О мозге
Самиздат:
[Регистрация]
[Найти]
[Рейтинги]
[Обсуждения]
[Новинки]
[Обзоры]
[Помощь|Техвопросы]
Об уменьшении мозга
Сергей Савельев,
доктор биологических наук, профессор,
руководитель отдела эмбриологии НИИ морфологии человека РАМН
Происхождение человеческого мозга относится к главным загадкам эволюции
и к одной из наиболее дискуссионных тем в биологической науке.
Почему в какой-то момент времени эволюция поддержала развитие мозга у одной из ветвей приматов?
Почему мозг так стремительно вырос за столь короткий период?
И почему в течение 30 000 лет мозг homo sapiens постоянно теряет в весе?
Чтобы ответить на эти вопросы, придется обратиться к интересным метаморфозам,
происходившим с древнейшими предками человечества миллионы лет назад.
До появления человека эволюция совершалась традиционным способом.
"Топливо" эволюции - полиморфизм, вариабельность, изменчивость внутри одного вида.
Если внешние условия обитания не изменялись, признаки вида сохранялись более-менее консервативно,
если же условия претерпевали изменения, то полиморфизм позволял выжить тем существам,
у которых оказывались более пригодные для изменившихся условий качества.
А вот когда изменчивость признаков не перекрывала изменившихся условий, популяция вымирала.
Естественный отбор - это вечное противостояние множественности признаков и давления среды.
Сумели животные отыскать себе еду- хорошо, не сумели - вымерли.
Есть возможность размножаться - хорошо, нет - все опять же вымерли.
Человек - естественная часть природы, и долгое время эволюция человеческого мозга
шла по тем же биологическим законам. Шла она не то чтобы очень быстро,
да и само появление приматов (около 65 млн лет назад) нельзя считать какой-то вершиной эволюции -
это не что иное, как приспособление млекопитающих к жизни на деревьях.
Настоящая человеческая история в обезьяньем мире началась в тот момент,
когда возникли необычные условия, то есть та самая переходная среда,
которая в корне изменила характер эволюции человеческого мозга.
Понятно, что ни с того ни с сего столь серьезные перемены, приведшие в конечном итоге
к появлению homo sapiens, произойти не могли.
Чтобы объяснить причину этих революционных преобразований, масса теоретиков склоняется
к разным формам так называемой речесоциально-трудовой теории.
Дескать, человек стал общаться, стал трудиться, и тогда мозг начал радикальным образом меняться.
Однако эта теория не выдерживает даже поверхностной критики.
Сейчас известно много видов животных, использующих орудия, системы сложных коммуникаций
и развитую структуру сообществ, но это так и не привело к появлению крупного мозга.
Так что же произошло?
Рай находился в Африке
Судя по всему, архетип человеческого мозга сформировался в определенной уникальной среде
в результате длительного биологического процесса.
В какой-то момент времени, примерно 15 млн лет назад, на востоке Африки сложились
очень благоприятные условия для жизни любых млекопитающих.
Тогда в субтропиках или в тропиках, в полузатопленных местах, в неглубоких проточных водоемах
в огромных количествах размножались какие-то вкусные и питательные животные -
беспозвоночные или рыбы.
На этих существах паразитировало огромное количество птиц и других животных.
Среди последних и оказались наши далекие предки - тогда они были чуть поменьше
современных шимпанзе.
И в наши дни в Норвегии можно увидеть, как во время нереста сельди медведи заходят
на задних лапах вводу и, стоя там по грудь, черпают лапами икру и едят ее,
пока не насытятся. Вот и нашим предкам достаточно было войти в воду и слегка почерпать лапками,
чтобы наесться. Такой полуводный образ жизни, кстати, хорошо объясняет происхождение двуногости.
Понятно, что чем дальше животное может зайти в воду,
тем больше оно сможет собрать там пищи.
