«Зачем нужен мозг?» На первый взгляд, глупый вопрос. Ответ очевиден. «Мозг нужен, чтобы жить», — очевидный же ответ на него, и это правда. Без мозга вы были бы мертвы. Если у кого-то «умер мозг», у него пропадают и признаки жизни (дыхание и сердцебиение) — функции, которые автоматически управляются структурами, расположенными в глубине мозга. Однако поддержание жизни — не только не единственная функция, но и не сфера единоличной ответственности мозга. Чтобы жить, вам необходимы и многие другие органы. Кроме того, существует множество безмозглых (в буквальном смысле) живых организмов, например бактерии, растения и грибы.
Если взглянуть на нашу планету поближе и внимательно рассмотреть все различные формы жизни на ней, то очень скоро станет ясно, что первоначально живые существа обзавелись в процессе эволюции мозгом ради движения, а не по какой-то другой причине. Формам жизни, которые не двигаются самостоятельно — стоят на месте, перемещаются с ветром или с океанскими течениями или даже переносятся на телах других животных или внутри них, — мозг не нужен. Более того, некоторые из них когда-то имели мозг, но позже отказались от него.
Лучшим примером такого существа может служить асцидия. В начале жизни юная асцидия — существо, похожее на головастика, — свободно плавает в океане в поисках подходящего камня, к которому можно было бы прикрепиться. У нее есть рудиментарный мозг для координации движений и даже примитивное светочувствительное пятнышко, чтобы «видеть», однако стоит ей прочно осесть на камне, как необходимость в этих сложных приспособлениях исчезает; не нужно больше никуда плыть, не нужно искать себе дом, поэтому асцидия избавляется от мозга. Зачем сохранять мозг, если он больше не нужен, — ведь пользование им обходится очень дорого?
|
|
По одной из версий, главной причиной эволюционного развития мозга была необходимость ориентироваться в окружающем мире — определять, где ты в настоящий момент находишься, помнить, где уже побывал, и решать, куда направиться далее. Мозг интерпретирует мир как энергетические паттерны, воздействующие на органы чувств; те, в свою очередь, генерируют сигналы, которые поступают в мозг, там анализируются и закладываются на хранение. По мере накопления опыта эти паттерны усваиваются, и мозг учится реагировать на раздражители более корректно, готовя себя к будущим встречам. Поднимаясь по древу жизни к животным — обладателям все более сложного мозга, мы обнаруживаем, что у них имеется значительно более обширная библиотека паттернов, что обеспечивает системе большую гибкость. У таких животных больше навыков и знаний; у них не столь ограничен выбор возможных действий, им проще справляться с потенциальными проблемами. Организмы же, лишенные способности действовать, совершенно беззащитны перед средой. Они — легкая добыча для любого хищника, они не в состоянии добывать себе пищу и уязвимы перед стихией. Некоторые существа так и проживают свою жизнь — пищей для других, но многие развили себе мозг, чтобы отвечать миру той же монетой или хотя бы иметь возможность убежать, если угроза станет слишком серьезной.
С другой стороны, человеческий мозг служит не только для решения практических проблем вроде поиска пищи или избегания опасности; кроме того, это мозг, тонко настроенный на взаимодействие с мозгами других людей. Он позволяет человеку искать себе подобных и формировать с ними социальные отношения. Многие из его специализированных операций обусловлены сложностями социальной сферы, в которой мы живем. Нам нужен мозг, «заточенный» на взаимодействие с самыми разными людьми: родными, друзьями, коллегами или случайными незнакомцами, — с которыми мы встречаемся в обычных бытовых ситуациях.
|
|
Наши предки в далеком прошлом сталкивались со случайными людьми лишь изредка, но мы в современном мире должны быть настоящими экспертами по общению. При каждой такой встрече нам нужно понять, кто этот человек, что он думает, что ему надо и как с ним сотрудничать — или не сотрудничать. Чтобы понимать других людей, нам приходится «читать» их. Эти социальные навыки многим из нас кажутся тривиальными, но именно для их реализации мозг выполняет самые сложные свои вычисления, буквально на пределе возможностей. Некоторым эти навыки вообще не даются (вспомним людей, страдающих аутизмом). Иногда их теряют в результате травмы или болезни мозга. Может быть, первоначально человеческий мозг эволюционировал, чтобы обеспечить своему носителю жизнь в потенциально опасном мире хищников, плохой погоды и ограниченных запасов пищи, но сегодня мы используем его для ориентирования в другом, столь же непредсказуемом социальном ландшафте. Человеческий мозг позволяет каждому из нас изучать других людей и учиться у них — то есть одомашниваться.
