Рассказ предка. Паломничество к истокам жизни Докинз Ричард

Рассказ Неандертальца

Происходим ли мы от неандертальцев? Если так, то они должны были скреститься с Homo sapiens sapiens. Но так ли это? Они в течение долгого времени соседствовали в Европе, и был, конечно, контакт между ними. Но выходило ли это за рамки контакта? Наследуют ли современные европейцы какие-нибудь неандертальские гены? Это горячо обсуждаемая проблема, недавно вновь разгоревшаяся из-за замечательного извлечения ДНК из костей поздних неандертальцев. Пока мы извлекли только наследуемую по материнской линии митохондриальную ДНК, но этого достаточно для предварительного вердикта. Неандертальские митохондрии весьма отличны от митохондрий всех живущих ныне людей, предполагается, что неандертальцы были не ближе к европейцам, чем к любым другим современным народам. Другими словами, общий предок по женской линии неандертальцев и всех живущих людей намного старше Митохондриальной Евы: приблизительно 500 000 лет в противоположность 140 000. Эти генетические данные предполагают, что успешное скрещивание между неандертальцами и Современными было редкостью. И часто говорят, что они вымерли, не оставив потомков.

Но давайте не забывать про «80-процентный» аргумент, который столь удивил нас в «Рассказе Тасманца». Единственный иммигрант, которому удалось бы прорваться в размножающееся тасманское население, имел бы 80-процентный шанс присоединиться к компании всеобщих предков: кругу людей, могущих назвать себя предками всех Тасманцев, которые будут жить в отдаленном будущем. Справедливо и то, что если хотя бы один неандертальский мужчина, скажем, размножался в населении sapiens, это дало бы ему приемлемый шанс, чтобы стать общим предком всех европейцев, живущих сегодня. Это может быть верно, даже если европейцы не несут неандертальских генов вообще. Поразительная мысль.

Так, несмотря на то, что немногие, если таковые вообще имеются, из наших генов происходят от неандертальцев, возможно, что у некоторых людей есть много неандертальских предков. В этом заключается различие, которое мы встретили в «Рассказе Евы», между родовыми деревьями генов и людей. Эволюцией управляет поток генов, и мораль «Рассказа Неандертальца», если мы позволим ему высказать ее, в том, что мы не можем и не должны взирать на эволюцию сквозь призму родословных людей. Конечно, люди важны во всех других отношениях, но если мы говорим о родословных, то это значит – о родовых деревьях генов. Слова «эволюционное происхождение» указывают на генных, а не на генеалогических предков.

Разнообразие ископаемых также является отражением генных родословных, а не (или разве что случайно) генеалогических родословных. Окаменелости свидетельствуют, что анатомия Современного перешла в остальной мир благодаря миграции «молодые из Африки». Но работа Алана Темплтона (описанная в «Рассказе Евы») предполагает, что мы также частично «произошли» от неафриканца Архаичного, возможно даже от неафриканца Homo erectus. Описание будет проще и ярче, если мы переключимся с человеческого языка на генный. Гены, которые определяют нашу анатомию Современного, несли мигранты «молодые из Африки», оставляя за собой окаменелости. В то же время факты Темплтона свидетельствуют, что другие гены, которыми мы теперь обладаем, текли по миру другими маршрутами, оставляя некоторые анатомические свидетельства для своего опознания. Большинство наших генов, вероятно, следовало маршрутом «молодые из Африки», в то время как лишь некоторые попали к нам другими путями. Как по-другому мы смогли бы столь ярко выразить это?

Итак, неандерталец доказал свое право рассказывать историю? Возможно, это был рассказ о генеалогии, если не рассказ о генах.

РАБОТАЮЩИЙ

Двигаясь вглубь времен в поисках предков, мы высаживаемся на отметке в один миллион лет. Единственный подходящий кандидат этого возраста относится к типу, обычно называемому Homo erertus, хотя некоторые назвали бы его африканскую разновидность Homo ergaster – Человек работающий, и я буду называть их так же. В качестве английской формы названия для этих существ я выберу Ergasts – Работающий, а не Прямоходящий, частично потому что я верю, что большинство наших генных следов ведут нас в прошлое к африканской разновидности, и частично потому, что, как я уже заметил, они были не более прямоходящими, чем их предшественники (Homo habilis) или их преемники (мы). Каким бы ни было название, которое мы предпочитаем, тип Работающий продолжал существовать от приблизительно 1.8 миллиона до приблизительно четверти миллиона лет назад. Они широко признаны как непосредственные предшественники, и частично современники Архаичных, кто в свою очередь предшествовал нам, Современным.

Работающие были заметно несхожи с современным Homo sapiens, и, в отличие от Archaic sapiens, их ареал не накладывался на наш. Окаменелые находки указывают, что они жили на Ближнем и Дальнем Востоке, включая Яву, и были древними переселенцами из Африки. Вы, возможно, слышали, как их называли старыми именами: питекантроп и Пекинский Человек. На латыни, прежде чем их допустили в круг Homo, у них были родовые названия Pithecanthropus и Sinanthropus. Они передвигались на двух ногах, как и мы, но имели меньший мозг (900 см куб. у ранних экземпляров и 1 100 см куб. у последних), размещенный в более низком, менее куполообразном, более «скошенном назад» черепе, чем наш, и имели срезанные подбородки. Их выступающие надбровные дуги образовывали резко выраженный горизонтальный выступ над глазами, посаженными на широких лицах с приплюснутым лбом.

Волосы не подвергаются фоссилизации, поэтому в нашем рассказе нет места для обсуждения очевидного факта, что в некоторый момент нашей эволюции мы потеряли большую часть своих волос на теле, за исключением обильно поросших верхушек наших голов. Вполне вероятно, Рвботающие были более волосатыми, чем мы, но мы не можем исключить возможность, что Работающие уже потеряли свои волосы на теле миллион лет назад. Они, возможно, были столь же лысыми, как мы. В равной степени никто не должен жаловаться на художественно воссозданный образ, столь же волосатый, как шимпанзе, или с любым другим промежуточным уровнем косматости. Современные люди, по крайней мере, мужчины, остаются весьма изменчивыми в том, насколько они волосаты. Волосатость – одна из тех особенностей, которая может увеличиваться или уменьшаться в процессе эволюции снова и снова. Остаточные волосы и связанные с ними вспомогательные клеточные структуры, скрывающиеся в кажущейся даже самой голой коже, готовы в короткий срок развиться в настоящую шерсть из густых волос или уменьшиться снова, пока естественный отбор в любой момент снова не призовет их на службу. Посмотрите на шерстистых мамонтов и шерстистых носорогов, которые быстро эволюционировали в ответ на последние ледниковые периоды в Евразии. Мы вернемся к эволюционной потере волос человеком в достаточно странном «Рассказе Павлина».

