скачать книгу бесплатно
Однако сколь ни оглядывайся на Бога ли, на социальные ли силы, постепенно формировавшие мозг, к правдоподобным выводам не придешь. Попробуем подойти к вопросу иначе. Рассмотрим психику как один из фрагментов в мозаике эволюционирующей планеты, как еще один пучок форм приспособления. Согласен, это не так уж и лестно, и к тому же не столь очевидно для наивного самонаблюдения.
Однако этот эгоцентризм нас уже подводил: в шестнадцатом столетии большинству европейцев трудно было поверить, что Солнце не вращается вокруг Земли. Представление о человеке как о центре Вселенной впервые было подвергнуто сомнению в 1543 г., когда польский астроном Николай Коперник показал, что планеты не вращаются вокруг Земли, а сама Земля – одна из множества планет, вращающихся вокруг Солнца. Католическая церковь долго считала эту теорию ересью, пока наконец не появились неопровержимые факты в её поддержку: тогда теорию пришлось принять. Однако открытие Коперника не поколебало веры в то, что человек – существо уникальное, созданное для того, чтобы господствовать на Земле.
А потом появился Дарвин, чья теория подводила человека под те закономерности, которыми обусловлена жизнь любого живого существа. У всех организмов, провозгласил он, был общий предок. И добавил, усугубив оскорбление: человек произошел от обезьяны. Викторианский мир пришел в смятение. Согласитесь, по меньшей мере пропасть разделяет представление о себе как о существе, созданном по образу и подобию Божьему, и как о потомке обезьяны. Одна истинно викторианская леди, узнав о теории Дарвина, сказала: «Надеюсь, она неверна; но если верна, надеюсь, о ней не станет известно в широких кругах».
Дарвин стал всеобщим посмешищем, его высмеивали в карикатурах, на него нападали в проповедях, дискуссиях и газетных передовицах. Обозреватель «Лондон Ревью» самодовольно замечал: «Взгляните на образованного англичанина и на австралийского аборигена; в то время как первый всё больше и больше подчиняет себе законы природы, второй оказывается перед их лицом столь же беззащитной жертвой, как и окружающие его твари. Нигде в царстве природы не найти столь колоссального разрыва между представителями одного вида, видим мы его лишь у человека, ибо лишь человек во время Творения волен был выбирать между взлетом и падением».
Теория Дарвина считается спорной и по сей день. В 1925 г. американский учитель биологии Джон Скоупс был уволен из школы в штате Теннесси за то, что в нарушение закона штата преподавал своим ученикам основы теории эволюции. Спор завершился печально известным «обезьяньим процессом». И по сей день в Соединенных Штатах фундаменталистские христианские группировки выступают против преподавания теории эволюции в государственных школах, во всяком случае, если ему не противопоставляется на уроках креационизм – учение о том, что мир создан Богом, как записано в Библии.
До Дарвина cчиталось, что, – человек пуп земли
А эволюция психики? Опять-таки, в ней должна была быть цель и ясность, и хотя довод верующих о Божьем замысле в академических кругах не моден, этот теологический способ мышления не искоренен и по сей день, только нынче верят не в божественный, а просто в благой или хотя бы в рациональный замысел. Но человеческую психику никак не назовешь тщательно спроектированной и упорядоченной: она представляет собой скопление всего того, что эволюционировало до появления человека и что давало ему преимущество в мире, который населяли наши предки.
Конечно, нельзя сказать, что увеличение размеров мозга произошло лишь за последние несколько тысячелетий. Шестьдесят миллионов лет назад, в эоценовую эпоху, когда полуобезьяны (эволюционные предшественники обезьян и человека) жили на деревьях, размер мозга увеличивался постепенно. Возможно, это увеличение было связано с необходимым для навигации в пространстве улучшением зрения (что требовало обработки информации в мозге).
Через 20 миллионов лет, в конце эоцена, мозг полуобезьян вырос на 65 %. У обезьян олигоцена и миоцена – эпох, охватывающих период от 35 до 5 миллионов лет тому назад – мозг еще увеличился, обеспечив цветное зрение и повысив ловкость и проворство, что способствовало жизни на деревьях.
В отличие от большинства млекопитающих, приматы живут в группах. Социальный интеллект – наше давнее наследство. Здесь есть свои недостатки: скажем, внутригрупповая конкуренция за пищу, половых партнеров, места отдыха и так далее. Но есть и преимущества: защита от нападений, совместная забота о молодняке и организованная добыча пищи.
Социальные способности приматов удивительны: приматы признают своих родственников, формируют родственные и дружеские связи; есть у них и кровная вражда, передающаяся от поколения к поколению. Для всего этого жизненно необходим социальный интеллект, характеризующийся, в числе прочего, памятью на социальные взаимодействия. Повседневные события могут в корне изменить отношения, и мозг приматов должен обладать способностью вносить в их структуру соответствующие изменения.
Однако социальное познание не единственная удивительная особенность приматов. Интеллектом они пользуются и с целью обмана. Рассмотрим один пример. Бабуин-подросток (по наблюдениям Эндрю Уайтена и Ричарда У. Бирна из Шотландии) приблизился к взрослой самке, лакомившейся клубневидными стеблями. Подросток испустил крик бедствия, хотя никакой опасности не было. Тотчас же прибежала его мамаша и прогнала огульно обвиненную самку. А юный бабуин доел желанное лакомство.