Но заходить на глубину на четвереньках неудобно, поэтому и норвежские медведи,
и многие современные приматы вступают в воду, стоя на двух ногах.
При этом передвижение на двух ногах освободило передние конечности, которые тоже пригодились.
Поскольку, как уже говорилось, водные животные стали обильной пищей птицам,
последние активно размножались, а значит, несли яйца.
Чтобы доставать яйца из гнезд и употреблять в пищу, предкам человека нужны были руки.
Если фрукты для лазящих животных легкодоступны, то получение белковой пищи дается приматам
с большим трудом. В погоне за мясом современные обезьяны охотятся даже на других обезьян.
А вот в "африканском раю", сложившемся 15 млн лет назад, с высококачественной белковой пищей
у тогдашних приматов не было никаких проблем:
икра и птичьи яйца находились почти на расстоянии вытянутой руки.
Все это привело к формированию группы животных, практически выпавших из системы отбора:
зачем меняться, если условия среды близки к райским?
Однако, как известно, при избытке пищи животных вообще ничего не интересует, кроме размножения.
Обилие еды, таким образом, усилило конкуренцию при размножении и, как следствие,
стало причиной гонки за доминантность.
Мысль изреченная есть ложь
Одним из последствий сложившейся ситуации стала речь, которая, по-видимому, зародилась как раз
в "райский" период. Речь могла возникнуть как способ организации совместных действий,
а начиналась, возможно, с простых звуков или, например, пения, как у современных гиббонов.
Кстати, у гиббонов в мозге есть такие же поля, как и в мозге человека,
и именно там у нас локализуется речь. Далее на этой базе уже возникла речь, используемая
не как средство общения, а как средство имитации.
Можно было впечатлить самку реальными успехами на охоте и обильной добычей,
что добавляло самцу привлекательности, увеличивая шансы на передачу своего генома
будущим поколениям.
А можно было ей об этом просто рассказать и заполучить в ее глазах те же лавры победителя,
не прилагая реальных усилий. В биологическом мире все поддерживается именно в такой пропорции:
чем меньше действий и больше биологического результата - тем эффективней событие.
Поэтому имитация действия с помощью речи стала бесценным качеством у архаичных антропоидов.
Речь стала выгодным продуктом, и на нее начал действовать интенсивный отбор,
поскольку она позволяла достигать результата в размножении.
По сути дела, речь возникла как форма обмана, а обман был эффективен и тогда, и в наши дни.
Итак, пока в райских условиях пищи хватало с лихвой, естественный отбор практически не действовал,
работал разве что половой отбор, о котором говорил Дарвин.
Все изменилось тогда, когда изменились места нереста водных животных,
сформировавших эту переходную среду.
И примерно 5 млн лет назад бедные антропоиды остались у разбитого корыта.
Пища исчезла. Что у наших предков было в активе?
Зубы, которые уже стали почти человеческими? Этими зубами даже ничего толком откусить нельзя.
Они были гиперспециализированы под качественную и легко пережевываемую белковую пищу.
Есть и другие объяснения возникновению человеческих зубов - некоторые антропологи считают,
что они трансформировались тогда, когда антропоиды слезли с деревьев и ушли в полубуш,
чтобы вырывать из земли и поедать корешки. Но мало того что на зубах человека нет никаких следов
их якобы использования для перетирания корешков - не понятно и то, зачем было слезать с деревьев
и отказываться от плодов в пользу корнеплодов.
Что там зубы - у вышедших из "рая" предков человека не было ни когтей, ни быстрых ловких ног,
ни шерсти, которая исчезла, видимо, благодаря полуводной среде обитания.
С таким печальным наследством большая часть антропоидов, конечно же, вымерла,
но остальные стали использовать единственный свой ресурс, на который не действовал отбор, - мозг.
Тут-то и началась биологическая эволюция человека.
Ишь ты какой умник!
И она пошла по очень интересному пути. Когда разные группы австралопитеков занялись поиском пищи,
на них впервые стал действовать биологический отбор.
