Александр Марков - Эволюция человека том 1: Обезьяны кости и гены 2011
Те признаки в строении таза, которые отличают A. sediba от австралопитеков и сближают с Н. erectus, говорят о более эффективном распределении нагрузок при ходьбе и более развитых мышцах — разгибателях бедра. По-видимому, у A. sediba уже были почти человеческие ягодицы (у человекообразных обезьян эта часть тела развита гораздо слабее, чем у людей). Таким образом, находка подтвердила, что в эволюции гоминид полноценная человеческая походка сформировалась раньше, чем началось увеличение мозга.
Предком A. sediba, скорее всего, был A. africanus. Авторы предполагают, что новый вид мог отделиться от своего предка значительно раньше, чем 2 млн лет назад. Найденные скелеты не могут принадлежать прямым предкам Homo, потому что древнейшие представители рода людей, найденные в Эфиопии и предположительно относящиеся к виду Н. habilis, имеют более почтенный возраст — 2,33 млн лет. Однако первые Homo могли произойти от более древних популяций А. sediba.
Точно определить положение A. sediba на эволюционном дереве гоминид пока невозможно, для этого потребуются дополнительные находки. Не исключено, что ранние представители этого вида или их близкие родственники дали начало первым людям — Н. habilis или Н. rudolfensis, а может быть, даже напрямую Н. erectus, потому что несколько второстепенных признаков сближают A. sediba с эректусами "через голову" хабилисов и рудольфензисов. Распутать этот клубок трудно, потому что все формы, о которых идет речь, — и поздние австралопитеки, и ранние люди — приходились друг другу очень близкой родней (примерно как современные шимпанзе и бонобо, если не ближе).
По-видимому, в период между 2,5 и 1,8 млн лет назад в Южной и Восточной Африке жили разнообразные популяции продвинутых гоминид, подвергавшиеся сходному действию отбора и эволюционировавшие более или менее в одном направлении, но с разной скоростью. Какие-то из этих популяций скрещивались друг с другом, какие-то нет. Подразделить эту разношерстную компанию на "еще обезьян" (австралопитеков) и "уже людей" (ранних Homo) можно лишь чисто условно. Никаких "объективных критериев" для такого разделения найти не удается.
Мозг начинает расти. Зачем?
К концу третьего миллионолетия до н. э. у некоторых представителей многочисленной и разнообразной группы африканских двуногих обезьян наметилась новая эволюционная тенденция — началось увеличение мозга. Первых гоминид, у которых мозг стал больше, чем у современного шимпанзе, традиционно относят к виду Homo habilis (человек умелый). Ископаемые остатки этого вида имеют возраст примерно от 2,3 до 1,5 млн лет. Многие антропологи выделяют часть "ранних Homo" с более крупными зубами, чем у типичных хабилисов, и уплощенным лицом в отдельный вид Homo rudolfensis. Рудольфензисы жили одновременно с хабилисами в тех же районах Восточной Африки, и вообще-то не исключено, что это были не две разных популяции, а одна и та же, просто ее представители отличались высокой вариабельностью. Хабилисы, по всей видимости, произошли от грацильных австралопитеков, таких как А. afarensis, A. garhi, A. africanus или A. sediba. Рудольфензисов некоторые авторы сближают с кениантропом, который жил 3,5 млн лет назад (одновременно с A. afarensis). Иногда кениантропа не выделяют в отдельный род, а рассматривают как одного из грацильных австралопитеков. Главный общий признак рудольфензисов и кениантропов — уплощенное лицо. По поводу многих находок, относящихся ко второй половине третьего миллионолетия, нет полной ясности, относить ли их к австралопитекам или ранним Homo. Впрочем, для нашего рассказа эти подробности не очень важны. Мы позволим себе впредь для простоты называть всю пеструю компанию ранних Homo просто хабилисами.
По данным С. В. Дробышевского (2007, 2010), для мозга хабилисов по сравнению с австралопитеками характерно усиленное развитие участков, которые у современных людей связаны с речью и координацией движений рук. Таким образом, хабилисы — первые гоминиды, у которых заметны признаки эволюционного движения в сторону развития речи.
Все, что происходило в эволюции гоминид до начала увеличения мозга — уменьшение клыков, совершенствование двуногого хождения, изменения стопы, предполагаемые изменения в социальной жизни, — можно рассматривать как чисто "обезьяньи дела". Если бы какие-то из этих гоминид, не изменившись, дожили до наших дней, — можете не сомневаться, они бы сейчас сидели в зоопарке. Ходили бы по вольеру на своих двоих, заводили моногамные семьи, жевали фрукты и бифштексы. И даже их маленькие, почти совсем человеческие клыки не вызывали бы у публики чувства общности с этими "животными". Пропуск в мир людей дает интеллект, а для интеллекта нужны мозги.