Как свидетельствуют неоднократно используемые очаги, по крайней мере, некоторые группы Работающих открыли применение огня, что стало значительным событием в нашей истории. Эти свидетельства является менее убедительным, чем мы могли бы надеяться. Почернение от сажи и древесного угля не сохраняется столь долгое время, но оставляет другие следы, более стойкие. Современные экспериментаторы систематично конструировали очаги различных видов и затем исследовали остаточный результат. Выяснилось, что сознательно построенные походные костры намагничивают почву особым образом, что отличает их от лесных пожаров и от сгоревших пней деревьев – я не знаю почему. Но такие признаки свидетельствуют о том, что у Работающего и в Африке, и в Азии, были лагерные костры почти полтора миллиона лет назад. Это не должно означать, что они знали, как зажечь огонь. Они, возможно, начали с овладевания естественно встречающимся огнем, заботясь о нем, подпитывая и поддерживая, как заботятся о домашнем животном тамагочи. Возможно, прежде чем начать готовить пищу, они использовали огонь, чтобы отпугнуть опасных животных, обеспечить освещение, высокую температуру, и как социальный центр.

Работающие также затачивали и использовали каменные инструменты, и, по-видимому, деревянные и костяные также. Никто не знает, могли ли они говорить, на этот счет трудно отыскать какие-либо свидетельства. Вы можете подумать, что «трудно отыскать» – преуменьшение, но мы уже достигли пункта в нашем путешествии в прошлое, когда окаменелые ископаемые начинают говорить. Так же, как следы походных костров в почве, необходимость говорить вызывает крошечные изменения в скелете: не столь существенные, как полая костистая коробка в горле, усиливающая громоподобный голос обезьяны-ревуна южноамериканских лесов, но все же заметные признаки, которые можно было бы надеяться обнаружить у некоторых ископаемых. К сожалению, признаки, которые были добыты, не являются достаточно красноречивыми, чтобы уладить этот вопрос, и он остается открытым.

У современного человека есть два участка мозга, которые, похоже, связаны с речью. На каком этапе нашей истории увеличились эти участки – область Брока и Область Вернике? Самым приемлемым принципом, который мы применяем к мозгу окаменелости, является метод дополнения, описанный в «Рассказе Работающего». К сожалению, линии, разделяющие различные области мозга, фоссилизируют не очень отчетливо, но некоторые эксперты считают, что можно утверждать, что речевые области мозга увеличились еще два миллиона лет назад. Те, кто полагает, что Работающий обладал даром речи, воодушевлены этим доказательством.

Их обескураживает, однако, когда они изучают скелет. Самый полный скелет Homo ergaster, который мы знаем, является Мальчиком Тукана, который умер около озера Тукана в Кении приблизительно 1.5 миллиона лет назад. Его ребра и небольшой размер отверстий в позвоночнике, через которые проходят нервы, показывают, что он не обладал хорошим контролем над дыханием, которое, похоже, связано с речью. Другие ученые, изучая основание черепа, заключили, что даже неандертальцы всего 60 000 лет назад были безмолвны. Доказательством является то, что их форма горла не позволяла воспроизводить полный диапазон гласных, который используем мы. С другой стороны, как заметил лингвист и эволюционный психолог Стивен Пинкер: «Рачь с малам калачаствам гласнах мажат аставатьса дастатачна варазатальнай». Если письменный иврит может быть понятным без гласных, я не вижу причин, почему таким не мог быть разговорный неандертальский или даже игастерский. Заслуженный южноафриканский антрополог Филип Тобиас (Philip Tobias) подозревает, что язык может предшествовать даже Homo ergaster, и он, возможно прав. Как мы видели, другие придерживаются крайне противоположных взглядов, датируя происхождение языка Великим скачком, всего несколькими десятками тысяч лет назад.

Это может оставаться одним из тех споров, которые не будут разрешены никогда. Все рассмотрения зарождения языка начинаются с цитирования Парижского Лингвистического Общества, которое в 1866 году запретило обсуждение этого вопроса, потому что его считали не имеющим ответа и бесполезным. Может быть вопрос и труден, но он не относится к тем, которые в принципе не имеют ответа, как некоторые философские вопросы. Во всем, что связано с научной изобретательностью, я – оптимист. Так же, как теперь, несомненно, закрыт вопрос о дрейфе континентов, с многочисленными потоками убедительных доказательств, и так же, как по «отпечаткам пальцев» ДНК можно установить точный источник пятна крови с уверенностью, о которой судебные эксперты могли когда-то только мечтать, я сдержанно ожидаю, что ученые однажды обнаружат некий новый изобретательный метод для установления, когда наши предки начали говорить.

Даже у меня, однако, нет никакой надежды, что мы когда-либо узнаем то, что они говорили друг другу, или язык, на котором они это говорили. Начинался ли он с чистых слов и без грамматики, подобно лепету младенца? Или грамматика проявилась рано и внезапно, что вероятно и даже не глупо? Возможно, способность к грамматике уже была в глубинах мозга, используемая для чего-нибудь еще, вроде мысленного планирования. Может быт даже, что грамматика, по крайней мере, применительно к коммуникации, была внезапным изобретением гения? Я сомневаюсь относительно этого, но в этой области ничего нельзя исключить с уверенностью.

Как маленький шаг к обнаружению даты возникновения языка появились некоторые многообещающие генетические свидетельства. Семья, которую мы назовем KE, страдает от странного наследственного дефекта. Приблизительно из 30 членов семьи, представляющих более чем три поколения, около половины нормальны, но пятнадцать показывают любопытное лингвистическое заболевание, которое, кажется, затрагивает и речь и понимание. Его назвали вербальной диспраксией, и оно сначала выявляется как неспособность к разборчивой артикуляции в детстве. Другие авторы полагают, что корень неприятностей в «признаке ослепленности», подразумевая неспособность схватывать определенные грамматические особенности, такие как род, время и число. Ясно то, что ненормальность является генетической. У людей или она есть, или ее нет, и это связано с мутацией важного гена под названием FOXP2, который у остальных из нас имеется в невидоизмененной форме. Как большинство наших генов, версия F0XP2 присутствует у мышей и других видов, где он, вероятно, выполняет различные функции в мозге и в других местах (Многие гены имеют более одного эффекта: явление, известное как плейотропия.). Опыт семьи KE показывает, что у людей F0XP2 важен для развития некоторой части мозга, которая связана с речью.