А иногда на почве обмана разыгрываются нешуточные страсти, достойные мыльной оперы «Династия»: антрополог Ширли Страм наблюдала, как к самцу-бабуину, тащившему свежепойманную антилопу, пристала самка, у которой не на шутку разыгрался аппетит (не подумайте чего, ей просто захотелось перекусить). Понимая, что самец щедростью не отличается, она нежно перебирала его шерсть до тех пор, пока он окончательно не потерял бдительность, после чего ретировалась с пойманной им антилопой.
Жизнь группы связана с преуспеванием, поэтому социальные группы гоминид и первых людей породили ряд серьезных личностных проблем. Главным противником раннего человека были не враждебные силы природы, а он сам. Поэтому естественный отбор, по всей видимости, не мог обойти стороной способность наших предков к изобретению способов обращения с соплеменниками. Ранние этапы развития человечества потребовали выработки беспрецедентных социальных навыков и методов воздействия, что лишь подлило масла в огонь.
Размеры нашего мозга больше размеров мозга любого из млекопитающих в отношении к общей массе тела, но удивительны не столько размеры, сколько отличия в строении мозга. Анатомия нашего мозга в целом сходна с анатомией мозга приматов, за исключением коры – внешнего слоя мозга, который у человека намного более развит и дифференцирован. Эта мозговая структура связана с высшими формами психической деятельности – такими, как научение и планирование.
Человека отделяют от остальных животных несколько особенностей. Я постараюсь представить здесь эти особенности в примерном порядке их появления в эволюции, однако о человеческой эволюции правильнее думать как о параллельном становлении всех этих характеристик, оказывавших влияние друг на друга.
Человеку свойственно прямохождение: он ходит на двух ногах, а не на четырех. Шимпанзе и гориллы время от времени встают, однако перемещаются обычно на всех четырех конечностях. Первым предком современного человека, способным к прямохождению, считается Люси – самка австралопитека, обнаруженная Доном Джохансоном. Хотя вопрос относительно её возраста до конца не разрешен, ученые полагают, что она жила около 3,75 миллиона лет тому назад, то есть за миллион лет до того, как наши предки начали использовать орудия.
Прямохождение дает множество преимуществ: человек – единственное животное, способное забраться на дерево, переплыть реку в милю шириной и пройти за день двести миль[8 - Около 1,6 км и 32 км, соответственно. – Прим. перев.]. Благодаря ходьбе наши предки получили возможность разведывать новые, неисследованные территории, что, в свою очередь, подвергло их новым опасностям.
Находясь близко к поверхности земли, особо много не увидишь, в то время как стоящее животное может заметить приближающегося хищника или, напротив, что-то полезное еще издалека. Вместе с прямохождением начала формироваться более сложная зрительная система. С рук была снята весовая нагрузка, благодаря чему стало возможным использовать орудия. Кроме того, прямохождение привело к существенным изменениям в человеческой сексуальности и в устройстве человеческого общества. И хотя мы не можем быть до конца уверены, похоже, что весь комплекс факторов, завязанных на прямохождение, имел огромное приспособительное значение.
Изменения в строении тазовой кости, обусловленные прямохождением
Освобождение передних конечностей привело к тому, что задние конечности приняли на себя весь вес тела. Исходно человеческая спина не была «создана» для поддержания вертикальной позы (что частично объясняет, почему люди так часто жалуются на боли в спине). Чтобы выдерживать этот дополнительный вес, тазовая кость у человека заметно утолщена по сравнению с обезьянами, вследствие чего родовой канал (отверстие, через которое рождается ребенок) существенно сужен. Это сужение повлекло за собой ограничения на размер головы (и мозга) при рождении и, как следствие, удлинение периода младенчества, когда малыш полностью зависим от взрослого. Человеческому младенцу требуются долгие годы такой зависимости, чтобы повзрослеть. Котята, к примеру, становятся самостоятельными уже через несколько недель после рождения. А попробуйте-ка оставить без присмотра и ухода даже двухлетнего малыша!
Здесь человеку понадобился особый род привязанности, поскольку в ходе столь долгого периода развития мозга младенца одному родителю (обычно матери) непросто обеспечить ему (и себе) пищу, защиту и кров наряду с надлежащим воспитанием на протяжении всего детства. Поэтому удлинение периода детства, необходимое для созревания столь большого мозга, потребовало помощи со стороны других – прежде всего, друзей и родственников. И для взрослых, образовавших пару, половая привязанность стала своего рода гарантией выживания отпрыска.
Когда наши предки перемещались по деревьям, им приходилось выстраивать последовательность действий
Долгий период младенчества и потрясающие приспособительные способности человеческого мозга, в котором при рождении функции миллионов клеток еще не определены, приводят к тому, что мозг формируется под влиянием внешней среды. А поскольку среда у всех нас очень разная, конкретные способности, развивающиеся у каждого, тоже различаются, причем начиная с утробы. Люди живут и на высоте 12 тысяч футов над уровнем моря, и в пещерах, и в горах, и в пустыне, и в небоскребах, и в пастушьих хижинах, и в биваках. Похоже, что у человека попросту нет своей экологической ниши.
Как только наши предки начали ходить на двух ногах, передние конечности превратились в руки. Ловкость их повысилась, благодаря чему стали возможны точные движения, необходимые для создания и использования специализированных орудий. Предки человека начали изготавливать орудия уже 3 миллиона лет назад. А специализированные орудия, предназначенные для рубки, копания, охоты, готовки, мытья, а также для снятия и разделки шкур, привели к разделению труда у тех, кто их использовал.