И тогда они стали объединяться в большие группы и утрачивать те биологические качества,
которые позволяют выживать отдельным животным. Теперь отбор благоприятствовал лишь тем,
кто мог существовать в группе. Они-то и выживали, размножались
и переносили геном в следующие поколения.
А кто не мог - из такой группы элиминировался.
Мы и сейчас видим это на примерах человеческих общностей,
которые ради сохранения среднего уровня отношений отбрасывают как "корешки", так и "вершки",
то есть избавляются как от социопатов, так и от самых способных и талантливых.
В общностях австралопитеков этот процесс шел полным ходом,
и принудительная элиминация самых буйных и самых умных привела к миграциям
с прародины человечества - Африки.
Если разложить по этапам историю миграции человека из Африки, то получается следующая картинка:
асоциальные и наиболее интеллектуальные особи мигрировали, создавали новую оседлую группу,
и в этой оседлой группе мозг оказывался в среднем больше, чем у членов исходной группы.
Затем новая группа становилась более социально стабильной, а всех, кто разрушал стабильность, -
опять "вышибали", они опять мигрировали и образовывали за счет высокого полиморфизма
новую группу.
И при каждой следующей миграции мозг чуть-чуть увеличивался.
Сначала группы "изгоев" путешествовали по Африке.
Представители homo erectus уже заселили Евразию. Все это время мозг продолжал расти.
Если мы посмотрим на антропогенез в той его части, где он хорошо палеонтологически
и археологически представлен, то окажется, что на протяжении эволюции каждого вида гоминид
мозг непрерывно увеличивался.
В частности, у homo erectus он первоначально весил около 900 г, но постепенно вырос до 1200 г.
Альтруистический интеллект
Получается, что в стабильной социальной группе любых ранних и поздних гоминид действовал
непреложный закон искусственного отбора.
И именно в этом заключена квинтэссенция эволюции мозга человека.
Никакой эволюции и естественного отбора не хватило бы, чтобы всего за 4,5 млн лет наш мозг
проделал путь от мозга шимпанзе к мозгу homo sapiens.
Но если происходит селекция по социальному принципу, эволюция невероятно ускоряется.
Благодаря жесточайшему внутреннему искусственному отбору.
Скальпель и доля
Лобная доля, ставшая морфологической основой человеческого интеллекта,
изначально имела задачу торможения животных инстинктов.
Только благодаря лобной доле человек способен отказаться от еды, поделившись ею с ближним
и поддержав тем самым отношения внутри социума.
И этому есть одно простое доказательство, проверенное на практике.
Все знают, что некоторые дамы, слишком сильно озабоченные похудением,
стараются есть как можно меньше, и при достижении веса около 40 кг у них нередко начинается
болезнь под названием анорексия.
Больных анорексией заставить есть практически невозможно, и современная медицина бессильна помочь
этим несчастным. В итоге эти женщины безвременно уходят из жизни.
Зато лет 60 назад, когда медицина была не столь гуманной, больным анорексией
вводили острый скальпель в нижнюю часть височной области и отсекали лобную долю.
Такая операция называлась лоботомией.
Через некоторое время у пациенток восстанавливались аппетит и менструальный цикл
и они возвращались к нормальной жизни. Ну, или почти нормальной.
Та часть мозга, которая вопреки животным инстинктам давала нам возможность отказаться от еды,
переставала работать, и мысль о неприятии еды человека больше не посещала.
Лобная доля поддерживала общественные связи у древних гоминид.
Кто оказывался не способен делиться едой, того съедали самого или изгоняли.
Поэтому всего за несколько миллионов лет в результате социального отбора лобные области мозга
существенно выросли и однажды стали основой разума.
Вот вопрос: что трудно отнять даже у любимой собаки? Конечно, вкусную еду - кусок колбасы
или косточку. В животном мире пищей не принято делиться - наоборот, животные стараются отнять
еду друг у друга любым способом. Украл - значит, наелся, наелся - значит, получил преимущество
в размножении. В человеческом же социуме едой принято делиться.