Итак, мы, естественно, хотим сравнить человеческий F0XP2 с таким же самым геном у животных, не обладающих даром речи. Вы можете сравнить гены, глядя на последовательности ДНК непосредственно, или глядя на последовательности аминокислот в белках, которые они кодируют. Есть случаи, когда это имеет значение, и это – один из них. F0XP2 кодирует протеиновую цепь длиной 715 аминокислот. Версии гена мыши и шимпанзе отличаются только одной аминокислотой. Человеческая версия вдобавок отличается от обеих этих животных двумя аминокислотами. Вы видите, что это могло бы означать? Хотя люди и шимпанзе разделяют большую часть совместной эволюции и генов, ген F0XP2 – то место, где люди, кажется, эволюционировали быстро за короткое время раскола между ними. И один из самых важных аспектов, в котором мы отличаемся от шимпанзе, что у нас есть язык, а у них – нет. Ген, который изменился где-то на пути к нам, но после разделения с шимпанзе, относится к тому виду генов, которые мы должны искать, чтобы попытаться понять развитие языка. И именно этот ген мутировал в злополучной семье (А также у других, у совершенно неродственных людей, имеющих тот же языковой дефект.) KE. Возможно, именно изменение в F0XP2 сделало людей, в противоположность шимпанзе, способными к языку. Не было ли у Работающего видоизмененного гена F0XP2?

Не замечательно ли было бы, если бы мы могли использовать эту генетическую гипотезу для датирования происхождения языка у наших предков? Пока мы не можем сделать этого с уверенностью, но мы можем сделать кое-что весьма наводящее на размышления по этому поводу. Очевидным подходом должны быть варианты триангуляции среди современных людей в попытках вычислить возраст гена F0XP2. Но, за исключением редких горемык, таких как члены семьи KE, нет никакого различия среди людей ни в одной из аминокислот F0XP2. Таким образом, нет достаточных различий, чтобы можно было применить триангуляцию. К счастью, однако, есть другие части гена, которые никогда не транслируются в белок и которые поэтому могут видоизмениться без «замечающего» естественного отбора: они – «молчащие» кодовые знаки в тех частях гена, которые никогда не транслируются и названы интронами (в противоположность «экзонам», которые считываются и поэтому «замечаются» естественным отбором). Молчащие последовательности, в отличие от экспрессируемых, являются весьма отличными среди отдельных людей и между людьми и шимпанзе. Мы можем лучше понять эволюцию гена, если посмотрим на образцы изменений в молчащих участках. Даже притом, что сами молчащие последовательности не подлежат естественному отбору, они могут быть вовлечены в отбор соседних экзонов. Даже еще лучше, математически проанализированный образец изменения в молчащих интронах является хорошим показателем того, когда произошла чистка естественным отбором. И ответ для F0XP2 – меньше, чем 200 000 лет назад. Изменение естественным отбором человеческой формы F0XP2, кажется, примерно совпадает с превращением архаичного Homo sapiens в анатомически современного Homo sapiens. Могло ли это быть временем, когда родился язык? Предел погрешности в этом виде вычислений широк, но эти остроумные генетические свидетельства считаются голосом против теории, что Homo ergaster мог говорить. Что еще более важно для меня, неожиданный новый метод повышает мой оптимизм, что однажды наука найдет способ смутить пессимистов Парижского Лингвистического Общества.

Homo ergaster является первым ископаемым предком, встреченным нами в нашем путешествии, кто однозначно принадлежит к виду, отличному от нашего. Мы собираемся предпринять часть странствия, в которой окаменелости являются самыми важными свидетельствами, и они продолжают постоянно расти – хотя никогда не смогут сокрушить молекулярные данные – пока мы не достигнем очень древних времен, и соответствующие ископаемые начнут иссякать. Это – удобный момент, чтобы более детально взглянуть на окаменелости и на то, как они сформировались. Слово Работающему.

Рассказ Работающего

Разве мы не хотели бы этого для себя, когда придет наше время?

Мальчику Туркана (Homo ergaster), было приблизительно 9-11 лет, когда он умер около 1.5 миллиона лет назад. Он был приблизительно 1.65 метра высотой. Его скелет, почти полный, за исключением рук и ног, был обнаружен близ озера Трукана на севере Кении. [Иллюстрация восстановлена переводчиком.]

Ричард Лики (Richard Leakey) трогательно описывает открытие, сделанное его коллегой Кимойя Кимеу (Kimoya Kimeu)22 августа 1984, мальчика Туркана (Homo ergaster),возрастом 1.5 миллиона лет, самого древнего из когда-либо найденных почти полных скелетов гоминид. Одинаково трогательным было открытие скелета, описанного Дональдом Йохансоном (Donald Johanson), более старого и, неудивительно, менее полного, относящегося к австралопитекам, хорошо известного как Люси. Наконец, также замечательным было открытие «Литл Фута». Какими бы необычными ни были условия, благословившие Люси, «Литл Фута» и мальчика Туркана в их варианте бессмертия, разве мы не пожелаем того же для себя, когда настанет наше время? Какие препятствия мы должны преодолеть, чтобы достигнуть этой цели? Что нужно для формирования какой-либо окаменелости? Это – предмет «Рассказа Работающего». Чтобы его начать, мы нуждаемся в небольшом отступлении в геологию.

Горные породы построены из кристаллов, хотя те зачастую слишком малы, чтобы их можно было разглядеть невооруженным глазом. Кристалл – отдельная гигантская молекула, ее атомы упорядочены в аккуратной решетке с правильным расположением, повторенным миллиарды раз, пока, в конечном счете, не будет достигнут край кристалла. Кристаллы растут, когда атомы появляются из жидкого состояния и постепенно выстраиваются на расширяющемся краю существующего кристалла. Жидкостью обычно является вода. В других случаях это не растворитель вообще, а сам жидкий минерал. Форма кристалла и углы, под которыми пересекаются его грани, наглядно воспроизводят в большом масштабе атомную решетку. Форма решетки иногда действительно проецируется в форму очень большого кристалла, как в алмазе или аметисте, грани которого передают невооруженному глазу трехмерную геометрию самоформирующейся атомной решетки. Обычно, однако, части кристаллов, из которых сделаны породы, слишком малы для глаза, чтобы их обнаружить, что является одной из причин, почему большинство горных пород не прозрачно. Среди важных и распространенных кристаллических пород – кварц (диоксид кремния), полевые шпаты (главным образом также диоксид кремния, но некоторые из атомов кремния в нем заменены атомами алюминия), и кальцит (карбонат кальция). Гранит – плотно упакованная смесь кварца, полевого шпата и слюды, кристаллизуется из жидкой магмы. Известняк – главным образом кальцит, песчаник – главным образом кварц, в обоих случаях перемолотые тонкие слои были затем спрессованы отложениями песка или грязи.