Наш мозг снабжен всеми ментальными средствами, необходимыми для совместной жизни, рождения и воспитания детей и передачи по эстафете информации о том, как стать уважаемым членом общества. Многие животные живут группами, но только человек обладает мозгом, который позволяет ему передавать знания из поколения в поколение способом, не имеющим аналогов в царстве животных. Мы можем усвоить правила поведения, необходимого, чтобы быть принятым группой. Мы можем принять моральный кодекс и определить, что такое хорошо и что такое плохо. Мы воспитываем своих детей не только для того, чтобы они дожили до половой зрелости и оставили потомство, но и для того, чтобы они могли воспользоваться коллективной мудростью предков, переданной нам в виде культуры.
|
|
Некоторые ученые считают, что наша человеческая культура — явление не уникальное. Приматолог Франс де Вааль утверждает, что другие животные тоже обладают культурой, поскольку могут учиться у других и умеют передавать свои знания следующему поколению. Среди знаменитых примеров наличия культуры у животных — африканские шимпанзе, научившиеся колоть орехи, и японские макаки, отмывающие от песка сладкие бататы, полученные от исследователей. В том и другом случае молодняк научился копировать действия старших. Совсем недавно три соседние стаи шимпанзе, живущие в одном и том же заповеднике Кот д’Ивуара, продемонстрировали уверенное применение инструментов для колки прочных орехов кула. В начале сезона, когда скорлупа орехов очень прочна, все пользуются каменными «молотками»; позже, когда орехи становятся мягче и податливее, одна из групп переходит на использование деревянных «молотков» или деревьев в качестве «наковален». Третья группа совершает этот переход быстрее. Все эти варианты поведения можно объяснить только обучением, поскольку каждой группе потенциально доступны все «орудия».
Спорить здесь, в общем-то, не о чем, животные определенно пользуются орудиями труда, но такая имитация — совсем не то же самое, что культурное наследование, которое имеет место, когда мы учим своих детей. Нет серьезных свидетельств того, что культурное обучение у животных привело к возникновению каких-то технологий, которые от поколения к поколению улучшаются, модифицируются и развиваются. Мы вернемся к этому вопросу позже, когда будем изучать, как человеческие дети не только копируют действия взрослых с орудиями при решении задачи, но и тщательно подражают ритуалам, не имеющим объективной цели; у животных ничего подобного не замечено.
Споры о наличии культуры у животных не имеют смысла, и нас скорее интересует, что может рассказать нам исследование о различиях между животными и людьми. Обратившись к социальным механизмам, которые большинство из нас воспринимают как нечто само собой разумеющееся, настолько естественными и непринужденными они кажутся, мы посмотрим, как наш мозг одомашнился в процессе эволюции; при этом мы сосредоточимся на детстве, поскольку именно в этот период закладывается фундамент одомашнивания. Но сначала нам следует рассмотреть некоторые базовые процессы, сформировавшие человеческий мозг таким, какой он есть, и обеспечившие ему способность к социализации.
Эволюция в двух словах
Единственный разумный ответ на вопрос, откуда взялся наш мозг, состоит в том, что произошло это путем эволюции при помощи естественного отбора, как описал еще в XIX в. Чарльз Дарвин. Вслед за Дарвином большинство ученых сегодня считает, что жизнь зародилась миллиарды лет назад, когда простые химические соединения в первичном бульоне каким-то образом (мы пока не знаем в точности каким) выработали у себя способность к воспроизводству. Эти первые репликаторы, из которых со временем развились более сложные структуры, и стали предшественниками жизни. Через какое-то время кластеры этих структур собрались вместе и эволюционировали в древние формы жизни — бактерии и по сей день существующие рядом с нами.