И хотя мы больше не живем на деревьях, формы приспособления, выработанные некогда нашими предками для жизни в лесу, до сих пор при нас. Перемещение по деревьям представляет собой последовательность действий и требует способности скоординировать ряд движений. Основой «нервной грамматики» этих хитроумных древесных перемещений наших предков-приматов стали те зоны мозга, которые впоследствии у первых людей увеличились в размерах, а еще позднее были «рекрутированы» для обеспечения языковых процессов.
Одним из признаков повышения ловкости рук наших предков стали изменения в создававшихся ими орудиях. Так, для изготовления орудий, которыми пользовались около миллиона лет тому назад Homo Erectus, требовалось нанести около 35 ударов. А ножи кроманьонцев, созданные около 20 тысяч лет назад, отличаются намного более тонкой обработкой, предполагавшей нанесение по меньшей мере 250 отдельных ударов.
И хотя мозг австралопитека объемом около 400 кубических сантиметров был продуктом сотен миллионов лет эволюции, для троекратного увеличения его размеров и появления абстрактного мышления, этой стартовой площадки для дальнейшей адаптации, потребовалось лишь несколько миллионов лет. Нет другого органа, который эволюционировал бы столь же быстро. Он стал основным средством нашего приспособления к разным географическим зонам и климатическим поясам, когда на заре существования человечества мы мигрировали из своей родной Африки.
Увеличение коры головного мозга дало нашим предкам огромные преимущества в плане приспособления, начиная от управления тонкой моторикой и заканчивая развитием речи и, наконец, письменного языка. Эта беспрецедентная последовательность заставила многих ученых искать «перводвигатель» эволюции человека: почему столь разительное увеличение размеров мозга произошло прежде, чем понадобилось? Может быть, оно понадобилось для чего-то, о чем мы не знаем? Какие только объяснения не выдвигали: развитие зрительной системы, использование орудий, появление бросательных движений, живопись, социальная организация, нагота и беззащитность, изобретение одежды, бег, ходьба, преследование добычи, метание орудий, работа, уклонение от работы, возможно, юмор – и многое-многое другое. Но я почти уверен, что одного-единственного «перводвигателя» тут не было, а был случайный набор множества факторов, каждый из которых внес в эволюцию свой вклад.
Возрастание сложности изготавливаемых орудий. Здесь проиллюстрировано усложнение каменных орудий древних людей и процесса их создания. Треугольниками обозначены отдельные удары, наносившиеся при изготовлении орудия, а кластеры треугольников соответствуют различным операциям в процессе производства орудия
В человеческой психике больше всего изумляет вот что. При переходе от одного биологического вида к другому мы, как правило, наблюдаем плавную преемственность. Если же обратиться к нашей родословной, то у шимпанзе и гориллы много общего, и оба сходны с гиббоном. Их называют человекообразными обезьянами, или антропоидами, однако между ними и обычными обезьянами нет пропасти: и те, и другие одинаково раскачиваются на ветвях деревьев, хватаясь за них передними лапами.
А потом появились мы.
На первый взгляд, мы не то чтобы сильно от них отличаемся. Анализ белков крови указывает, что генетические различия между нами не превышают нескольких процентов. Своим внешним обликом мы в целом сходны с антропоидами, примерно так же питаемся, дышим, спим, перевариваем пищу и видим, но наши умственные способности попросту не сопоставимы. Мы живем совсем в другом мире – а шимпанзе в том, где жили наши далекие предки, добившиеся весьма немногого.
Сам по себе неодолимый разрыв между нами и шимпанзе ни у кого не вызывает сомнений. Удивительно другое: как нам удалось в эволюции психики настолько оторваться от наших предшественников? Почему человек не стал просто еще одним животным, чуть более приспособленным, чем шимпанзе, чуть более организованным, в том числе в социальном плане, чуть более мобильным и способным планировать свои действия? Почему мы настолько обогнали наших «соседей»? Чем подталкивалось развитие наших предков? Управлялось ли оно изнутри или снаружи, а может, его стимулировало общество? Кроме того, нам нужно принять во внимание, когда всё это происходило – во времена Homo Erectus, что-то вроде миллиона лет назад, два миллиона лет спустя после возникновения прямохождения и задолго до появления упорядоченного языка.
Мне кажется, что это крайне маловероятное и необъяснимое увеличение объема черепа прежде всего и породило мифы о Творении: что боги (подробности различаются) создали нас по своему образу и подобию, из воды и из глины. Или что мы пришельцы из космоса. Я не думаю, что эти объяснения порождены лишь нашей способностью к сочинительству: нет, они представляют собой общечеловеческую острую реакцию на кажущуюся невозможность появления человеческой психики.
Какие силы завели нашу психику столь далеко в развитии? Зачастую мы либо уходим от этого вопроса, либо принимаем сценарий по типу «Космической одиссеи 2001 года»: якобы нас оплодотворили пришельцы из космоса, которые и наделили человека высшим разумом. Я не специалист по космическим пришельцам и по всем этим загадочным бробдиньягским картинам на поверхности земли, видимым только с высоты птичьего полета, так что не берусь утверждать раз и навсегда, что внеземные цивилизации не вмешивались в нашу эволюцию. Кто их знает. Но их обсуждение выходит за рамки моей компетентности.
