Действительно ли дефективный ген сделал нас умнее?
Мозг человека примерно в три раза больше мозга шимпанзе, нашего ближайшего родственника. Мы отделились от этого вида шесть миллионов лет назад, и мозг шимпанзе с тех пор не претерпевал изменений, в то время как человеческий – увеличился в три раза. Более того, кора нашего головного мозга стала гораздо больше по площади, чем у других животных, особенно это касается лобной доли и префронтальной коры.
Но что именно обусловило появление у наших предков мозга большого размера и невероятно сложно устроенной коры? Многие ученые считают, что ответ на этот вопрос кроется в наших генах.
В 2015 году ученые из университета Макса Планка обнаружили ген, благодаря которому, по их мнению, вы сейчас читаете эту книгу, а не бегаете по саванне в поисках еды.
Названия генов часто очень сложны, и этот ген носит имя ARHGAPIIB. Он есть у людей, но отсутствует у родственных нам родов, например, шимпанзе. Интересно, что этот ген, похоже, появился совершенно случайно. Когда очередной ген должен был быть скопирован у одного из наших предков, что-то пошло не так, и вместо одного целого гена скопировался только фрагмент. Этот фрагмент, который мы сегодня называем ARHGAPIIB, обладал способностью стимулировать рост коры головного мозга. У нашего предка (или предков), которому досталась поврежденная копия гена, кора головного мозга выросла чуть сильнее, из-за чего он приобрел дополнительные когнитивные способности, давшие ему преимущества в отношении выживания. Этот ген перешел его потомкам, чья кора головного мозга еще сильнее увеличилась. Именно так мозг продолжал развиваться на протяжении истории.
Возможно, именно этой мутации мы обязаны нашим интеллектом. Если бы тогда дупликация гена пошла как задумано и ARHGAPIIB бы не появился, то мы, вероятно, так никогда и не слетали бы на Луну, не открыли бы теорию относительности и не расписали бы Сикстинскую капеллу, а продолжали бы скитаться по саванне.
Но как стало известно, что развитие мозга произошло благодаря этому гену? Наш генетический материал включает в себя 23 000 генов, поэтому такое развитие могло случиться благодаря любому из них. Конечно, нельзя быть в этом уверенным на 100 %, однако весомое доказательство того, что именно ARHGAPIIB стал причиной этого эволюционного шага у людей, было получено после имплантации этого гена мышам (у которых от природы он отсутствует) с помощью особой генетической технологии.
Кора головного мозга мышей мала относительно размеров их тела и не имеет складок. Однако с мышами, получившими ген, произошло кое-что необычное. Их мозг увеличился в размере, а в некоторых случаях в коре их головного мозга стали просматриваться зачатки складок. Иными словами, их мозг стал больше похож на наш! Разумеется, здесь возникает важный вопрос: стали ли мыши умнее? Ответ на него еще не известен, но ученые активно его ищут.
БОЛЬШЕ ДВИЖЕНИЯ – БОЛЬШЕ МОЗГ?
Люди обладают большим мозгом относительно размеров тела. Его средний объем составляет примерно 1,3–1,4 литра, в то время как у 60-килограммового млекопитающего – лишь 0,2 литра. Это означает, что объем нашего мозга в среднем в шесть раз превышает объем мозга других живых существ. Кроме того, ученые обнаружили интересную взаимосвязь размеров мозга различных животных с их выносливостью: те из них, кто может бегать на дальние расстояния, обладают мозгом большего объема. Как и у людей, у крыс и собак хорошая выносливость, и они обладают крупным мозгом относительно веса тела.
Возможно, это связано с тем, что BDNF, который вырабатывается во время движения, стимулирует рост мозга и ускоряет рост новых клеток. Быть может, наши более активные предки были успешнее в поиске еды и выживании, благодаря чему им удавалось передавать свои гены потомству. Пока они были физически активны, в их мозге вырабатывалось большое количество BDNF, в результате чего их мозг рос. Мозг их детей, в свою очередь, тоже увеличился в размере. Те их потомки, которые были наиболее физически активны, выжили, и благодаря BDNF их мозг вырос еще сильнее. Именно так физическая активность способствовала эволюции и росту мозга.