Магматические породы возникают из охлажденной лавы (которая в свою очередь является расплавленной породой). Зачастую, как в случае с гранитом, они кристаллические. Иногда их форма может быть видима как стекловидная затвердевшая жидкость и иногда, при большой удаче, литая лава может застыть в естественной форме, такой как след динозавра или пустой череп. Но главная польза от магматической породы для историков заключается в датировании. Как мы увидим в «Рассказе Секвойи», лучшие методы датирования доступны только для магматических пород. Сами окаменелости обычно не могут быть датированы точно, но мы можем найти поблизости магматические породы. Тогда мы либо считаем, что окаменелость и порода являются ровесниками, либо ищем два образца вулканической породы, поддающиеся датированию, расположенные один над другим, между которыми лежит наша окаменелость, и устанавливаем верхние и нижние границы ее возраста. Это датирование бутерброда подвержено небольшому риску, что труп был унесен наводнением, гиенами или аналогичными им динозаврами в анахронический участок. К счастью, это обычно бывает очевидным; иначе мы должны прибегнуть к сопоставлению с основными статистическими образцами.

Осадочные породы, такие как песчаник и известняк, сформированы из крошечных фрагментов, измельченных ветром или водой из более ранних скал или других твердых материалов, таких как раковины моллюсков. Они переносятся во взвешенном состоянии, как песок, ил или пыль, и осаждаются где-то в другом месте, где опускаются на дно и спрессовываются в течение долгого времени в новые слои скал. Большинство окаменелостей лежит в пластах осадочных пород.

Именно находясь в осадочной породе, их материалы непрерывно перерабатываются. Старые горы, такие как гористая местность в Шотландии, медленно стачиваются ветром и водой, производя материалы, которые позже оседают в отложениях и могут, в конечном счете, подняться снова где-то в другом месте, как новые горы вроде Альп, и цикл возобновится. В мире такого кругооборота мы должны сдержать свои настойчивые требования непрерывности в летописи окаменелостей, чтобы они перекрывали каждый промежуток в эволюции. Это не просто невезение, что окаменелости зачастую не обнаружены, но и характерное следствие того процесса, в котором образуются осадочные породы. Несомненно, вызывало бы беспокойство, если бы не было никаких промежутков в летописи окаменелостей. Старые скалы, вместе с содержащимися в них окаменелостями, активно разрушаются под влиянием того же процесса, который создает новые.

Зачастую окаменелости формируются, когда насыщенная минералами вода проникает в ткани погребенного существа. При жизни кость является пористой и губчатой по обоснованным инженерным и экономическим причинам. Когда вода просачивается через поры мертвой кости, минералы медленно откладываются на протяжении лет. Я по традиции говорю «медленно», но это не всегда медленно. Представьте, как быстро чайник покрывается накипью. На австралийском берегу я когда-то нашел крышку от бутылки, заключенную в камень. Но процесс обычно является медленным. Независимо от скорости, камень, в конечном счете, принимает форму оригинальной кости, и эта форма обнаруживается нами миллионы лет спустя, даже если – что не всегда случается - каждый атом оригинальной кости исчез. Ископаемый лес в Раскрашенной пустыне в Аризоне состоит из деревьев, ткани которых медленно заменялись кварцем и другими минералами, выносимыми из грунтовых вод. Мертвые в течение двухсот миллионов лет деревья теперь сплошь каменные, но многие из микроскопических деталей их клеток все еще могут быть ясно различимы в окаменелой форме.

Сплошь каменные.

Ископаемое бревно, Аризона. Видна сохраненная детальная структура дерева, включая годичные кольца, хотя само дерево теперь почти полностью заменено минералом.

Я уже упомянул, что иногда оригинальный организм или его часть формирует естественный шаблон или форму, которая впоследствии удаляется или растворяется. Я с удовольствием вспоминаю два счастливых дня в Техасе в 1987 году, потраченные на переправу через исследуемую реку Палэкси, где я даже вставлял свои ноги в следы динозавра, сохраненные на гладком пласте известняка. Возникла странная местная легенда, что некоторые из них – гигантские человеческие следы, и они являются ровесниками бесспорных отпечатков динозавра. В результате соседний город Глен Роуз стал местом зарождения процветающей кустарной промышленности, просто фальсифицируя гигантские отпечатки ног человека в цементных блоках (для продажи легковерным креационистам, которые знают слишком хорошо, что «были гиганты на земле в те дни»: Книга Бытия 6:4). История же реальных следов была тщательно проработана и оказалась увлекательной. Очевидно, следы динозавров являются трехпалыми. Те, которые немного похожи на человеческую ногу, не имеют никаких пальцев и были сделаны динозаврами, ступающими на пятки, вместо того, чтобы бежать на пальцах ног. Кроме того, вязкая грязь имела бы свойство выдавливаться по краям следа, делая нечеткими отпечатки боковых пальцев ног динозавра. Более трогательно для нас в Лаэтоли в Танзании были найдены отпечатки ног трех компанейских истинных гоминид, вероятно Australopithecus afarensis, которые шли вместе 3.6 миллиона лет назад по тому, что было тогда свежим вулканическим пеплом. Кто из нас не задумается над тем, кем приходились эти люди друг другу, держались ли они за руки или даже разговаривали, и какие забытые поручения они совместно выполняли в тот Плиоценовый рассвет?

Держались ли они за руки?

Следы гоминид возрастом 3.6 миллиона лет в Лаэтоли, Танзании, были обнаружены Мэри Лики (Mary Leakey) в 1978 году. Они фоссилизировали в вулканическом пепле. Следы простираются приблизительно на 70 метров и были, вероятно, сделаны Australopithecus afarensis. [Иллюстрация восстановлена переводчиком.] 

Иногда, как я упоминал при обсуждении лавы, форма может заполниться различным материалом, который впоследствии затвердевает, формируя слепок настоящего животного или части тела. Я пишу это на столе в саду, столешница которого – шестидюймовой толщины семифутовая квадратная плита осадочного юрского пурбекского известняка возрастом, возможно, 150 миллионов лет (Журналист брал у меня интервью на этом двухтонном мегалите больше часа и затем описал его в своей газете как «белый кованый стол»: мой любимый пример ошибочности показаний очевидца.). Наряду с большим количеством окаменелых раковин моллюсков имеется предполагаемый (известным и эксцентричным скульптором, который добыл ее для меня) след динозавра на нижней стороне стола, но это – объемный след, выступающий над поверхностью. Первоначальный след (если действительно он является подлинным, как по мне, он выглядит довольно неопределенно), должен был служить формой, в которой позже собрался осадок. Затем форма исчезла. Большая часть того, что мы знаем о древних мозгах, доходит до нас в виде таких слепков, «отлитых» внутри черепов, часто отпечатываемых с удивительными подробностями самой мозговой поверхности.

Нам повезло, что есть окаменелости вообще.

Ископаемый червь, Palaeoscolex sinensis, из Чэнцзян, прекрасно видны детали мягких частей тела. Окаменелости Чэнцзян относятся ко времени нижнего кембрийского периода, приблизительно 525 миллионов лет назад. [Иллюстрация добавлена переводчиком.]