Куда ни посмотри — от океанских глубин до высочайших гор, от промерзшей тундры до раскаленной пустыни, — даже в кислотных вулканических озерах, в которых большинство животных быстро лишились бы шкуры, можно обнаружить бактерии, сумевшие приспособиться к самым экстремальным условиям, какие только можно найти на нашей планете. На протяжении всей эволюции формы жизни менялись и развивались, получая возможность выживать в самых разных условиях. Но зачем эволюционировать?
Ответ заключается в том, что эволюции не нужны причины; она просто происходит. Организмы развиваются, приспосабливаясь к тем аспектам окружающей среды, которые представляют опасность для жизни или, что еще важнее, для продолжения рода. Когда живые организмы воспроизводят себя, их отпрыски несут копии родительских генов. Гены — это химические молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК); они располагаются внутри каждой живой клетки и несут закодированную информацию о том, как строить тело. Биолог Ричард Докинз в известной книге[2] сравнил тело с простым средством передвижения для генов. С течением времени в генах спонтанно возникают мутации, в результате чего тела получаются немного разными и в репертуаре адаптационных возможностей возникают вариации. При некоторых вариациях потомство оказывается лучше приспособленным к меняющимся условиям среды. Выживший отпрыск оставляет после себя потомство, которое наследует оказавшиеся успешными характеристики; таким образом адаптация закрепляется в генетическом коде и передается будущим поколениям.
Благодаря безжалостной отбраковке наименее приспособленных особей, которую диктовал естественный отбор, древо жизни со временем разветвилось на множество побегов — расходящихся видов, число которых постоянно росло; все они постепенно эволюционировали, нарабатывая адаптационные механизмы и повышая тем самым шансы на продолжение рода. Непрерывный процесс отсева породил разнообразие сложных форм жизни, заполняющих сегодня различные экологические ниши нашей планеты — даже самые безжалостные по условиям.
Возможно, способность целенаправленно передвигать свое тело в пространстве и была первоначальной причиной появления мозга, но человек, очевидно, сложнее асцидии.
Сложность наводит на мысль о цели и задачах, тогда как эволюция — слепой процесс, движимый автоматической селекцией, то есть выбором лучших вариантов из всех, спонтанно возникающих в процессе копирования. Именно поэтому Докинз называет эволюцию «слепым часовщиком». Степень сложности, с которой устроено каждое конкретное животное, как правило, достаточна для решения проблем, с которыми ему приходится сталкиваться. Однако окружающая среда непрерывно меняется, и, чтобы не вымереть — а именно эта судьба, если разобраться, постигла большинство животных Земли, — им необходимо продолжать развиваться. По некоторым оценкам, из всех видов, существовавших на Земле с момента возникновения на ней жизни (около 3 млрд лет назад), сегодня сохранился примерно один из тысячи, или всего лишь 0,1%.
Можно спорить о конкретных подробностях и датах этой краткой истории эволюции, но с точки зрения науки происхождение видов путем естественного отбора — единственное возможное объяснение разнообразия и сложности жизни на Земле. Нравится нам это или нет, но мы связаны родственными узами со всеми остальными формами жизни — включая и обладателей мозга, и безмозглых. Однако человеческий мозг позволяет нам, как никакому другому животному на планете, обходить законы естественного отбора путем изменения окружающей среды. Эта манипуляция — продукт в основном одомашнивания человека как вида.
Цена большого мозга
Если подумать о том, что человек способен выжить во враждебных условиях открытого космоса, где присутствует смертельное излучение, но нет атмосферы, становится ясно, что мы обладаем значительным адаптивным потенциалом. Когда наши далекие предки-гоминиды только появились на планете (4–5 млн лет назад), в окружающей среде происходили стремительные перемены, поэтому для того, чтобы справиться со сложными ситуациями, требовалась немалая гибкость мозга. Наш мозг способен находить решения, позволяющие преодолеть физические ограничения наших тел; мы научились жить под водой, летать по небу, выходить в открытый космос и даже прыгать по поверхности другой планеты, не имеющей пригодной для жизни атмосферы. Однако вычислительная мощность, необходимая для решения сложных задач, дорого нам обходится.
