Рост мозга гоминид
Feb. 23rd, 2013 07:13 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
macroevolutionПара картинок, основанных на данных по объему мозга ископаемых гоминид (данные собраны С.В.Дробышевским, что, с моей точки зрения, дает гарантию качества; они представлены на сайте антропогенез.ру в виде интерактивной диаграммы: http://antropogenez.ru/brains-timeline/)
1. Все гоминиды, кроме детей и двух древнейших черепов (тумая и арди, они были бы далеко-о слева): 3,5 млн л.н. - современность:
Больше всего это похоже на стабильный рост, близкий к экспоненциальному. Каких-то скачков, рывков, ступенек и периодов стазиса в духе "теории прерывистого равновесия" тут не видно. Объем мозга представителей рода Homo устойчиво увеличивался в течение двух миллионов лет с более-менее постоянной скоростью порядка 0,8 - 0,9% за 1000 поколений, удваиваясь каждые 75-80 тысяч поколений (если поколение - 20 лет). Экспоненциальный рост морфологического признака в ходе эволюции не следует интерпретировать как "рост с ускорением"; это как раз тот рост, который мы ожидаем "по умолчанию"; недаром при измерении скорости эволюции морфологических признаков принято пользоваться логарифмами (см. http://en.wikipedia.org/wiki/Darwin_(unit) - в нашем случае скорость эволюции равна 0,2 дарвина, если я не обсчитался).
На самом деле удивляет здесь не экспоненциальный характер роста, а его постоянство. Удивительно упорное, непрекращающееся двухмиллионолетнее разрастание крайне дорогостоящего, энергоемкого органа.
И никаких признаков замедления роста со временем - я лично не вижу. Это второй момент, который можно назвать удивительным. Естественно было бы ожидать, что рост мозга в какой-то момент начнет постепенно замедляться (потому что по мере роста мозга растут издержки на его содержание и нагрузка на родителей), и график в целом получится S-образный. Это была бы тогда вполне естественная, легко интерпретируемая, типичная динамика.
Что же там происходит, в самой правой части графика, в последние десятки-сотни тысячелетий? Посмотрим поближе.
2. Вот фрагмент графика, отражающий последние 200000 лет. Кружки - условные "гейдельбергские люди", треугольники - условные сапиенсы (для Омо 1 и 2 я всё-таки взял последние датировки, не так, как у Дробышевского, но это не важно), ромбы - неандертальцы, красный квадратик - средний объем мозга современных людей.
Опять-таки, я не вижу здесь постепенного замедления. Скорее похоже на то, что рост упорно продолжался вплоть до примерно 40-30 тыс. л.н. А потом произошел некий перелом.
3. Вот последние 35 тысяч лет.
Формально говоря, это уменьшение статистически достоверно, хотя я всё понимаю, конечно.
Рассуждения Дробышевского см. тут: http://antropogenez.ru/article/493/
Мои - в двухтомнике.
По-моему, перелом в динамике все-таки слишком внезапный, чтобы отмахиваться. Ничто как бы не предвещало. Рос-рос мозг у наших предков два миллиона лет, рост не замедлялся даже, и вдруг.
По-моему, вытеснение неандертальцев и "верхнепалеолитическая революция" - события, совпадающие во времени с переломом - вряд ли могут не иметь к нему никакого отношения.
А вы как думаете?
1. Все гоминиды, кроме детей и двух древнейших черепов (тумая и арди, они были бы далеко-о слева): 3,5 млн л.н. - современность:
Больше всего это похоже на стабильный рост, близкий к экспоненциальному. Каких-то скачков, рывков, ступенек и периодов стазиса в духе "теории прерывистого равновесия" тут не видно. Объем мозга представителей рода Homo устойчиво увеличивался в течение двух миллионов лет с более-менее постоянной скоростью порядка 0,8 - 0,9% за 1000 поколений, удваиваясь каждые 75-80 тысяч поколений (если поколение - 20 лет). Экспоненциальный рост морфологического признака в ходе эволюции не следует интерпретировать как "рост с ускорением"; это как раз тот рост, который мы ожидаем "по умолчанию"; недаром при измерении скорости эволюции морфологических признаков принято пользоваться логарифмами (см. http://en.wikipedia.org/wiki/Darwin_(unit) - в нашем случае скорость эволюции равна 0,2 дарвина, если я не обсчитался).
