19 мая известный российский биолог Александр Марков приехал в Тверь по приглашению газеты «Караван+Я». Ведущий научный сотрудник Палеонтологического института РАН, заведующий кафедрой биологической эволюции биологического факультета МГУ довольно популярно объяснил, «зачем человеку такой большой мозг». Так звучало название лекции об эволюции человека, которую Александр Марков прочитал в рамках нашего просветительского проекта «Интеллектуальные вечеринки». Мы публикуем краткий отчет о мероприятии.
Зачем охотнику был нужен мозг философа?
Начнем с общего вопроса, который любят задавать креационисты, считая, что этим они опровергают эволюционную биологию: «Зачем первобытному охотнику мозг философа?». Действительно, мозг у наших предков увеличился и достиг настоящих размеров уже на той стадии, когда образ жизни был простым и примитивным. Мы понимаем, что образ жизни охотников и собирателей не требовал каких-то экстраординарных умственных способностей. Они не решают квадратных уравнений, не строят ракеты и т.д. Уже 500 000 лет назад мозг был почти такой же, как у нас сейчас, а 200 000 лет назад – совершенно такой же. А ведь тогда не было ни науки, ни письменности, ни государств, ни законов, ни искусства…
Так почему мозг у первобытных охотников развился до такого состояния, что его, как выяснилось пост-фактум, можно использовать для разработки космических кораблей, сочинения симфоний и управления государством?
Человеческий мозг втрое больше, чем мозг наших ближайших не вымерших родственников, шимпанзе. В течение последних 2,5 миллионов лет у наших предков наблюдался удивительно быстрый рост мозга. Ведь мозг – это очень дорогостоящий орган, он потребляет много калорий. Также существует проблема того, что большеголовых детенышей трудно рожать.
5 соображений о причинах кажущейся «избыточности» мозга
1. Каменное рубило современный человек просто так не сделает.
Большой мозг – это многофункциональная адаптация.
Конечно, у наших предков мозг развивался не для сочинения симфоний и доказательства теорем. Мозг у Homo развивался в основном путем простого увеличения, прежде всего коры больших полушарий. По своей анатомии мозг человека незначительно отличается от мозга шимпанзе. Пропорции некоторых отделов различаются. В XIX веке Ричард Оуэн, противник Дарвина, пытался найти в мозге человека структуры, отсутствующие у обезьян, но попытки не увенчались успехом.
Увеличение мозга – это, видимо, самый легкий путь, следуя по которому эволюция может наращивать когнитивные способности, интеллектуальный потенциал животного. За счет большего количества нейронов увеличивается память, объем обрабатываемой информации и, соответственно, появляется возможность решения более сложных задач. Не факт, что интеллектуальные задачи, стоявшие перед древними охотниками и собирателями, были проще, чем современные. Например, каменное рубило, которым пользовались наши предки, вы не сможете сделать без серьезной подготовки, только единицы археологов способны изготовить такую вещь.
2. Большой мозг нужен «про запас».
Кажущаяся «избыточность» многих биосистем на самом деле является средством повышения помехоустойчивости.
Мы не живем в лабораторных условиях и не защищены от разных невзгод. Все мы, от бактерии до человека, живем в переменчивой среде и постоянно встречаемся с разными опасностями и вызовами. Поэтому организм будет нежизнеспособен без запаса прочности. Типичный пример – генетика дрожжей. Обычные пекарские дрожжи имеют около 6 тысяч генов в геноме, но только тысяча из них абсолютно необходимо им для выживания. Изъятие 4 тысяч не влияет на жизнеспособность, а еще тысячи не приводит к гибели. Оказалось, что все эти гены нужны для борьбы с разными трудностями.
Это приложимо и к человеческому мозгу. Когда тепло, хорошая погода и хватает еды, может быть, и не нужен такой большой мозг, но без него не обойтись в стрессовых ситуациях.
3. Избавиться от мозгов не так-то просто.
Аллельное замещение – процесс медленный.
Если возникает мутация, которая повышает приспособленность, она не сразу закрепляется. Например, если возникает мутация, уменьшающая мозг при условии, что большой мозг действительно не нужен и весьма дорог. Это будет мутация с полезным эффектом – в эволюционном смысле. Она начнет распространяться в популяции при условии, что нет каких-то стрессовых факторов. Чтобы аллель успел закрепиться, хорошие условия должны сохраняться в течение сотен поколений. Даже если один раз за 300 поколений это будет нарушено, то большой мозг вернется.
4. Прием «павлиний хвост».
Половой отбор порождает «избыточные» признаки.
Наш мозг, интеллект и творческие способности, вполне возможно, развились именно под действием полового отбора. Они являются аналогом «павлиньего хвоста». Один из аргументов в пользу этой теории в том, что интеллект и творческие способности – прекрасный «индикатор качества генов». Т.е. если человек демонстрирует хорошую работу своего мозга, например, остроумие, он демонстрирует, что у него хороший геном, а значит, он не сильно отягощен мутациями и его потомство будет здоровым.