Мозг современного взрослого человека составляет всего лишь 1/50 от полной массы тела, но потребляет до 1/5 всей его энергии. Эксплуатационные затраты на мозг в пересчете на единицу массы в восемь-десять раз выше, чем затраты на мышцы; и примерно 3/4 всей этой энергии тратится на работу специализированных клеток мозга, которые обеспечивают связи в сложнейших сетях, генерируя наши мысли и определяя поведение. Речь идет о нейронах, которые мы опишем подробнее в следующей главе. Отдельный нейрон, посылающий сигнал, потребляет столько же энергии, сколько «съедает» клетка икроножной мышцы бегуна во время марафона. Конечно, в целом во время бега мы потребляем больше энергии, но мы же не можем бегать непрерывно — а мозг не выключается никогда. Причем, несмотря на метаболическую жадность мозга, он все равно превосходит любой персональный компьютер как по сложности доступных вычислений, так и по их эффективности. Может, мы и построили вычислительную машину, способную обыграть любого чемпиона по шахматам, но нам пока далеко до разработки компьютера, который способен был бы распознать и выбрать любую из шахматных фигурок с такой же легкостью, с какой это делает обычный трехлетний ребенок. В некоторых умениях, которые представляются нам естественными, задействованы обманчиво сложные вычисления и механизмы, устройство которых на данный момент ставит наших инженеров в тупик.
Каждый вид животных на планете вырастил себе эффективно использующий энергию мозг, пригодный для решения задач в той конкретной нише окружающей среды, которую занимает данное животное. Мы, люди, развили у себя особенно крупный (по отношению к размерам нашего тела) мозг, но у нас далеко не самый крупный мозг на планете. За этим лучше обратиться к слонам. Собственно, у нас даже не самое большое отношение размеров мозга к размерам тела. У рыбы-слона (и вправду похожей на морского слоника) это отношение много больше, чем у человека. Тем не менее, несмотря на недавнее уменьшение в размерах, человеческий мозг по-прежнему в пять-семь раз крупнее, чем можно было бы ожидать для млекопитающего наших габаритов. Но почему у человека такой большой мозг? В конце концов, он не только метаболически дорог в эксплуатации, но и представляет собой значительный риск для здоровья женщины. Достаточно прогуляться по любому викторианскому кладбищу и посмотреть на количество матерей, умерших при родах в результате кровотечения или инфекции, чтобы понять, что деторождение может быть весьма опасным делом. У младенца с большим мозгом и голова большая, потому родить его сложнее. Надо сказать, что эта проблема приобрела особенно острый характер в ходе эволюции нашего вида в тот момент, когда мы начали передвигаться на двух ногах. Когда мы перешли к прямохождению и стали высоко держать головы, опасность деторождения увеличилась, но, как ни странно, эта самая опасность, возможно, привела к значительным изменениям в нашем отношении друг к другу: мы стали намного заботливее. Не исключено, что она внесла свою лепту в начало одомашнивания человека как вида.
Детеныши большинства млекопитающих встают на ноги и начинают бегать вскоре после рождения, но человеческие дети требуют постоянной заботы и внимания взрослых в течение по крайней мере пары первых лет. Мозг новорожденного тоже еще должен значительно вырасти. При рождении наш мозг вдвое больше, чем мозг шимпанзе, если учесть габариты матери, но при этом размер мозга по-прежнему составляет всего 25–30% от размеров мозга взрослого человека; большая часть этой разницы компенсируется в течение первого года жизни. Большой растущий мозг и незрелость новорожденного дали некоторым антропологам основание утверждать, что человек рождается слишком рано. По оценкам, вместо стандартных девяти месяцев человеческий зародыш должен был бы провести в утробе матери от восемнадцати до двадцати одного месяца, чтобы родиться на той же стадии зрелости мозга и поведения, что новорожденный шимпанзе. Почему человек покидает чрево так рано?
