Новости

Почему у людей такие огромные мозги? У ученых есть несколько гипотез.

Почему у людей такие огромные мозги? У ученых есть несколько гипотез.

Наш древний предок Люси, знаменитый ископаемый австралопитец afarensis, жил от 3 миллионов до 4 миллионов лет назад и имел тело в области современного человека и животных. Австралопитекус таза и кости костей похожи на наши, и А. afarensis, вероятно, стоял в вертикальном положении, как и мы. Но они чрезвычайно отличались чрезвычайно важным образом: у них были относительно маленькие мозги — почти треть размера сегодняшней версии Homo sapiens.

Это один из величайших вопросов в эволюции человека: что случилось с маленькими ранними мозгами Люси и ее добрым воздушным шаром в умных штанах, социально адептах-ноггинах, которые у нас есть сегодня?

Большие мозги являются определяющей характеристикой нашего вида. Мало того, что они являются самыми сложными органами во всем животном мире, но некоторые ученые объявили их «самым сложным объектом в известной вселенной».

Но человеческий мозг намного больше, чем вы ожидали бы, учитывая размер нашего тела. Выяснение, почему эволюция благоприятствует таким большим мозгам, поможет нам ответить на самый большой вопрос во всей антропологии: что значит быть человеком и что делает нас уникальными?

Есть некоторые гипотезы о наших мозгах. Может быть, наша среда была сложной, и мы развили большие мозги, чтобы победить ее. Или, может быть, потому, что мы выживаем лучше всего как социальные существа в группах, нам нужны большие мозги для нашей сложной социальной жизни.

Эти и другие теории, вероятно, сыграли определенную роль в нашей эволюции, но мы по-прежнему не знаем, что было первым или что было более важным. Хотя, как пишет среда, опубликованная в среду, ученые придумывают новые способы разобраться во всем.

Три объяснения, почему у нас такие большие мозги

Во-первых, почему мы должны заботиться об этом вопросе? Теперь у нас большие мозги. Какое это имеет значение, как мы их получили?

Один из ответов, объясняет Маурисио Фореро, эволюционный биолог из Университета Сент-Эндрюса в Шотландии, заключается в том, что понимание эволюции мозга может помочь нам лучше понять, как работает мозг.

«Если вы хотите понять, как работает гоночный автомобиль, вы можете сэкономить много ресурсов, если прочтете заметки дизайнеров, — говорит Forero, ведущий автор исследования Nature. «И если мы хотим понять, как работает мозг, вы, вероятно, могли бы сэкономить массу ресурсов, понимая, как он был разработан». В случае с мозгом это означает понимание сил естественного отбора, которые над ним работали.

До сих пор эволюционные антропологи излагали три широкие категории объяснений того, почему человеческий разум вырос настолько велик (существует много других, более конкретных подтеорий). Они есть:

Окружающая среда: физические проблемы — например, поиск, охота или запоминание источников пищи — обеспечивали давление выбора для больших мозгов.
Социальные: взаимодействие с другими людьми — либо совместными усилиями, либо конкурентоспособными — благоприятствует людям с мозгами, достаточно большими, чтобы предвосхищать действия других.
Культура: люди, которые смогли удержать накопленные знания и научить их другим, скорее всего, будут воспроизводиться. (Один из этих культурных факторов мог бы быть готовкой. Как биологический антрополог Ричард Вранхем лихо зарекомендовал себя в своей книге «Поймать огонь» в 2009 году, когда мы научились готовить пищу, мы получили доступ к более легко усваиваемым калориям, которые высвобождали энергию и время развивали больший мозг .)
Вероятно, все три фактора сыграли свою роль и повлияли друг на друга. Но смесь должна быть в точности правильной для создания человеческого мозга в его нынешней форме. Например, если естественное отборное давление благоприятствует высокой степени сотрудничества, это будет фактически способствовать меньшему мозгу. Подумайте об этом: если вы полагаетесь на других в высшей степени, вам не нужно использовать свой собственный мозг. У муравьев, невероятно кооперативных видов, не так много, когда речь заходит о мозгах. То же самое касается пчел.

Кроме того, оказывается, есть огромные компромиссы, связанные с большим мозгом — в основном, что им нужно много топлива. Сегодня около 20 процентов энергии, производимой метаболической активностью нашего организма, поступает в наши мозги.

«Мозг — действительно дорогая ткань, требующая много энергии, — пишет Саймон Нойбауэр, эволюционный антрополог в Институте эволюционной антропологии им. Макса Планка. Там «должно было быть преимущество, которое стимулирует этот процесс».

Если бы давление отбора было несколько иным, эволюция могла бы благоприятствовать другому курсу: использовать эту энергию для увеличения воспроизводства (или довести нас до половой зрелости в более раннем возрасте) или построить более объемные тела. Но вместо этого у нас есть эти мозги энергии. Итак, как мы узнаем, какой фактор был самым важным для их эволюции?