Менее часто, чем раковины, кости или зубы, иногда фоссилизируют мягкие части животных. Самые известные места – сланец Бюргера в канадских Скалистых горах и немного старший Чэнцзян в Южном Китае, с которым мы встретимся снова в «Рассказе Бархатного Червя». И на обоих этих участках окаменелые черви и другие мягкие, беспозвоночные и беззубые существа (так же как обычные твердые) прекрасно увековечили кембрийский период более пятисот миллионов лет назад. Большая удача, что есть Чэнцзян и Сланец Бюргера. Действительно, как я уже заметил, нам сильно повезло, что мы имеем ископаемые вообще где-нибудь. Считалось, что 90 процентов всех видов никогда не будут известны нам как ископаемые. Если это число справедливо для видов в целом, только подумайте, как мало людей могут когда-либо надеяться достигнуть цели, о которой упоминалось в начале рассказа, и превратиться в окаменелость. По одной из оценок для позвоночных животных вероятность составляет один к миллиону. Мне кажется, это высокие шансы, и для животных без твердых частей истинное число должно быть гораздо меньше.

УМЕЛЫЙ

За 1 миллион лет до Homo ergaster больше нет никаких сомнений, на каком континенте лежат наши генетические корни. Все, включая «мультирегионалистов», согласны с тем, что это место – Африка. Самые очевидные ископаемые кости этого возраста обычно классифицируются как Homo habilis. Некоторые авторы признают другой, очень подобный, современный ему тип, который они называют Homo rudolfensis. Другие приравнивают его кениапитеку, описанному командой Лики в 2001 году. Еще другие осторожно воздерживаются от предоставления этим окаменелостям названия вида вообще и только называют их всех «ранний Homo». Как обычно я не буду занимать чью-либо позицию в названиях. Это не имеет значения для существ с реальной плотью и костями, и я буду использовать «Habilines» - «Умелый» как англицизм для их всех. Ископаемые Умелые, будучи старше, понятно, менее многочисленны, чем Работающие. Сохраненный лучше всего череп имеет базовый номер KNM-ER 1470 и широко известен как «Четырнадцать семьдесят». Его обладатель жил приблизительно 1.9 миллиона лет назад.

Почему мозг увеличивался?

Пронумерованный KNM-ER1470 череп Homo habilis был обнаружен Ричардом Лики в Восточном Туркана, Кения, в 1972 году. Лицо длинное и плоское, лоб выше, чем у представителей рода австралопитеков, обеспечивает больше места для мозга. [Иллюстрация восстановлена переводчиком.] 

Умелый столь же сильно отличался от Работающего, как Работающий от нас, и, как мы и ожидали, были промежуточные звенья, которые трудно классифицировать. Черепа Умелого менее крепкие, чем черепа Работающего, и не обладают столь явно выраженными надбровными дугами. В этом отношении Умелые были больше похожи на нас. Это не должно вызвать удивление. Прочность черепа и надбровные дуги являются особенностями, которые, вероятно, подобно волосам, гоминиды, похоже, способны приобретать и терять снова в процессе эволюции. Умелые отмечают место в нашей истории, где мозг, этот самый впечатляющий из органов человека, начинает увеличиваться. Или, более точно, начинает увеличиваться в сравнении с нормальным размером уже увеличенного мозга других обезьян. Это различие, действительно, является основанием для того, чтобы поместить Умелого в род Homo вообще. Для многих палеонтологов большой мозг – отличительный признак нашего рода. Умелые с их мозгами, вышедшими за пределы 750 см куб, пересекли Рубикон и являются людьми. Читатели скоро могут устать слушать, что я не любитель рубиконов, барьеров и промежутков. В частности нет никакой причины ожидать, что ранний Умелый будет отделен от своего предшественника большим промежутком, чем от своего преемника. Это может показаться заманчивым, поскольку у предшественника есть иное родовое название (австралопитек), тогда как преемник (Homo ergaster) является «просто» другим Homo. Верно, что, если рассматривать живущие виды, можно ожидать, что члены различных родов будут менее подобны, чем члены различных видов в пределах одного и того же рода. Но это не срабатывает в отношении окаменелостей, где есть непрерывный исторический ряд поколений в развитии. На границе между любым ископаемым видом и его непосредственным предшественником должны быть некоторые особи, о которых нелепо спорить, так как доведение такого аргумента до абсурда должно показать, что родители одного вида родили ребенка другого. Еще более нелепо предположить, что ребенок рода Homo появился от родителей совершенно иного рода, австралопитеков. Это – эволюционные области, для которых наши зоологические соглашения о названиях никогда не предназначались (Рубикон в 750 см куб для определения Homo изначально был выбран сэром Артуром Кейтом (Arthur Keith). Как уверяет нас Ричард Лики (Richard Leakey) в «Происхождении человечества», когда Луи Лики впервые описал Homo habilis, у его экземпляра был объем мозга 650 см куб, и Лики фактически переместил Рубикон, чтобы это уладить. Более поздние экземпляры Homo habilis впоследствии оправдали его, достигая показателей ближе к 800 см куб. Это льет воду на мою анти-рубиконовую мельницу.).

Принятие одного из названий дает нам возможность более конструктивно обсудить, почему мозг внезапно начал увеличиваться. Как бы мы измерили увеличение мозга гоминида и начертили бы график зависимости среднего размера мозга от геологического времени? Совершенно понятно, в каких единицах мы будем измерять время: в миллионах лет. С размером мозга сложнее. Ископаемые черепа и слепки позволяют нам оценивать размер мозга в кубических сантиметрах и достаточно легко преобразовать его в граммы. Но абсолютный размер мозга не обязательно служит мерой, которая нам нужна. У слона мозг больше, чем у человека, но не только тщеславие заставляет нас думать, что мы мозговитее, чем слоны. Мозг тиранозавра не был намного меньшим, чем наш, но все динозавры расцениваются как тупые существа с маленьким мозгом. Нас делает более умными то, что у нас больший мозг для нашего размера, чем у динозавра. Но что именно означает «для нашего размера»?

Есть математические методы корректировки абсолютного размера и выражение размера мозга животного в зависимости от того, насколько большой ему «нужен» размер тела. Это – тема, достойная отдельного рассказа, и Homo habilis, умелец, стоящий одновременно на обеих сторонах мозгового «Рубикона», расскажет его со своей ненадежной точки зрения.

Рассказ Умельца

Мы хотим оценить, каков мозг у определенного существа, такого как Homo habilis: больше или меньше, чем он «должен» быть, если учесть размеры тела животного. Мы принимаем (немного неохотно в моем случае, но я соглашусь с этим), что у больших животных должен быть большой мозг, а у маленьких животных – маленький. Делая поправку на это, мы все еще хотим знать, являются ли некоторые виды более «мозговитыми», чем другие. Итак, как мы делаем поправку на размер тела? Нам необходимо разумное основание для того, чтобы вычислить ожидаемый размер мозга животного в зависимости от размера его тела, так, чтобы мы могли решить, больше или меньше реальный мозг определенного животного, чем ожидаемый.

