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: 2013-02-26 05:42 pm (UTC)"Философы-теисты и мистики средневековья ввели для акта сотворения нового выражение "Fulguratio", что означает вспышку молнии. Несомненно, они хотели выразить этим непосредственное воздействие свыше, исходящее от Бога. По этимологической случайности — если не вследствие более глубоких неожиданных связей — этот термин гораздо лучше приведенных выше выражений описывает процесс вступления-в-существование чего-то прежде не бывшего. Для естествоиспытателя Зевсов перун — такая же электрическая искра, как и всякая другая, и если мы замечаем искру, проскочившую в неожиданном месте системы, то первое, что нам приходит на ум, это короткое замыкание — вновь возникшая связь.
Когда, например, совместно включаются две независимые системы, как это изображено на приведенной рядом простой электрической модели, заимствованной из книги Бернгарда Гассенштейна, то при этом внезапно возникают совершенно новые системные свойства, ранее не существовавшие даже в зачаточном виде. Это и есть глубокое содержание мистически звучащего, но вполне справедливого принципа гештальтпсихологии: "Целое больше своих частей".
Особый случай возникновения новых системных свойств (ряд примеров которого нам еще встретится в дальнейшем) состоит в следующем. В последовательности подсистем, соединенных друг с другом в линейную цепь, где каждая подсистема причинно воздействует на следующую, так что первая может быть только причиной действия, а последняя функционирует только как действие, возникает новая причинная связь, с помощью которой· именно эта последняя система приобретает влияние на первую; вследствие этого причинная цепь замыкается, превращаясь в круг. С примерами таких замкнутых цепей, а именно цепей с положительной обратной связью, мы уже познакомились при рассмотрении способов получения энергии и информации. Не менее важное значение имеют круговые процессы с отрицательной обратной связью; но, поскольку они относятся к механизмам получения информации, я займусь ими подробнее в соответствующем разделе. Здесь же достаточно указать следующее. Когда в круг причинных связей встроен в некотором месте "знак минус" и тем самым действие процесса уменьшается в этом месте цепи тем больше, чем сильнее действие в предыдущем звене, то отсюда возникает эффект регулирования. Например, чем выше уровень жидкости в резервуаре карбюратора или в туалетном бачке, тем выше поджимается поплавок, запирая тем самым дальнейший приток жидкости. Следствием этого процесса является постоянство уровня жидкости.
Кибернетика и теория систем, объяснив внезапное возникновение новых системных свойств и новых функций, устранили неприятную видимость, будто в таких случаях происходят чудеса. Нет совершенно ничего сверхъестественного в том, что линейная причинная цепь замыкается в круг и тем самым возникает система, отличающаяся от всех предыдущих вовсе не степенью ее свойств, а принципиально. "Fulguratio" этого рода может быть единственным по значению, в самом подлинном смысле слова эпохальным событием в эволюции.
+ http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Psihol/loren4/02_clip_image001.jpg
http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Psihol/loren4/02.php
Т.е. пока шло становление "человеческого мозга", приспособляющегося к той (одновременно создающейся) когнитивной нише, о которой писала С.А.Бурлак, большая эффективность работы органа требовала большей массы и пр., "брали числом".
А когда этот орган оказался вполне сформирован, зависимость разом сменилось на противоположную - и большая эффективность стала связана с некоторой миниатюризацией "устройства", как в компах.
P.S. Для демонстрации прерывистого равновесия, мне кажется, на этом графике недостаточно разрешение и мало экземпляров. Ведь, если не ошибаюсь, когда это показывалось на моллюсках в периодически пересыхающих озёрах, там экземпляров и последовательности отложения
хватало аж для популяционных трендов, почему и было видно всё чётко.