Когда я рос (и занимался изучением науки в конце 1950-х – начале 1960-х), основным стимулом к развитию мозга считалось создание каменных орудий. Однако развитие производства орудий замедлилось в длившуюся около миллиона лет эпоху Homo Erectus, когда развитие мозга носило буквально взрывообразный характер. А кроме того, вскоре обнаружилось, что шимпанзе тоже активно используют орудия, что сделало «орудийный» сценарий маловероятным.
Нельзя не упомянуть и очаровательный сценарий, остроумно названный по имени Оуэна Лавджоя[9 - Лавджой Оуэн – американский антрополог, теоретик прямохождения, один из тех, кто вместе с Д. Джохансоном обнаружил первого австралопитека – Люси. Его фамилия переводится с английского как «Любовь и радость». – Прим. перев.]: согласно этому сценарию, прямохождение и удлинение периода детства привели к развитию привязанности, вслед за которой появились любовь и счастье. Благодаря этому особи мужского пола смогли охотиться и рыскать в поисках съестного вдали от дома, а потом приносить пищу домой женщине, что позволило ей заботиться о ребенке в течение более долгого периода созревания. Но как бы ни был привлекателен этот сценарий, данных о том, что наши предки уже в то время делились пищей, нет. Более того, десятилетие беспомощности, столь знакомое любому родителю и столь необходимое для того, чтобы большой мозг успел получить достаточное развитие во взаимодействии с внешним миром, тоже, судя по всему, представляет собой более позднее наше приобретение. Холли Смит из Мичиганского университета, проанализировав ход разрушения зубов, установила, что позднее созревание стало характерно для человека миллионы лет спустя.
Разнообразных сценариев более чем достаточно. Конечно, ключевым фактором в большинстве из них стало прямохождение, поскольку оно развязало нашим предкам руки, что способствовало охоте и последующему увеличению мозга. Охота, в свою очередь, требует отбора по способности к взаимодействию и общению с соплеменниками и ведет к существенному увеличению потребления мяса (главного источника белков).
Некоторые, в том числе Мэри Лики, полагают, что прямохождение понадобилось человеку прежде всего для того, чтобы совершать набеги на большие стада дичи во время её сезонных миграций и собирать падаль. Ничем не занятые передние конечности могли бы понадобиться для того, чтобы носить с собой молодняк, поджидая естественных несчастных случаев с изобилующей вокруг дичью. Однако исследование ископаемых зубов показывает, что едва ли австралопитеки и их ближайшие потомки ели больше мяса, чем современный шимпанзе.
А не так давно ученые вплотную обратились к исследованию роли нейрофизиологических механизмов бросания в развитии мозга. Способность выполнять быстрые и точные броски должна была иметь огромное значение для ранних охотников, сделавших ставку на богатую протеинами мясную диету, а не на сезонную растительную пищу.
Вывод о том, что ранние люди были способны к бросанию, можно сделать на основе анализа их орудий. У каменных топоров ашельской эпохи, датирующихся полутора миллионами лет назад и регулярно обнаруживаемых на стоянках Homo erectus, нет рукояток, зато они заострены со всех сторон, то есть приспособлены скорее для метания, а не для рубки. Они плоские, что повышает их аэродинамические свойства, и хорошо ложатся в ладонь. Если подбрасывать их вверх над головой, они годятся для охоты на птиц, а благодаря форме слезы при определенном способе броска отлично закручиваются в полете. И надо сказать, что занятие это весьма старо: еще два миллиона лет назад древнейшие люди возили с собой обработанные камни, чтобы использовать их в качестве первых орудий.
Не исключено, что нейрофизиологическими основами бросания и метания мы обязаны не мужчинам, а женщинам. Даже если первая значимая попытка целенаправленно бросить объект была совершена кем-то из гоминид или ранним человеком, у исходной способности совершить такой бросок – более глубокие корни. Эволюционные основы бросания – скорее всего, быстрая последовательность мышечных движений, стоящая за способностью шимпанзе колоть орехи.
А более 92 % шимпанзе, ловко наносящих колющие удары, – самки. Именно самкам лучше даются такие удары – а следовательно, они лучше колют орехи. Самки не наносят себе при этом телесных повреждений, что случается с самцами, и справляются с более крепкими орехами. Ранние гоминиды, по всей видимости, обрабатывали свои первые орудия так же, как кололи орехи. И хотя за развитие нейрофизиологических механизмов этого навыка ответственны самцы, основы его были заложены, скорее всего, самками.
Кроме того, самки шимпанзе посвящают больше времени, чем самцы, ловле термитов, за которыми охотятся с помощью очищенной от листьев палочки, погружаемой в термитник. Хотя подготовкой таких палочек самки и самцы занимаются поровну, самки чаще используют эти «орудия».
Освоение бросания камней стало результатом неврологических изменений в мозге, а скорее всего, подлило масла в огонь естественного отбора. Чтобы за отведенное время кинуть камень в два раза дальше, нужно принять соответствующее решение примерно в восемь раз быстрее. Чем больше нейронов задействовано в обеспечении движения, тем быстрее и планомернее оно выполняется. Повышение точности бросков требовало всё большей и большей синхронизации нервных клеток. Поэтому отбор вёл к формированию мозга, способного к параллельной обработке информации, благодаря которой улучшается временная синхронизация и увеличивается количество нейронов в важных структурах.
Это типичный сценарий. Он хорошо разработан, и в нем, конечно же, есть свой смысл. В том, что развитие бросания повлияло на мозг, я не сомневаюсь. Но сценарии, основанные только на одном виде поведения, в реконструкции стремительного увеличения размеров мозга имеют свои ограничения.
