Эволюция мозга не только с избытком перекрыла нужды доисторического человека – это вообще единственный случай, когда эволюция оснастила живое существо органом, который это существо не умеет использовать.
Артур Кёстлер, британский психолог и писатель (книга «Дух в машине»).
Устройство мозга некоторых современников до того различно, что предполагает тридцать тысяч лет эволюционного развития.
Почему эволюция совершенствовала мозг лишь у одной из ветвей приматов? Почему человеческий мозг увеличивался? Как древние люди превратились в современных homo sapiens? Когда человеческий мозг стал «умным»? Почему в течение последних 30 000 лет мозг homo sapiens заметно теряет в весе? Виновата ли в этом отрицательная селекция?
«У природы нет другого мозга, кроме того, что она с таким трудом втиснула человеку в голову» (Бернард Шоу, ирландский драматург и романист)
Эволюция человеческого мозга прошла длительный путь. Около 65 миллионов лет назад появились приматы, которые приспособились к жизни на деревьях.
Какая переходная среда стимулировала эволюцию человеческого мозга? Фридрих Энгельс в своём знаменитом произведении «Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека» показал, что основным фактором становления человека был труд.
Сущность созданной Энгельсом «трудовой теории происхождения человека» сводится к следующему: в третичном периоде – в жарком поясе – жила необычайно высокоразвитая порода человекоподобных обезьян. Способ передвижения по деревьям (лазание, карабканье) обусловил появление особой функции передних конечностей, которые приобрели способность хвататься за ветви и перебрасывать тело с дерева на дерево (брахиация) и, таким образом, стали руками.
Затем эти обезьяны при хождении по земле перестали пользоваться руками и стали осваивать прямую походку (прямохождение). Находясь под постоянным воздействием трудовой деятельности человека, рука его приобрела иное строение, чем рука обезьяны, и, таким образом, стала «не только органом труда, но и его продуктом».
Среди основных этапов происхождения человека Энгельс выделил: появление прямохождения – ручной труд – речь – когнитивные способности (внимание, восприятие, интеллект). Как и в любая другая гипотеза трудовая теория имеет свои недостатки. Порой существенные.
Основной критике подвергается тот факт, что Энгельс ставит труд первичнее речи и интеллекта. Но ведь, понятно, что осознанный трудовой процесс без наличия членораздельной и семантической функции речи (передача смысла) невозможна. Другими словами, сначала должны были появиться интеллект и речь, а уж потом – потребность во взаимном труде и обмене навыками. Сейчас известно много видов животных, использующих орудия, системы сложных коммуникаций и развитую структуру сообществ, но это так и не привело к появлению у них крупного мозга.
Чарльз Дарвин в своих знаменитых трудах «О происхождении видов с помощью естественного отбора» и «Происхождение человека и половой отбор» доказал происхождение человека от обезьяноподобного предка. При этом учёный так и не ответил, почему произошёл этот переход, что послужило толчком к тому, что мозг предка человека стал увеличиваться.
В главном труде своей жизни – книге «О происхождении видов с помощью естественного отбора» – Дарвин предсказал, что его теория «прольёт свет на происхождение человека и его историю».
«Всем правит случай. Знать бы ещё, кто правит случаем» (Станислав Ежи Лец, польский поэт, философ)
Генетики из университета Калифорнии в Санта-Крузе (США) открыли в человеческой ДНК уникальный ген NOTCH2NL, который отвечает за наличие у человека большого мозга и структуру коры больших полушарий. Геномы шимпанзе и человека совпадают на 99 процентов, однако у людей совсем иначе устроены нервные окончания. «Основные черты человека — большие размеры мозга и замедленное развитие нервной системы внутри материнской утробы», — рассказал Дэвид Хаусслер из университета Калифорнии в Санта-Крузе.
В участке генетического кода, изученного учёными, находится набор генов из семейства NOTCH2. Он отвечает за развитие «донейронов» и формирование будущего мозга в зародыше. Их структура почти не отличается от ДНК всех приматов, и они, как недавно доказали учёные из России, одинаково работают при развитии зародыша.
При этом у людей есть один ген, которого нет у других приматов — NOTCH2NL. Наблюдая за активностью этих участков ДНК в стволовых клетках, Хаусслер и его коллеги заметили одну простую вещь. Оказалось, что в человеческих клетках работает «лишний» ген, который отсутствует или не работает в заготовках нейронов шимпанзе, горилл и других приматов.
