Проклятая эволюция. Как и когда люди стали умнее обезьян - фото

Проклятая эволюция. Как и когда люди стали умнее обезьян

5 февраля 2020, 20:00

Ученые из Австралии опубликовали исследование, согласно которому можно определять уровень интеллекта первобытных людей по строению их черепа

Коротко:

— как эволюция изменила интеллект людей

— почему обезьяны могли быть умнее первобытных людей

— как изменится организм человека в будущем

Группа исследователей изобрела новый метод, который позволяет измерять, насколько разумными были древние предки человека — гоминини — в зависимости от размера внутренних сонных артерий в останках их черепной коробки.

Видео дня

С огласно божественной теории происхождения человека, или так называемой концепции креационизма, люди и вообще все живое на Земле (включая ее саму) были созданы под чутким руководством всемогущей высшей силы. Вероятно, Бога, Творца, Всевышнего и многочисленных интерпретаций этого слова.

Ввиду отсутствия весомых доказательств этой теории, в сообществе ученых креационизм считают псевдонаучной концепцией. Да, наука — вещь упрямая, и для нее недостаточно доказательств, которые приводят в Священных текстах, созданных в лучшем случае несколько тысяч лет назад.

Вместо этого археологи, антропологи и биологи изучают останки древних людей, которые существовали сотни тысяч лет назад, а всего ученые насчитывают несколько миллионов лет эволюции человека. В таких масштабах любые «современные» попытки описать происхождение человека благодаря божественному началу выглядят не очень убедительно.

Да, многие homo sapiens до сих пор отвергают идею о том, что они произошли от обезьян, и на заре своего существования не гуляли по Эдему, а инстинктивно сражались с другими животными за территории, пищу и воду. Однако, у ученых на этот счет другое мнение, и, вероятно, уже вскоре мы сможем с точностью определить, когда и почему человек стал умнее своих сородичей-приматов.

В частности, эту тему исследуют физиологи из Австралии и Южной Африки, которые недавно изобрели новый метод определения уровня интеллекта древних людей.

ilovephilosophy.com

Фото: ilovephilosophy.com

Что узнали ученые?


Ранее НВ писало об исследованиях природы человеческого сознания и того, какие части мозга могут за него отвечать. На этот раз речь пойдет о более предметном изучении человеческого интеллекта, а именно — определении того, насколько умными были наши первобытные предки.

Недавно группа ученых из Университета Аделаиды в Австралии и Университета Витватерсранда в Южной Африке опубликовала исследование о церебральном кровотоке у современных обезьян и разных видов австралопитеков. Детали этой работы описал ее ведущий автор, профессор физиологии из австралийского университета Роджер С. Сеймур в своей колонке на The Conversation.

Ученый объясняет, что ранее антропологи определяли уровень интеллекта приматов согласно размерам останков их черепа, которые находили археологи.

«Это не безосновательное предположение: для живых приматов количество нервных клеток в мозге почти пропорционально объему мозга… Человеческий мозг содержит более 80 миллиардов нейронов и до 1000 триллионов синапсов. Хотя он занимает всего 2% тела, мозг потребляет около 20% энергии в состоянии покоя», — пишет Сеймур.

В основном эта энергия нужна для того, чтобы создавать нейрохимическое вещество, которое позволяет синапсам передавать информацию между нейронами. Основываясь на этом, ученые из Австралии и Южной Африки предположили, что уровень интеллекта приматов можно измерять не только по размеру черепа, но и по количеству энергии, которая необходима для обмена веществ в мозге.

Естественными источниками поставки энергии в мозг являются потоки крови, которые несут жизненно важный для синапсов и нейронов кислород. К примеру, мозгу взрослого человека нужно около 750 миллилитров крови каждую минуту, или чуть более 10 миллилитров каждую секунду. Это около 15% от того количества крови, которое сердце производит в целом.

«В связи с этим, мы можем рассматривать мозг как довольно энергоемкий суперкомпьютер. Чем больше емкость компьютера — тем больше энергии ему нужно для работы, и тем больше должны быть его электрические кабели питания. То же самое и с мозгом: чем выше когнитивная функция, тем выше скорость метаболизма, тем больше кровоток и тем больше артерии, которые поставляют кровь», — объясняет автор нового исследования.