С тех пор, когда происходили описанные здесь события, минуло столько лет, что все эти рассказы начинают меня порой смущать. Конечно, доводы в отношении бросания камней как движущей силы эволюции человека весьма убедительны, однако не сомневаюсь, что не менее веские доводы я мог бы при желании привести и в отношении, скажем, выпасания коней. Судите сами. Выпасание коней могло бы появиться лишь вследствие, во-первых, их одомашнивания, а во-вторых, разделения труда, что предполагает отбор на основе способности не только к отлову животных с воздержанием от их немедленного поедания, несмотря на пригодность в пищу, но и к взаимодействию с соплеменниками, и всё это в совокупности не могло не потребовать увеличения размеров мозга…
И хотя сейчас мы знаем больше, чем десять лет назад, и центральным событием несомненно стал тот момент, когда наш предок поднялся на две ноги, боюсь, что эти сценарии похожи на мифы о творении, сложившиеся в религии палеонтологов. Вот моя собственная фантазия на тему о том, как комиссия, состоящая отнюдь не из божественных творцов, но из средних конструкторов-бюрократов, пытается найти для человечества идеальный облик, решая, можно ли взять в качестве основы обезьяну или следует предложить принципиально новую модель:
(фрагмент папируса, найденного мною в Лос-Альтосе, штат Калифорния)
… если не весьма правдоподобная, катастрофа. Сокращение издержек на данный момент может показаться просто фантастическим, более чем в пятьсот буйволов, но уверяю вас, это только иллюзия.
За несколько сотен тысяч лет эти издержки многократно окупятся. Помните, джентльмены, мы отправляем неоконченный проект, даже не проведя испытаний. Он пока неразвит во многих отношениях, однако может носить пищу в передних конечностях и делиться ею с потомством, хотя бы [неразборчиво].
Один из возможных вариантов конструкции человеческого тела
Нам не предусмотреть всего в отношении этого нового животного, ибо если оно окажется способно создавать для себя среду и приспосабливаться, то у него может оказаться и способность образовывать новые группы и вносить собственные изменения в свои жизненные условия. Я должен вас предупредить: мы можем потерять контроль над этим новым гибридом обезьяны. Новая модель, как отметил Гюртиль, обойдется дороже (если конечностей будет шесть, потребуются новые опорные раскосы), а кроме того, необходима будет существенная внутренняя перепланировка и доработка, в то время как денег на новый проект недостаточно. Мы все понимаем, что бюджетные средства, потраченные на динозавров, были потрачены не впустую, однако окупятся не скоро, поскольку мы уже тогда превысили предусмотренные сметой расходы. Однако мы не сомневаемся, что сопоставимые затраты на новое животное себя оправдают.
Вместе с тем, эти новые технические разработки позволят снять целый ряд потенциальных проблем, которыми чревата дешевая переделка орангутанга. Если срок жизни новой модели составит более двадцати четырех лет, то нагрузка на сердце, связанная с необходимостью качать кровь вверх, будет приводить к сердечной недостаточности. Позволю себе напомнить вам, что хотя эта модель недорога, подъем передних конечностей над задними, планируемый у «двуногих», – весьма и весьма радикальное решение: никто еще не решался расположить мозг, да еще и столь огромный, так высоко над сердцем – это просто опасно!
Если эта так называемая «передвижная прямоходящая обезьяна» (ППО) будет способна создавать для себя новую среду обитания, то мозг с его старым строением не сможет к ней адаптироваться – животное запутается и тогда…
Второй фрагмент, судя по всему, был озаглавлен «Новая модель: ЧПМ-6», но, конечно, абсолютной уверенности здесь быть не может. Часть текста неразборчива, однако, судя по всему, речь здесь вновь шла о недостатках «двуногой дешевки», хотя едва ли этот перевод точен.
Новая, исправленный проект – четырехногая праворукая модель с шестью конечностями (ЧПМ-6), со всей очевидностью позволит избежать проблем в долгосрочной перспективе, хотя следует признать, что на данный момент ППО обойдется нам дешевле. Одна лишь метаболическая экономия благодаря расположению мозга рядом с печенью и, следовательно, недалеко от сердца позволит уже за несколько миллионов лет окупить затраты на разработку.
Несомненно, радикальная «поставленная на попа» модель проектной группы «Двуножка» страдает серьезными недостатками. Вдобавок к упомянутым нами проблемам с сердцем и легкими, этой старой модели не избежать и проблем с весом костей в нижней части тела, а также с интеллектом и приспособительными возможностями. Конечно, в условиях нехватки бюджетных средств и недавнего сокращения финансирования эта модель имеет свои преимущества, но в долгосрочной перспективе затраты на неё могут оказаться намного выше.
В полностью пересмотренной модели, несмотря на потребность в новых деталях, дополнительное пространство для органов, появляющееся благодаря размещению четырех нижних конечностей внизу туловища, закладывает основы для важного цикла разработки: уменьшение нагрузки на ноги и скелет позволит сделать кости тоньше и за счет этого уменьшить вес модели, а также отвести больше места для мозга и внутренних органов, которые будут разрабатываться в комплекте…
Понятное дело, это не настоящий документ, однако он подчеркивает, что человек отнюдь не претерпел полной перепланировки и не может считаться рационально разработанной моделью. Эволюция формировала нас посредством приспособления на основе предшествовавших нам видов животных. Моментальные суждения и эмоции появились до того, как появились мы. Отдельные, отличные друг от друга формы приспособления, конечно же, способствовали процветанию животных, обитающих в неизменной среде, что характерно для большинства животных на земле – но не для человека.
