Почему эволюция ограничила размер человеческого мозга

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Brain & Cognition, рост мозга замедлился около 300 000 лет назад из-за давления энергетических и климатических ограничений.

Одна из загадок эволюции человека заключается в том, почему Homo sapiens является единственным выжившим видом в роду Homo. Большие размеры мозга часто рассматривались как ключевое преимущество, позволяющее использовать огонь, изготавливать орудия труда и общаться с помощью символов. Однако за большой мозг приходится платить: он потребляет около 20 % нашей энергии в состоянии покоя и выделяет много тепла, что может быть недостатком в жарком климате.

Автор исследования Джеффри М. Стибел проанализировал этот эволюционный компромисс. У ранних видов Homo происходил интенсивный отбор в пользу более крупного мозга, что, вероятно, помогало им ориентироваться в меняющихся условиях и сложных социальных структурах. Но ископаемые останки свидетельствуют о том, что за последние 100 000 лет размер мозга начал стабилизироваться или даже уменьшаться. Это повышает вероятность того, что выживание зависело не только от биологии, но и от культурных инноваций.

“Меня привлекают широкие вопросы о человеческой эволюции и познании – как мы стали теми, кто мы есть, и какие силы сформировали этот путь”.

“Замедление роста мозга около 100 000 лет назад стало поворотным моментом”, – говорит Стибел, попечитель Музея естественной истории.

“В связи с этим возникла загадка: если большой мозг больше не является преимуществом, то как нам удалось расширить свои когнитивные возможности? Этот вопрос находится на стыке биологии, культуры и выживания”.

Стибел проанализировал 800 измерений объема черепа у представителей всего рода Homo. Среди них были представители H. erectus, H. heidelbergensis, H. neanderthalensis и H. sapiens, среди прочих, в общей сложности 690 современных людей и 99 представителей рода Homo, не относящихся к современному виду. Черепные коробки детей и деформированных черепов были исключены, чтобы обеспечить достоверность оценок для взрослых.

Оценки размеров мозга была получена с помощью регрессионной формулы, проверенной на 27 видах приматов. Окаменелости были сгруппированы по возрастным интервалам в 100 000 лет, а дополнительные анализы были основаны на основных климатических фазах (ледниковый и межледниковниковый периоды), определенных по глобальным изотопным данным.

“Примерно 100 000 лет назад эволюционное давление, приводившее к увеличение мозга, ослабло. Группы, которые не смогли когнитивно адаптироваться, возможно, исчезли, что, возможно, объясняет вымирание некоторых видов. Напротив, те, кто выжил, нашли новые способы продолжать совершенствовать мыслительные способности, несмотря на меньший размер мозга”, – объясняет Стибел.

“По всей видимости, основной адаптацией стала когнитивная разгрузка – перенос умственных усилий на инструменты, язык и общие культурные системы”.

“Эти инструменты расширили наше сознание за пределы нашего мозга, сделав нас необычайно способными, но в то же время глубоко зависимыми от созданных нами систем”.

Размер мозга значительно увеличился в период раннего и среднего плейстоцена, но примерно 300 000 лет назад рост замедлился. Пик массы мозга пришелся примерно на 100 000 лет назад, и с тех пор значительного роста замечено не было. Вместо этого данные свидетельствуют о переходе к стабилизирующему отбору, при котором преимуществом стало сохранение размера мозга, а не его увеличение.

Климат сыграл решающую роль. Существенные различия в размере мозга в ледниковые и межледниковые периоды появились только в последние 100 000 лет. Мозг был больше во время ледниковых периодов и меньше во время межледниковых. Это позволяет предположить, что более теплый климат увеличивал метаболические и терморегуляторные затраты на поддержание большого мозга. Этот сдвиг, возможно, повысил риск вымирания некоторых популяций Homo, в то же время способствуя таким адаптациям, как повышение эффективности мозга и опора на культурную “когнитивную разгрузку”.

“Нам все еще необходимо понять детальную динамику этого когнитивного сдвига”, – говорит Стибел. “Сделала ли когнитивная разгрузка определенные популяции более устойчивыми к экологическим потрясениям? Как эти адаптации распространились среди ранних людей? И сегодня, когда мы преодолеваем аналогичные рубежи с помощью цифровых технологий, зависит ли наше выживание в меньшей степени от индивидуальных умственных способностей и в большей – от стабильности обширных культурных и технологических сетей?”

“Это не просто древняя история – это продолжающаяся история эволюции”.

“Мы – единственный биологический вид, способный предвидеть долгосрочные последствия и действовать, чтобы их изменить”.

Понимая момент, когда наш разум начал жить вне нашего черепа, мы сможем лучше подготовиться к следующим главам в эволюции человека, включая появление искусственного интеллекта”.

Подпишитесь на сайт Психолог в интернете
в Telegram, ВКонтакте или в MAX
Помощь психолога