«Одна стволовая клетка, которая участвует в росте мозга, может дать жизнь двум нейронам или ещё одной заготовке и одной нервной клетке. NOTCH2NL заставляет их выбирать второй вариант, что позволило нашему мозгу вырасти в объёме. Как часто происходит в истории эволюции, небольшое изменение в работе стволовых клеток привело к очень большим последствиям», – делают вывод эксперты.
Изучив структуру гена, немецкие учёные из Института молекулярной биологии Общества Макса Планка пришли к выводу, что он появился в ДНК наших предков примерно 3-4 млн лет назад в результате серии удачных ошибок при копировании первой хромосомы.
«Точечная мутация в человеко-специфичном гене сделала его ответственным за рост тех стволовых клеток, из которых формируется мозг», - объясняет ведущий автор исследования доктор Виланд Хаттнер. Та же мутация была и у наших эволюционных родственников — неандертальцев и денисовцев. Однако у шимпанзе, которые сейчас генетически ближе всего к людям, её нет.
Случайная мутация привела к увеличению мозга предка человека!
Мы никогда не узнаем причины этой мутации. Это могли быть ультрафиолетовое, ионизирующее излучение, повышенная температура, дым лесного пожара, токсины, вирусы… Но это не столь важно. Важно, что не «труд создал человека», а его мозг.
Эволюцией человека в последние несколько миллионов лет управлял один фактор – увеличение размеров и сложности нашего мозга. Все остальные изменения в анатомии и жизнедеятельности наших предков, по мнению антропологов, были обусловлены необходимостью поддерживать растущие потребности нервной системы.
Например, повышенное потребление энергии мозгом привело к ускорению метаболизма человека, заставив наше тело быстрее потреблять энергию и запасать её в жировых отложениях, обычно отсутствующих у остальных приматов. И это не случайно.
Мозг использует 20-25 процентов энергии, вырабатываемой организмом человека. Американские учёные во главе с Вей Ченом (Wei Chen) установили, что 2/3 своего энергетического «бюджета» мозг тратит на генерацию нервных импульсов. Оставшаяся треть уходит на поддержание нормального состояния клеток мозга.
«Человечество станет умнее и рассудительнее, но не лучше» (Гёте, немецкий писатель, мыслитель, философ)
Понятно, что особи с большим мозгом были лучше эволюционно приспособлены. Уже миллион лет назад мозг наших предшественников был по размеру в том же диапазоне, что и у современного человека. У неандертальцев он был даже больше. Также у древних хомо сапиенс, живших примерно сто тысяч лет назад, мозг был в среднем процентов на десять больше нашего.
Так почему мы не видим взрывного улучшения качества орудий труда? Почему мы находим при раскопках в тех временных слоях земли лишь примитивные каменные рубила, топоры, скребла, резки, ножи, остроконечники?
Большой мозг не означает, что он тут же сможет обеспечить инновационное развитие труда и технологий. Накапливание знаний, умений и опыта древними предшественниками – длительный процесс. Древние люди жили в гораздо более сложных условиях, чем мы сейчас. К тому же они были универсалами.
Один человек должен был хранить сведения обо всём на свете: как делать все орудия труда, как использовать огонь, как построить жилище, как выследить добычу, как её поймать, выпотрошить, приготовить, где можно добыть ягодки-корешки, чего есть не следует, как спастись от непогоды, хищников, паразитов или соседей.
У древних людей не было специализации, чтобы развивать и совершенствовать навыки в одной области. Не было речи и письменности, чтобы передать свой опыт другим. Знания умирали вместе с обладателем мозга. А если учесть, что продолжительность жизни была крайне мала, то «наставников» практически не было.
Скачок в увеличении мозга начался два с половиной миллиона лет назад. У гоминидов мозг уже значительно вырос. У Homo erectus (Человека прямоходящего) его объем составляет от 900 до 1 200 кубических сантиметров. Это сопоставимо с объёмом мозга современного человека.
У неандертальцев мозг был уже очень большим – 1 400-1 740 кубических сантиметров: больше, чем у нас. Ранние Homo sapiens на территории Европы – кроманьонцы – имели ещё больший объём мозга (1 600-1 900 кубических сантиметров). Стоит отметить, что кроманьонцы были высокими (180-190 сантиметров), а антропологи проводят прямую связь между размером мозга и ростом.
Мозг наших предшественников эволюционировал не только в сторону увеличения веса и объёма. У него менялось соотношение разных частей мозга.
