Архитектура, а не размер
По дороге к разуму
Интересно попробовать разобраться, какие именно стратегии выживания живых существ привели к появлению разума. Какие-то свойства разума есть у любых живых существ. Строго говоря, мы не очень хорошо себе представляем - что такое разум. Так, например, собаку мы считаем умной, если она выполняет наши команды.
Но это не ум - это послушность (интересно, что иногда точно также судят об уме детей).
Purgatorius - один из ранних предков человека
Так вот у живого существа в его развитии есть множество выигрышных стратегий. Но к разуму (с нашей точки зрения) ведет сочетание очень большого количества факторов. Хотя здесь мы во многом пытаемся подогнать условия под готовый ответ.
1. Прежде всего, это увеличение размеров - у большого существа и мозг больше. Это вовсе неочевидная стратегия. Большому существу гораздо сложнее спрятаться от врагов. Как следствие - увеличение продолжительности жизни.
2. Умение лазить по деревьям с помощью пальцев, а не когтей. Эта неочевидная стратегия позволяет развиваться пальцам - спустя миллионы и миллионы лет это поможет управляться с инструментами. Кроме того в процессе эволюции это позволяет научиться отводить руку вбок (собаки, например, так не умеют)
3. Ставка делается на небольшое количество детенышей во время одной беременности (хотя, казалось бы, чем больше потомство, тем лучше для вида). Это резко повышает ценность каждой особи и у родителей есть возможность больше времени посвятить обучению.
4. Отказ только от растительной пищи. Охота требует гораздо большего интеллекта, чем жевание травы.
5. Многие живые существа сделали ставку не на развитие зрения, а на развитие обоняния, слуха или эхолокации. Зрение - это вовсе неочевидная стратегия. Например, ночью у слуха и обоняния гораздо больше преимуществ. Но зрение окажется очень важным при коммуникации.
6. Отказ от узкоспециализированных стратегий. Таких как быстрый бег или полет. Быстрый бег не дает развиться пальцам, превращая их или в копыто или в разновидность кошачьей подушки. Для полета же критична масса, а все остальное приносится ей в жертву. Это не позволяет существу иметь большой мозг. Кроме того, птицы думают другими областями мозга - у них основные функции выполняет мозжечок, отвечающий за координацию движений.
7. Животное, желающее развить интеллектуальные возможности, обязательно должно быть социальным. Это развивает навыки коммуникации и резко облегчает передачу опыта следующим поколениям.
8. А потом идут уже более сложные функции - ген альтруизма, доброта, забота о стариках. И обязательно - агрессивность по отношению к чужакам. Внутривидовая борьба гораздо жестче, чем межвидовая.
Но для успешности вида необходимо соблюдать два критерия. Первый - успешно осваивать новые области обитания. И с этим у человека все прекрасно. Но второй критерий - успешно производить новые виды.
А это у человека пока никак не получается.
Хотя... может быть... мокрецы или людены...
Источник: лекция Станислава Дробышевского «Человек и еж»
Архитектура, а не размер
Люди, шимпанзе и бонобо отделились от общего предка примерно 6-8 миллионов лет назад. Около 3 миллионов лет назад, мозг будущего человека начал быстро расти и увеличился с 350 граммов до более чем 1300 граммов. Но размер это не самое главное - мозг человека намного меньше, чем у слона или кита.
В нашем мозгу есть около 86 миллиардов нейронов: 69 миллиардов в мозжечке, отвечающем за основные функции организма и движение, 1 млрд в стволе головного мозга и 16 млрд в коре головного мозга, которая отвечает за самосознание, язык, решение проблем и абстрактное мышление. А у слона 251 миллиардов нейронов в мозжечке и только 5,6 млрд в коре головного мозга. Для сравнения - у орангутанов и горилл по 9 млрд нейронов в коре головного мозга, а у шимпанзе - 6 млрд.
Хотя на наш мозг приходится всего 2 % массы тела, он поглощает 20 % всей энергии организма в состоянии покоя (у шимпанзе только 10%). И, разумеется, для развития такого прожорливого органа потребовалось чем-то пожертвовать. По одной из версий в процессе эволюции резко уменьшился наш кишечник и одной из важнейших причин для этого стало изобретение кулинарии - готовая и горячая пища гораздо легче усваивается. Также ради мозга человек пожертвовал и мускулатурой - он стал в два-три раза слабее обезьяны.
Источник
Оригинал взят у macroevolution
Рост мозга гоминид
Пара картинок, основанных на данных по объему мозга ископаемых гоминид (данные собраны С.В.Дробышевским, что, с моей точки зрения, дает гарантию качества; они представлены на сайте антропогенез.ру в виде интерактивной диаграммы: http://antropogenez.ru/brains-timeline/)
1. Все гоминиды, кроме детей и двух древнейших черепов (тумая и арди, они были бы далеко-о слева): 3,5 млн л.н. - современность:
Больше всего это похоже на стабильный рост, близкий к экспоненциальному. Каких-то скачков, рывков, ступенек и периодов стазиса в духе "теории прерывистого равновесия" тут не видно. Объем мозга представителей рода Homo устойчиво увеличивался в течение двух миллионов лет с более-менее постоянной скоростью порядка 0,8 - 0,9% за 1000 поколений, удваиваясь каждые 75-80 тысяч поколений (если поколение - 20 лет). Экспоненциальный рост морфологического признака в ходе эволюции не следует интерпретировать как "рост с ускорением"; это как раз тот рост, который мы ожидаем "по умолчанию"; недаром при измерении скорости эволюции морфологических признаков принято пользоваться логарифмами (см. http://en.wikipedia.org/wiki/Darwin_(unit) - в нашем случае скорость эволюции равна 0,2 дарвина, если я не обсчитался).
На самом деле удивляет здесь не экспоненциальный характер роста, а его постоянство. Удивительно упорное, непрекращающееся двухмиллионолетнее разрастание крайне дорогостоящего, энергоемкого органа.
И никаких признаков замедления роста со временем - я лично не вижу. Это второй момент, который можно назвать удивительным. Естественно было бы ожидать, что рост мозга в какой-то момент начнет постепенно замедляться (потому что по мере роста мозга растут издержки на его содержание и нагрузка на родителей), и график в целом получится S-образный. Это была бы тогда вполне естественная, легко интерпретируемая, типичная динамика.
Что же там происходит, в самой правой части графика, в последние десятки-сотни тысячелетий? Посмотрим поближе.
2. Вот фрагмент графика, отражающий последние 200000 лет. Кружки - условные "гейдельбергские люди", треугольники - условные сапиенсы (для Омо 1 и 2 я всё-таки взял последние датировки, не так, как у Дробышевского, но это не важно), ромбы - неандертальцы, красный квадратик - средний объем мозга современных людей.
Опять-таки, я не вижу здесь постепенного замедления. Скорее похоже на то, что рост упорно продолжался вплоть до примерно 40-30 тыс. л.н. А потом произошел некий перелом.
3. Вот последние 35 тысяч лет.
Формально говоря, это уменьшение статистически достоверно, хотя я всё понимаю, конечно.
Рассуждения Дробышевского см. тут: http://antropogenez.ru/article/493/
Мои - в двухтомнике.
По-моему, перелом в динамике все-таки слишком внезапный, чтобы отмахиваться. Ничто как бы не предвещало. Рос-рос мозг у наших предков два миллиона лет, рост не замедлялся даже, и вдруг.
По-моему, вытеснение неандертальцев и "верхнепалеолитическая революция" - события, совпадающие во времени с переломом - вряд ли могут не иметь к нему никакого отношения.