Мышление требует больших энергетических затрат — это знает каждый студент, готовящийся к сдаче зачета или экзамена. Откуда их взять? Свой ответ предлагают американские ученые.
Вес нашего мозга в среднем составляет 2 % от общего веса тела, но на него уходит почти 20 % всей энергии организма даже в состоянии покоя. Самое простое решение при производстве большего количества энергии — иметь больше клеток. Наш мозг по объему внушительнее, чем у всех других обитателей Земли. Но все же существуют границы для соотношения размер/объем. Значит, должно быть и другое решение.
В каждой клетке содержатся крошечные структуры — митохондрии, производящие «энергоносители»: молекулы аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Чтобы увеличить выход энергии, можно увеличить число митохондрий в клетке. Другая возможность — качественные изменения в самой митохондрии. Именно это и произошло в процессе эволюции, считает Лоренс Гроссман из Медицинской школы Государственного университета Уэйна в Детройте. В последнее время появилось немало доводов в пользу того, что наш мозг развился благодаря хорошей энергетической подпитке. Исследования на приматах говорят о том, что есть строгая зависимость между качеством пищи и размером мозга. Лучший пример этому — люди: у них очень большой мозг и намного более качественное, чем у диких обезьян, питание. Хотя и не у всех. Африканские пигмеи именно потому и пигмеи, что мало и некалорийно едят.
С развитием мозга до состояния разума люди разучились эффективно… нюхать. Исследователи из Научно-исследовательского института имени Хаима Вейцмана в Израиле и Института эволюционной антропологии общества Макса Планка в Германии предложили объяснение, почему собака может унюхать всё что хочешь, а человек — нет. Оказывается, у любого млекопитающего есть около тысячи генов, которые отвечают за расшифровку информации рецепторами органов обоняния. Однако у животных и человека некоторые рецепторы бездействуют, и процентное соотношение работающих и неработающих генов определяет остроту обоняния.
Ранее профессор Дорон Ланцет и его коллеги обнаружили, что более половины «обонятельных» генов человека мутировали. Вскоре они попытались выяснить, являются ли генетические мутации органов обоняния отличительной чертой всех приматов или только человека? Для этого они сравнили ДНК пятидесяти рецепторов, общих для человека, человекообразных обезьян и обезьян попроще. Оказалось, что у человека дефекты имели 54 процента генов, а у обезьян — только 28–36 процентов.
Исследователи даже построили модель изменения обоняния человека в результате эволюции. Они утверждают, что этот процесс занял сравнительно небольшой по эволюционным меркам отрезок времени — всего-то 3–5 миллионов лет. Причем способность вынюхивать утратили только представители вида хомо сапиенс, и произошло это, когда у наших предков начал бурно развиваться мозг и появились способности, не свойственные другим приматам. А именно: усилилась острота зрения, человек стал различать цвета и распознавать животных по внешним признакам, а не примитивным образом по запаху.
Хотя… Вспомним Набокова: он первым обратил внимание, что ничто так не воскрешает наши воспоминания о каком-либо событии, как запах, и обоняние — единственное из чувств, которые мы не можем искусственно воспроизвести в своем мозгу. Это полная правда, так что израильско-германская группа ученых, как мне кажется, поторопилась с выводами.
Получается, что у Тумаи способностей к определению цвета и геометрии животных еще могло и не быть. Но, помимо Тумаи, в 2007 году у Люси появился еще один конкурент.
Есть такой анекдот. В английской семье с тремя детьми ждут ребенка, и младший сынишка спрашивает папу: «У нас скоро будет братик-китаец?» — «Почему китаец?» — недоумевает папа. «Так ты же говорил, что каждый четвертый человек на Земле — китаец!»
Это, конечно, не так, китайцы составляют сейчас не более шестой части населения Земли, но анекдот к месту. Дело в том, что исследователи из Университета имени Джорджа Вашингтона в Сент-Луисе и из китайского Института палеонтологии и палеоантропологии позвоночных (ИППП) не так давно изучили скелет человека, жившего приблизительно 40 тысяч лет назад в Китае. И осмелились утверждать, что их находка опровергает привычную теорию об Африке как центре расселения древних людей.