Быстрее всего развивалась лобная доля, которая связана с мышлением, сознанием, появлением речи (зона Брока). Развитие теменной доли сопровождалось совершенствованием чувствительности, синтеза информации от разных органов чувств и тонкой моторики пальцев рук. Височная доля поддерживала развитие слуха, обеспечивающего звуковую речь (зона Вернике).
У эректусов мозг вырос в ширину, увеличилась затылочная доля и мозжечок, но лобная доля оставалась низкой и узкой. У неандертальцев в их очень большом мозге лобная и теменная доля были развиты относительно слабо (по сравнению с затылочной). У кроманьонцев мозг стал значительно выше – за счёт увеличения лобных и теменных долей – и приобрёл сферическую форму.
Мозг наших предков увеличивался, но, начиная с периода около 100 000 лет назад (особенно 30 000 лет назад), начался обратный процесс: мозг человека стал постепенно уменьшаться. У современных людей средний размер мозга меньше, чем у неандертальцев и кроманьонцев.
«Если бы человеческий мозг был так прост, что мы могли бы его понять, мы были бы так просты, что не смогли бы его понять» (Эмерсон Пью, американский физик)
Примерно сто тысяч лет назад началось уменьшение человеческого мозга. Заметно его размеры стали сокращаться 30 тысяч лет назад. Можно лишь предполагать, что уменьшение веса мозга было связано с изменениями на молекулярном уровне, причём мозг стал работать эффективнее.
Вот, что интересно. Именно к этому периоду относят археологи найденные предметы, инструменты и орудия труда, которые качественно отличаются от прежде используемых. Это и костяные крючки для рыбной ловли, иглы, шило, метательные орудия, украшения. В пещере Сибуду (ЮАР) учёные из университета Йоханнесбурга сделали интереснейшее открытие. Ими были обнаружены наконечники стрел, возраст которых был оценён примерно в 61-64 тысячи лет.
Лук по праву можно назвать одним из самых значимых изобретений человечества! Он стоит в одном ряду с освоением огня древними людьми (около 1 миллиона лет назад) и изобретением первого деревянного колеса (одно из самых древних колёс, дошедших до нашего времени, найдено в Словении. Возраст – около 5 200 лет назад).
Также этот период характеризуется резким уменьшением числа древних хомо сапиенс. Приблизительно 70 тысяч лет назад, как раз во время исхода предков современного человека из Африканского континента, их численность едва достигала... 2 000 человек. В этом, кстати, кроется ответ на вопрос: почему у всего человечества ДНК практически идентично.
Другие исследования говорят о ещё более ужасном событии. Учёные Марк Штекл из Университета Рокфеллера (Нью-Йорк) и Дэвид Талер из Университета Базеля (Швейцария) утверждают, что всё современное человечество ведёт свой род от всего одной(!) пары людей, которые жили около 100 тысяч лет назад.
Учёные исследовали генетические «штриховые коды» 5 миллионов живых существ, принадлежащих к тысячам видов, в том числе людей. По их словам, 100 тысяч лет назад человечество вымерло настолько, что уцелела лишь одна пара, а у других живых существ вымерло 9 особей из 10.
Так что явилось причиной почти полного исчезновения древних людей и, одновременно, повышения их умственных способностей и интеллекта? Точно не скажет никто, хотя такие катаклизмы не редкость в истории Земли. Так, подобное вымирание случилось 65 миллионов лет назад, когда исчезли все динозавры (мел-палеогеновое вымирание). Причиной катастрофы называют падение огромного астероида на Землю.
Но есть гипотеза. В промежутке времени между 77 000 и 69 000 лет назад произошло суперизвержение вулкана Тоба в Индонезии, которое привело к резкому сокращению численности различных видов живых существ, включая человека. Вместе с тучами пыли и пепла вулкан выбросил до трёх миллиардов тонн сернистого ангидрида. В течение шести лет на Землю проливались кислотные дожди, а пылевые тучи, закрывающие солнце, привели к резкому похолоданию. Некоторые исследователи полагают, что после извержения произошло глобальное похолодание, которое длилось около 1 000 лет.
Но люди выжили. Изменившиеся условия жизни требовали развития новых навыков и организации проживания. Вместо сообществ в 10-15 особей формируется новый истинно человеческий способ организации общества – родовой. Впоследствии именно количественное и организационное преимущество рода над группой позволило кроманьонцам – более слабым, но социально активным – победить неандертальцев, вытеснив их из привычных мест обитания.
Но следы неандертальцев сохранились в современных людях. Почти все люди на Земле имеют около 2-4 процентов вариантов генов неандертальца в своей ДНК, а жители Африки – 0,3 процента.