Жар в черепной коробке
Как-то летом мы с женой отправились в небольшое путешествие: нам хотелось взглянуть на пещеры, в которых жили индейцы племени модок. Пещеры эти находятся на северо-востоке Калифорнии, виды которой странным образом напоминают пейзаж юго-запада США. И, в точности как на юго-западе нашей страны, там стояла жара. Местность и пещеры произвели на меня большое впечатление, однако из этой поездки я вынес и новое понимание того, каково мозгу приходится в голове.
Выбравшись из прохладных подземных пещер, замечаешь, как невыносимо жарко прямо над поверхностью земли. Когда поднимаешься на ноги, приходит спасительная прохлада. И чем выше, тем прохладнее. Кто бы сомневался, на высоте шесть футов[10 - Около 180 см, т. е. высота человеческого роста. — Прим. перев.] над землей прохладнее, чем на уровне земли! И лишь двуногое существо имеет возможность выпрямиться в полный рост, чтобы не перегреваться.
Однако там, на солнце, почти что в саванном климате, всё равно жарко. Поэтому для той поездки я заказал устройство, про которое писали, что оно охлаждает жарким летом. Это кепка с солнечной батареей на макушке, обдувающая лоб ветерком и тем самым охлаждающая голову. И ведь номер действительно прошел! Вентиляция головы помогает лучше, чем вентиляция любой другой части тела. Я даже мог думать! Мышцы, осуществляющие работу и выделяющие тепло, расположены отнюдь не на голове. Однако потеет голова очень сильно. Спортсмены-бегуны даже носят на лбу специальную повязку, чтобы пот не затекал в глаза. Мы устроены так, чтобы иметь возможность охлаждать голову. Кстати сказать, у человека на лбу в три-четыре раза больше потовых желез на единицу площади, чем где бы то ни было на теле.
Эволюция повысила эффективность охлаждения организма наших предков. Кожа их стала безволосой, чтобы они могли беспрепятственно потеть. Волосы на теле ограничивают обтекающий кожу воздушный поток, и охлаждать тело посредством потения при этом невозможно. Даже такой орган, как ухо, используется, чтобы отводить тепло от головы, в особенности у слонов.
Почему так важно охлаждать голову? Потому, что кора головного мозга постоянно находится под угрозой перегрева, причем значительно в большей степени, чем внутренние структуры мозга. Эти глубинные структуры на самом деле нагреваются сильнее, чем кора. И разумно было бы допустить, что для нас очень важно держать голову в холоде. Новые важные исследования, начиная от работ по эволюции кровотока и заканчивая недавно проведенным анализом систем охлаждения организма, связанных с прямохождением, указывают, что потребность в отведении тепла, излучаемого мозгом, могла оказаться одним из ведущих факторов увеличения его размеров.
Один из первых бегунов?
Резкий скачок в увеличении размеров мозга должен был привести к образованию новой мозговой ткани, которая впоследствии могла взять на себя новые функции. Вспомнив Блеза Паскаля, писавшего, что Le coeur a ses raisons, que la raison ne connait point (“У сердца есть свои основания, которых разум не знает”), не могу не отметить, что мозг увеличивался исходя из своих собственных оснований, а не для поиска оснований.
Можно ли считать человеческую психику продуктом случайности?
Возможно, читателю покажется циничным мой отказ рассматривать интеллект как основополагающую цель эволюции, однако в лучшем случае интеллект был побочным продуктом какой-либо другой формы приспособления. Поскольку ранний человек вполне справлялся со своей охотничьей жизнью, обходясь без такого большого мозга, едва ли это увеличение анатомической сложности можно списать на какую-либо из форм культурного приспособления. Зачем громоздить мозг большего размера, чем был бы нужен для выживания? Основной вопрос заключается в том, какая из форм приспособления могла привести к увеличению размеров мозга, и что она сейчас может нам сказать о нашей психике?
Наш мозг в четыре раза превосходит по своим размерам мозг наших ближайших «соседей», а наши способности для них просто недосягаемы. Вполне естественно, что мы рассматриваем самих себя как нечто особенное. И кое в чем нас действительно можно назвать особенными. Мы живем повсюду и, судя по всему, пре-адаптированы к любому уголку земного шара и к обществам, которых никогда не было. Иными словами, наш мозг невероятно избыточен, не так ли?
И, конечно же, все факторы, упомянутые в разных гипотезах – прямохождение, язык и многое другое – внесли свой вклад в произошедшие с мозгом изменения. Но ни один из них, несмотря на всю их важность, не объясняет разрыва между нами и человекообразными обезьянами. Возможно, одним из основных стимулов стали здесь не социокультурные факторы, но физиологические ограничения, испытываемые мозгом, заключенным в черепной коробке.
В 1989 и 1990 гг. появился ряд статей, где обсуждалась неожиданная гипотеза, согласно которой стимулом к увеличению размеров мозга стали сугубо технические и «упаковочные» соображения. А дальше это увеличение, наряду с другими событиями, повлекло за собой новые изменения. И хотя, опять же, всё это весьма умозрительно, мне кажется, что такое увеличение размеров коры должно было определяться факторами отнюдь не социального характера, поскольку мозг резко вырос до появления у нас особенностей, которые мы считаем специфически человеческими.
