Брюс Гуд - Мозг прирученный: Что делает нас людьми?

Можно спорить о конкретных подробностях и датах этой краткой истории эволюции, но с точки зрения науки происхождение видов путем естественного отбора — единственное возможное объяснение разнообразия и сложности жизни на Земле. Нравится нам это или нет, но мы связаны родственными узами со всеми остальными формами жизни — включая и обладателей мозга, и безмозглых. Однако человеческий мозг позволяет нам, как никакому другому животному на планете, обходить законы естественного отбора путем изменения окружающей среды. Эта манипуляция — продукт в основном одомашнивания человека как вида.

Если подумать о том, что человек способен выжить во враждебных условиях открытого космоса, где присутствует смертельное излучение, но нет атмосферы, становится ясно, что мы обладаем значительным адаптивным потенциалом. Когда наши далекие предки-гоминиды только появились на планете (4–5 млн лет назад), в окружающей среде происходили стремительные перемены, поэтому для того, чтобы справиться со сложными ситуациями, требовалась немалая гибкость мозга. Наш мозг способен находить решения, позволяющие преодолеть физические ограничения наших тел; мы научились жить под водой, летать по небу, выходить в открытый космос и даже прыгать по поверхности другой планеты, не имеющей пригодной для жизни атмосферы. Однако вычислительная мощность, необходимая для решения сложных задач, дорого нам обходится.

Мозг современного взрослого человека составляет всего лишь 1/ 50от полной массы тела, но потребляет до 1/ 5всей его энергии. Эксплуатационные затраты на мозг в пересчете на единицу массы в восемь-десять раз выше, чем затраты на мышцы; и примерно 3/ 4всей этой энергии тратится на работу специализированных клеток мозга, которые обеспечивают связи в сложнейших сетях, генерируя наши мысли и определяя поведение. Речь идет о нейронах, которые мы опишем подробнее в следующей главе. Отдельный нейрон, посылающий сигнал, потребляет столько же энергии, сколько «съедает» клетка икроножной мышцы бегуна во время марафона. Конечно, в целом во время бега мы потребляем больше энергии, но мы же не можем бегать непрерывно — а мозг не выключается никогда. Причем, несмотря на метаболическую жадность мозга, он все равно превосходит любой персональный компьютер как по сложности доступных вычислений, так и по их эффективности. Может, мы и построили вычислительную машину, способную обыграть любого чемпиона по шахматам, но нам пока далеко до разработки компьютера, который способен был бы распознать и выбрать любую из шахматных фигурок с такой же легкостью, с какой это делает обычный трехлетний ребенок. В некоторых умениях, которые представляются нам естественными, задействованы обманчиво сложные вычисления и механизмы, устройство которых на данный момент ставит наших инженеров в тупик.

Каждый вид животных на планете вырастил себе эффективно использующий энергию мозг, пригодный для решения задач в той конкретной нише окружающей среды, которую занимает данное животное. Мы, люди, развили у себя особенно крупный (по отношению к размерам нашего тела) мозг, но у нас далеко не самый крупный мозг на планете. За этим лучше обратиться к слонам. Собственно, у нас даже не самое большое отношение размеров мозга к размерам тела. У рыбы-слона (и вправду похожей на морского слоника) это отношение много больше, чем у человека. Тем не менее, несмотря на недавнее уменьшение в размерах, человеческий мозг по-прежнему в пять-семь раз крупнее, чем можно было бы ожидать для млекопитающего наших габаритов. Но почему у человека такой большой мозг? В конце концов, он не только метаболически дорог в эксплуатации, но и представляет собой значительный риск для здоровья женщины. Достаточно прогуляться по любому викторианскому кладбищу и посмотреть на количество матерей, умерших при родах в результате кровотечения или инфекции, чтобы понять, что деторождение может быть весьма опасным делом. У младенца с большим мозгом и голова большая, потому родить его сложнее. Надо сказать, что эта проблема приобрела особенно острый характер в ходе эволюции нашего вида в тот момент, когда мы начали передвигаться на двух ногах. Когда мы перешли к прямохождению и стали высоко держать головы, опасность деторождения увеличилась, но, как ни странно, эта самая опасность, возможно, привела к значительным изменениям в нашем отношении друг к другу: мы стали намного заботливее. Не исключено, что она внесла свою лепту в начало одомашнивания человека как вида.

Детеныши большинства млекопитающих встают на ноги и начинают бегать вскоре после рождения, но человеческие дети требуют постоянной заботы и внимания взрослых в течение по крайней мере пары первых лет. Мозг новорожденного тоже еще должен значительно вырасти. При рождении наш мозг вдвое больше, чем мозг шимпанзе, если учесть габариты матери, но при этом размер мозга по-прежнему составляет всего 25–30 % от размеров мозга взрослого человека; большая часть этой разницы компенсируется в течение первого года жизни. Большой растущий мозг и незрелость новорожденного дали некоторым антропологам основание утверждать, что человек рождается слишком рано. По оценкам, вместо стандартных девяти месяцев человеческий зародыш должен был бы провести в утробе матери от восемнадцати до двадцати одного месяца, чтобы родиться на той же стадии зрелости мозга и поведения, что новорожденный шимпанзе. Почему человек покидает чрево так рано?

Мы не можем изучить мозг наших древних предков непосредственно, поскольку мягкие ткани мозга в земле быстро разрушаются; с другой стороны, кости черепа окаменевают, и можно оценить, какого размера мозг они когда-то вмещали. Один из первых наших предков в эволюционной ветви гоминидов появился на планете около 4 млн лет назад. Australopitecus, или «южная человекообразная обезьяна», сильно отличался от всех остальных видов человекообразных обезьян, поскольку способен был ходить прямо, на двух ногах. Мы знаем это благодаря костной структуре их окаменевших скелетов и анализу отпечатков, оставленных этими существами в мягкой глине. Самые знаменитые окаменевшие останки австралопитека получили ласковое имя Люси в честь песни «Битлз» «Люси в небе с алмазами», которую передавали по радио в тот момент, когда кости были обнаружены в Эфиопии в 1974 г. В момент смерти Люси была молодой женщиной, но ростом с современного трех- или четырехлетнего ребенка, а мозг имела как у современного новорожденного. У нее были длинные руки и загнутые пальцы, так что она, вероятно, как раз переходила от жизни на деревьях к жизни на земле. Одной из причин того, что Люси спустилась с деревьев, было изменение климата, из-за которого в Африке стало меньше джунглей и больше травянистых саванн. В саванне вы более уязвимы для хищников, да и двигаться по плоской земле легче и быстрее на двух ногах, чем на четырех, как это делают остальные приматы.