Мы не можем изучить мозг наших древних предков непосредственно, поскольку мягкие ткани мозга в земле быстро разрушаются; с другой стороны, кости черепа окаменевают, и можно оценить, какого размера мозг они когда-то вмещали. Один из первых наших предков в эволюционной ветви гоминидов появился на планете около 4 млн лет назад. Australopitecus, или «южная человекообразная обезьяна», сильно отличался от всех остальных видов человекообразных обезьян, поскольку способен был ходить прямо, на двух ногах. Мы знаем это благодаря костной структуре их окаменевших скелетов и анализу отпечатков, оставленных этими существами в мягкой глине. Самые знаменитые окаменевшие останки австралопитека получили ласковое имя Люси в честь песни «Битлз» «Люси в небе с алмазами», которую передавали по радио в тот момент, когда кости были обнаружены в Эфиопии в 1974 г. В момент смерти Люси была молодой женщиной, но ростом с современного трех- или четырехлетнего ребенка, а мозг имела как у современного новорожденного. У нее были длинные руки и загнутые пальцы, так что она, вероятно, как раз переходила от жизни на деревьях к жизни на земле. Одной из причин того, что Люси спустилась с деревьев, было изменение климата, из-за которого в Африке стало меньше джунглей и больше травянистых саванн. В саванне вы более уязвимы для хищников, да и двигаться по плоской земле легче и быстрее на двух ногах, чем на четырех, как это делают остальные приматы.
Большинству из нас кажется, что ходить на двух ногах естественно, но на самом деле это очень сложный процесс. Если хотите убедиться в этом, поговорите с любым инженером, который пробовал построить ходячего робота. В фантастических книгах и фильмах мы часто встречаем двуногих роботов, но в реальности такой способ передвижения чрезвычайно сложен и требует хитрого программирования, а также очень ровной поверхности. Дело в том, что две ноги — это всего две точки соприкосновения с землей, а это очень нестабильное положение. Попробуйте поставить рядом два карандаша, уперев их друг в друга, и вы получите некоторое представление о том, насколько это сложно. Даже большие ступни не слишком облегчают задачу. Добавьте к этому проблему координации переноса центра тяжести, необходимого, чтобы поднять одну ногу и шагнуть, а затем перенести вес обратно на нее. И так каждый раз. Неудивительно, что ходьба рассматривается как форма контролируемого непрерывного падения вперед.
Ходьба и бег — два варианта приспособления к меняющейся среде плоских травянистых равнин, но они тоже имеют свою цену. Во-первых, даже подвижный первый гоминид никак не мог обогнать саблезубого тигра или медведя; он мог только взять хищника умом, перехитрить зверя, который намного крупнее, сильнее и быстрее него. Гоминидам пришлось развить у себя мозг, не только способный координировать прямохождение, но и достаточно стратегически мыслящий, чтобы избежать опасности. Во-вторых, когда наши предки-женщины начали ходить прямо, их анатомия изменилась. Для эффективного передвижения на двух ногах расстояние между бедрами должно находиться в определенных пределах; в противном случае мы ковыляли бы как утки, а это не лучший способ догонять добычу или убегать от хищника. Так что наши предки испытывали адаптивное давление, не позволявшее их бедрам стать слишком широкими, — а это, в свою очередь, означало, что тазовая полость, то есть пространство между бедрами, не могло увеличиваться. Тазовая полость определяет размеры родового канала — а значит, и размеры головы младенца, которого может родить мать.
До 2 млн лет назад относительный размер мозга наших предков-гоминидов был приблизительно таким же, как сегодня у высших приматов. Однако в ходе эволюции произошло нечто, изменившее направление развития мозга, и он существенно увеличился. Размер мозга у человека стал в 3–4 раза больше, чем был у предков-приматов. Голова начала увеличиваться в размерах, чтобы вместить увеличивающийся мозг, и это заставило матерей-гоминидов рожать детенышей прежде, чем их головы становились слишком крупными. Однако для наших ближайших родичей среди животных — шимпанзе — это не проблема. Если говорить о движении, то шимпанзе в естественной обстановке не ходят вертикально, и потому у них не сформировался узкий таз. Их родовые каналы достаточно велики, чтобы относительно легко рожать маленьких шимпанзе; именно поэтому, кстати говоря, шимпанзе, пытаясь идти вертикально, переваливаются с ноги на ногу. Они обычно рожают самостоятельно, меньше чем за 30 минут, тогда как у человека роды занимают значительно больше времени, и чаще всего роженице требуется посторонняя помощь.
