Мозговые окаменелости

По понятным причинам мозг в виде окаменелости – редкая находка. Мягкие ткани, из которых он состоит, быстро истлевают. При этом в черепной коробке к мозгу достаточно плотно прилегают твердые кости, и поэтому внутренняя сторона дает довольно хорошее представление как о размерах, так и о форме мозга, который некогда составлял ее содержимое. Даже такие детали, как складки и извилины, а также кровеносные сосуды, питавшие мозг, могут отпечататься на внутренней стороне черепа при условии хорошей сохранности окаменелости. Поэтому мы представляем, как развивался мозг наших далеких предков, по крайней мере в отношении приращения объема и изменения формы.

Таунгский ребенок, череп Australopithecus africanus, обнаруженный в Таунге, Южная Африка. Череп принадлежал ребенку, умершему в возрасте четырех-пяти лет около двух миллионов лет тому назад. Задняя часть черепа, со слепком мозга, отсутствует, реконструирована

Известны редкие случаи, когда в черепной коробке обнаруживались естественные «слепки» мозга. В этом смысле ученым повезло с первым австралопитеком, остатки которого были обнаружены около 100 лет назад. Мозг австралопитека не больше мозга условной крупной обезьяны и не отличается от него ни формой, ни чем-то еще. Несколько миллионов лет назад наши африканские предки были не более чем двуногими обезьянами.

Приращение объема мозга у окаменелостей предков человека, по возрасту окаменелостей и группам. Каждый символ на диаграмме обозначает один череп. Значения символов по группам расшифровываются внизу диаграммы. Вертикальные черные линии справа показывают вариации нормы у шимпанзе (нижняя линия) и у человека (верхняя)

Наращивание объема человеческого мозга происходило в два четко различимых этапа. На первом, начавшемся около двух миллионов лет назад, объем мозга увеличился от обезьяньего, как у австралопитека, до объема мозга современного ребенка двух-трех лет. На втором этапе, начавшемся около полумиллиона лет назад, мозг достиг нынешних современных размеров.

При этом оба этапа совпали с периодом, когда на земле жили одновременно несколько видов рода Homo. Очень может быть, что это не случайно, но если здесь и есть закономерность, то истолковать ее пока трудно. Как бы то ни было, речь идет о двух периодах эволюционной активности, возможное объяснение которой кроется в изменении климата.

По-настоящему ледниковый период начался около полумиллиона лет назад в результате постепенного ухудшения климата, продолжавшегося порядка полутора миллионов лет. На севере стало заметно холоднее, между тем как на большей части Африки и Азии – суше. Леса уступали место бескрайним степям и саваннам. Около двух миллионов лет назад поросшими травой равнинами можно было дойти от Южной Африки до Китая. Очень может быть, что это и есть тот путь, который проделал Homo erectus, распространившись по этой огромной территории. Но потом стало еще суше, и поросшие травой пространства кое-где в Северной Африке, на Среднем Востоке и в Центральной Азии сменились пустынями. Последнее привело к изоляции отдельных популяций «эректуса» и сделало возможным разветвление рода Homo на несколько видов.

Технический уровень каменных орудий также тесно взаимосвязан с размерами мозга. До начала первой стадии наращивания объема, то есть у австралопитеков с их обезьяним мозгом изготавливались только самые примитивные орудия – каменные сколы с острым краем без какой-либо определенной формы. Но с началом первого периода, длительного «временного плато» от полутора до полумиллиона лет тому назад, было изготовлено множество стандартизированных каменных топоров, примерно одинаковых на протяжении всего этого времени.

Потом что-то произошло. С начала второго периода, то есть около полумиллиона лет назад, технологический прогресс стал набирать невиданные ранее обороты. То есть не то чтобы «невиданные» по современным меркам, но кое-что, безусловно, сдвинулось с места. Судя по археологическим находкам, инновации следовали одна за другой. Об этом свидетельствует невероятное разнообразие форм и методов изготовления каменных орудий. Разумеется, ножи и топоры разных вариантов, но наши предки стали работать не только с камнем. Древнейшие деревянные копья в истории человечества относятся к тому времени, как и топоры, к которым, судя по всему, крепилось древко.

Мозг за это время, конечно, тоже менялся, хотя это и трудно проследить на имеющихся в нашем распоряжении окаменелостях. Редко когда в руки ученых попадает неповрежденный череп. Чаще всего подобные находки разбиты или деформированы до такой степени, что трудно определить, были ли эти изменения прижизненными или возникли позже, когда останки зарывали в землю где-нибудь в пещере. Поэтому в таких случаях следует быть предельно осторожными с выводами, в особенности касающимися симметрии мозговых полушарий.

Но есть деформации, с которыми все более-менее ясно. К примеру, очевидно, что мозг современного человека более округлый, чем у его далеких предков или родственников-приматов. При этом наш мозг узкий и расположен высоко. Поэтому наш лоб тоже высокий, и самая широкая его часть располагается немного за ушами.

У всех остальных людей, включая неандертальцев, мозг более плоский и продолговатый. При этом у неандертальцев имелась заметная выпуклость в затылочной части, вмещавшая такой же объем мозга, как и наш высокий лоб. Наиболее широкая часть черепа неандертальца также располагалась ниже, примерно на уровне ушей.

Некоторые исследователи, к примеру Седрик Бекс из университета в Барселоне, связывают эти различия с языком.

Идея в том, что круглая форма черепа обуславливает наиболее короткие связи между разными участками мозга, что позволяет нам думать более эффективно, и якобы именно это дало возможность нашим предкам развить язык. Если это так, то язык довольно позднее явление, потому что наш мозг «округлился» не так давно, всего около 200 тысяч лет назад. И если форма мозга – ключ к проблеме происхождения языка, то все остальные представители рода Homo, включая неандертальцев, были бессловесны.

Однако не стоит торопиться с выводами относительно неандертальцев.

* * *

Вернемся к рукам. Если праворукость и в самом деле как-то связана с языком, то интересно, как с этим обстояло дело у наших предков.

Существует много способов определить по окаменелостям, был ли человек правшой или левшой. Достаточно посмотреть на каменные орудия. Когда обтачивают лезвие каменного топора, вид сколов зависит от того, рубил ли мастер правой или левой рукой. Но более надежный признак – вид передних зубов. Наши предки – как, впрочем, и мы – нередко использовали зубы в качестве дополнительной руки, когда нужно было что-то держать.

Вот, к примеру, наиболее распространенный в то время способ разрезать кусок мяса.

Один конец куска держали в зубах, другой – в руке. В то время как другой рукой, в которой был каменный нож, резали – правши правой, а левши левой. И если ножом работали вблизи зубов, на них оставались царапины, направление которых зависело от того, какая рука была рабочей. То есть, взглянув на царапины на зубах, можно определить, был ли человек правшой или левшой.

На основании этого признака исследователи установили, что численное преобладание «праворуких» уходит корнями в очень далекое прошлое. Большая часть из нас была правшами уже полмиллиона лет назад, в начале второго этапа наращивания объема мозга. Но сам процесс был запущен намного раньше, в начале первого этапа – около двух миллионов лет назад.

То есть специфически человеческая асимметрия нашего мозга – дело очень давнее. И она может стать ключом к проблеме происхождения языка.