Човешкият мозък се е свил рязко преди 3000 години – ето каква е невероятната причина

През по-голямата част от еволюцията на човечеството историята на нашия мозък изглеждаше така, сякаш се движи само в една посока – към постоянно увеличаване. Този дълъг и мощен възход е ясно документиран във фосилните записи. Един нов и изненадващ научен анализ обаче твърди, че тази тенденция не е спряла просто така на едно плато след края на епохата на Плейстоцена. Вместо това човешкият мозък изглежда се е свил драстично и то много по-късно, отколкото си представяха повечето антрополози. Всъщност тази радикална промяна е започнала преди едва 3000 години.

Именно този момент във времето – епохата на развитите древни цивилизации – е най-удивителната част от откритието, която кара много специалисти да повдигат вежди в недоумение.

В мащабно проучване, публикувано в научното списание Frontiers in Ecology and Evolution, екип от изследователи анализира детайлно 985 фосилни и модерни човешки черепа. Те идентифицират три основни повратни точки в еволюцията на човешкия мозък. Първите две маркират добре известни периоди на разширяване дълбоко в епохата на Плейстоцена. Третата повратна точка обаче сочи в абсолютно противоположна посока – към съвсем скорошен спад в краниалния капацитет по време на Холоцена.

„Изненадващ факт за съвременните хора е, че нашите мозъци са по-малки в сравнение с мозъците на нашите предци от Плейстоцена. Защо размерът на мозъка ни се е намалил, досега оставаше огромна мистерия за антрополозите“, споделя съавторът на изследването д-р Джереми ДеСилва (Jeremy DeSilva) от Дартмутския колеж.

За да разреши тази загадка, научният екип не просто датира момента на свиването. Учените предлагат една изключително необичайна и оригинална аналогия, за да обяснят феномена. Те насочват погледа си не към близките ни примати или към опитомените животни, а към… мравките.

Рязък обрат в една иначе позната история

Общите контури на еволюцията на човешкия мозък са добре известни на науката. В продължение на милиони години мозъците на хоминините са растели главоломно. В крайна сметка те са станали необичайно големи спрямо общия размер на нашето тяло.

В настоящия нов анализ първото голямо увеличение на мозъчния обем се появява преди около 2,1 милиона години. Второто вълнообразно разширяване следва преди около 1,5 милиона години. Тези исторически дати съвпадат напълно с колосалните промени при ранните представители на рода Homo, включително преминаването към много по-качествена храна, подобреното хранене, технологичния напредък (като откриването на огъня и каменните оръдия) и формирането на по-големи социални групи.

И тъкмо тук идва голямата изненада. Изследователите откриват трета повратна точка на промяна преди приблизително 0,003 милиона години – което означава точно преди 3000 години в миналото. Те изчисляват, че темпът на спад след този момент е около 50 пъти по-висок от предишния темп на растеж по време на Плейстоцена.

„Повечето хора знаят, че хората имат необичайно големи мозъци, значително по-големи от прогнозираното за нашия размер на тялото. В нашата дълбока еволюционна история размерът на човешкия мозък се е увеличил драматично“, казва съавторът д-р Джеймс Траниело (James Traniello) от Бостънския университет. „Ето защо намаляването на размера на човешкия мозък преди 3000 години беше напълно неочаквано.“

Предишни научни оценки поставяха началото на този спад много по-далеч назад във времето – или преди около 35 000 години в късния Плейстоцен, или преди около 10 000 години в ранния Холоцен, свързвайки го с прехода към уседнал начин на живот. Настоящото изследване обаче настоява за много по-скорошна промяна. В същото време авторите изрично предупреждават, че всяко заключение остава зависимо от ограниченията на наличния набор от фосилни данни.

Техният компютърен модел с най-добро съвпадение успява да обясни около 79% от вариациите в краниалния капацитет. Когато изследователите включват в изчисленията хоминините с малки мозъци – като Homo naledi и Homo floresiensis – първите две повратни точки на растеж леко се замъгляват. Въпреки това обаче, спадът в късния Холоцен остава напълно ясен и неоспорим.

Защо учените решиха да изследват мравките?

За да стигнат до същината на въпроса „защо“, авторите се обръщат към група живи организми, които на пръв поглед изглеждат безкрайно далеч от човешката еволюция.

„Ние предлагаме хипотезата, че мравките могат да предоставят разнообразни модели, за да разберем защо мозъците могат да се увеличават или намаляват по размер в резултат на социалния живот. Разбирането на причините за тези промени е изключително трудно, ако се улавяме единствено за фосилите“, обяснява Траниело.

Мравките и хората са разделени от огромна еволюционна дистанция, затова изследователите внимават да не преувеличават тази аналогия. Мозъците на мравките са миниатюрни, структурирани са по съвсем различен начин и при тях липсват много от невронните системи, свързани с човешката социална мисъл. И все пак, както мравките, така и хората живеят в силно развити общества, където информацията не се намира само в главата на един отделен индивид. Тя се движи непрекъснато в рамките на цялата група.

Точно тук сравнението става изключително полезно. И в двете групи (кладове) поведението може да възникне от това, което изследването описва като микс от „твърди мозъци“ (solid brains) и „течни мозъци“ (liquid brains). „Твърдият мозък“ представлява когнитивната способност вътре в самия индивид, докато „течният мозък“ е колективната интелигентност, произведена от взаимодействията между многото индивиди в групата.

