Рост мозга гоминид

[macroevolution]

Пара 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?

Comments

[macroevolution.livejournal.com]

Я вообще-то ни на что не намекал :) Нет, я не думаю, что дело в конкуренции с др. видами. Написал сначала только про верхнепалеолитическую революцию, но подумал, что надо добавить еще про вытеснение неандертальцев, ведь оно тоже совпадает во времени, а то нечестно. Моя гипотеза в том, что именно быстрый расцвет культуры устранил те причины, которые заставляли мозг увеличиваться.

[elisapeyron.livejournal.com]

возможно вполне!
но мне кажется все может быть еще проще. было бы интересно посмотреть на смертность в родах. возможно человечество достигло там некоего критического барьера и отбор перестал способствовать дальшейшему увеличению. просто не пролазили(простите за прямоту) =)

[macroevolution.livejournal.com]

Если бы барьер был резким и внезапным (т.е. до такого-то объема пролазит нормально, а еще на сантиметр больше - и привет), тогда да, но Тургенев же родился как-то (2000 кубиков мозг у него был).
А если бы смертность росла постепенно по мере приближения к пределу, то я бы ожидал плавного замедления, а не резкого поворота в динамике.

[elisapeyron.livejournal.com]

дело не в том что перестали пролазить и все тут. дело в соотношении затрат и результата. например, 0,1см увеличения мозга уму не прибавили заметно, а 0,1см увеличение черепа увеличил шансы умереть в родах на 3%. вот как-то так я пытаюсь сказать...

[elisapeyron.livejournal.com]

и Тургенев тут хороший пример. сильно он был умнее тех гениев у которых мозг по объему был несколько меньше?

[macroevolution.livejournal.com]

Намекаете, что австралопитеки были не глупее нас? :)

[fan-d-or.livejournal.com]

>> Моя гипотеза в том, что именно быстрый расцвет культуры устранил те причины, которые заставляли мозг увеличиваться.

Безусловно и однозначно - именно так должно происходить при переходе в надсистему (в соответствии с идеями ТРИЗ).
Надсистема в виде "коллективного интелекта" (помним про "коллективное бессознательное") изолировала особь от окружающей среды - то есть, облегчила выживание, существенно упростив добывание пищи и прочие первичные функции, включая обеспечение безопасности.
При этом, развитие мозга не остановилось - изменились требования к поведению: управление поведением виртуализируется - то есть, становится более гибким, но при этом содержит меньший набор первичных функций (врождённых рефлексов).
Здесь надо б посмотреть динамику эволюции коры по отношению к общему объёму мозга - эволюция продолжилась именно здесь...

[thor-2006.livejournal.com]

Переход количества в качество?

[fan-d-or.livejournal.com]

Ну, это слишком общая формулировка - а в ТРИЗ есть как раз для подобного случая: переход в над-систему.

Вообще же при разбирательствах в отношении эволюции, следует обязательно ознакомиться с ТРИЗовской ТРТС (теория развития технических систем): хоть оно и названо "техническими системами" - на на самом деле относится к любым системам...

[magpie73.livejournal.com]

Ой, как жалко, что я такой интересный комментарий так поздно нашла! Сейчас пойду к вам в жж,посмотрю подробнее. Рада знакомсву

[dimamed666.livejournal.com]

//Моя гипотеза в том, что именно быстрый расцвет культуры устранил те причины, которые заставляли мозг увеличиваться.// - забавно, что ваша гипотеза коррелирует с гипотезой С. Лема, который культуру называл ошибкой. Имхо, ошибка не ошибка, но есть в этом какое-то рациональное зерно - ведь культура, по сути, изменила направление естественного отбора, добавив в него и антропогенные факторы - например, развитые обычаи, ритуалы, религии и идеологии. Всё это хоть и требует подчас сложного поведения, но особенность этих "культурно обусловленных форм поведения" в их однообразии и крайне низкой пластичности. К этому куда легче приспособится, чем к постоянно меняющимся и напряжённым условиям "дикой" жизни, а значит, и такой объёмный мозг не особо нужен. Так как проблема физического выживания, полагаю, 20-25 тысяч лет назад из-за появления более развитых технологий уже так остро не стояла, как у эректусов, например, то подобные ригидные и однообразные формы поведения, не требующие "особо мощного" мозга, естественным отбором игнорировались вместе с их носителями, естественно. Постепенно, по мере развития культуры и технологий, приемущества стали получать те, кто лучше адаптировался к антропогенной среде, для которой, видимо, большой мозг оказался не обязателен.)) Меня вообще частенько посещает мысль, что культура может способствовать деградации человечества - по тем же креационистам это хорошо видно.)))

