30 ноември 2020
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Защо губим мозък и защо оцелява най-глупавият

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 25 август 2020 в 00:00 187121

Произходът на човешкия мозък е една от загадкитe на еволюцията и една от най-противоречивите теми в биологичната наука. Защо в даден момент еволюцията подкрепи развитието на мозъка в една от линиите на приматите? Защо мозъкът нараства толкова бързо за толкова кратък период? И защо мозъкът на Homo sapiens постоянно губи тегло от 30 000 години насам?

За да отговори на тези въпроси, проф. Сергей Савелиев се обръща към интересните метаморфози, случили се с най-древните предци на човечеството преди милиони години.

Преди появата на човека еволюцията протича по традиционния начин. „Горивото“ на еволюцията е полиморфизмът, вариабилността, изменчивостта в рамките на един вид. Ако външните условия на обитаване не се променят, характеристиките на вида остават повече или по-малко консервативни, ако условията претърпяват промени, тогава полиморфизмът позволява да оцелеят тези същества, които имат по-подходящи за променените условия качества. Но когато изменчивостта на характеристиките не се съобразява с променените условия, популацията изчезва. Естественият подбор е вечното противопоставяне на множество характеристики и натиск на околната среда. Ако животните успяват да намерят храна за себе си - добре, ако се провалят - изчезват. Ако могат да се възпроизведат - добре, ако не - отново всички изчезват.

Скалпел във фронталния лоб

Фронталният лоб, който става морфологична основа на човешката интелигентност, първоначално е имал задачата да потиска животинските инстинкти.

Само благодарение на този дял човек е способен да откаже храна, споделяйки я със съседа си и по този начин да поддържа отношения в рамките на обществото. И за това има едно просто доказателство. Всички знаят, че някои дами, които са твърде загрижени за отслабването си, се опитват да се хранят възможно най-малко, а когато достигнат тегло от около 40 кг, често развиват заболяване, наречено анорексия. Почти невъзможно е да се принуди хората с анорексия да се хранят, а съвременната медицина е безсилна да им помогне и често тези жени умират млади.

Но преди 60 години, когато медицината не е била толкова хуманна, пациентите с анорексия са били оперирани с остър скалпел в долната част на темпоралния дял и са изрязвали фронталния лоб. След известно време пациентите си възвръщат апетита и менструалния си цикъл и се връщат към нормалния си живот. Или почти нормалния.

Частта от мозъка, която въпреки животинските инстинкти ни дава възможност да се откажем храната, спира да работи и повече не се появяват мисли за отхвърляне на човешка храна. Фронталният лоб поддържа социалните връзки между древните хоминиди. Тези, които не могат да споделят храна, ги изяждат или изгонват. Затова само за няколко милиона години тази част от мозъка нараства много бързо и става основата на ума.

Човекът е естествена част от природата и дълго време еволюцията на човешкия мозък следва същите биологични закони. Тя не действа толкова бързо и самата поява на примати (преди около 65 милиона години) не може да се определи като някакъв връх на еволюцията - не е нищо повече от адаптиране на бозайниците към живота на дърветата. Истинската човешка история в света на маймуните започва в момента, когато възникват необичайни условия, тоест самата преходна среда, която променя коренно естеството на еволюцията на човешкия мозък. Ясно е, че по никакъв начин не могат от нищото да настъпят толкова сериозни промени, които в крайна сметка да доведат до появата на Homo sapiens. За да обяснят причината за тези революционни трансформации, някои се осланят на  различни форми на социално-трудови и речеви теории - човекът започва да общува, започва да работи, а след това мозъкът започва радикално да се променя. Тази теория обаче не издържа дори на повърхностна критика. Вече е известно, че много видове животни използват инструменти, усъвършенствани комуникации и развита социална структура, но това не е довело до появата на голям мозък. Тогава какво се е случило?

