Первые шаги: Как прямохождение сделало нас людьми

Передвижение в экваториальной Африке в разгар дня сопряжено и с другими проблемами. Прежде всего там очень жарко. Если бы наши предки оставались в лесах, это не представляло бы особой проблемы. Однако, судя по результатам анализа зубов австралопитеков радиоуглеродным методом, значительную часть их рациона обеспечивала саванна. Как им удавалось не перегреваться?

Напомню, волосы у нас на теле начали расти неравномерно в отдельных местах и стали более редкими примерно во времена австралопитеков. Возможно, увеличилась и плотность расположения потовых желез на коже, теперь она могла контактировать с воздухом и с помощью потоотделения охлаждать тело, однако эволюция потовых желез остается слабо изученной. После дня, проведенного за совместным кормлением, наши предки должны были возвращаться на деревья, где чистили друг другу шерсть, успокаивались и засыпали.

В 1871 г. Дарвин выдвинул предположение, что увеличение размеров головного мозга наших предков стало следствием целого ряда изменений у ранних представителей нашей линии развития: появления прямохождения, умения пользоваться орудиями и уменьшения размеров клыков. Однако здесь наблюдается расхождение во времени. Мозг самых ранних двуногих был не больше, чем у современных шимпанзе. Другие исследователи предполагали, что хождение на двух ногах потребовало более крупного мозга, чтобы поддерживать равновесие и координировать столь сложный костно-мышечный аппарат. Расскажите это курице, имеющей мозг размером с миндальный орех.

Очевидно, прямохождение и размер мозга не всегда развиваются параллельно и взаимосвязанно, тем не менее у нас, людей, примерно так и произошло. Почему?

Мозг древнейших гоминин, сахелантропа и ардипитека, был размером примерно как у среднего шимпанзе – 375 см³, или чуть больше объема банки газировки. Недавно палеоантрополог Йоханнес Хайле-Селассие открыл великолепный череп австралопитека (A. anamensis) возрастом 3,8 млн лет{168}. У него также был маленький мозг. Однако полмиллиона лет спустя, к тому времени когда родилась Люси, мозг увеличился в среднем до 450 см³. Это по-прежнему всего лишь треть объема мозга обычного современного человека{169}, но скачок от 375 см³ до 450 см³ означает увеличение объема на 20 %, а головной мозг – удовольствие недешевое.

Ваш головной мозг составляет лишь 2 % от веса тела, но использует 20 % всей поступающей в организм энергии{170}. Это означает, что каждый пятый ваш вдох и каждый пятый кусочек пищи предназначаются прожорливым клеткам головного мозга. Почему же австралопитеки смогли позволить себе увеличение объема головного мозга?

Результаты исследования с использованием беговой дорожки свидетельствуют о том, что шимпанзе тратят на движение в два раза больше энергии, чем люди. Человекообразные обезьяны расходуют большое количество энергии и на лазание по деревьям, чем занимаются довольно часто. Поскольку передвижение требует значительных энергетических затрат, у обезьян нет ее излишка, который мог бы достаться увеличенному мозгу.

Похоже, у австралопитеков все было иначе.

Вероятно, когда наши предки начали ходить на двух ногах и реже лазать по деревьям, у них образовался излишек энергии. Возможно, те из них, кто имел чуть более крупный мозг, использовали этот излишек с пользой, более эффективно справляясь со сложными социальными ситуациями в своей группе. Вероятно, они решили проблему пропитания с помощью изобретенной ими технологии изготовления каменных орудий. Это, в свою очередь, могло повысить их способность находить пищу, что позволяло направлять еще больше энергии на увеличение мозга.

Согласно еще одной версии, дело было не в излишке энергии, а в том, что эффективность хождения на двух ногах позволила нашим предкам расширить радиус поиска пищи. В условиях саванны пища могла быть распределена по большой территории неравномерно{171}, и добыть ее были способны лишь гоминины, двигавшиеся эффективнее обычной человекообразной обезьяны.

Все эти гипотезы объясняют причины увеличения головного мозга с точки зрения теории эволюции. Однако можно задать и более конкретный вопрос. Каким образом у австралопитека мог развиться более крупный, чем у его предшественников, мозг?

Мозг человека больше, чем мозг шимпанзе, по двум причинам. Во-первых, он быстрее растет: по мере того как человек развивается, у него ежегодно прибавляется больше мозговой ткани. Во-вторых, наш мозг растет дольше, достигая окончательного размера к 7–8 годам, – у шимпанзе это происходит к 3–4 годам.

Что же произошло с австралопитеками? Ответ на этот вопрос может дать череп юного Australopithecus afarensis.