יחסי. גם תרבות כלי האבן האופיינית לניאנדרטלים – התרבות המוסטרית המשויכת לתקופה הפלאוליתית התיכונה – מתקדמת מהתרבות האשלית המשויכת לתקופה הפלאוליתית התחתונה. עם זאת, חפצי אמנות, קישוטים וגילויים אחרים של חשיבה סימבולית עדיין נדירים ביותר בתרבות המוסטרית.
אבולוציה של המין האנושי המודרני > הרכב גנטי של אוכלוסיות אדם בנות ימינו

רצף הגנום של אוכלוסיות אדם מודרניות משקף את האבולוציה שלהן ואת מיקומן הגאוגרפי. זאת משום שאנשים נוטים יותר להעמיד צאצאים עם אנשים שגרים סמוך אליהם, כך שבמשך הדורות נוצר מתאם בין אזור המוצא לרצף הגנום. מחקרים מהשנים האחרונות שמודדים מספר גדול מאוד (כמה אלפים לפחות) של סמנים גנטיים מסוגלים לעיתים קרובות לזהות את אזור מוצאם של נבדקים שאינם בני תערובת. עם זאת, מרבית הגנטיקאים כיום אינם משתמשים עוד במונח "גזע" לתיאור מתאם זה, משום שהמתאם הוא רציף ואיננו מתחלק באופן בדיד לקטגוריות מסורתיות כמו שחורים ולבנים. המינוח המסורתי של גזעים גם איננו מקביל בהכרח לתת-מינים המשמשים במינוח הזואולוגי בשביל מיני בעלי חיים אחרים. זאת משום שהאנושות המודרנית צעירה בהשוואה למרבית המינים, כך שהשונות הגנטית בה נמוכה יחסית למרות תפוצתה הכלל-עולמית. גם הגירות ונדידות עמים תכופות לאורך הפרהיסטוריה וההיסטוריה, המלוות לרוב בנישואי תערובת, תרמו להקטנת ההבדלים הגנטיים בין אזורים גאוגרפיים ואוכלוסיות אתניות. לשם השוואה, מחקרים גנטיים במין השימפנזה המצוי מצאו שמספר תת-מינים שלו באפריקה לבדה התפצלו לפני מאה אלף עד מיליון שנים, בעוד שזמני ההתפצלות בין "גזעי" אדם על פני כדור הארץ כולו נמדדים באותן שיטות בעשרות אלפי שנים לכל היותר.
אבולוציה של המין האנושי המודרני > אבולוציה של האדם בימינו

סברה שגויה הרווחת בציבור היא שאבולוציה איננה מתרחשת עוד בקרב בני אדם כיום, אם משום שאין רואים אותה בפעולה ואם משום שחידושי הטכנולוגיה, על פי סברה זו, מבטלים את הברירה הטבעית. אך למעשה, כל שינוי בשכיחויות אללים באוכלוסייה מוגדר כאבולוציה, ושינויים כאלו אכן מתרחשים, אלא שהם אורכים אלפי שנים לכל הפחות, כך שקשה להבחין בהם. גנטיקאים העלו את ההשערה שקצב האבולוציה האנושית אף הואץ בעשרות אלפי השנים האחרונות, כתוצאה מהגידול במספר הנפשות שגורם לגידול במספר המוטציות החדשות המופיעות בכלל האוכלוסייה.
דוגמה נחקרת היטב לאבולוציה מודרנית היא התפתחות הסבילות לסוכר הלקטוז במבוגרים, המאפשרת להם לעכל חלב של בהמות שונות (במצב הטבעי רק תינוקות מסוגלים לעכל את סוכר החלב). מחקר גנטי הראה שאבולוציה זו היא תוצאה של מוטציות בגורם שעתוק המדכא את ייצור אנזים הלקטאז, מוטציות שהופיעו לראשונה לפני כמה אלפי שנים, בראשיתה של המהפכה החקלאית. בתרבויות אנושיות המגדלות בהמות חלב, מוטציות אלו כבר התפשטו למרבית האוכלוסייה כתוצאה מברירה טבעית, אך בתרבויות שאינן צורכות מוצרי חלב אין למוטציות אלו יתרון כלשהו, ולכן הן נדירות. במחקר פלאוגנטי של 230 גנומים משלדי בני-אדם עתיקים באירואסיה נמצאו סימנים רבים לפעולתה של ברירה טבעית, החזק שבהם במוטציה הגורמת סבילות ללקטוז.