В някои общества на мравки съвместният живот, строгото разделение на труда и колективното вземане на решения изглежда намаляват нуждата от тежки когнитивни инвестиции във всеки един отделен член на колонията.

Изследователите посочват като пример групи мравки като мравките тъкачи, мравките листорези и обикновените градински мравки. В техните общества различните работници поемат тясно специализирани задачи, знанието е ефективно разпределено из цялата колония и така тя може да решава сложни проблеми, с които нито една отделна мравка не би могла да се справи сама.

„Обществата на мравките и хората са много различни и са поели по различни пътища в социалната еволюция“, казва Траниело. „Въпреки това мравките споделят с хората важни аспекти от социалния живот, като колективното вземане на решения и разделението на труда, както и производството на собствена храна (земеделие). Тези прилики могат да ни информират в широк смисъл за факторите, които влияят върху промените в размера на човешкия мозък.“

Колективният интелект като стратегия за пестене на енергия

Мозъците са изключително скъпи органи от метаболитна гледна точка. Те консумират огромно количество енергия спрямо теглото си (при хората мозъкът съставлява едва около 2% от телесната маса, но изразходва близо 20% от енергийните ресурси на организма). По-малкият мозък по правило изисква много по-малко ресурси за поддръжка.

Този биологичен факт помага за оформянето на централната идея в научната статия. Тъй като човешките общества преди около 3000 години са станали по-гъсти, по-свързани и много по-тясно специализирани, част от когнитивната работа, извършвана някога изцяло от индивидуалните мозъци, се е преместила навън – към групата.

„Ние предлагаме тезата, че това намаляване се дължи на засиленото разчитане на колективния интелект – идеята, че група от хора е по-умна от най-умния човек в нея, често наричана още ‘мъдростта на тълпата’“, допълва Траниело.

Аргументът на учените в никакъв случай не е, че хората са станали по-глупави. Авторите вместо това предполагат, че интелигентността просто е станала по-децентрализирана и споделена. В свят с ясно изразено разделение на труда, развити социални мрежи и общи хранилища на знания, на отделните индивиди вече не се налага да носят същия огромен когнитивен товар съвсем сами.

Появата на писмеността също играе критична роля тук. Проучването отбелязва, че възникването на писмените системи преди около 5000 години попада в по-широкия доверителен интервал за прогнозния спад на мозъчния обем. След като знанието е можело да бъде записано извън пределите на биологичния мозък и предавано чрез символи, паметта и разрешаването на проблеми са станали много по-колективни процеси от преди.

Изследователският екип прави преглед и на други хипотези за свиването на мозъка, но открива сериозни пропуски в тях:

• Намаляването на размера на тялото по време на Холоцена не може напълно да обясни спада, тъй като по-ранни проучвания показват, че загубата на телесна маса би обяснила само нищожна фракция от промяната в мозъчния обем.
• Самоопитомяването на човека (self-domestication) и опитомяването на кучетата също изглежда са се случили твърде рано в историята, за да съвпаднат с еволюционен спад, започнал точно преди 3000 години.

Съществуват, разбира се, и други съпътстващи възможности. Разпространението на масовото земеделие носи със себе си рязък скок на населението, влошено здраве при определени социални групи, по-високи нива на инфекции и по-голям патогенен товар в гъсто населените градове. Енергийните разходи за поддържане на по-силна имунна система може да са изиграли своята роля за сметка на мозъчния обем, но авторите не разглеждат това като водещо обяснение.

Допълнителен контекст и научни дебати

За да бъде статията максимално обективна за съвременния читател, трябва да се отбележи, че тази хипотеза за „наскоро свилия се мозък“ предизвика мащабни и бурни дискусии в антропологичната общност веднага след публикуването си. Последвали независими анализи от други учени подложиха на критика подбора на черепи в базата данни. Някои изследователи аргументираха, че ако от извадката се премахнат специфични колекции (като например куполовидните черепи от Древен Египет), тенденцията към рязко свиване точно в този времеви прозорец отслабва. Въпреки тези критики, дебатът остава отворен и поставя вълнуващи въпроси за това как социалната сложност преформатира човешката биология.

Практическо значение на изследването

Това проучване няма претенциите да е дало финалния и абсолютен отговор на въпросите около човешката еволюция. То обаче предлага нова, конкретна дата за един мащабен обрат и свежа концептуална рамка за размисъл.

Това е от изключително значение, защото измества фокуса на разговора далеч от старото и погрешно предположение, че по-малкият мозък автоматично означава намалена интелигентност. Вместо това констатациите подкрепят тезата, че ефективността, тясната специализация и социалното споделяне на информация са променили изцяло правилата на играта в природата.

Тези изводи ни сочат и пътя към съвсем нов тип бъдещи изследвания. Ако тази хипотеза се окаже напълно вярна, учените ще се нуждаят от много повече от просто измерване на размера на фосилните черепи. Те ще трябва да съберат по-детайлни доказателства за това как точно са се променили отделните региони в мозъка, дали намаляването е станало равномерно в целия орган и по какъв начин социалната сложност, метаболизмът, имунитетът и екстернализираното извън тялото ни знание са си взаимодействали през вековете.

Д-р ДеСилва обобщава смисъла на научното търсене съвсем просто: „ Очакваме с нетърпение нашата хипотеза да бъде тествана и подложена на проверка, веднага щом станат налични допълнителни данни.“