Раят е в Африка

Най-вероятно архетипът на човешкия мозък се е формирал в определена уникална среда в резултат на дълъг биологичен процес. В определен момент, преди около 15 милиона години, в Източна Африка са се установили много благоприятни условия за живота на всякакви бозайници. Тогава в субтропиците или в тропиците, на полунаводнени места, в плитки водоеми и потоци в огромни количества се размножават безгръбначни или риби, които са вкусна и полезна храна. Тя е привличала и огромен брой птици и други животни. Нашите далечни предци са били сред последните тук - тогава са били малко по-малки от съвременните шимпанзета. Нашите предци е трябвало само да влязат във водата и да загребат с лапи, за да се нахранят.

Подобен полуводен начин на живот, между другото, обяснява добре произхода на ходенето на два крака. Разбираемо е, че колкото по-навътре може животно да отиде във водата, толкова повече храна ще събере. Но навлизането в дълбокото на четири е неудобно, така че както норвежките мечки, ловящи херинга, така и много съвременни примати влизат във водата, стоейки на два крака. В същото време движението на два крака освобождава предните крайници, което също е полезно. А също и както вече бе споменато, изобилието на водни животни привлича много птици, което означава, че наблизо има и много яйца. За да вземат яйца от гнезда и да ги изядат, човешките предци са се нуждаели от ръце.

Нашите най-близки роднини - шимпанзе (вляво) и бонобо (вдясно). Кредит: Wikimedia Commons

Ако плодовете са лесно достъпни за катерещи се животни, то снабдяването с протеинова храна не е толкова лесно за приматите. Нуждата от месо кара някои съвременни маймуни дори посягат на други маймуни. Но в „африканския рай“ отпреди 15 милиона години, приматите от онова време са нямали проблеми с висококачествената протеинова храна - яйца, риба и ракообразни са били почти на една ръка разстояние. Всичко това води до формирането на група животни, които на практика изпадат от системата за отбор - защо да се променят, ако условията на околната среда са толкова благоприятни? В условията обаче на излишък от храна, животните изобщо не се интересуват от нищо, с изключение на репродукцията. По този начин изобилието от храна, засилва конкуренция по време на размножаването и в резултат на това става причина за надпреварата за доминиране.

Изречената мисъл е лъжа

Едно от следствията от тази ситуация е появата на речта, която, очевидно, възниква точно в „райския“ период. Речта може да е възникнала като начин за организиране на съвместни действия и може би е започнала с прости звуци или например пеене, както сред съвременните гибони. Между другото, гибоните имат същите дялове в мозъка си като в човешкия мозък, и то тези, в които е локализирана речта. По-нататък на тази основа вече е възникнала речта, използвана не като средство за комуникация, а като средство за подражание. Възможно е да се впечатли женската с истински успех в лова и изобилна плячка, което увеличава шансовете за предаване на генома на самеца в бъдещите поколения. Но може и просто да й се разкаже за това и самецът да получи ореола на победител в очите й, без да полага никакви реални усилия. Биологичният свят е икономичен - колкото по-малко са усилията и колкото е по-голям биологичният резултат, толкова по-ефективно е събитието. Следователно имитирането на действия с помощта на речта се превръща в безценно качество сред древните антропоиди. Речта става печеливш продукт и започва интензивен отбор в нейна полза, тъй като позволява да се постигне репродуктивен резултат. Всъщност речта е възникнала като форма на измама и измамата е била ефективна тогава, ефективна е и днес.

На схемата се вижда, че мозъкът на австралопитека (Australopithecus), считан за пряк предшественик на Homo sapiens, е забележимо по-малък по тегло и обем спрямо мозъка на съвременна горила. Но вече Homo erectus значително изпреварва големите маймуни по обем на мозъка: 900-1200 cm3 срещу 600 cm3.

И така, докато в райските условия храната е повече от достатъчна, естественият подбор практически не работи, освен половия отбор, за който говори Дарвин. Всичко се променя, когато се променят местата на хвърляне на хайвера на водните животни, образували тази преходна среда. И преди около 5 милиона години нещастните ни предци загубват своя "рай". Храната я няма. Какво са имали нашите предци като актив? Зъби, които вече са станали почти човешки? Не може нищо да се отхапе с тези зъби. Те са свръхспециализирани за висококачествени и лесни за дъвчене протеинови храни. Има и други обяснения за появата на човешките зъби - някои антрополози смятат, че те са се трансформирали, когато антропоидите са се спуснали от дърветата и са започнали да вадят от земята и да ядат корени. Но не само няма следи по човешките по зъби от предполагаемата им употреба за смилане на корените - също не е ясно защо е било необходимо да слязат от дърветата и да изоставят плодовете в полза на кореноплодите.