35-10 тысяч лет назад закончился последний ледниковый период (Верхний Палеолит), и современные люди расселились по всей Земле. Первые современные люди назывались кроманьонцами (Homo sapiens fossilis - Сапиенс древний). После их появления в Европе начался быстрый рост их культур (Шательперонская, Ориньякская, Солютрейская, Граветтская и Мадленская).
«Это существо, которое мы зовём человеком, одно лишь из стольких родов живых существ получило в удел разум и способность мыслить, тогда как остальные существа все лишены этого» (Цицерон, древнеримский политический деятель, оратор и философ)
Эволюционное преимущество кроманьонцев – большой мозг и социализация. Кроманьонцы собирались в большие племена, приручали животных. Строили хижины из шкур, жилища из камня, землянки и даже целые посёлки.
У них существовало первобытное искусство (каменные фигурки, многоцветные росписи стен пещер, наскальные рисунки, украшения, браслеты, кольца, флейты, дудки и свистульки) и религия (изображения шаманов на стенах пещер). Эти люди научились не только долгое время поддерживать огонь, но и при необходимости получать его.
Начинается разделение труда и обособление ремёсел: охота, приручение животных, отделка шкур, пошив примитивной одежды, изготовление орудий труда и оружия. Делаются простейшие устройства - копьеметалки (копье из него могло пролететь около 137 метров) и силки для ловли птиц. Используется лунный календарь.
К этому же времени относится формирование трех больших рас – европеоидной, негроидной и монголоидной. Люди заселяют почти всю обитаемую землю, за исключением территорий, занятых ледником. По внешнему облику и физическому развитию кроманьонцы фактически ничем не отличались от современного человека Homo sapiens sapiens (за исключением деления на современные расы).
Кроманьонцы на территории Европы имели большой объём мозга (1 600-1 900 кубических сантиметров) и высокий рост (180-190 сантиметров). По размерам мозга ранние Homo sapiens превосходят современного человека. Объем мозга большинства людей находится в пределах 1 250—1 600 кубических сантиметров и составляет 91-95 процентов ёмкости черепа. Вероятно, продолжительность жизни кроманьонцев была больше, чем у неандертальцев: около 10 процентов уже доживали до 40 лет.
Кроманьонский человек не знал, что такое металл, не подозревал ни о земледелии, ни о скотоводстве. Но, если бы мы могли перенести младенца-кроманьонца в наше время и воспитать его, как обучаем наших детей, то разницы бы не почувствовали. Ребёнок также научился читать и писать, смог играть на скрипке и в шахматы… Тот же мозг и те же руки, что у кроманьонца, будут управлять плугом через 25 000 лет, а ещё через несколько тысяч лет – паровозом, машиной, самолётом и космическим кораблём.
Вместо того, чтобы в борьбе за существование изменяться физически самому, человек выбрал другой путь. Отныне он стал совершенствовать «неживые предметы» и изменять структуру своего общества. Медленные физические изменения сменились более быстрыми и безболезненными: техническими и общественными трансформациями.
Человек-Лев. Так назвали эту статуэтку с человеческим телом и львиной головой, вырезанную из мамонтовой кости, около 40 тысяч лет назад. Человек-Лев крепко стоит на человеческих ногах и уверенно смотрит в первобытный жестокий мир львиным взглядом...
Эта вырезанная статуэтка – олицетворение того гигантского пути, которое прошёл человек из мира животных к человеку разумному. Именно она – древнейшее найденное произведение искусства – показывает разум, интеллект, творчество, воображение и полёт фантазии человека.
Эволюция или деволюция?
Так почему после кроманьонского человека мозг начал уменьшаться? Можно ли здесь говорить о продолжении эволюции? Или пора уже ставить вопрос о начале деволюции (деволюция, деэволюция, обратная эволюция – процесс, в ходе которого виды могут вернуться к примитивным формам)? Или даже деградации?
Необходимо, прежде всего, определить причину уменьшения размера мозга современного человека. Кроме того, нужно помнить, что параметры мозга прямо не коррелируют с интеллектом в пределах вида.
Мы, возможно, найдём ответ, если сравним результаты доместикации - одомашнивание и окультуривание диких животных и растений. Приручение диких животных и превращение их в домашних началось тысячи лет назад. Одомашнивание превратило волков в наших лучших друзей — собак (15 тысяч лет назад), азиатских муфлонов — в домашних овец (10 тысяч лет назад), тарпанов — в лошадей (6 тысяч лет назад), банкивских и красных кур в куриц (6 тысяч лет назад), серых гусей и диких уток – в домашних гусей и уток (около 4 тысяч лет назад).