На самом деле удивляет здесь не экспоненциальный характер роста, а его постоянство. Удивительно упорное, непрекращающееся двухмиллионолетнее разрастание крайне дорогостоящего, энергоемкого органа.
И никаких признаков замедления роста со временем - я лично не вижу. Это второй момент, который можно назвать удивительным. Естественно было бы ожидать, что рост мозга в какой-то момент начнет постепенно замедляться (потому что по мере роста мозга растут издержки на его содержание и нагрузка на родителей), и график в целом получится S-образный. Это была бы тогда вполне естественная, легко интерпретируемая, типичная динамика.
Что же там происходит, в самой правой части графика, в последние десятки-сотни тысячелетий? Посмотрим поближе.
2. Вот фрагмент графика, отражающий последние 200000 лет. Кружки - условные "гейдельбергские люди", треугольники - условные сапиенсы (для Омо 1 и 2 я всё-таки взял последние датировки, не так, как у Дробышевского, но это не важно), ромбы - неандертальцы, красный квадратик - средний объем мозга современных людей.
Опять-таки, я не вижу здесь постепенного замедления. Скорее похоже на то, что рост упорно продолжался вплоть до примерно 40-30 тыс. л.н. А потом произошел некий перелом.
3. Вот последние 35 тысяч лет.
Формально говоря, это уменьшение статистически достоверно, хотя я всё понимаю, конечно.
Рассуждения Дробышевского см. тут: http://antropogenez.ru/article/493/
Мои - в двухтомнике.
По-моему, перелом в динамике все-таки слишком внезапный, чтобы отмахиваться. Ничто как бы не предвещало. Рос-рос мозг у наших предков два миллиона лет, рост не замедлялся даже, и вдруг.
По-моему, вытеснение неандертальцев и "верхнепалеолитическая революция" - события, совпадающие во времени с переломом - вряд ли могут не иметь к нему никакого отношения.
А вы как думаете?
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2013-02-23 05:52 pm (UTC)no subject
Date: 2013-02-23 05:56 pm (UTC)no subject
Date: 2013-02-23 06:00 pm (UTC)--------------------
А посчитайте, правда, Ведь если там два плато, соответствующих примерно австралопитекам и архантропам -- это гораздо интереснее :)
Ну и как тут правильно сказали -- там все же очень заметный провал в данных от 1.6-1.0 ...
no subject
Date: 2013-02-23 06:02 pm (UTC)Что такое этот коллективный разум объяснить не потрудился
no subject
Date: 2013-02-23 06:03 pm (UTC)"На первом графике слишком сглаженная кривая - в левой части графика нет роста в реальности."
Там в самом деле бурный рост начинается примерно 2 млн л.н.
no subject
Date: 2013-02-23 06:05 pm (UTC)no subject
Date: 2013-02-23 06:06 pm (UTC)no subject
Date: 2013-02-23 06:12 pm (UTC)no subject
Date: 2013-02-23 06:12 pm (UTC)Хотя речь не заложена в генокоде , если не учить - не заговорит.
Что до сабжа - ИМХО просто чушь., но автор и не возражает, что зависимость интеллекта от объема мозга чисто условное.
no subject
Date: 2013-02-23 06:16 pm (UTC)no subject
Date: 2013-02-23 06:23 pm (UTC)no subject
Date: 2013-02-23 06:24 pm (UTC)no subject
Date: 2013-02-23 06:41 pm (UTC)no subject
Date: 2013-02-23 06:48 pm (UTC)no subject
Date: 2013-02-23 06:48 pm (UTC)Когда можно воспользоваться информацией от других, проблема самостоятельного продумывания уже не стоит так остро.