В нашем путешествии в прошлое мы, как оказалось, столкнулись с проблемой, связанной с мозгом, но подобные вопросы могут возникнуть относительно любой части тела. Имеют ли некоторые животные большие (или меньшие) сердца, или почки, или лопатки, чем они должны иметь при их размерах? Если так, то можно было бы предположить, что их образ жизни диктует особый размер сердца (почки или лопатки). Как мы узнаем, какой размер «должен» быть у какой-либо части животного, при условии, что мы знаем общий размер его тела? Заметьте, что «должен быть», не означает «необходимо иметь по функциональным причинам». Это означает, «можно было бы ожидать, сравнивая с сопоставимыми животными». Так как это – «Рассказ Умельца», и так как самый удивительный признак Умельца – его мозг, мы продолжим использовать мозг при обсуждении этой проблемы. Уроки, которые мы усвоим, будут более общими.

Мы начинаем, вычерчивая график разброса массы мозга относительно массы тела для большого количества видов. Каждый символ на графике ниже (сделанном моим коллегой, выдающимся антропологом Робертом Мартином (Robert Martin)) представляет один живой вид млекопитающих – их 309 в диапазоне от наименьшего до наибольшего. В случае если Вас заинтересует, Homo sapiens - отметка со стрелкой, а та, что рядом с нами – дельфин. Толстая черная линия, протянувшаяся среди отметок, является прямой, которая, согласно статистическому вычислению, дает наилучшее совпадение по всем отметкам (Это  линия, которая минимизирует сумму квадратов расстояний от точек до нее.).

Двойной логарифмический график зависимости массы мозга от массы тела для различных видов плацентарных млекопитающих. Закрашенные треугольники представляют приматов. Адаптировано от Мартина (Martin) [185].

Небольшое затруднение, смысл которого станет понятен через мгновение, состоит в том, что график работает лучше, если мы сделаем значения обеих шкал логарифмическими, и именно так этот график и был построен. Мы откладываем логарифм массы мозга животного в зависимости от логарифма массы его тела. Логарифмический означает, что равные отрезки вдоль нижней части графика (или равные отрезки вдоль вертикальной оси) представляют собой степени некоторого определенного числа, десяти, а не приращение числа, как в обычном графике. Основание десять удобно тем, что мы можем рассматривать логарифм как количество нолей в числе. Если Вы должны умножить массу мыши на миллион, чтобы получить массу слона, это значит, что Вы должны добавить шесть нолей к массе мыши: Вы должны добавить шесть к логарифму первого, чтобы получить логарифм второго. На полпути между ними – в логарифмическом масштабе три ноля – находится животное, которое весит в тысячу раз больше, чем мышь, или одну тысячную веса слона: возможно, человек. Использование круглых чисел, таких как тысяча и миллион, должно сделать интерпретацию легкой. «Три с половиной ноля» лежат где-то между тысячей и десятью тысяч. Заметьте, что «на полпути между», когда мы считаем ноли, совсем не одно и то же, что «на полпути между», когда мы считаем граммы. Это все делается автоматически благодаря отысканию логарифмов чисел. Логарифмические величины служат для различного рода интерпретаций простых арифметических величин, которые полезны для различных целей.

Есть, по крайней мере, три серьезных основания для того, чтобы использовать логарифмический масштаб. Во-первых, это позволяет отобразить карликовую землеройку, лошадь и голубого кита на одном и том же графике, не нуждаясь в ста ярдах бумаги. Во-вторых, это помогает отмечать мультипликативные признаки, что иногда мы и делаем. Мы не просто хотим знать, насколько большой у нас мозг, а каков он по отношению к размерам нашего тела. Нам интересно узнать, что наш мозг, скажем, в шесть раз больше, чем он должен быть. Такие мультипликативные суждения могут быть вынесены при непосредственном прочтении логарифмического графика: таковы логарифмические средства. Третья причина для предпочтения логарифмических величин требует немного больше времени для объяснения. Один подход состоит в том, чтобы отобразить разброс наших значений вдоль прямых линий вместо кривых, но есть кое-что еще. Позвольте мне попытаться объяснить это моему собрату, неспециалисту в числах.

Предположите, что Вы берете объект, такой как сфера или куб, или действительно мозг, и раздуваете его равномерно таким образом, чтобы это была все та же форма, но в десять раз больше. В случае сферы это означает увеличение диаметра в десять раз. В случае куба или мозга это означает десятикратную ширину (и высоту, и длину). Во всех этих случаях пропорционального увеличения, что случится с объемом? Он не будет в десять раз большим – он будет в тысячу раз большим! Вы можете доказать это для куба, если представите себе укладывание кубиков сахара. То же самое относится к равномерному увеличению любой формы, которую Вы захотите. Умножьте длину на десять и, если форма не изменяется, Вы автоматически умножаете объем в тысячу раз. В частном случае десятикратного увеличения это эквивалентно добавлению трех нолей. В общем, объем пропорционален третьей степени длины и ее логарифму, умноженному на три.

Мы можем сделать те же вычисления для площади поверхности. Но площадь увеличивается пропорционально второй степени длины, а не третьей. Недаром возведение во вторую степень называется квадратом, в то время как возведение в третью – кубом. Объем куска сахара определяет его количество и сколько он стоит. Но то, как быстро он растворится, будет зависеть от площади его поверхности (не простое вычисление, потому что когда он растворяется, площадь поверхности будет сокращаться медленнее, чем объем оставшегося сахара). Когда Вы увеличиваете объем объекта, удваивая его длину (ширину, и т.д.), Вы умножаете площадь поверхности на 2 ? 2 = 4. Умножьте его длину на десять, и Вы умножите площадь поверхности на 10 ? 10 = 100 или добавите два ноля к числу. Логарифм площади увеличивается как двойной логарифм длины, в то время как логарифм объема увеличивается как тройной логарифм длины. Двухсантиметровый кусок сахара будет содержать в восемь раз больше сахара, чем односантиметровый кусок, но он будет передавать этот сахар в чай только в четыре раза быстрей (по крайней мере, первоначально), потому что это зависит от поверхности куска, которая реагирует с чаем.

