4. Генетические предпосылки познавательных способностей
Мыслительные способности человека определяются генетическими особенностями строения мозговых клеток. Эти способности начали зарождаться в наших предках около восемнадцати миллионов лет назад. Под влиянием наступления глобального похолодания, около семи миллионов лет назад, лесные обезьяны вынуждены были спуститься с деревьев на землю для добывания пропитания. Новая пища была богата белками, и это вызвало каскад изменений в генетическом и анатомическом строении мозга. Около миллиона лет назад это привело к развитию познавательных способностей.
……………………………….
Генетические изменения представляют собой только сырой материал для отбора, но не сам сложный процесс эволюций видов.
Строение и функции человеческого мозга начали глубоко изучаться около ста лет назад. В сложнейшей структуре мозга есть ещё много неизученного и непонятого. Ещё менее известно, как и на каких стадиях эволюции наших предков могли возникнуть основы формирования мозговой деятельности, стимулирующие познавательные способности. Немного больше известно о том, на каких ступенях развития человека они стали проявлять себя как способности творческого мышления, как ИНТЕЛЛЕКТ. Это изучают науки – эволюционная генетика, палеонтология, археология и история. Чтобы разобраться в предпосылках этого, надо вернуться от первых цивилизаций в необозримо глубокий доисторический «провал времени».
Миллионы лет назад в ветвях густых лесов Восточной Африки жили и плодились в относительной безопасности стаи небольших обезьян менее метра ростом. Судя по ископаемым находкам, их могло быть не менее пятнадцати видов – все с низким покатым лбом, с вытянутой вперёд мордой, маленьким объёмом мозга. Их условно называют «лесные обезьяны». В далёкой доисторической глубине, около восемнадцати миллионов лет назад, в примитивной поведенческой активности этих обезьян начали закладываться истоки познавательных способностей с генетическими изменениями в клетках мозга. Около семи миллионов лет назад в клетках мозга начали происходить изменения, приведшие к формированию из этих обезьян человека.
Эволюция лесных обезьян и необычайные превращения в клетках их мозга были необходимой для выживания приспособительной реакцией на климатические природные изменения. Глобальное похолодание около восьми миллионов лет назад вызвало сложный каскад перемен всей их жизни, сочетавшихся с уникальным усложнением генетического кода мозговых клеток. А затем – изменения в анатомическом строении.
Когда в Африке леса стали замещаться саванной с редкими деревьями, богатая растительность – основа пищи лесных обезьян – стала исчезать. Поведенческое сознание подсказало голодным обезьянам чаще соскакивать вниз, на землю, для поиска пропитания. Стимул к будущему прогрессу был простой – инстинкт голода. Так началось их переселение с деревьев на землю. Но это был лишь первый толчок на пути будущих перемен. Второй толчок заключался в том, что от растительной пищи на деревьях обезьяны постепенно переходили к более богатому белками смешанному питанию на земле.
Земля была миром новых возможностей: на ней росли коренья, водились мелкие животные, валялись не доеденные хищниками остатки убитых зверей. Но земля была и миром опасностей – только сильные и быстрые обезьяны могли обороняться или убегать от хищников, а значит – выживать. Большинство же из них гибли. Опыт приспособления к новой жизни на земле стимулировал их примитивные мыслительные способности и функциональные изменения в строении тел. Выживали более крупные, сильные и ловкие, они давали более крупное, сильное и ловкое потомство. Это был первый заметный по внешним изменениям этап эволюции. Этот этап занял около двух миллионов лет.
Другой этап заключался в росте мозга, в увеличении в нём слоя коры и серого вещества – вместилища мыслительных способностей, и в образовании новых мозговых центров в белом подкорковом веществе. Смешанная животная и растительная пища, более богатая белками, давала большее насыщение и была материалом для роста мозга и тела. Но мозг рос быстрее тела. Мозг человека в шесть раз больше, чем у его отдалённых предков, а тело – больше лишь в два раза. Этот этап роста занял более четырёх миллионов лет.
В результате всех изменений некоторые виды эволюционировали в так называемых человекообразных обезьян. Но и среди этих видов в приспособительном отборе сохранялись лишь немногие. Катаклизмы природы и враги-хищники погубили часть, а в основе гибели других могли лежать отрицательные изменения в генах их мозговых клеток. Наши предки генетически и физически разделились с гориллой и орангутаном около семи миллионов лет назад. Генетическое разделение с их «ближайшим родственником» шимпанзе произошло около шести миллионов лет назад. Первые прямые предки человека – ранние австралопитеки (приматы) появились путём эволюционного отбора около четырёх миллионов лет назад и развивались в человека ещё почти три миллиона лет (Рис. 4–1 – схема).
Рис. 4–1. Схема генетического расхождения обезьян и человека в процессе эволюции. Прерванные ветви означают прекращение вида.