"Авантата" като наркотик

Противно на общоприетите вярвания, интелигентността сама по себе си в съвременното общество не дава особени предимства. Всяка умствена дейност носи резултати само когато има биологична полза, три основни стимула - храна, възпроизвеждане, доминиране. Без стимули, мозъкът работи трудно. Мозъкът е енергозависима система и е настроен да не прави нищо. В крайна сметка, дори когато човек си почива, мозъкът, който е 1/50 от телесното тегло, изразходва 9% от енергията на тялото. Веднага щом се замислим, консумацията на енергия нараства до 25% от енергията. Четвърт от всичко, което дишаме, хапваме и пием. Следователно мозъкът насърчава безделието и получаването на ползи без умствени разходи. Неочаквано получени пари, вечеря в ресторант за сметка на някой друг, хубав подарък - всичко това ни изпълва със светла радост. Мозъкът насища кръвта със серотонин, „хормонът на щастието“, само една аминогрупа, различаваща го по химичен състав от LSD. Но ако решим да правим пари с честен интелектуален труд и напрягане на мозъка, той показва недоволство и започва да произвежда напълно различни вещества. Те предизвикват у нас раздразнение, преждевременна умора, желание веднага да пийнем, хапнем и да отидем до тоалетната. Мозъчният мързел може да стане причина за истинско разстройство на червата. Мозъкът като че ли ни казва - напуснете работа и започнете да търсите безплатни облаги.

Не само зъбите - предците на човека излизат от „рая“ без опасни нокти, нито бързи сръчни крака, нито козина, която изчезва, очевидно заради водната среда. С такова оскъдно наследство повечето от антропоидите, разбира се, загиват, но останалите започват да използват единствения си ресурс, върху който не е действал отборът - мозъкът. Тогава започва биологичната еволюция на човека.

Умният човек

И еволюцията поема по много интересен път. Когато различни групи австралопитеци започват да търсят храна, биологичният отбор започва да действа върху тях за първи път. И тогава те почват да се обединяват в големи групи и губят онези биологични качества, които позволяват на отделните животни да оцелеят. Сега отборът благоприятства само онези, които могат да съществуват в група. Именно те оцеляват, размножават се и пренасят генома си в следващите поколения. А тези, които не успяват - се елиминират. Това можем да видим и сега в примерите на човешките общности, които с цел поддържане на средно ниво на отношенията изхвърлят и „дъното“, и „върховете“, тоест се отървават както от социопатите, така и от най-способните и талантливите. В общностите на австралопитеците този процес е бил в разгара си и принудителното премахване на най-агресивните, и най-интелигентните води до миграции от прародината на човечеството - Африка.

Ако разложим историята на миграцията на хората от Африка на етапи, получаваме следната картина: асоциалните и най-интелигентните индивиди мигрират, създават нова заседнала група, а в тази заседнала група, средно, мозъкът се оказва по-голям от този на членовете на първоначалната група. Тогава новата група става по-социално стабилна и всички, които унищожават стабилността, отново са „изхвърлени“, те мигрират отново и за сметка на високия полиморфизъм образуват нова група. И с всяка следваща миграция мозъкът леко расте. В началото групите от "отхвърлени" бродят из Африка. Представители на Homo erectus вече се заселват в Евразия. През цялото това време мозъкът продължава да расте. Ако разгледаме антропогенезата в онази част от нея, където тя е добре представена палеонтологично и археологически, се оказва, че по време на еволюцията на всеки вид хоминид мозъкът непрекъснато се увеличава. По-специално при Homo erectus първоначално тежи около 900 г, но постепенно нараства до 1200 г.

Алтруистична интелигентност

Оказва се, че в една стабилна социална група на всякакви - ранни и късни - хоминиди е действал неизменно законът на изкуствения отбор. И точно това е същността на еволюцията на човешкия мозък.