У человека над (горячей) поверхностью земли приподнята бульшая часть массы тела по сравнению с шимпанзе (адаптировано из работы Питера Уилера)
Голова греется, и необходимость охлаждения может навести нас на догадку. Поскольку мозг нуждается в защите от перегрева, то его охлаждение должно быть весьма значительно. Наш мозг, равно как и близлежащие структуры, в ходе эволюции приспосабливался к отведению тепла.
Чудодейственная сеть, клетки коры и мозговой «радиатор»
Мозг особенно чувствителен к перегреву. Тепловой удар может причинить мозгу вред очень быстро. А когда наши давние предки освоили ходьбу и начали перемещаться на большие расстояния, мозг стал выделять ещё больше тепла.
У других животных есть специальные механизмы, посредством которых сердце избавляется от избыточного тепла. Обратите внимание, как в жаркий день ваша собака спасается от жары, часто дыша. Через открытую пасть прохладный воздух попадает в кровь благодаря специально организованной системе кровообращения. Большинство хищников в достаточной степени охлаждают мозг во время движения благодаря целому артериальному лабиринту, называемому rete mirabile – «волшебной сетью». Эта сеть проходит через морду, и когда животное открывает пасть и часто дышит, циркуляция воздуха способствует охлаждению крови.
Текущая по этой сети артериальная кровь охлаждается (благодаря испарению влаги со слизистой оболочки на стенках носовой полости) и только затем достигает мозга. Благодаря этому у таких животных охлаждение мозга происходит, даже когда они находятся под открытым солнцем. В отличие от наших домашних питомцев и от хищников саванны, мы лишены этой волшебной сети. Человек особенно чувствителен к высоким температурам, поскольку повышения температуры мозга лишь на 1—2 градуса Цельсия вполне достаточно, чтобы нарушить его работу, а тепловой удар может произойти при повышении температуры всего на 4 градуса.
Когда леса в Восточной Африке поредели, наши предки «внезапно» (в масштабах эволюционного времени, разумеется) обнаружили, что тенистых мест стало меньше, а температура выше. А поскольку им надо было покрывать большие расстояния, недостаток тени пришлось компенсировать новыми способами охлаждения организма. Необходимость выживать в более теплом климате привела к некоторым важным изменениям в строении тела, впоследствии повлекшим за собой быстрый рост мозга. Первой из форм приспособления к повышенной температурной нагрузке стало прямохождение.
Радиатор в морде (адаптировано из работы Питера Уилера)
К неожиданным выводам об истоках человеческой психики можно прийти, если рассмотреть расположение мозга в голове с инженерно-строительной точки зрения. Благодаря прямохождению солнце нагревает меньшую поверхность тела. В полдень тело двуногого животного поглощает на 60 % меньше тепла, чем тело четвероногого. А в густой субтропической растительности высотой не меньше полуметра двуногие избавляются от лишнего тепла на треть быстрее, чем четвероногие. Скачок в увеличении размеров мозга был во многом связан с насущной потребностью выпрямиться в полный рост и получить возможность охлаждения.
В африканской саванне, чтобы раздобыть себе пропитание, надежнее было охотиться, чем полагаться на растительность, которая не отличается богатством, подвержена сезонным изменениям и дает меньше энергии, чем мясо. Первобытная охота была соревнованием в выносливости, причем не то чтобы совсем ожесточенным. Став подвижнее, наши предки обрели способность держаться дольше жертвы и брать её измором. Это означало, что они бегали и бегали, гоняясь за антилопой и ожидая, пока та упадет на землю от перегрева. Преследуя дичь и затравливая её долгими часами под палящим солнцем, одинокие охотники (групповая охота появилась позднее) иногда перегревались так, что гибель отдельных клеток мозга была неизбежна.
Судя по всему, наших предков заставила встать на задние конечности изнуряющая жара – лишь так можно было одновременно избежать её по максимуму и избавиться от лишнего тепла. Эта потребность в охлаждении легко могла повлечь за собой рост мозга, поскольку ранние формы приспособления к прямохождению были достаточны только в известной мере. Когда мы поднялись на две ноги, артериальное давление в голове, разумеется, снизилось, как это бывает, когда вы направляете строго вверх поливальный шланг. В нашем случае это ведет к тому, что голова нагревается сильнее, а приток крови к ней оказывается меньше. А поскольку температура в разных мозговых структурах варьируется, то клетки разрушаются хаотично. Тогда одним из способов поддержания работы мозга должно было стать увеличение общего числа нейронов.
Однако еще не менее миллиона лет после того, как появилось прямохождение, никакого резкого увеличения размеров мозга не происходило. Чего же мозг ждал? Важным физическим пусковым механизмом могли оказаться изменения в кровообращении, вызванные прямохождением. Удаление головы от сердца потребовало усиления кровотока. Сила тяжести, под действием которой менялось расположение сосудов, ведущих к голове, могла модифицировать и кровеносную систему как таковую. Скажем, у жирафа на шее есть некоторое количество дополнительных клапанов, облегчающих кровоток. Однако у предков человека внутричерепной кровоток изменился, устремляясь к шейному сплетению (?vertical plexus = cervical plexus?) вместо яремной вены. Если рассмотреть весь ряд наших предков, то можно заметить кардинальное изменение в распределении крови по мозгу. У наших предков сформировалась широкая сеть эмиссарных вен, ведущих в мозг и из мозга. Размер мозга увеличивался у всех наших предков наряду с расширением этой сети, однако не увеличивался у австралопитеков, у которых столь широкой сети сосудов не было. Усиление кровотока предшествовало и, возможно, обусловило увеличение размеров мозга и изменение распределения в нем нервных клеток.
