Книга: Кости, гены и культура
Назад: Глава 9 Что не так с нашим мозгом?
Дальше: Быстрый рост мозга в детстве – отличительная черта рода Homo

Небывалый рост

С анатомической точки зрения самая удивительная особенность эволюции гоминид – необычайно быстрое увеличение объема мозга (причем как абсолютного, так и относительного), происходившее в течение последних двух миллионов лет у представителей рода Homo. За это время мозг у наших предков увеличился втрое – от примерно 400–500 сму австралопитеков до 1300–1500 см3 у неандертальцев и сапиенсов (рис. 9.1, 9.2). Столь стремительного роста ни у каких других приматов никогда не было (хотя общая тенденция к постепенному увеличению мозга прослеживается у млекопитающих на протяжении всей их истории). Это, между прочим, не какое-то общее замечание, сделанное на глазок, а вывод, основанный на строгом количественном анализе (Miller et al., 2019).
Как известно, мозг – орган “дорогой” в том смысле, что его увеличение сопряжено с целым рядом трудноразрешимых проблем. Крупный мозг потребляет непомерное количество калорий, особенно у маленьких детей (по отношению к их общим энергозатратам). У взрослого человека мозг составляет примерно 2 % массы тела, но при этом потребляет около 20 % всех калорий. Дело в том, что нейроны постоянно, в том числе и в покоящемся состоянии, расходуют энергию на перекачку ионов через мембрану. Нервные клетки ведь должны поддерживать трансмембранный потенциал, без которого они работать не могут (книга 2, глава 2). Такое положение сродни напряженному молчанию, когда вроде бы ничего не происходит, но каждый знает, сколько нужно сил и энергии, чтобы его не нарушить. Так и энергозатраты нейронов не сильно снижаются, когда мы ничего не делаем и как будто бы даже ни о чем не думаем (Shulman et al., 2004). Следовательно, большеголовому примату при прочих равных условиях требуется больше пищи. С эволюционной точки зрения это крайне серьезный недостаток крупного мозга.

 

Рис. 9.1. Соотношение массы тела и мозга для млекопитающих в целом (прямая линия) и для различных приматов. Видно, что Homo sapiens выбивается из общей тенденции. Его мозг крупнее, чем “положено” обычному млекопитающему, примату или человекообразной обезьяне такого размера. По рисунку из Schoenemann, 2006.

 

Рис. 9.2. Изменение объема черепной коробки у гоминид с течением времени. По рисунку из Holloway, 2015.

 