Никаква еволюция или естествен подбор не биха били достатъчни за нашия мозък да премине от мозък на шимпанзе до мозък на Homo sapiens само за 4,5 милиона години. Но ако има отбор на социална основа, еволюцията се ускорява невероятно. Благодарение на най-жестокия вътрешен изкуствен отбор.

Тук е въпросът: какво е най-трудно да отнемеш дори от любимото си куче? Разбира се, вкусна храна - парче месо или кокал. В животинското царство не е обичайно да се споделя храна - напротив, животните се опитват по никакъв начин взаимно да си отнемат храната. Да откраднеш - означава да се нахраниш,  да се нахраниш - означава да получиш предимство при размножаването. В човешкото общество е обичайно да се споделя храна. И сега, както се оказва, се нуждаем от долната част на фронталния лоб от човешкия мозък, за да откажем храна. С други думи, фронталният лоб, считан за морфологична основа на интелигентността, исторически се е развил да не мисли за висши идеали или да играе шах. В онези далечни времена е нямало нито „висше“, нито шах. Основната задача на тази част от мозъка е била да потиска животинските инстинкти. Защото само чрез споделяне на храна е било възможно да се поддържа взаимодействие и комуникация в групата.

Възстановка на неандерталец. Кой е бил по-умен?

Плодът на пировата победа

Човечеството се е разселило по цялата планета, увеличавайки обема на мозъка си и накрая на сцената на историята се появяват две големи групи - неандерталци и кроманьонци. При представителите на двете групи мозъкът достига огромен размер - 1560-1600 г. Въпреки това, че мозъкът е бил еднакъв по маса, стратегията на поведение и резултатите от отбора са различни. Неандерталците са могъщи, силни, интелигентни същества, които се заселват в много малки семейства. Те измислят инструменти и като цяло вероятно са били по-интелигентни от Homo sapiens sapiens. Но отборът, свързан с поддържането на безконфликтни ситуации в групи, не им повлиява. А кроманьонците, изглежда, са били по-тъпи, ограничени, но мозъците им преминат по-дълъг път на социализация. Жестокият отбор ги адаптира към социален начин на живот.

Съвременен човек (вляво), неандерталец (вдясно). Снимка: wikimedia

Какъв се оказва резултатът от конкуренцията? Когато три бръмбара са нападнати от банда мравки, тя ги унищожава. По същия начин кроманьонците се справят с неандерталците.

Но по-късно ние сапиенсите пожънахме тъжните плодове на нашата победа. Преди 30 000 години социалният отбор, който тогава, в конкурентна среда, изисква колосални усилия от страна на сапиенс, се прекратява. И ситуацията се връща в известен смисъл към началото на пътя - ускорява се отборът на хората по посока на социалната адаптация, само че сега някои твърде интелигентни преди „отхвърляни“ не могат да повлияят на ситуацията - обществото става твърде голямо. А безинициативните личности с посредствени данни, способни на ползотворна комуникация и колективни действия, получават преимущество. Тези, които могат да следват правилата на играта на групата, без значение колко идиотски са, получават възможността да възпроизведат и пренесат генома си в следващото поколение. Тези, които нарушават правилата, не се размножават. Така мозъкът постепенно намалява от 1600 на 1300 г и трябва да се каже, че такава регресия не е наблюдавана при нито един вид в цялата история на хоминидите.

Има ли шанс човешкият мозък за биологичен прогрес? Най-вероятно не, поне докато действието на биологичния отбор не бъде заменено с изкуствен социален отбор. Най-социално приспособените хора получават преференции, а наличието на малък мозък в повечето случаи не им пречи.

Авторът проф. Сергей Савелиев е ръководител на отдела по ембриология в Научноизследователския институт по морфология на човека на Руската академия по медицински науки.

ИзточникМы теряем мозг: почему выживает глупейший, Популярная механика


zuljin
Рейтинг : 5288
25.08 2020 в 19:26 1
+ 20
- 2
Т'ва рентгенова снимка на премиера ли е?
 
Още от : Биология
(НЕ) живото във Вселената
23 септември 2020 в 00:00
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.