В этом отношении интересна тенденция последних тысяч лет:
речь - письменность - книгопечатание - телефон - радио - телевидение - интернет - ...
:-) В США, говорят, появился такой лозунг: "даёшь нано-био-инфо-когни-социальный прогресс!" (НБИК(С)). А в рамках этого прогресса - непосредственный обмен эмоциями через компьютерную сеть. Боюсь, от этого мозг отдельно взятого индивида ещё больше усохнет.
no subject
Date: 2013-02-23 06:53 pm (UTC)Из "обзор эволюции мозга" "Показательны изменения объёма мозга в процессе эволюции гоминид. Стоит отметить два важных феномена: во-первых, скачок объёма мозга у "ранних Homo" по сравнению с австралопитеками, произошедший около 2,5 миллионов лет назад, с последующим резким ускорением прироста массы мозга (у разных групп австралопитеков за время от 7 до 1 миллиона лет назад размеры мозга почти не изменились); во-вторых, уже упомянутая смена тенденции увеличения мозга на уменьшение, произошедшая в конце раннего верхнего палеолита"
no subject
Date: 2013-02-23 07:09 pm (UTC)Это абсолютно необходимо было сделать, прежде чем переходить к каким-то выводам, но будут проблемы с точностью. Полные скелеты редко сохраняются, да и массу по ним можно определить только приблизительно.
no subject
Date: 2013-02-23 07:11 pm (UTC)no subject
Date: 2013-02-23 07:22 pm (UTC)Там же еще одно знаменательное событие точно совпадает - появление фигуративного искусства. Типа сидели в Африке полтораста тысяч лет со вполне уже сапиентной морфологией - и в лучшем случае орнаментики какие-то (такие, что и шимпанзе смогли бы не хуже) чертили на страусиных скорлупках. А как приперлись в Европу, так сразу им приспичило вырезать всяких бизонов-мамонтов, да Альтамиры размалевывать. Тут-то мозги усыхать и начали - как от такого не усохнуть? Так что да здравствует абстракционизм и прочие прогрессивные направления современного искусства, вернувшие человечеству надежду на сохранение рассудка! :-)
Если серьезно, то как Вам такая гипотеза: именно около описываемого времени сапиенсам подвернулся какой-то генетический путь к компактизации мозга. Т. е. вариант, позволяющий запихнуть те же функциональные возможности в меньший (хотя бы чуть-чуть) объем. Причем это было не разовое решение, не какая-то одна мутация, а именно эволюционный путь, требующий многих шагов, каждый из которых приводит к маленькому, но селективно заметному (при таких-то проблемах с родами!) улучшению.
Если это допустить, то дальнейшее, по-моему, очевидно: и смена тенденции в эволюции размера мозга, и расцвет культуры, и вытеснение неандертальцев (мы всё спорим: сапиенсы были более умными! нет, более сплоченными и способными к командной игре! нет, просто более агрессивными! и т. д. А у них просто женщины чуть реже умирали родами...) И даже явное возрастание разброса размеров мозга у сапиенсов по сравнению с их предшественниками и современниками.
no subject
Date: 2013-02-23 07:31 pm (UTC)no subject
Date: 2013-02-23 07:32 pm (UTC)Например, известны некоторые гены, которые менялись под действием отбора у сапиенсов (судя по соотношению значимых замен к синонимичным) после их отделения от неандертальцев: DYRK1A – возможно, связан с синдромом Дауна; NRG3 – мутации в этом гене сопутствуют шизофрении; CADPS2, AUTS2 – мутации в этих генах ассоциированы с аутизмом.
no subject
Date: 2013-02-23 07:37 pm (UTC)Это неплохой стимул к высвобождению ресурсов мозга первобытного охотника, тратящихся на решение "проклятых вопросов" (кто все создал? что будет после смерти? и т.д.).
no subject
Date: 2013-02-23 07:38 pm (UTC)no subject
Date: 2013-02-23 07:42 pm (UTC)no subject
Date: 2013-02-23 07:47 pm (UTC)