В документе Forero говорится, что окружающая среда играет большую роль, чем социальные факторы

Обычно этот вопрос о «почему мозг человека настолько велик» проверяется на основе корреляционных исследований. Антропологи и биологи изучают размеры головного мозга разных видов и пытаются вывести, какие поведенческие изменения допускает больший мозг. Например, у многих приматов большее социальное обучение коррелирует с большим размером мозга.

Этот подход довольно грязный, и из него трудно сделать твердые выводы. (В качестве альтернативы невозможно провести эксперименты по эволюции человека. Вы не можете просто взять группу людей, поставить их на острова с различными экологическими стрессами и следить за их эволюцией).

Вместо этого Фореро и его соавтор в новой книге «Природа» обратились к математике. Они создали компьютерную модель, в которой разыгрывались различные сценарии человеческой эволюции: одна, где все давление отбора было из окружающей среды, и где все давление отбора было из общественной жизни. (Они не моделировали давление выбора культуры, но надеются сделать это в будущем исследовании.) Модель учитывала метаболические издержки и выгоды от развития более крупного мозга по сравнению с другими компонентами человеческого тела. И они запустили программу, чтобы увидеть: какое сочетание факторов порождает мозг, который больше всего похож на те, что у нас есть сегодня?

Согласно их модели, экологические факторы являются самым сильным объяснением того, почему у нас большие мозги. Эти проблемы в нашей среде, а тем более проблемы в наших социальных группах привели к быстрому расширению нольгин. Предполагается, что большая часть нашей эволюции произошла в африканской саванне, где найти пищу и воду было труднее, чем в лесу. Мы также должны были быть умными, чтобы избежать резких, наказывающих жары.

Но вопросы все еще остаются. «Если мы обнаружим, что сложные условия благоприятствуют расширению человеческого мозга, возникает вопрос, почему люди? Почему не другие виды? »- говорит Фореро.

Множество видов обитает в сложных условиях (есть даже виды, приспособленные для жизни в идеальной темноте пещер), но никогда не развивались до такой степени, что они могли заказать пиццу с смартфона (поистине вершину человеческой изобретательности и эволюции). Возможно, именно здесь культура — способность учиться и учить других — имеет значение. Нам было легче выжить в сложных условиях, когда мы могли накопить знания об окружающей среде.

Это не означает, что другие социальные факторы не играют роли в нашем развитии. Мы, в конце концов, очень общественные и групповые существа. И, скорее всего, эволюция сделала нас таким образом. Во-первых, трудно думать о том, как делиться культурными знаниями, не способствуя также социальному сотрудничеству.

Конечный ответ на размер нашего мозга неуловим

Выводы, которые мы можем извлечь из этой модели, действительно ограничены, говорит Эми Бауернфейнд, сравнительный нейробиолог в Школе медицины Вашингтонского университета. Модели всегда будут упрощением реальности. Они являются математическим способом понимания, если наши гипотезы об эволюции имеют смысл, но они не являются прямым наблюдением самой эволюции, поэтому их трудно использовать, чтобы делать определенные выводы.

Реальность такова, что многие факторы, которые привели к эволюции наших больших мозгов, трудно распутать друг от друга. И вопрос о том, что более важно для эволюции — сложная среда или стимулирующая социальная жизнь, для начала немного упрощен, — говорит Мэтью Россано, который изучает психологическую эволюцию в Юго-Восточном университете Луизианы в электронном письме.

«Все факторы обратной связи друг на друга», объясняет Россано. «Изучение того, как создать новый инструмент [для завоевания окружающей среды], приводит к изменениям в области питания, которые влияют на развитие мозга, которое влияет на беременность и рождение, что имеет социальные последствия, что увеличивает социальную сложность, которая влияет на мозг, что позволяет увеличить технические интеллект, что означает новые более сложные инструменты, что означает более диетические изменения, что означает совместную охоту, которая является социальным изменением ». И так далее.

Тем не менее, эволюция человеческого мозга настолько сложна для моделирования, что говорит об интригующем факте: мозг расширялся в очень специфических эволюционных условиях. Наш интеллект не был дан, но был результатом чрезвычайно сложного процесса, который мог бы сыграть совсем по-другому. Понимание сил, которые сформировали человеческий разум, могло однажды помочь нам понять, насколько редки наши интеллекты, а не только на планете Земля, но, возможно, в более широкой вселенной.

На данный момент окончательный ответ на размер нашего мозга неуловим. Но ученые подозревают, что есть ответ. Человеческий мозг настолько уникален и настолько плотен, что вряд ли он будет развиваться по-настоящему случайным образом.

Tags
Показать больше

Related Articles

Добавить комментарий

7 + 5 =


Яндекс.Метрика
Close
Close