Теперь представьте, что для кусков сахара с широким диапазоном размеров мы составляем график зависимости массы куска (пропорционального объему) по горизонтальной оси от (начальной) скорости растворения (пропорциональной площади) по вертикальной оси графика. На нелогарифмическом графике отметки расположатся вдоль кривой линии, которая будет весьма трудно интерпретируема и не очень полезна. Но если мы представим логарифм массы против логарифма начальной скорости растворения, то увидим кое-что намного более информативное. Для каждого утроенного логарифма приращения массы мы будем видеть удвоенный логарифм площади поверхности. В таком двойном логарифмическом масштабе отметки не будут ложиться вдоль кривой, они лягут вдоль прямой линии. Более того, наклон прямой будет выражать нечто весьма определенное. Это будет наклон два к трем: для каждых двух шагов вдоль оси площади прямая делает три шага вдоль оси объема. Для каждого удвоения логарифма площади утраивается логарифм объема. Две трети – не единственный информативный наклон прямой, которую мы могли бы видеть на двойном логарифмическом графике. Графики подобного рода информативны, потому что наклон прямой дает нам интуитивное чувство того, что происходит в отношении таких вещей как объемы и площади. И объемы, и площади, и сложные отношения между ними чрезвычайно важны в понимании живых тел и их частей.

Я не являюсь особым знатоком математики (это мягко сказано), но даже я могу видеть в этом очарование. И еще больше мне нравится, что тот же самый принцип работает для любых тел, не только для таких аккуратных, как кубы и сферы, но и для тел сложной формы: животных и частей животных, таких как почки и мозг. Все, что требуется – чтобы изменение размера сопровождалось простым увеличением или сжатием, без изменения формы. Это дает нам своего рода нереальные перспективы сравнивать реальные размеры. Когда один вид животных в 10 раз длинней другого, то их масса будет в 1 000 раз большей, но только если их форма одинакова. Фактически же формы, весьма вероятно, эволюционировали, становясь систематически различными, если двигаться от маленьких животных к большим, и мы можем теперь понять, почему.

Большие и малые животные должны иметь различную форму, если учитывать правила масштабирования площади/объема, которые мы только что рассмотрели. Если бы Вы превратили землеройку в слона, только равномерно увеличивая ее, сохраняя ту же самую форму, то она бы не выжила. Поскольку она теперь была бы приблизительно в миллион раз тяжелее, возникло бы много новых проблем. Некоторые из проблем животных зависят от объема (массы). Другие зависят от площади поверхности. Еще другие зависят от некоторой сложной функции этих двух величин или нескольких различных факторов вместе. Как скорость растворения куска сахара, скорость потери тепла животного или потери воды через кожу будет пропорциональна поверхности, которую оно представляет внешнему миру. Но его скорость выработки тепла, вероятно, сильнее связана с числом клеток в теле, которое является функцией объема.

У землеройки, приведенной к масштабу слона, были бы веретенообразные ноги, которые сломались бы под весом, и ее тонкие мышцы были бы слишком слабы, чтобы работать. Сила мышцы пропорциональна не ее объему, а площади ее поперечного сечения. Это справедливо потому, что мускульное движение – суммарное движение миллионов молекулярных волокон, скользящих друг мимо друга параллельно. Число волокон, которые Вы можете упаковать в мышцу, зависит от площади ее поперечного сечения (вторая степень линейного размера). Но задача, которую мышца должна выполнять – поддержка слона – пропорциональна массе слона (третья степень линейного размера). Так слон нуждается в пропорционально большем количестве мышечных волокон, чем землеройка, чтобы поддержать свою массу. Поэтому поперечное сечение мышц слона должно быть большим, чем Вы ожидали бы при простом масштабировании, и объем мышц слона также должен быть больше, чем Вы ожидали бы при простом масштабировании. По различным специфическим причинам подобное заключение справедливо и для костей. По этой причине большие животные, вроде слонов, имеют массивные ноги, подобные стволам деревьев. Галилей был одним из первых, кто понял это, хотя его диаграмма преувеличивает истинный результат. 

Галилей был одним из первых, кто понял это.

Иллюстрации Галилея сравнительных размеров кости, из «Бесед и математических доказательств двух новых наук», изданных в 1638 году.

Предположим, что животное размером со слона в 100 раз больше животного размером с землеройку. Без изменения формы площадь поверхности его кожи была бы в 10 000 раз большей, чем у землеройки, и его объем и масса были бы в миллион раз большими. Если сенсорно-тактильные клетки будут одинаково располагаться на коже, то слону их будет необходимо в 10 000 раз больше, и область мозга, обслуживающая их, возможно, должна быть пропорционально увеличена. Общее количество клеток в теле слона будет в миллион раз большим, чем у землеройки, и они все должны быть обслужены капиллярными кровеносными сосудами. Как это отразится на количестве миль кровеносных сосудов, которое мы ожидаем у большого животного, в отличие от маленького? Это – сложное вычисление, и к нему мы возвратимся в более позднем рассказе. В настоящий момент этого нам достаточно, чтобы понять, что когда мы производим эти расчеты, мы не можем игнорировать правила вычисления для объемов и площадей поверхности. И логарифмический график – хороший метод для того, чтобы получить интуитивные ключи к разгадке подобных вещей. Главный вывод состоит в том, что, поскольку животные становятся большими или меньшими в ходе эволюции, мы, безусловно, ожидаем, что их форма изменится в предсказуемых направлениях.

Мы пришли к этому, размышляя о размере мозга. Нельзя просто сравнить свой мозг с таковыми у Homo habilis, Australopithecus или любого другого вида, не делая поправку на размер тела. Мы нуждаемся в некотором индексе размера мозга, который делает поправку на размер тела. Мы не можем разделить размер мозга на размер тела, хотя это было бы лучше, чем простое сравнение абсолютных размеров мозга. Лучший метод состоит в том, чтобы использовать логарифмические графики, которые мы только что обсуждали. Представьте графически зависимость логарифма массы мозга от логарифма массы тела для большого количества видов разного размера. Отметки, вероятно, лягут близ прямой линии, как действительно происходит на графике. Если наклон линии будет 1/1 (размер мозга строго пропорционален размеру тела), то это предполагает, что каждая клетка мозга способна обслуживать некоторое фиксированное число соматических клеток. Наклон 2/3 означал бы, что мозг подобен костям и мускулам: для данного объема тела (или числа соматических клеток) необходима определенная поверхностная область мозга. Любой другой наклон нуждался бы в другой интерпретации. Итак, каков действительный наклон линии?

Его значение не 1/1, и не 2/3, но примерно между ними. Чтобы быть точным, оно удивительно хорошо соответствует наклону 3/4. Почему 3/4? . Что ж, это – отдельная история, которая будет рассказана, как Вы, несомненно, догадываетесь, цветной капустой (ведь мозг действительно немного похож на цветную капусту). Не забегая наперед, я только скажу, что наклон 3/4 не является специфичным для мозга, а неожиданно возникает везде у всех видов живых существ, включая такие растения, как цветная капуста. Относительно размера мозга, учитывая наглядное объяснение, ожидающее нас в «Рассказе Цветной Капусты», эта наблюдаемая линия с ее наклоном 3/4 подразумевает, что мы могли бы использовать слово «ожидаемая» в начальных абзацах этого рассказа.