Ученые пришли к выводу, что интеллектуальные способности первобытных людей напрямую зависели от размера кровеносных сосудов, которые поставляют кислород в мозг. В данном случае — внутренних сонных артерий, которые проходят через специальные отверстия в самом центре черепа. Соответственно, чем большим был диаметр этих отверстий — тем больше кислорода поступало в мозг приматов, обеспечивая работу нейронов и синапсов.

Roger Seymour
Фото: Roger Seymour

Физиологи проанализировали отверстия для внутренних сонных артерий в останках черепов 96 современных больших человекообразных обезьян, включая шимпанзе, орангутангов и горилл. Позже исследователи сравнили эти данные с более старыми останками черепов 11 гоминини, — триба человекоподобных обезьян, среди которых выделяют австралопитеков, кениапитеков и парантропов, которые жили около 3 млн лет назад.

Мозг шимпанзе и орангутангов вмещал примерно 350 миллилитров крови, в то время как у горилл и австралопитеков этот показатель составлял 0,5 литра. Тем не менее, исследование показало, что в черепе шимпанзе и орангутангов гораздо большие отверстия для внутренних сонных артерий, — в половину больше, чем у гориллы, и на одну треть больше, чем у орангутанга.

Новые данные позволяют ученым предположить, что обезьяны могут иметь более высокий уровень интеллекта, чем прямоходящие австралопитеки, которые обладают антропогенными чертами. Хотя, до сих пор принято считать, что с точки зрения умственных способностей австралопитек находится между человеком и обезьяной.

Авторы исследования также определили, что размер мозга приматов увеличивается пропорционально с потоками крови в череп, которые необходимы для обмена веществ. У других животных, включая млекопитающих, ускорение обмена веществ не так заметно с ростом разных органов.

«Между ардипитеками, которые жили примерно 4,4 млн лет назад, и Homo sapiens (которые появились в последние несколько сотен тысяч лет — ред.) мозг вырос почти в пять раз, но скорость кровотока выросла более чем в девять раз. Это указывает на то, что каждый грамм вещества мозга начал потреблять почти вдвое больше энергии, очевидно, из-за большей синаптической активности и обработки информации», — пишет профессор Роджер С. Сеймур.

Согласно этим данным, самый стремительный скачок в интеллекте произошел в промежутке между развитием человека умелого (Homo habilis) и раннего человека прямоходящего (Homo erectus), — тогда примерно за пару сотен тысяч лет скорость потоков крови во внутренней сонной артерии приматов выросла в полтора раза. В последующие два миллиона лет этот показатель увеличился еще в два раза, что и привело к появлению человека разумного.

digest.bps.org.uk

Фото: digest.bps.org.uk

Дело в генах


Да, размер мозга и количество крови, которое необходимо для его работы действительно указывают на то, какой уровень интеллекта имеет то или иное животное. Поэтому, к примеру, мы знаем, что самыми «умными» после людей сегодня являются капуцины, шимпанзе, дельфины, лисицы и другие животные, — на это указывает коэффициент энцефализации (показатель относительного размера мозга).

Хотя, за реальными изменениями в интеллектуальных способностях животных стоят сложные генетические процессы, которые за несколько миллионов лет сделали человека самым разумным существом на Земле.


Это пару месяцев назад в своем исследовании подтвердили ученые из Института эволюционной антропологии общества Макса Планка в Германии. Как уже писало НВ, ученые провели эксперимент с активными мозговыми клетками четырех приматов, — человека, шимпанзе, орангутанга и макаки. Конечно, для исследования не использовали живых существ, а создали их органоиды, — искусственные уменьшенные копии мозга этих млекопитающих с помощью их настоящих клеток.

Поскольку только 1,5% ДНК человека состоит из генов, которые кодируют белки и определяют структуру и функции клеток организма, ученым пришлось анализировать большую часть остальной структуры ДНК человека и искать в ней отличия от ДНК менее развитых приматов.

