А у ос – наоборот!
На самом деле, конечно, “все сложнее и не так однозначно”, как любят писать комментаторы в соцсетях под любыми сообщениями о результатах научных исследований, ошибочно полагая, что высказывают что-то умное и оригинальное. В действительности связь между когнитивными способностями, размером мозга и социальным поведением вовсе не обязана всегда быть положительной. Иногда она может оказаться отрицательной, и это тоже будет вполне логично. Например, легко себе представить, что в развитом обществе, где все функции поделены, жизненные ситуации предсказуемы, а решения большинства возникающих задач заранее известны, у индивидов появляется возможность сэкономить на мозгах. Это, кстати, тоже подкрепляется кое-какими “птичьими” данными: например, у дятлов жизнь в стабильных социальных группах коррелирует с уменьшенным объемом мозга (Fedorova et al., 2017).
Что-то похожее, по-видимому, наблюдается у некоторых общественных насекомых.
В 2015 году биологи из Дрексельского университета (Филадельфия, США) сравнили относительные размеры частей центральной нервной системы у видов двух близких групп настоящих ос (семейство Vespidae): у бумажных ос, Polistinae, и одиночных ос, Eumeninae (O’Donnell et al., 2015). К первым относятся общественные виды, а вторые, как следует из названия, живут поодиночке. Сравнение должно было показать, имеется ли корреляция между общественным образом жизни и размерами каких-то частей осиного мозга.
Ученые взяли 180 самок из 29 видов. Шесть видов представляли одиночных ос, остальные – общественных. Общественных видов взяли больше, потому что нужно было изучить изменчивость мозга в зависимости от параметров общественной организации. Один из таких параметров – кастовость. Она может выражаться неодинаково: у одних видов это различия только в размерах и физиологии, у других – в морфологии и поведении, а у третьих касты вообще не выражены, хотя живут такие осы семьями. Кроме того, важно было оценить влияние численности колоний на размер мозга. Все это вместе потребовало более обширной информации по общественным видам, чем по одиночным.
Для каждой особи были сделаны срезы мозга (последовательные серии, позволяющие оценить его объем и структуру), подсчитаны суммарный объем мозга и размеры отдельных его частей: грибовидных тел, оптических и медуллярных пластинок (вместе составляющих оптические доли) и дейтоцеребрума, заключающего в себе обонятельные области.
Что же выяснилось, когда все расчеты были выполнены? Во-первых, общий размер мозга мало связан с социальностью. Также не коррелируют с социальностью и размеры отдельных частей мозга, кроме одной – грибовидных тел. У одиночных ос чашечки грибовидных тел были примерно в полтора раза больше, чем у общественных (рис. 10.2). Грибовидные тела интегрируют и анализируют информацию от сенсорных систем насекомого; в грибовидных телах локализуется долговременная память, они отвечают за обучение. Это мини-аналог неокортекса млекопитающих. И именно эта часть мозга общественных ос оказалась уменьшенной, а не увеличенной, как можно было ожидать.
Рис. 10.2. Зависимость размера чашечек грибовидных тел (ГТ) у ос от размера колоний. По горизонтальной оси отложен десятичный логарифм размера колоний, ноль соответствует одиночным осам (отмечены ромбиками). Кружками отмечены виды с одной самкой-основательницей, треугольниками – виды, образующие рой при размножении колоний. По рисунку из O’Donnell et al., 2015.
Кастовые различия, как бы они ни выражались, а также различия в способах размножения колоний не связаны с размером грибовидных тел. На него влияет только сам по себе общественный образ жизни: стоит осам тем или иным способом перейти к социальности, как их высший аналитический центр съеживается.
Ученые предполагают, что общественный образ жизни позволяет разделить когнитивные функции между членами колонии. В этом случае пропадает необходимость поддерживать энергоемкий орган каждому члену группы. Возможно, общественные осы больше полагаются на распределенный “коллективный разум”, чем на индивидуальную сообразительность особей.
Это исследование лишний раз демонстрирует, что связь социальности и развития мозга не следует понимать слишком односторонне. Социальность может порождать факторы, способствующие уменьшению мозга (такие как распределение когнитивных функций), наряду с факторами, способствующими его увеличению. Какая из тенденций окажется сильнее, зависит от множества нюансов. Например, очевидно, что к общественным осам едва ли приложимы некоторые гипотезы, предложенные для объяснения положительной связи между социальностью и размером мозга у позвоночных, – такие как гипотеза макиавеллиевского интеллекта (книга 2, глава 4) или культурного драйва (о котором пойдет речь в главе 12). Осы не интригуют, как обезьяны, заключая друг с другом выгодные альянсы ради повышения своего статуса, не склонны обманывать сородичей в своих корыстных интересах, да и о наличии у ос полезного культурного багажа (комплекса навыков, передающихся путем социального обучения) практически ничего не известно. Осы по сравнению с высшими позвоночными больше полагаются на инстинкты, “прописанные в генах”, чем на обучение; их социальное поведение в целом, по-видимому, менее пластично и более жестко детерминировано генами и средой. Все это помогает понять, почему у общественных ос грибовидные тела оказались меньше, чем у одиночных.
В какой мере тенденция к распределению когнитивных функций выражена у общественных млекопитающих, пока толком не известно. Также непонятно, насколько она доминирует среди других общественных насекомых. У муравьев, например, есть четкие кастовые различия по размеру грибовидных тел: у рабочих особей, выполняющих множество сложных действий и обладающих хорошими способностями к обучению, грибовидные тела крупнее, чем у репродуктивной касты – размножающихся самок и самцов, чьи жизненные задачи намного проще.
В любом случае ясно, что прямое перенесение данных по эволюции центральной нервной системы у общественных насекомых на социальных позвоночных, в том числе человека, вряд ли будет продуктивным. Эволюция социальности у позвоночных и насекомых шла разными путями, по-разному сказываясь на мозге и когнитивных функциях.