Быстрый рост мозга в детстве – отличительная черта рода Homo
Для понимания антропогенеза важно знать не только то, как менялся объем мозга взрослых особей, но и то, как менялся ход его индивидуального развития. От того, насколько быстро рос мозг на тех или иных этапах, зависит “метаболическая цена” выращивания детей, то есть количество ресурсов, которые приходилось вкладывать в ребенка взрослым членам коллектива (в первую очередь, конечно, эта нагрузка ложилась на мать). Быстро растущий мозг требует усиленного питания. Кроме того, он пластичен: рост мозга у детей сопровождается крупномасштабными перестройками межнейронных связей и сверхбыстрым обучением. Растущий мозг потребляет не только калории, но и колоссальное количество информации. Предполагают, что для развития разума важен не только размер взрослого мозга, но и достаточно долгий период его постнатального становления.
К сожалению, палеоантропологический материал, позволяющий судить о динамике роста мозга у наших далеких предков, весьма скуден. Известно всего три хорошо сохранившихся черепа детенышей австралопитеков. О двух из них, черепах “ребенка из Таунга” и “дочки Люси”, рассказано в первой книге (глава 1). Третий – череп подростка афарского австралопитека, его научное наименование AL 333–105. Детские черепа ранних Homo (H. habilis, H. rudolfensis), к сожалению, неизвестны. Есть всего один детский череп H. erectus (“ребенка из Моджокерто” с острова Ява, илл. XXI на цветной вклейке), после него – снова пробел. С неандертальцами ситуация чуть лучше (книга 1, глава 5, раздел “А все-таки их мозг рос иначе”).
Проблема усугубляется множеством дополнительных неопределенностей: неточные датировки, трудности определения индивидуального возраста особей по ископаемым костям, возможные ошибки при измерении объема эндокранов.
В 2012 году американский антрополог Стивен Ли опубликовал обзорную статью, в которой попытался обобщить имеющиеся данные и выявить основные эволюционные тенденции, характеризующие процесс индивидуального роста мозга у гоминид (Leigh, 2012). Помимо палеоантропологического материала, Ли воспользовался информацией по онтогенезу мозга современных людей и шимпанзе. Все данные представлены на рисунке 9.3.
Рис. 9.3. Зависимость массы мозга от возраста у современных людей (маленькие черные кружки – мужчины, белые треугольнички – женщины), шимпанзе (крестики) и австралопитеков. Большими черными кружками обозначены два детских черепа Australopithecus afarensis, большим черным треугольником – череп ребенка из Таунга (A. africanus), горизонтальными черными линиями – средняя масса мозга у взрослых особей этих двух видов австралопитеков. Объем эндокрана переводился в массу на основе известной плотности мозговой ткани: 1036 г/л. Помимо прочего, график иллюстрирует половой диморфизм по размеру мозга у Homo sapiens: у мужчин как среднее, так и разброс значений несколько выше, чем у женщин. По рисунку из Leigh, 2012.
Как видно из рисунка, современные люди уже в момент рождения заметно превосходят шимпанзе по размеру мозга. В ходе дальнейшего развития эти различия резко усиливаются, причем не только за счет растянутого периода роста мозга у людей, но и за счет более высокой скорости роста. Считается, что увеличение объема мозга у современного человека прекращается примерно в 8 лет, а структурные перестройки и созревание различных зон неокортекса продолжаются до 20–25 лет. Но в действительности, как видно из рисунка, рост мозга замедляется постепенно, и точно определить, когда он прекращается, трудно. Зато различия в скорости очевидны и бесспорны.
Имеющиеся данные по австралопитекам полностью укладываются в диапазон изменчивости современных шимпанзе. Иными словами, австралопитеки практически не отличаются от шимпанзе ни по размеру мозга, ни по динамике его роста у детенышей. По-видимому, такая динамика близка к исходному, предковому состоянию для гоминид.
При интерпретации данных по ребенку из Моджокерто многое зависит от оценки его индивидуального возраста. Некоторые эксперты предполагали, что обладателю черепа было на момент смерти года два или даже больше, однако Ли считает эти оценки завышенными и принимает его возраст равным одному году. В таком случае череп из Моджокерто хоть и с трудом, но все же укладывается в диапазон нормальной изменчивости H. sapiens, особенно мальчиков, у которых изменчивость по размеру мозга выше, чем у девочек (рис. 9.4). Как видно из рисунка, среди современных годовалых мальчиков иногда встречаются индивиды с мозгом примерно такого же размера, как у ребенка из Моджокерто.
О размере мозга новорожденных можно судить по пропорциям таза у женщин (если нет данных по самим новорожденным). Судя по этому косвенному признаку, новорожденные эректусы имели примерно такой же по размеру череп, что и новорожденные сапиенсы. Следовательно, в раннем детстве (на первом году жизни) мозг эректусов рос примерно с такой же скоростью, что и у сапиенсов, – то есть очень быстро, гораздо быстрее, чем у шимпанзе и австралопитеков.
Рис. 9.4. Размер мозга ребенка из Моджокерто (черный квадрат, отмеченный стрелкой) на фоне данных по современным людям (черные кружки – мальчики, белые треугольники – девочки) и шимпанзе (крестики). Горизонтальные отметки показывают средний размер мозга у взрослых представителей ранних (нижний отрезок) и поздних популяций Homo erectus. Датировки для ребенка из Моджокерто спорны. Возможно, он жил около 1,4 млн лет назад – и тогда его можно отнести к ранним эректусам. По рисунку из Leigh, 2012.
С другой стороны, у взрослых эректусов средний размер мозга был меньше, чем у сапиенсов. Стало быть, после года мозг у малышей-эректусов должен был расти либо медленнее, чем у нас, либо в течение менее продолжительного времени (укороченный период детства). Из этого следует, что женщины-эректусы должны были тратить на выращивание ребенка очень много сил в первый год его жизни (примерно столько же, сколько и поздние Homo), зато в последующие годы “метаболическая цена” потомства, скорее всего, снижалась. Либо детство было укорочено, либо рост мозга в детстве (после года) был совсем медленным – в обоих случаях матери-эректусы должны были на круг тратить меньше сил на выращивание своего ребенка. По мнению Ли (которое, подчеркнем, разделяется не всеми антропологами), это могло позволить эректусам рожать детей в среднем чаще по сравнению с неандертальцами и сапиенсами. Ли также предполагает, что незначительный рост мозга у эректусов после первого года жизни накладывал ограничения на их умственное развитие.
Конечно, все эти рассуждения имеют смысл лишь в том случае, если ребенок из Моджокерто был типичным ребенком эректуса, а не уродцем с аномально крупной или, наоборот, аномально маленькой головой. И если ему действительно было около года (а не больше) на момент смерти. Не имея других детских черепов эректусов, к этому трудно что-то добавить.
