Эволюция сознания

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 Лавджоя9: 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 футов10 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.