Устойчивость вида любого живого организма гарантируется генетическим кодом клеток – передачей потомкам наследственных признаков. Коренные, хотя внешне не заметные изменения происходили в передаче генетического кода мозговых клеток своим потомкам. Но в процессе передачи наследственности время от времени происходят изменения в строении элементов клетки – так называемые МУТАЦИИ. Мутация – это отклонения от обычного механизма повторения информации генетическим кодом. Изменяя структуру генов, мутации способны вызывать каскады перемен, которые приводят к изменению образования и распределения белков. Мутации происходят непредсказуемо и очень редко – раз в несколько тысяч лет. Статистически, за семь миллионов лет развития в цепи предков человека могло происходить много мутаций. Чаще всего это ослабляло клетки, вызывая понижение активности и выразительности работы генов. Это приводило к заболеваниям и вымиранию вида. Но иногда, наоборот, мутации способны приводить к активизации и улучшению работы клеток. Подсчитано, что после разделения с шимпанзе такие мутации в наших предках происходили не менее пятнадцати раз. Это способствовало усилению роста клеток серого вещества мозга, а значит, познавательных и мыслительных способностей.
Все генетические изменения происходят в структуре ДНК – дезоксирибонуклеиновой кислоты – биохимического носителя врождённой наследственности. Изменения создают хромосомы клеток. Функция хромосом – постоянно образовывать новые белковые молекулы, определять, где и когда синтезировать белковые молекулы в клетках, чтобы давать силу для деления и роста. Белковые молекулы – это «волшебники клеток», они катализируют химические реакции и дают клеткам силу для их постоянного деления. В мозговых клетках белковые молекулы катализируют электробиохимические реакции – основу мыслительных способностей.
Около пяти миллионов лет назад в клетках мозга наших предков произошла мутация, послужившая толчком к более активному механизму деления. Это активизировало процесс белкового образования в пять раз. Сигналы в клетках мозга стали происходить в пять раз активнее, чем у других подобных видов. Новые изменения передавались по наследству, способствуя развитию мозговых клеток. Доставшись нам по наследству, «ген активизации» продолжает работать в человеческом мозге и сегодня – по прошествии пяти миллионов лет. Переводя тот этап биологической эволюции в более ясные понятия современной технологии «искусственного интеллекта» компьютера, можно сказать, что с той важной мутацией механизм мыслительной работы мозга получил ускорение, как это происходит от добавления микросхем («чипов»), вмонтированных в прежнюю структуру компьютера.
Потребовалось ещё около двух миллионов лет, прежде чем из них сформировались первые человекоподобные животные – гоминиды. Они были крупнее своих предков – около полутора метров ростом, ходили на двух ногах, лицо уплощилось, черепная коробка выросла. С новой активностью генетического контроля в сером веществе мозга росли и усложнялись клетки и их нервные связи. Они определяли новые мыслительные способности. Особенно увеличились лобные доли, ведающие памятью, способностью планировать и оценивать риск. Мозг стал в два раза больше, чем у лесных обезьян. С его ростом вместо покатой передней поверхности черепа образовался лобный купол – вместилище мозга. (Рис. 4–2). Два миллиона лет назад это привело к образованию новых мозговых центров. Но в дальнейшем часть видов гоминидов тоже вымерла. Продолжали развиваться лишь немногие. И только один вид гоминидов смог сохраниться и пройти все стадии эволюционного развития – до формирования около ста пятидесяти тысяч лет назад Homo sapiens – человека разумного (Рис. 4–3). У этого сохранившегося вида должна была быть выраженная мотивировка поступков – прямые предки человека были способны намного быстрей и разнообразней упражнять свой мозг в повседневной жизнедеятельности, применять примитивные орудия. Постепенно это вело их на путь всё большей независимости от сил природы.
Рис. 4–2. Сравнительные величина и форма черепов: А – шимпанзе, Б – человека.
Рис. 4–3. Схематическое изображение этапов эволюции человека.
Судя по находкам костей и отпечатков следов, формирование и развитие людей из гоминидов началось около трёх-четырёх миллионов лет назад в восточной части Африки. Возможно, этот процесс происходил и в других географических зонах – редкие ископаемые останки гоминидов находили в разных частях Африки, в Азии, в Западной Европе, на Кавказе и даже на острове Ява. Но для сохранения останков возрастом во много миллионов лет нужны особые условия – сухость и плотность земных пластов. Палеонтологи и археологи, занимающиеся изучением доисторических времён, только в XX веке научились определять возраст находок и восстанавливать картину важного начального этапа развития человека.
Генетически и анатомически вид современного человека сформировался около ста пятидесяти – двухсот тысяч лет назад. Он стал носителем того, что называется «человеческими качествами» – появились осознание своего личного «Я», понимание целей жизни и широкий спектр сложных человеческих эмоций. В нашем мозге есть структуры, определяющие эти свойства. Хронологически, это последние по времени образования – «внутренние пружины» управления и контроля мозгом. Они состоят из так называемых «веретенообразных клеток». Это клетки особого вида со множеством сложных нейронных связей. Их скопление контролирует побудительные моральные и эмоциональные сферы человеческой активности. Они расположены в переднем отделе основания мозга, под слоем серого вещества.
У взрослого человека имеется около 83 000 таких клеток, тогда как в мозге шимпанзе – менее 2000. Считается, что число этих клеток стало увеличиваться в мозге наших предков немногим более ста тысяч лет назад. Это соответствует тому времени, когда происходило окончательное формирование Homo sapiens – человека разумного.
Но хотя мозг гоминидов и их потомков генетически развивался и анатомически рос в несколько раз быстрее других органов, для превращения в современного человека одних изменений в клеточной структуре мозга было недостаточно. Для этого необходимо было их сочетание с анатомическими и физиологическими изменениями в строении тела.