Как человеческий мозг стал таким большим
Человеческий мозг непропорционально велик. Хотя обилие серого вещества дает определенные интеллектуальные преимущества, поддержание большого мозга требует больших затрат — он потребляет пятую часть энергии в организме человека.
Эта особенность долго ставила ученых в тупик: в то время как большинство организмов процветают с маленьким мозгом или вовсе без него, человеческий вид предпочел пожертвовать частью роста тела ради увеличения мыслительных способностей.
В среду исследователи заявили, что наконец могут раскрыть, как и почему это произошло.
Они предположили, что человеческий мозг расширялся в основном в ответ на экологические стрессы, которые заставляли наш вид находить инновационные решения для добычи пищи и строительства жилья и передавать эти уроки потомству.
Это открытие бросает вызов популярной теории о том, что мыслящий орган рос по мере усложнения социальных взаимодействий между людьми, написали в научном журнале Nature автор исследования и его коллега.
На самом деле, может быть верно обратное.
«Результаты интригуют, поскольку предполагают, что некоторые аспекты социальной сложности с большей вероятностью являются следствиями, а не причинами нашего большого размера мозга», — сказал соавтор статьи Маурисио Гонсалес-Фореро из Университета Сент-Эндрюс в Шотландии.
«Крупный человеческий мозг, скорее всего, является результатом решения экологических проблем и кумулятивной культуры, а не социального маневрирования».
От наших обезьяноподобных предков австралопитеков до современных Homo sapiens человеческий мозг утроился в размере.
Но предполагается, что питание такого большого мозга происходит за счет медленного роста тела в детстве — что оставляет наших детей зависимыми и уязвимыми дольше, чем других животных.
Мозг вместо мускулов?
Предыдущие исследования обнаружили корреляции между большим размером мозга у видов и:
- сложными социальными структурами,
- жизнью в сложных условиях окружающей среды,
- способностью учиться на опыте сородичей (также описываемой как «культура»).
Но ни одно исследование не смогло сделать вывод, являются ли эти факторы причиной или следствием расширения мозга.
Вместе с коллегой Энди Гарднером Гонсалес-Фореро разработал математическую модель, чтобы измерить, оказывает ли столкновение с экологическими и социальными проблемами измеримое влияние на рост мозга, и если да, то насколько.
Модельные «мозги» сталкивались с экологическими проблемами:
- поиск добычи в плохую погоду или на сложной местности,
- сохранение пищи от плесени или порчи из-за жары,
- хранение воды во время засухи.
Также были введены социальные проблемы, чтобы проверить влияние на рост мозга сотрудничества и конкуренции между индивидами и группами.
Интересно, что сотрудничество было связано с уменьшением размера мозга, вероятно, потому, что оно позволяет индивидам полагаться на ресурсы друг друга и экономить энергию, выращивая меньший мозг.
«Мы обнаружили, что все более сложные экологические проблемы увеличивают мозг, но социальные потребности не приводят к мозгу человеческого размера», — сказал Гонсалес-Фореро.
Но почему человеческий мозг вырос больше, чем у других животных, живущих в сложных условиях? Вероятно, из-за культуры — способности учиться навыкам у других, а не выяснять все самостоятельно.
«Таким образом, наши результаты позволяют предположить, что именно взаимодействие сложной экологии и культуры привело к появлению человеческого мозга такого размера», — сказал Гонсалес-Фореро.