Wikimedia Commons
Фото: Wikimedia Commons

Как оказалось, главные изменения в мозгах обезьян и человека произошли не из-за появления новых генов, а из-за того, что в процессе эволюции появилось больше времени для их работы, — то есть увеличился показатель экспрессии. Экспрессия генов — это процесс, во время которого наследственная информация гена формирует рибонуклеиновую кислоту и белок.

Ученые определили, что процесс формирования мозга у плода человека занимает больше времени, чем у других приматов. Из-за этого у людей появляется больше клеток и нейронных связей, что приводит к большему объему мозга человека в целом.

Но ключевыми в этом смысле оказались новые регуляторные механизмы в ДНК человека, которые обнаружили исследователи из Германии: эти механизмы отвечают за экспрессию генов, и более 60% из проанализированных генов вели себя по-другому именно в клетках органоида человеческого мозга.

«Человеческий мозг претерпел существенные изменения с тех пор, как люди отошли от шимпанзе и других больших обезьян. Несмотря на это, генетические программы и программы развития, которые лежат в основе этого расхождения, не изучены до конца… Наши данные предоставляют временный клеточный атлас развития переднего мозга обезьян и освещают динамические генно-регуляторные особенности, которые являются уникальными для человека», — писали авторы исследования.

Как объяснила кандидат биологических наук из Кембриджского университета Сильвия Бенито Квецински, работа антропологов из Института общества Макса Планка чрезвычайно важна для понимания того, что делает нас людьми.

«Люди отошли от шимпанзе и других больших обезьян примерно 6 миллионов лет назад. Но, несмотря на то, что мы тесно связаны, человеческий мозг сильно отличается — это позволяет нам изучать сложные языки, науки, искусство, мораль и многое другое», — писала Квецински.

britannica.com

Фото: britannica.com

Будущее эволюции


Вдобавок к существующим доказательствам эволюции в виде рудиментарных органов человека, вполне вероятно, что организм людей уже через несколько тысяч лет будет отличаться от того, каким он есть сейчас.

Среди прочего, ученые выделяют три основных эволюционных изменения, которые могут произойти с нами в будущем.

1 Скелет станет хрупким и легким

Антропологи из Университет Вашингтона в Сент-Луисе пару лет назад пришли к выводу, что из-за низкой плотности губчатой костной ткани наши кости могут стать легче.

Ученые предполагают, что скелет Homo sapiens начал становиться легче и терять свою прочность около 12 тыс. лет назад. К этому привели изменения в рационе питания и снижение физической активности.

Вероятно, первобытные люди имели больше похожих черт с большими обезьянами, и их кости были гораздо прочнее и тяжелее, поскольку им приходилось постоянно охотиться и подвергать тело физическим нагрузкам.

Сейчас же большинство тяжелой работы за людей выполняют различные автоматизированные устройства, из-за чего наши кости ослабевают.

2 Генные мутации

Изменения рациона питания может привести не только к облегчению костей, но и к мутации генов: поскольку люди в разных странах придерживаются диет, в которых доминируют мясо или растительные продукты, некоторые гены мутируют, позволяя перерабатывать кислоты из растительной пищи в полезные соединения, которые мозг может получить только из мяса.

Это в 2016-м обнаружили биологи из Университета Корнелл в США. Их коллеги из Университетского колледж Лондона, в свою очередь, заявили, что общества, которые в своем большинстве живут в крупных поселениях, имеют больший уровень устойчивости к туберкулезу.

3 Температура тела

Несмотря на принятую норму температуры тела человека в 36,6 градусов Цельсия, медики из Стэнфордского университета на днях опубликовали исследование, согласно которому мы можем немного остыть. В прямом смысле этого слова.

Ученые предполагают, что наша нормальная температура может снизиться примерно на 0,4 градуса Цельсия. Как ни странно, это связывают с повышением уровня жизни и снижением количества воспалительных заболеваний среди населения.

Правда, пока до конца неизвестно, как именно это отразится на нашем здоровье: если температура тела действительно упадет — нам понадобится меньше калорий для поддержания нормального обмена веществ. Но, вряд ли люди массово собираются сократить свой рацион, что, опять-таки, может усугубить проблемы с ожирением в современном мире.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях Facebook, Telegram и Instagram.

Делитесь материалом




Радіо НВ
X