Эрик Тринкаус, профессор антропологии из Университета имени Джорджа Вашингтона, его коллега Хун Сян и другие ученые из ИППП длительное время исследовали скелет, найденный в нескольких километрах от Пекина. Этот скелет — древнейшая находка подобного рода в Китае; он принадлежал человеку, жившему 42000—38500 лет назад.
Анатомически скелет в целом очень похож на скелет современного человека, однако имеет и несколько черт наших более далеких предков. Специфично, в частности, строение зубов и костей рук. Эта сенсационная находка практически опровергает теорию «исхода из Африки», согласно которой хомо сапиенс появился впервые примерно 150 тысяч лет назад на востоке Африки. Оттуда «человек разумный», по современным представлениям, около 90–100 тысяч лет назад переселился на Ближний Восток, а затем — в Западную Европу, на Кавказ и в Среднюю Азию. На ранних этапах евразийского «турне» он известен ученым под именем неандертальца, а около 40 тысяч лет назад — кроманьонца, уже имевшего облик современного человека. Впрочем, это тоже не совсем так — сейчас уже твердо установлено, что неандертальцы и кроманьонцы представляют собой два различных вида человека разумного, но об этом позже.
Член Китайской Академии наук У Синчжи утверждает, что находка данного скелета свидетельствует о проживании людей на территории Китая еще до прихода переселенцев из Африки. Доказательство — найденный скелет имеет особое строение, не свойственное африканским предкам.
Мнение академика разделяют и другие ученые, которые придерживаются теории множественного происхождения человека. Согласно этой теории, до недавних пор считавшейся сектантской, человек появился примерно одновременно на нескольких континентах — в Африке, Европе, Восточной и Западной Азии. Уже позднее популяции стали мигрировать, смешиваться и обусловили современный вид человека. В пользу справедливости теории о новом центре происхождения человека говорит и история — именно в Китае зародилась древнейшая цивилизация, давшая человечеству бумагу, компас, письменность и порох. Может быть, и самого человека.
После этой находки азиатские открытия перволюдей посыпались, как из рога изобилия. Вот, например, удивительные «хомо флоресиенсис», проживавшие на индонезийском острове Флорес. Здесь нашли останки маленьких людей, которых сами палеоантропологи сразу же прозвали хоббитами. На соседнем острове Комодо важно расхаживают гигантские трехметровые ящерицы вараны, которые жили здесь и 18 тысяч лет назад, так что маленьким людям приходилось прятаться от них на деревьях, — сейчас аборигены тоже считают варанов машинами для переработки пищи, которые не видят различий между овцой и человеком, тем более небольшого роста.
А рост хомо флоресиенсис был действительно невелик — как говорится, метр с кепкой. Соответственно и мозг этих хоббитов был весьма небольшим, но, как показало компьютерное моделирование, совершенно человеческим. Была отвергнута также теория о микроцефалии, которой якобы страдали хоббиты, и было предложено считать, что хомо флоресиенсис представляет собой продвинутый вариант человека прямоходящего (хомо эректус), который поселился на индонезийских островах еще миллион лет назад. Причем в отдельный вид хоббиты выделились задолго до того времени, когда хомо сапиенс (кроманьонец) разошелся в своем эволюционном развитии с неандертальцем. Отсюда следует, что хомо флоресиенсис — отдельный вид человека, вполне разумного человека, разве что маленького. Можно предположить, что какое-то количество генов досталось человечеству и от хоббитов, то есть они тоже предки кого-то из нас.
Эта точка зрения вызывает протест у некоторых исследователей, и недавно группа австралийских ученых заявила, что хоббиты были просто больны гипотериозом, вызванным недостатком йода. Однако эта гипотеза не подтверждается, и большинство специалистов считают, что низкорослость хоббитов — результат эволюции. Тем более что, кроме маленьких людей, известны маленькие животные, вовсе не страдающие йододефицитом. Например, те же хомо флоресиенсис, по всей видимости, питались местными карликовыми слонами.
Существует и научное объяснение уменьшения роста особей отдельных популяций в условиях
