О том, почему у человека мозг вырос
Человеческий мозг – одна из самых больших загадок в биологии: специалисты до сих пор энергично спорят, что сделало его таким большим. Однако этот вопрос можно рассматривать под разными углами.
С одной стороны, можно искать молекулярно-клеточные механизмы, которые помогают нашему мозгу расти. Мы знаем, что некоторые гены у человека подстегивают деление стволовых клеток, формирующих мозговую ткань; помимо генов, у нас в мозге есть еще и особые стволовые клетки, которые делятся намного активнее, чем их эволюционные предшественники у других животных.
С другой стороны, большой мозг требует много энергии, и возникает вопрос, откуда энергия на мозг взялась у наших предков; кто-то говорит, что древние человекообразные приматы пожертвовали ради этого кишечником, кто-то полагает, что энергия появилась за счет уменьшения мышечной массы.
Наконец, можно задуматься над тем, какие факторы среды вынудили наших предков обзавестись большим мозгом. (Точнее будет сказать – какие факторы среды благоприятствовали тому, что в каждом новом поколении наших предков выживали преимущественно те, у кого мозг был больше, чем у прочих.)
Одна из самых популярных гипотез здесь – социальная, которая увязывает развитие мозга с развитием социальных навыков. Действительно, кажется очевидным, что для того, чтобы сотрудничать, улаживать конфликты, учиться у других и самому передавать свои навыки сородичам – для всего этого нужна развитая нервная система.
Однако большая часть работ на тему социального мозга у приматов говорит лишь о взаимосвязи того и другого. Но что в таком случае было причиной, а что следствием? Как все происходило: сначала усложнялась социальная структура, а уж потом в сложной социальной структуре большее преимущество получали те, у кого большой мозг, или же сначала по каким-то причинам увеличился мозг, а уже потом, по случаю увеличенного мозга, усложнилась социальная структура?
Исследователи из Университета Сент-Эндрюс утверждают, что мозг в первую очередь увеличивался все-таки по иным причинам, нежели сложная социальная жизнь. Они построили математическую модель, которая, с одной стороны, учитывала энергетические расходы на растущий мозг, а с другой – помогала оценить, насколько обладатель большого мозга способен решать те или иные проблемы, которые ставит перед ним окружающая среда.
Среди проблем были как сугубо экологические (вроде того, как охотится при плохой погоде или на плохой местности, или как сделать запас еды так, чтобы она не испортилась от плесени), так и социальные (вроде того, как скооперироваться с товарищами или, наоборот, как победить конкурента или конкурирующую группу).
Оказалось, что увеличению мозга помогали в большей степени именно экологические проблемы. Это надо понимать так, что, например, для поиска добычи в сложных условиях, конечно же, требовалась повышенная сообразительность, и преимущество было у тех, у кого в мозге было больше нейронов и нейронных связей; но притом решение экологических задач вполне окупалось с энергетической точки зрения.
Социокультурные факторы тоже играли свою роль: тот, кто научился хитрому способу добывать пищу, мог поделиться своим знанием с другими, а другие были достаточно умны, чтобы его понять. Но если доля экологических проблем в приращении мозга составляла 60%, то необходимость сотрудничать – только 30%, а проблемы, связанные с конкуренцией, – и вовсе 10%.
То есть, как говорится в статье в Nature, социокультурные факторы работали в связке с экологическими и способствовали увеличению мозга косвенно, помогая решать некие трудности, которые приматам подкидывала окружающая среда. Здесь нужно подчеркнуть, что хотя именно «экология» в большей степени сформировала мозг (вышеупомянутые 60%), социальная жизнь все-таки послужила дополнительным усилителем, без чего наш мозг вряд ли смог превзойти мозг других человекообразных приматов.
Но вот если отдельно рассмотреть социальную кооперацию и конкуренцию между группами, как они действуют на развитие мозга сами по себе, то тут нас ждет сюрприз: по расчетам авторов работы, социальная жизнь способствует не увеличению, а уменьшению мозга – потому что каждый индивидуум полагается на другого, в том числе и в смысле ресурсов; общие ресурсы позволят не тратить энергию на большой мозг – это оказывается лишним.
Тут можно вспомнить исследование биологов из Дрексельского университета, которые сравнили размер мозга у 29 видов ос – среди них были как одиночные виды, так и те, что живут небольшими группами, и те, которые образуют большие сложные колонии.
Оказалось, что области мозга под названием грибовидные тела, контролирующие сложное поведение, память и т. д., крупнее всего у одиночных ос, а мельче всего у видов со сложной социальной жизнью. И впрямь, распределенное сознание не требует больших мозговых мощностей: у общественных насекомых каждый член сообщества в случае какой-нибудь проблемы может положиться на «коллективный разум» вместо того, чтобы решать проблему самому.
С другой стороны, насекомые все-таки не звери, не птицы и не рыбы. Сторонники гипотезы «социального мозга» указывают на то, что у позвоночных психика усложняется, и потому, общаясь с себе подобными, им приходится потратить много сил, чтобы согласовать обоюдные интересы, и вот тут как раз нужен мозг побольше.
В общем, очевидно, что вышеописанная работа, в которой не очень почтительно говорится о роли социальных факторов в эволюции мозга – по крайней мере, человеческого мозга – вызовет большую дискуссию и, надо полагать, сподвигнет биологов на новые исследования.