[mustafa-turban.livejournal.com]

Доктор Дробышевский, ссылку на которого дали тут, весьма криво свел на "у древних до номо сапиенсов не было коллективного разума и потому каждый был умный", ,а у сапиенсов появился коллективный разум, поэтому они отупели.

Что такое этот коллективный разум объяснить не потрудился

[dimamed666.livejournal.com]

И я тоже не знаком с таким понятием, так что ничем не могу вам помочь.

[pharmazevt.livejournal.com]

Это типа вот чего: скажем, не было гугла, и приходилось все самому запоминать, мозгом работать, а стал гугл, и теперь запоминать надо только по каким словам искать: налицо "отупение". Когда за отдельного человека часть мозговой работы сделали другие и преподнесли ему ее плоды в готовом виде, у человека пропадает нужда самому утруждать свой моск в этом направлении.

[fangorn-y.livejournal.com]

Имелось в виду то, о чем Марков писал в своих книгах: с момента появления высокоразвитой культуры люди стали больше действовать согласно словам других людей, чем доходить до всего своим умом.

[arech]

> Моя гипотеза в том, что именно быстрый расцвет культуры устранил те причины, которые заставляли мозг увеличиваться.

А поконкретнее можно? Какие конкретно это были причины, и как помогла тут культура?

[krassova-lily.livejournal.com]

Люди обрели вторую сигнальную систему, появилась возможность передавать знания из поколения в поколение на словах и в виде письменности... объем мозга перестал увеличиваться - каждая конкретная особь не старалась дойти до всего самостоятельно в течение жизни, а училась у старших... ну как-то так я поняла этот процесс

[mustafa-turban.livejournal.com]

Обретение этой "второй сигнальной" в реальности сводится к мутации выраженной в некой особенности, какое-то место в челюсти, там где основание языка, что дало возможность членораздельной речи.

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.

[macroevolution.livejournal.com]

Читатели в комментариях уже развили эту мысль.
Причины - возможно, нижне- и среднепалеолитическому охотнику-собирателю было почему-то очень выгодно быть умнее других.
Может, помогало свой статус поднять (теория макиавеллиевского интеллекта) или лучших брачных партнеров привлечь (теория полового отбора).
А с началом стремительного развития культуры всё это могло измениться (см. в комментах и в моем двухтомнике, том 2, стр. 249-254.)

[fan-d-or.livejournal.com]

>> Причины - возможно, нижне- и среднепалеолитическому охотнику-собирателю было почему-то очень выгодно быть умнее других.

Самочевидно, что сложность мозга взаимосвязана со сложностью поведения. А сложное поведение обеспечивает расширение кормовой базы - и потому развитие мозга в первую очередь обуславливается именно этим фактором, но развитие системы управления поведением усложняет поведение во всех иных аспектах (в том числе, в отношении безопасности) и синергетически повышает эффективность выживания в целом...

[jora0.livejournal.com]

У Розова есть статья --- "хомоэволюция. Битва с дураками". Там высказывается мысль, что уменьшение мозга связано с групповым отбором следующим образом: если в некой популяции все умные (а заодно здоровые, сильные и вынослиыве) --- они могут выживать небольшими группами, или вообще поодиночке (кстати, сибирские охотники с большим мозгом так и жили). Если же популяция состоит из хилых и глупых особей --- они. чтобы выжить, обязаны сбиться в стаю. Ну, а при вооружённом столкновении понятно, что всё решит многократный численный перевес.

Сам Розов ссылается на некую книгу Каспара Т. Бруэра «Скольжение» (Skidding, 1974), но я эту книгу найти не смог, подозреваю, что она выпущена в издании "Новая космогония" :)

[fangorn-y.livejournal.com]

Как совершенно справедливо заметил aosypov, "надо бы еще отнормализовать на массу тела (коэффициент энцефализации) и еще раз поглядеть на весь график".
Учитывая, что кроманьонцы были выше нас - не было ли основной причиной недавнего уменьшения мозга просто изменение массы тела?
Аналогично: до 2,5 Ма мозг почему-то почти не рос, и вдруг резко начал бурно расти. Однако до 2,5 Ма размеры тела, похоже, уменьшались - а после начали увеличиваться.
Еще в тему: разница в весе мозга мужчин и женщин больше, чем разница в интеллекте. Однако при этом мужчины, в среднем, крупнее женщин.
Может, кривая коэффициента энцефализации окажется куда более "гладкой", чем кривая веса мозга? Если так - то вопросы по поводу "скачков" и "поворотов" отпадут сами собой.

[iws]

«кроманьонцы были выше нас» — а можно ссылочку? Я, кажется, что-то пропустил...

[a-paschenko.livejournal.com]

То есть культура, как некий "софт", помогает все более эффективно использовать уже имеющийся "хард"?

[macroevolution.livejournal.com]

Да, как-то так, примерно.