5. Человек конкурирует не с козлом, а с сородичами.
Внутривидовая конкуренция – главная движущая сила эволюции.
Нужно понимать, что главное – не просто убить козла или оленя, а сделать это лучше сородичей. Проще говоря, нужно быть не лучше козла, а лучше вот этого охотника. Чтобы оставить больше потомства, важно не просто справляться с задачами, а делать это лучше всех.
Эволюция никогда не останавливается. Если все дело только в том, чтобы научиться колоть орехи, это может не стать стимулом для развития интеллекта. Потому что в тот момент, когда вы научились хорошо раскалывать орех, вы победили его в этой гонке вооружений. Если же вам нужно оставить больше потомства, не просто наколоть орехов, а сделать это лучше соплеменников – здесь эволюция никогда не закончится. Появится мутация, которая улучшит ваши способности, через сотню поколений уже у всех будет этот ген, все будут также хороши в этом деле. Процесс начнется заново, любая мутация, которая улучшит эту способность, будет выбрана отбором.
Чем больше мозг, тем человек умнее?
Теперь поговорим о том, как происходил рост мозга. Увеличение мозга началось у хабилисов 2,3 – 2,0 млн л. н. Оно шло очень быстро. Мы не можем ограничиться только одной причиной, которая послужила началом для увеличения мозга. Это явно был целый ряд факторов.
Есть старая классическая идея о том, что «Труд сделал из обезьяны человека». Все с ней знакомы. Еще несколько десятилетий назад трудовая теория казалась вполне логичной. Но последние находки (кости из Дикики с царапинами от каменных орудий возрастом 3,4 млн л. н.; орудия из Ломекви) ставят под сомнение: слишком большой временной разрыв между началом использования орудий и началом роста мозга.
Есть ли прямая связь между размером мозга и интеллектом? В интернете на этот счет много споров и опровержений. На самом деле корреляция есть. При прочих равных большой мозг – это предпосылка к тому, чтобы особь обладала лучшими когнитивными способностями. Если вы возьмете рыбок или мышек и будете отбирать тех, которые лучше справились с какой-нибудь задачкой типа выхода из лабиринта, вы обнаружите, что у них мозг побольше, чем у остальных. И наоборот, если вы будете отбирать рыбок с увеличенным мозгом, а потом проверите их на сообразительность, они будут справляться лучше. Поэтому, на мой взгляд, глупо сомневаться в том, что рост мозга на протяжении этих 2,5 млн лет связан именно с умом.
Еще одной из причин может быть необходимость более эффективной кооперации для совместного добывания падали в саванне или для других действий. Также усложнение социальных отношений («макиавеллиевский интеллект»). Идея в том, что наибольшее потомство оставляли «высокостатусные», а чтобы ими стать, нужно было обладать социальным интеллектом: хитростью, умением плести интриги, договариваться, уметь предвидеть реакцию сородича. Например, если вы молодой самец и хотите подняться, но вам мешает старый альфа, то вам нужно объединиться с такими же, как вы. Кроме того, нужно помнить историю взаимоотношений: этот обезьян хороший, а этот плохой.
Есть такое понятие «макиавеллиевское убегание»: чем все кругом умнее, тем больше у них в головах знаний, тем полезнее уметь быстро учиться и иметь хорошую память. Т.е. вы будете развиваться, если рядом есть люди, которые умнее вас, если же вокруг все тупые, то зачем развиваться? Есть «Фишеровское убегание»: чем выраженнее «мода» на умных партнеров, тем выгоднее ей следовать и тем сильнее отбор на ум. К тому же интеллект – прекрасный индикатор «качества генов».
Венгерские нейробиологи показали, что теория о том, что эволюция связана с развитием «социального интеллекта», приложима и к индивидуальным различиям в размере мозга у современных людей. Оказалось, что социабельность человека положительно коррелирует с размером лобных и височных долей, неокортекса и всего конечного мозга.
Мемы против генов. Почему интеллект деградирует?
Сергей Гаврилец и Аарон Воз сформулировали интересную модель сопряженной биологической и культурной эволюции. Модель такова: некая популяция условных организмов, в которой самки вообще ничего не делают, в общем, не участвуют в активной жизни. А самцы, напротив, конкурируют за самок, чтобы оставить потомство. Самцы изобретают приемы и хитрости, чтобы обмануть соперников, – мемы. Мем может быть заимствован и выучен другим самцом. Чтобы перенимать чужие хитрости, нужно иметь память и обучаемость, которые зависят от генов. Чем больше мозг, тем больше особь запомнит хитростей, но они является дорогими, снижают жизнеспособность и приводят к более ранней смерти. Есть большие и маленькие мемы, которые соответственно требуют больше и меньше памяти для запоминания.