Проблема рождения узкобедрыми матерями младенцев с большим мозгом известна как «акушерская дилемма»; до недавнего времени именно ею объясняли тот факт, что человеческие дети рождаются намного раньше, чем детеныши других приматов. Однако антрополог Холли Дансворт из Университета Род-Айленда считает, что у раннего рождения человеческих детей есть еще одна причина: если бы их вынашивали дольше, матерям пришлось бы голодать. Беременность чрезвычайно требовательна к матери в отношении энергии, необходимой для поддержки как ее самой, так и быстро растущего зародыша. У приматов и других млекопитающих существует жесткое соотношение между размером новорожденного по отношению к размеру матери; именно это соотношение указывает на то, что срок беременности у вида соответствует тому моменту, когда энергетические требования зародыша начинают превышать объем, который мать может предоставить ему без вреда для себя. Чем крупнее зародыш, тем больше энергии он требует. Дансворт утверждает, что размер тазовой полости — не единственная проблема. По ее мнению, раннее рождение ребенка объясняется тем, что только так можно прокормить младенца и не уморить при этом голодом мать.
Неоспоримо одно: роды у людей проходят нелегко. Одна из самых загадочных гипотез относительно эволюции человека и его растущего мозга состоит в том, что трудности и опасности деторождения, возможно, привели к изобретению родовспоможения и в конечном итоге внесли вклад в постепенное одомашнивание человека. Женщина при родах нуждается в помощи, а это значит, что появление повивальных бабок как категории, возможно, способствовало общественному развитию нашего вида. Ни у одного другого вида нет помощи роженице со стороны других особей, и не исключено, что эта уникальная особенность, появившаяся в нашей истории довольно рано, подтолкнула наш вид к более серьезным способам просоциального взаимодействия. Другие приматы рожают относительно быстро и совершенно самостоятельно в зарослях деревьев или кустов. Конечно, человеческие женщины тоже способны родить в одиночестве, некоторые так и делают, но это не норма, особенно для первородящих матерей, у которых, как правило, родовой акт продолжается дольше и бывает более болезненным. Помощь при родах — часть нашего одомашнивания. Присутствие остальных членов группы рядом с роженицей помогало, вероятно, защитить ее и малыша от хищников и снизить напряженность ситуации — ведь ободрение иногда не менее важно, чем физическая помощь в родах.
Вполне возможно, что родовспоможение стало именно тем первым вариантом поведения, который способствовал возникновению подходящих условий для проявлений сочувствия, альтруизма, доверия и других социальных взаимодействий, которым суждено было стать поведенческой базой нашего культурного одомашнивания. Даже если помощь роженице-матери ограничивалась всего лишь присутствием и иногда попыткой запутать, отвлечь или отогнать случайного хищника, такие варианты поведения вполне могли стать фундаментом для взаимно обязывающих отношений с другими членами группы. Более того, стресс и облегчение, связанные с потенциально опасным процессом деторождения, могли породить эмоции, способствующие появлению мотиваций, формирующих поведение. Те, кто нуждался в помощи, и те, кто ее оказывал, могли передать соответствующие качества своим потомкам, повышая таким образом вероятность того, что кооперативное поведение станет для вида социальной нормой.
Так же точно, как домашняя собака, столкнувшись с проблемой, ищет помощи, наши ранние предки начали обращаться за подмогой друг к другу. Роль деторождения как совместного эмоционального переживания в эволюции социального поведения может показаться весьма спорной, но для всякого, кто в первый раз присутствует при рождении ребенка, впечатление оказывается неожиданно сильным и удивительно эмоциональным; нередко человек не может совладать с собой. Такая реакция позволяет предположить, что это событие запускает поведенческие механизмы, лежащие глубоко в истории нашего вида и связанные с обычаем помогать другим.