И вот, как выяснилось, нижняя часть лобной области человеческого мозга потребовалась нам
для того, чтобы мы могли отказаться от пищи.
Иными словами, лобная область, считающаяся морфологической основой интеллекта,
исторически развивалась не для того, чтобы думать о высоком или играть в шахматы.
Не было в те далекие времена ни "высокого", ни шахмат.
Главной задачей этой части мозга стало торможение животных инстинктов.
Ибо только делясь едой, можно было поддержать взаимодействие и общение в группе.
Плод пирровой победы
Человечество расселялось по планете, наращивая объем мозга, и наконец на историческую сцену
вышли две крупные группы - неандертальцы и кроманьонцы.
У представителей обеих групп мозг достиг огромного размера - 1560-1600 г.
Однако при том что мозг по массе был одинаков, стратегия поведения и результаты отбора
оказались разные.
Неандертальцы были мощными, сильными, умными существами, которые селились очень маленькими семьями.
Они придумывали орудия и вообще, возможно, были более интеллектуальными, чем homo sapiens.
Но отбор, связанный с поддержанием бесконфликтных ситуаций в группах, на них не действовал.
А кроманьонцы, похоже, были туповатыми, ограниченными, но их мозг прошел больший путь социализации.
Жестокий отбор приспособил их к общественному образу жизни.
Каков же оказался результат конкуренции?
Когда на трех жуков нападает банда муравьев, она их уничтожает.
Примерно так же кроманьонцы расправились с неандертальцами.
И дальше мы, сапиенсы, пожали печальные плоды своей победы.
30 000 лет назад социальный отбор, который тогда, в условиях конкуренции,
требовал колоссальных усилий со стороны сапиенсов, прекратился.
И ситуация вернулась в каком-то смысле к началу пути:
ускорился отбор людей по социальной адаптированности, только теперь отдельные слишком умные "изгои"
не могли повлиять на ситуацию - общество стало слишком большим.
А безынициативные особи с посредственными данными, способные к плодотворному общению
и коллективным действиям, получали преимущество.
Кто мог выполнять правила игры в группе, какими бы они ни были идиотскими,
получал возможность размножиться и перенести геном в следующее поколение.
Кто нарушал правила - тот не размножался.
Так мозг постепенно и уменьшился с 1600 до 1300 г, и надо сказать,
что подобный регресс не наблюдался ни у одного вида за всю историю гоминид.
"Халява" как наркотик
Вопреки распространенным взглядам, интеллект сам по себе в современном обществе
никаких особых преимуществ не дает.
Любая умственная деятельность лишь тогда приносит результаты,
когда имеет под собой биологическую "подложку", три главных стимула -
еда, размножение, доминантность.
Без стимулов мозгу работается тяжело. Мозг является энергозависимой системой,
и он настроен на то, чтобы ничего не делать.
Ведь даже пока человек расслаблен, мозг, составляющий 1/50 веса тела, потребляет 9%
энергии организма. Как только мы задумываемся, энергопотребление повышается до 25% -
четверть от всего, что мы вдохнули, съели и выпили.
Поэтому мозг поощряет безделье и получение благ без умственных затрат.
Неожиданно свалившиеся деньги, ужин в ресторане за чужой счет, приятный подарок -
все это наполняет нас светлой радостью. Это мозг насытил кровь серотонином - "гормоном счастья",
лишь немного отличающимся по химическому составу от ЛСД.
Но если мы решили заработать честным интеллектуальным трудом и напрягли мозг,
он проявляет недовольство и начинает вырабатывать совсем другие вещества.
Они вызывают в нас раздражение, преждевременную усталость, желание срочно попить, поесть...
Мозг как бы говорит нам: бросай работу и займись поиском бесплатных благ.