Главный двигатель эволюции — хорошие отцы

Эволюция человека шла по пути увеличения и развития мозга, остальные изменения в анатомии — не более чем результат растущих аппетитов нервной системы, уверены современные антропологи. Почему ставка была сделана именно на мозг, а не на стальные мускулы или острые зубы, единого мнения нет. Мозг взрослого человека потребляет около четверти всей энергии организма. В дикой природе это не только невыгодно, но и опасно.

Все ресурсы — мозгу

Весной 2017 года в одной из лабораторий Кембриджского университета (Великобритания) 62 студента соревновались в силе и интеллекте. Сначала им надо было ответить на каверзные вопросы, проверяющие сообразительность и память, затем на тренажерах выяснить, кто выносливее и быстрее. На третьем этапе участники состязаний одновременно выполняли физические упражнения и решали интеллектуальные задачки. Все это время ученые фиксировали, сколько килокалорий уходило у студентов на мышечную и мозговую активность.
Практически у всех добровольцев на третьем этапе резко ухудшались спортивные результаты, а вот интеллектуальные не менялись. При этом количество энергии, получаемое мускулами, в среднем уменьшалось на 13 процентов по сравнению со вторым испытанием, когда студенты занимались только на спортивных тренажерах. Получалось, что при сильных физических и умственных нагрузках организм отдавал приоритет мозгу, а не телу.
По мнению исследователей, это указывает на особую важность мозга в эволюции человека. Нашим предкам в критических и опасных ситуациях было полезнее обеспечить питанием мозг, а не мышцы. Необходимость поддерживать его в постоянной боевой готовности повлияла на метаболизм. Человеческое тело научилось быстрее потреблять энергию и запасать ее в жировых отложениях, отсутствующих у остальных приматов.

Быстрее ешь, лучше думаешь

Содержать большой мозг очень трудно. Ближайшие родственники человека, шимпанзе, у которых этот орган примерно в три раза меньше, тратят на еду по восемь-десять часов в день. Иначе просто не хватит энергии. Согласно работе международной команды палеонтологов, наши далекие предки 3,5 миллиона лет назад поступали так же. А потом произошла великая пищевая революция — часть гоминид резко изменила вкусовые предпочтения.

Ученые по остаткам зубов и челюстям изучили диету древних приматов, обитавших в Восточной Африке, — афарских австралопитеков, парантропов, предков современных павианов, кениантропов и рудольфийских людей. Оказалось, что все гоминиды питались примерно одинаково — плодами и листьями деревьев. Но затем австралопитеки перешли на смешанную диету — к древесной пище прибавились фрукты и листья травянистых растений, встречающихся главным образом в саваннах и около водоемов. Их было легче переваривать, и излишки энергии уходили на поддержание работы остальных органов, в том числе мозга, что позволило ему увеличиться в размерах.

Исследование испанских, австралийских и британских специалистов частично это подтверждает. Но, по мнению этих ученых, основную роль сыграли не сами растения, а то, что люди научились их готовить. Молекулы крахмала и других углеводов, содержащиеся в корневищах съедобных растений, во фруктах и орехах, при варке разбиваются на части, и углеводы усваиваются намного легче, что опять-таки могло способствовать усложнению и увеличению мозга.

В пользу этой теории говорит тот факт, что человеческий мозг потребляет до шестидесяти процентов глюкозы, содержащейся в организме. Наше тело и само может синтезировать ее, разлагая жиры и белки, однако намного проще получить это вещество из крахмала и других растительных сахаров. Кроме того, в человеческой ДНК целых шесть копий гена, кодирующего амилазу — фермент слюны, расщепляющий крахмал в пище. Предполагается, что эти копии появились в геноме примерно миллион лет назад — как раз после того, как предки Homo sapiens научились готовить пищу.

Хороший отец — всему голова

Согласно гипотезе ученых Рочестерского университета (США), интеллектуальное развитие человека запустила беспомощность его потомства. Уход за новорожденными требовал определенных умственных усилий, что увеличивало мозг. Это, в свою очередь, приводило к более раннему рождению детенышей — чтобы не получить травм при родах, ребенок должен быть достаточно маленьким. Забота о еще более несамостоятельном потомстве требовала большего интеллекта, а значит, и увеличенных размеров мозга.

Антропологи из Университета Цюриха отчасти согласны с этой теорией, но основным фактором, запустившим эволюцию человеческого мозга, считают не самих детенышей, а их внимательных и любящих отцов. Наблюдения за 478 млекопитающими, относящимися к хищным, грызунам и приматам, показали, что если самец активно помогает растить детенышей, масса мозга у этого вида, как правило, выше. Такая же корреляция есть между аллородительским поведением (когда за потомством ухаживают родственники и члены группы) и численностью потомства.

Исследователи предположили, что у наших предков закрепились обе черты поведения — отцовская забота и помощь группы. Причем в отличие от остальных видов млекопитающих у людей родственники практически не отлынивали от участия в воспитании детенышей. В результате отцовская забота способствовала увеличению массы мозга, большой мозг помогал лучше договариваться с членами группы, благодаря чему Homo sapiens оказались более плодовитыми, чем все остальные приматы.

По расчетам британских исследователей, способность наших предков подключить отцов к воспитанию потомства, договориться друг с другом, сообща добывать пищу и растить детенышей — не самое главное. Вклад этих факторов в увеличение мозга — тридцать процентов. Процентов шестьдесят дали изменение рациона и формирование кулинарных навыков. Еще десять процентов — заслуга конкуренции между племенами древних людей. Это объясняет, почему остальные виды приматов так и не смогли отрастить себе такой же большой мозг, как у нас. В их эволюции ставка была сделана исключительно на социальные связи и жизнь в обществе себе подобных.