Еще один недостаток связан с увеличением нагрузки на шейный отдел позвоночника – тяжелую голову труднее носить на плечах. Здесь требуются соответствующие перестройки скелета, осанки и самого черепа, в частности, хорошо бы уменьшить крупные выступающие челюсти (но чем тогда пережевывать грубую пищу?).
Третья неприятность (может быть, даже главная) заключается в том, что с крупной головой появляются серьезные проблемы при родах. Особенно важно это для двуногих приматов, чей узкий таз – не роскошь, а необходимость для нормального передвижения. Все это мы уже обсуждали (книга 1, глава 2; книга 2, глава 4) и постараемся не слишком повторяться, но некоторые идеи все-таки стоит напомнить.
Если мы видим, что в какой-то эволюционной линии два миллиона лет подряд упорно увеличивается такой “недешевый” орган, как мозг (см. рис. 9.2), значит, все это время существовало сильное давление отбора в пользу индивидов с более крупным мозгом.
Это надо хорошенько осознать, поэтому повторим еще раз другими словами. Люди с более крупным мозгом имели селективное преимущество. Они оставляли в среднем больше доживающих до зрелости потомков и эффективнее передавали свои гены следующим поколениям, чем люди с мозгом поменьше. И так продолжалось долго – целых два миллиона лет. Представьте себе эту картину! Ранние Homo с объемом мозга 700 см3 оставляли в среднем больше детей, внуков и правнуков, чем их сородичи с объемом мозга 690 см3. Эректусы с объемом мозга 1030 см3 размножались в среднем успешнее, чем эректусы с объемом мозга 1020 см3. Гейдельбергские люди с мозгом в 1190 см3 превосходили по числу потомков (то есть эффективнее распространяли свои гены) гейдельбергских людей с мозгом в 1180 см3. И все это – невзирая на то, что всегда, на каждом эволюционном этапе, более мозговитым особям было (при прочих равных условиях – очень многозначительная оговорка!) труднее прокормиться и произвести потомство, чем конкурентам с мозгом меньшего размера.
Никакими изменениями климата, никакой сменой образа жизни, вообще никакими разовыми событиями такой продолжительный, растянутый во времени эволюционный процесс объяснить нельзя. Подобные процессы часто идут в самоподдерживающемся режиме. В их основе лежат положительные обратные связи. Так было, вероятно, и с увеличением мозга. Иными словами, увеличение мозга у наших предков должно было каким-то образом приводить – не напрямую, конечно, а опосредованно – к дальнейшему увеличению мозга.
Эволюционисты-теоретики в принципе осознают это обстоятельство. В научной литературе рассматривается несколько возможных положительных обратных связей, которые могли “раскрутить” самоподдерживающееся развитие мозга и когнитивных способностей у рода Homo.
Обсуждается, во-первых, половой отбор на интеллект, подстегиваемый так называемым фишеровским убеганием. О том, что такое фишеровское убегание, рассказано в первой книге (глава 7, раздел “Гениальная, но непонятая идея Дарвина”). Например, если самки по той или иной причине начинают предпочитать самцов с яркими (и, скорее всего, не полезными для самцов) украшениями, то такие самцы оставляют больше потомства. При этом возникает петля положительной обратной связи: женские предпочтения делают изначально нейтральный или вредный признак полезным, а это, в свою очередь, делает полезными и сами предпочтения, поскольку самки, выбравшие привлекательного самца, родят от него привлекательных сыновей и в итоге оставят больше внуков. В результате и “гены украшений”, и “гены любви к украшенным самцам” дружно распространяются в популяции. Некоторые эволюционные психологи предполагают, что когнитивные способности в какой-то момент стали у наших предков сексуально привлекательным признаком на манер подобных “павлиньих” декораций. Это могло привести к распространению в популяции и “генов интеллекта”, и “генов предпочтения умных партнеров” (книга 1, глава 7; Miller, 2000).
Во-вторых, обсуждается теория макиавеллиевского интеллекта. Скорее всего, репродуктивный успех у наших предков сильно зависел от социального статуса, как это обычно бывает у обезьян. Но повышать свой статус грубой силой (как делают многие обезьяны) в какой-то момент стало затруднительно – например, из-за изменений социального устройства, о которых рассказано в первой книге (глава 1, раздел “Семейные отношения – ключ к пониманию нашей эволюции”). В результате усилился отбор на изощренный социальный интеллект, позволявший создавать выгодные альянсы, производить выгодное впечатление на сородичей, умело их обманывать и манипулировать ими, совершать разные другие макиавеллиевские трюки. Конечно, у других обезьян создание дружественных альянсов тоже порой способствует победе в борьбе за место альфа-самца (или альфа-самки) в группе. Например, в книге Роберта Сапольски “Записки примата” красочно описано, как самцы-павианы, которым удалось обзавестись дружеской поддержкой других самцов, выигрывают битвы за верховенство у более сильных и агрессивных соперников. Если у древних гоминид, как предполагают антропологи, снизился уровень внутригрупповой агрессии, то роль грубой силы в борьбе за статус могла снизиться, а макиавеллиевских уловок – возрасти. Нетрудно себе представить, как внутри маленьких, тесно сплоченных группок наших предков развернулась нескончаемая эволюционная гонка вооружений, которая в итоге привела к развитию невиданно мощного социального интеллекта (книга 2, глава 4; Humphrey, 1976; Byrne, Whiten, 1988).
В-третьих, обсуждается идея мозга для внутригрупповой кооперации. Самоподдерживающаяся эволюция когнитивных способностей могла быть результатом конкуренции не между индивидами внутри групп, как в теории макиавеллиевского интеллекта, а между самими группами. В этом случае в первую очередь должны были бы развиваться способности, позволяющие особям кооперироваться, договариваться, совершать сложные согласованные действия на благо группы и хранить верность своим (книга 2, глава 5; Alexander, 1989; Gavrilets, 2015).
В-четвертых, обсуждается идея, которая в каком-то смысле объединяет все предыдущие и представляется нам сейчас наиболее перспективной, – идея самоподдерживающейся коэволюции мозга и культуры. Этот механизм также называют “культурным драйвом” (cultural drive) или “гипотезой культурного мозга” (cultural brain hypothesis). О нем мы поговорим позже – в последней главе.
А сначала рассмотрим новые данные, которые, как нам кажется, могут пролить свет на причины и эволюционные механизмы роста мозга у наших предков. Эти данные происходят из самых разных областей знания. Возможно, потом они будут отброшены, исключены из общего хода рассуждений, а может, наоборот, попадут в самый фокус дискуссий – пути научного поиска трудно предсказать. В любом случае знать новые факты необходимо, если мы хотим найти разгадку такой великой тайны, как происхождение человека.
Назад: Глава 9 Что не так с нашим мозгом?
Дальше: Быстрый рост мозга в детстве – отличительная черта рода Homo