NatComms: эволюционный рост мозга человека обусловлен случайными факторами Вероятнее всего, это стало следствием сочетания случайных факторов.
Естественный отбор не способствовал росту человеческого мозга в ходе эволюции рода Homo, показало сравнение десятков черепов гомининов. Его результаты представлены на страницах Nature Communications.
В исследование включили 87 черепов. 24 из них принадлежали Homo sapiens, остальные — вымершим видам, включая неандертальцев, Homo erectus и Homo habilis. Для каждого черепа были собраны данные о форме и размере, с особым вниманием к мозговой коробке и лицу.
Анализ показал, что на протяжении двух миллионов лет эволюции внутренний объем черепной коробки увеличивался, освобождая место для более крупного мозга, а лица уплощались — челюсти выступали все меньше, а надбровные дуги становились тоньше.
«Популярна гипотеза, что на это влиял отбор, обусловленный развитием когнитивных способностей. Идея в том, что сообразительность выгодна для человека, поэтому естественный отбор благоволил умным, и в результате наши предки постепенно обзаводились все более крупным мозгом», — говорит профессор Катерина Харвати из Тюбингенского университета, руководившая исследованием.
Шесть сценариев эволюции
Для выяснения «мотивов» эволюции математически смоделировали шесть сценариев. Один предполагал постепенное давление естественного отбора в сторону увеличения мозга. Другой, «нейтральный», допускал, что изменения черепа происходили практически случайно. Три сценария описывали ситуацию, когда форма черепа колебалась вокруг некоего оптимального варианта, но с разной степенью ограничений, сдерживающих эти колебания. Последний сценарий соответствовал теории «прерывистого равновесия», в которой длительные периоды, когда отбор не способствует изменениям, сменяются быстрыми резкими эволюционными скачками.
Оказалось, что лучше всего изменения размера и формы черепной коробки объясняются нейтральной эволюцией. Это означает, что случайные мутации влияли на размер и форму, и эти изменения накапливались со временем, однако новые варианты строения черепа не давали преимуществ по сравнению со старыми. Также обнаружены признаки стазиса — эволюционного давления, которое стремилось сохранить неизменной форму черепа. Примерно тем же путем происходило развитие лица, только пытавшийся ему препятствовать стазис был, похоже, еще сильнее.
Не только размер имеет значение
Палеоантрополог Амели Боде из Французского национального центра научных исследований в Пуатье высоко оценила проделанную работу: «Это именно то, что нам сейчас нужно».
Вместе с тем она предостерегла от далеко идущих выводов — ведь в ходе эволюции мозга не просто увеличились его размеры, но и сильно усложнилось внутреннее устройство. Боде изучает отпечатки, которые мозг оставляет внутри черепной коробки; эти данные позволяют предположить, что некоторые важные части мозга, такие отвечающая за речь зона Брока, за последние 2 миллиона лет претерпели значительные изменения.
Профессор Герхард Вебер из Венского университета считает выборку черепов недостаточной, но с выводами коллег согласен.
«Мы — социальные животные, — напоминает он. — Это значит, что даже в доисторических обществах уже, вероятно, было разделение труда: кто-то охотился, кто-то готовил еду или занимался другими делами в зависимости от своих склонностей и способностей. В такой ситуации быть исключительно умным, возможно, и не было особым преимуществом».
По мнению Харвати, ключевым переломным моментом могло стать освоение приготовления пищи на огне. Мозг требует огромного количества энергии, а термически обработанная еда калорийнее сырой, поэтому изобретение кулинарии могло дать тот самый прирост калорий, который позволил «прокормить» более крупный мозг.