Однако, одомашнивание привело к тому, что мозг домашних животных со временем стал намного меньше, чем у их диких предков. Для примера, мозг домашних кошек уменьшился примерно на 30 процентов, а мозг свиней — на 35 процентов. В среднем у домашних животных в результате доместикации мозг уменьшился на тридцать процентов.
Особняком стоят собаки, у которых объем мозга остался на уровне ближайших диких родственников (шакалов, койотов и волков). В процессе доместикации у собак в лобной доле количество извилин увеличивается, в то время как затылочные доли сходны с таковыми у диких форм. Такое положение объясняется тем, что человек целенаправленно проводил отбор собак, в первую очередь, по их сообразительности.
Но разве человека кто-нибудь приручал? Да, как неожиданно это не покажется. Вернее будет сказать, что современный человек подвергался и подвергается самоприручению и самодоместикации.
Кроманьонцы и их потомки жили уже не первобытными группами, как древние люди, а родовыми общинами. Родовая община – это уже структура человеческого общества, которая основана на узах родства. Ни у одного животного нет сознательного представления о родственных связях.
Не было настоящего сознания, как не было языка или речи у древнейших и древних людей. Только у человека современного вида полностью развились сознание и речь. Только человек современного вида осознал до конца своё отношение к другим людям, прежде всего к членам той общины, в которой он жил.
Пришло осознание не только того, что они его сородичи, но и своих прав и обязанностей по отношению к ним. Человек современного вида, в отличие от древних людей, не только чувствовал, но и знал (!), что в одиночку он бессилен и обречён на гибель. Вот почему в родовой общине так возросло чувство взаимопомощи.
Единство и сплочённость родовой общины ещё более укреплялись сознанием общности происхождения всех её членов от одного общего предка или тотемного животного. Интересно, что кроманьонцы первыми из людей поняли вред инбридинга (близкородственное скрещивание) и инцеста (половая связь между близкими кровными родственниками). Этот факт также приводится, когда говорят о причинах тупиковости остальных ветвей человечества.
Родовая община, в отличие от первобытного стада, всегда поддерживала дружеские отношения с другими родовыми общинами, с которыми она обменивалась супругами. Тем самым отношения родства возникали и между общинами, ещё более расширяя рамки сотрудничества и взаимной поддержки. Возникновение родового общества значительно увеличило силы и возможности первобытного человечества.
В родовых общинах происходит специализация труда, происходит и специализация самих общин. Общины, живущие на берегу водоёмов, меняли рыбу и раковины на животных, добытых охотниками другой общины. Это приводило к развитию мышления и необходимости поделиться информацией. «Формировавшиеся люди», писал по этому поводу Фридрих Энгельс, со временем неизбежно «пришли к тому, что у них явилась потребность что-то сказать друг другу».
Каждый член общины знал свои обязанности и выполнял их. Специализация привела к тому, что отпала необходимость запоминать все факты и явления. Появились специальные люди, которые хранили знания: старейшины, вожди, жрецы. Главными обязанностями этих людей становятся организация и распределение всех работ, руководство жизнью общины и её членов, поддержание охотничьей и военной составляющей.
Человек стал чувствовать себя защищённым: созданная система обеспечения выживания работала независимо от личных качеств. Задачи и проблемы стали решаться не в одиночку: появился нус – коллективный разум. С развитием речи многие вещи не приходилось постигать на личном опыте: знания стал передаваться из поколения в поколение.
Жизнь родовой общины предполагала неукоснительное соблюдение установленных правил: от этого могло зависеть само существование общины. Поэтому любое отклонение или нарушение наказывалось. И самым страшным наказанием считалось изгнание виновного из общины.
Не смерть, а изгнание! Мучения от отрыва от семьи и рода, мучительная смерть от хищников, голода или холода. Человек не мог выжить в одиночку, каким бы сильным и ловким он не был. Для других же членов общины это был урок.
С неолита отбор пошёл на уменьшение размера мозга. Нас ждёт дальнейшее уменьшение мозга ещё на двадцать процентов. Почему? Да потому, что теория самоприручения людей верна и она отлично накладывается на такую присущую черту человека, как феномен конформизма. Отбор по поведению повлёк за собой уменьшение мозга современного человека!
(Продолжение следует).
Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения автора статьи.
Получайте новые статьи первыми в Телеграм-канале @RepostUZ.