Наверху прохладнее (адаптировано из работы Питера Уилера)
Стоя тоже прохладнее (адаптировано из работы Питера Уилера)
Недавние открытия в области анатомии и физиологии мозга указывают на произошедшие в ходе эволюции человека специфические изменения, представляющие собой чисто биомеханические формы приспособления, которые, однако же, в результате подтолкнули развитие мозга. Антрополог Дин Фолк отмечает, что одной из важнейших форм приспособления, приведших к увеличению размеров мозга у человека, стал специфический механизм охлаждения мозга на основе эмиссарных вен, которые мы упоминали выше. Эти вены сформировались в эволюции до того, как два миллиона лет назад произошел резкий скачок в размерах мозга, и были характерны для австралопитеков, от которых произошли и мы.
В мозге кровь нагревается, и если с системой кровообращения всё в порядке, эмиссарные вены уносят из него подогретую кровь к поверхности головы, где она охлаждается. Но когда мозг перегревается, включается «радиатор»: кровь в этих сосудах начинает течь в обратном направлении. При повышении нагрузки кровь устремляется от кожи в полость черепа. Поэтому в условиях перегрева из-за повышения нагрузки эти вены несут в черепную коробку уже охлажденную кровь, чтобы обезопасить кору. Именно благодаря этому, по мнению Фолка, кора выдерживает столь существенные подъемы внутренней температуры мозга.
Гипотеза перегрева может подсказать нам, почему прямохождение предшествовало резкому увеличению размеров мозга. По всей видимости, «радиатор» снял ограничения на размер мозга и привел к его потрясающему увеличению в ходе эволюции от Homo erectus к Homo Sapiens.
Еще одну догадку высказал польский антрополог Конрад Фиалковский: быстрый рост человеческого мозга был прежде всего связан с защитой клеток мозга от перегрева. Изменения кровотока позволили мозгу беспрепятственно расти, увеличивая тем самым надежность и степень защищенности за счет увеличения количества клеток. Результатом стала параллельная организация человеческого мозга, которую связывают с нашей способностью к многоплановому мышлению.
Две ранних формы организации мозгового кровотока и нынешняя сеть охлаждения
Таким образом, когда человек встал на две ноги и начал перемещаться бегом, отбор двинулся в направлении усиления кровотока и увеличения размеров коры, чтобы защитить мозг от перегрева и способствовать его охлаждению. Всё это в совокупности способствовало развитию животного, способного выносить жару, долгий бег и другие крайности. Большая теплоотводящая кора впоследствии была рекрутирована под другие задачи. Нервные клетки мозга, исходно не имеющие специализации в обработке информации, сумели приспособиться к изменившимся обстоятельствам. И теперь в этом мозге заключены тысячи форм разума.
Этот разнообразный и избыточный мозг
Кора поражает своей однородностью: любой произвольно взятый небольшой её участок мало отличается от любого другого небольшого участка. И в целом мозг человека похож на мозг любого другого животного. И в мозге мыши, и в мозге женщины кора состоит из одних и тех же клеток и нейронных сетей. Увеличение числа нейронов в мозге обусловлено изменением его размеров, а не плотности: у человека всего в 1,25 раза больше нейронов на кубический сантиметр мозговой ткани, чем у шимпанзе. В квадратном миллиметре поверхности коры около 146 000 нервных клеток. Площадь коры – около 2200 квадратных сантиметров, и всего в ней около 30 миллиардов нейронов (больше, чем думали еще недавно). А площадь коры головного мозга шимпанзе и гориллы – 500 квадратных сантиметров и около 6 миллиардов нейронов.
Объем человеческого мозга настолько больше (примерно в четыре раза) прежде всего в связи с тем, как распределены в мозге нейроны. Часть этого объема уходит на взаимосвязи между нейронами. Благодаря огромному количеству таких взаимосвязей повышается функциональная надежность мозга: если одна из сетей нейронов выходит из строя, её функции может взять на себя другая.
Однако избыток поддерживающих клеток (глии) влечет за собой и еще кое-какие последствия, которых часто не замечают. Точно так же, как центральные части механизма, обмотанные изоляционным материалом, нейроны, окруженные глией и другими клетками, могут сформировать большее количество взаимосвязей. Увеличение размера и возрастание сложности человеческого мозга обусловлены количеством поддерживающих клеток. Глия питает нейроны и, заполняя пространство между ними, дает возможность увеличить число нейронных взаимосвязей.
Рассмотрим, как изменялся мозг в ходе эволюции: изоляция нейронов друг от друга постепенно повышалась, усиливая тем самым и защиту от теплообразования. Дополнительные клетки, окружающие каждый из нейронов, обеспечивали дополнительное изоляционное пространство, благодаря которому в мозге человека намного больше взаимосвязей между нейронами, чем в мозге шимпанзе. И трудно поверить, что здесь работают общепринятые объяснения: усложнение социальной среды, совместное бытообустройство и т. п. Хотя все они, как говорится, подлили масла в огонь.
Давно установленный факт, что для человеческого мозга характерен избыток структурных элементов, подтверждает предположение о том, что если человеку предстоит терять нервные клетки, из последних сил бегая по жаре, то лучше подстраховаться и иметь их про запас. Не такое уж это необычное дело. Например, избыточность в высшей степени характерна для нашей ДНК. Каждая из клеток тела (во всяком случае, при рождении) содержит всю необходимую информацию, позволяющую воссоздать все остальные клетки тела.