Результатом этого моделирования стал интересный вывод: возможен культурный регресс и общее отупение. Культурная эволюция идет быстрее, чем биологическая, поэтому «интересы мемов» берут верх над «интересами генов». В результате культурная среда (мемофонд) постепенно наполняется простыми, легко выучиваемыми мемами. Сложные премудрости «вымирают», даже если они полезнее для своих носителей. Когда мемофонд перенасыщен простыми мемами, отбор на интеллект слабеет (можно сэкономить на обучаемости) и даже может повернуть вспять. Средний интеллектуальный уровень популяции может упасть, мозг – уменьшиться.
Оказывается, что действительно за последние 30 000 лет средний объем мозга, судя по палеоантропологическим данным, уменьшился примерно на 150-180 см3. Причем уменьшение в 10 с лишним раз быстрее, чем до этого шел рост в течение 2,5 млн лет.
Мы не можем уверенно утверждать, что мозг уменьшается из-за отупления. Как раз 30 тысяч лет назад произошла Верхнепалеолитическая «культурная революция». Появляются изделия из кости, первые скульптуры, пещерная живопись и т.д. Получается, что именно в тот момент люди стали больше знаний получать от родителей и соплеменников. Это могло привести к ослаблению отбора на интеллект. Людям уже не нужно было что-то изобретать, они получали готовые знания. Уже не так стал важен репродуктивный отбор.
Интересная тема – генетическая деградация человечества и его интеллекта. Сейчас стали появляться данные, которые подтверждают, что в некоторых странах уже действует отрицательный отбор по интеллекту. Т.е. люди с низким интеллектом лучше размножаются, чем умные люди. В фильме «Идиократия» хорошо показан один из правдоподобных сценариев будущего.
Интересно, что исследования показывают, что человеческие группы чувствуют себя лучше, если на группу приходится 1-2 умника с большими мозгами. Действительно, если в сплоченной маленькой группе есть хотя бы 1-2 умника, остальным думать уже не обязательно. Остальные могут быть идиотами и слушать, что умные люди говорят.
Есть еще теория, что мозг начал увеличиваться с началом использования огня. Ее еще называют кулинарной теорией. С появлением огня увеличилось количество мяса в рационе. Пережевывание приготовленного мяса отнимает меньше времени и сил на пережевывание. Соответственно, выросло количество калорий. Но у нас нет доказательств, что люди пользовались огнем настолько давно.
«Возможно, существует министерство по отуплению»
После основной части лекции слушатели могли задать вопрос нашему спикеру. Вопросов было много – один другого интереснее. Например, молодой человек полюбопытствовал, «влияют ли ярко выраженные надбровные дуги на повышение сексуальности мужчины?» В ответ «надбровные дуги» Александра Маркова удивленно поднялись – он не был знаком с этим фактом. На все остальные вопросы биолог ответил с научной достоверностью и философским юмором.
– Есть ли связь у падения интеллекта и улучшения безопасности внутри группы?
– Действительно, развитый социум делает жизнь безопаснее и защищеннее. И это может привести к ослаблению отбора. В небезопасных условиях дефектные особи погибали, в безопасности они выживают.
– Человечество глупеет – это естественный процесс. Должны ли мы на него как-то реагировать? Например, как часто вас зовут на телевидение? У нас редко настоящих ученых показывают, зато достаточно включить РЕН ТВ и увидеть множество лженаучных программ. Должны мы это поощрять или нет?
– Кто ж нам даст поощрять или не поощрять? Это не зависит от меня. Меня иногда тоже зовут на псевдонаучные передачи. Что касается РЕН ТВ, этот канал бойкотируется учеными. Многие договорились: если звонят с РЕН ТВ, сразу же бросаем трубку! Придешь к ним, а они потом так нарежут и смонтируют, что после этого перед коллегами не оправдаешься. Кстати, мне даже редакторы «Культуры» признавались, что им дают распоряжение сверху, чтобы они пускали определенный процент лженаучной информации. Не знаю, зачем это делается. Понятно, что тупой избиратель лучше реагирует на рекламу, им легче управлять. Но сложно представить, что есть тайная ложа, которая продумывает «Меры по отуплению общества на 2017 год». И тем не менее, похоже, есть такое тайное министерство.
– Мозг сейчас продолжает уменьшаться?
– Да, как я уже говорил. Нужны определенные меры, чтобы это предотвратить. Но я с трудом себе представляю, что женщины с высоким интеллектом начнут рожать в 16 лет, чтобы обогнать женщин с низким интеллектом. Они ведь потому и не рожают, что у них высокий интеллект, они хотят развиваться и получать образование.
– Возможно ли, что в эволюционной биологии появится что-то новое, что опровергнет все знания?
– Я бы не поставил на такую возможность. Думаю, что уже есть фундамент, осталось сделать маленькие и хитрые добавки.
Записала Екатерина СМИРНОВА
0