О том, почему у хабилисов начал расти мозг, существует не меньше гипотез, чем о происхождении бипедализма. Мы еще вернемся к этой теме (см. главу "Общественный мозг", кн. 2). Но несколько первых, самых очевидных соображений нужно упомянуть сразу.
Рост мозга при всех оговорках, исключениях и отступлениях от общего правила все-таки предполагает поумнение. Исходя из того, что известно на сегодняшний день о работе мозга, можно заключить, что простое увеличение числа нейронов в коре — даже без какой-то особой реструктуризации и прочих хитростей — может автоматически вести к росту интеллекта, то есть к способности решать более сложные задачи. Память "записывается" в межнейронных контактах (синапсах) (см. главу "Душевная механика", кн. 2). Больше нейронов — больше возможностей для формирования таких контактов — больше объем памяти. Больше информации в голове — больше возможностей принимать умные решения.
Kenyanthropus platyops. Кения, 3,5 млн назад.
Пусть это рассуждение не является строгим научным доказательством, но все же едва ли рост мозга у ранних Homo мог иметь какой-то иной адаптивный смысл, кроме развития когнитивных (то есть умственных, познавательных) способностей.
Анатоль Франс ничего не доказывает
Положительная корреляция между размером мозга и интеллектом бесспорно существует. Она не является абсолютно строгой (коэффициент корреляции меньше единицы), но из этого вовсе не следует, что "размер не имеет значения". Корреляции такого рода никогда не бывают абсолютно строгими. Коэффициент корреляции всегда меньше единицы, какую бы зависимость мы ни взяли: между массой мышцы и ее силой, между длиной ног и скоростью ходьбы и так далее.
Действительно, встречаются очень умные люди с небольшим мозгом и глупые — с крупным. Часто в этом контексте поминают Анатоля Франса, у которого объем мозга был всего 1017 см3 — нормальный объем для Homo erectus и гораздо ниже среднего для Homo sapiens. Это, однако, вовсе не противоречит тому, что интенсивный отбор на интеллект способствует увеличению мозга. Для такого эффекта вполне достаточно, чтобы увеличение мозга хоть немного повышало вероятность того, что особь окажется умнее. А вероятность, безусловно, повышается. Внимательно рассмотрев таблицы объема мозга великих людей, часто приводимые в качестве опровержения зависимости ума от размера мозга, нетрудно убедиться, что у подавляющего большинства гениев мозг все-таки крупнее среднего. Анатоль Франс и несколько других известных людей с маленьким мозгом на этом фоне выглядят самыми обычными статистическими "выбросами" (outliers), без которых не обходится никакая закономерность в биологии. Так, например, курение вызывает рак легких, невзирая на то, что кто-то курил всю жизнь и дожил до 90, а кто-то не курил и умер от рака легких.
Homo rudolfensis. Восточная Африка, 2,3—млн лет назад.
По-видимому, нестрогость рассматриваемой корреляции во многом объясняется неизбежным элементом стохастики (случайности) в процессе роста мозга у эмбрионов и детенышей. Откуда берется стохастика в индивидуальном развитии — вопрос сложный и явно выходящий за рамки этой книги. Я ограничусь тем, что напомню читателю об одном очевидном факте. Мозг устроен гораздо сложнее (для его описания нужно больше бит информации), чем геном, который с некоторыми оговорками можно рассматривать как "программу" развития организма, в том числе и мозга. В геноме человека лишь 3 х 109 нуклеотидов, каждый из которых содержит два бита информации. Не будем мелочиться: для ровного счета пусть будет 1010 бит. Структура межнейронных связей мозга, от которой, собственно, и зависит его производительность, требует для своего описания как минимум в миллион раз большего носителя: в ней не менее 1016 бит информации (на самом деле, вероятно, на несколько порядков больше, см. главу "Душевная механика", кн. 2). Таким образом, в геноме физически невозможно записать структуру мозга во всех деталях (даже если речь идет о мозге новорожденного). В геноме закодированы лишь общие принципы формирования и роста нейронов. Все остальное является результатом процессов самоорганизации на манер тех, что приводят к образованию снежинок из маленьких и одинаковых молекул воды. Все снежинки сложные и красивые, и все чуть-чуть разные, хотя и сходные в общих чертах. Это пример неизбежной стохастики в процессах самоорганизации. При реализации генетической программы развития некоторый элемент стохастики неизбежен еще и потому, что любые две клетки хоть чуть-чуть, но отличаются друг от друга как по числу молекул ключевых белков, так и по поведению (второе является следствием первого). А если вспомнить о существовании наследственной изменчивости по множеству генов, не влияющих на размер мозга, но влияющих на тонкие детали функционирования нейронов (см. главу "Генетика души", кн. 2), то становится очевидно, что положительная корреляция между размером мозга и уровнем интеллекта никак не может быть абсолютной.