Хотя отметки группируются вокруг «ожидаемой» прямой линии с наклоном 3/4, не все отметки строго с ней совпадают. «Мозговитый» вид – тот, чья отметка на графике ложится выше линии. Его мозг больше, чем «ожидаемый» для его размера тела. Вид, мозг которого меньше, чем «ожидаемый», располагается ниже линии. Величина отклонения от линии в одну или другую сторону является нашей мерой того, насколько мозг больше или меньше, чем «ожидаемый». Отметка, которая лежит точно на линии, представляет вид, мозг которого имеет размер, точно совпадающий с ожидаемым для его размера тела.

Ожидаемым, при каких условиях? При условии, что он типичен для набора видов, данные которых использовались при расчете линии. Так, если линия была вычислена для типичного ряда наземных позвоночных животных от гекконов до слонов, то факт, что все млекопитающие располагаются выше линии (а все рептилии, ниже) означает, что млекопитающие имеют больший мозг, чем Вы «ожидали бы» обнаружить у типичного позвоночного животного. Если мы рассчитаем отдельную линию для типичного ряда млекопитающих, то она будет параллельна линии позвоночных, все еще будет обладать наклоном 3/4, но ее абсолютная высота будет больше. Отдельная линия, рассчитанная для типичного ряда приматов (обезьян), будет еще выше, но все еще параллельной, с наклоном 3/4. И Homo sapiens выше любой из них.

Человеческий мозг «слишком» большой даже по стандартам приматов, и средний мозг примата слишком большой по стандартам млекопитающих вообще. В этом отношении средний мозг млекопитающего слишком большой по стандартам позвоночных животных. Другой способ сказать все это состоит в том, что разброс отметок на графике позвоночных более широк, чем разброс отметок на графике млекопитающих, который в свою очередь более широк, чем разброс приматов, включаемых в него. Разброс отметок на графике неполнозубых (неполнозубые – отряд южноамериканских млекопитающих, включающий ленивцев, муравьедов и броненосцев) располагается ниже среднего значения разброса млекопитающих, в котором он является составной частью (Мы должны принимать во внимание такие вещи, реконструируя вымерших животных. Великий викторианский анатом Ричард Оуэн описал вымершее австралийское сумчатое хищное животное и назвал его Tkylacoko, потому что он думал, что оно был размером со льва. Затем было обнаружено, что его мозг был всего лишь размером с мозг леопарда, поэтому люди начали реконструировать целое животное как размером с леопарда. Но потом они поняли, что сумчатые вообще имеют меньший мозг для своих размеров, чем плацентарные млекопитающие. Так, если у этого сумчатого был мозг размером с мозг леопарда, у него, вероятно, было тело размером со льва, и Оуэн был, в конце концов, прав.).

Гарри Джерисон (Harry Jerison), отец исследований размера мозга ископаемых, предложил показатель, коэффициент энцефализации (Encephalisation Quotient) или EQ как меру того, насколько больше или меньше мозг определенного вида, чем он должен быть для его размера, при условии, что этот вид – член некоторой большей группы, такой как позвоночные животные или млекопитающие. Заметьте, что EQ требует, чтобы мы определили большую группу, которая используется как основание для сравнения. EQ вида – это расстояние от него до средней линии, лежащей выше или ниже его, для указанной большой группы. Джерисон думал, что наклон линии составляет 2/3, тогда как современные исследователи сходятся во мнениях, что он – 3/4, таким образом, собственные оценки EQ Джерисона должны быть соответственно исправлены, как было указано Робертом Мартином. Когда это было сделано, оказалось, что современный человеческий мозг приблизительно в шесть раз больше, чем он должен быть у млекопитающего эквивалентного размера (EQ был бы большим, если его рассчитать относительно уровня всех позвоночных животных, а не всех млекопитающих. И он был бы меньше, если его рассчитать относительно уровня всех приматов) (Почти то же самое касается IQ. Это не абсолютная мера интеллекта. Точнее, Ваш IQ отражает, насколько Вы более (или менее) интеллектуальны, чем среднее значение по отдельной популяции, и это среднее значение было стандартизировано как 100. Мой IQ, если его калибровать на фоне населения Оксфордского университета, был бы ниже, чем если его калибровать на фоне населения Англии. Отсюда и шутка о политическом деятеле, жалующемся на факт, что у половины населения показатель интеллекта менее 100.). Мозг современного шимпанзе в два раза превышает размером мозг, который должен быть у типичного млекопитающего, и равен мозгу представителей рода австралопитеков. Homo habilis и Homo erectus, виды, которые являются, вероятно, промежуточными в эволюции между австралопитеком и нами, являются также промежуточными в отношении размера мозга. У обоих EQ около 4, что означает, что их мозг был приблизительно в четыре раза больше, чем он должен был быть у млекопитающего аналогичного размера.

График EQ Гарри Джерисона или «индекс мозговитости» относительно времени в миллионах лет в логарифмическом масштабе. Результаты были исправлены до наклона 3/4 для опорной базовой линии (см. текст).

График показывает значение EQ, «индекс мозговитости», для различных ископаемых приматов и питекантропов как функцию времени, в котором они жили. С небольшой долей сомнения Вы можете считать его приближенным графиком уменьшающейся мозговитости, если смотреть назад в эволюционном времени. Наверху на графике – современный Homo sapiens с EQ 6, что означает, что масса нашего мозга в шесть раз больше, чем она должна быть у типичного млекопитающего нашего размера. У основания графика – ископаемые виды, которые могли бы, возможно, представлять собой некого Копредка 5, нашего общего предка с обезьянами Старого Света. Их предполагаемый EQ был приблизительно 1, что подразумевает, что у них был мозг, который был бы «в самый раз» для нынешнего типичного млекопитающего их размера. Промежуточные виды на графике - различные виды Australopithecus и Homo, которые могли быть близкими родственниками нашей предковой линии во времена, когда они жили. Проведенная линия – прямая, которая лучше всего соответствует отметкам на графике.

Сравнение четырех черепов гоминид показывает ясный рост размера мозга, начиная с Homo habilis. Черепа были измерены на одной и той же высоте и имеют средние параметры, основанные на нескольких ископаемых образцах.

H. sapiens H. erectus H. habilis A. afarensis

Я рекомендовал бы отнестись к этому с небольшой долей сомнения, но позвольте мне говорить о большом сомнении. Индекс «мозговитости» EQ вычислен на основании двух измеренных величин, массы мозга и массы тела. В случае с ископаемыми эти величины должны быть оценены, исходя из фрагментов, которые дошли до нас, и есть огромный диапазон погрешностей, особенно при оценке массы тела. Отметка на графике для Homo habilis показывает, что он «мозговитее» чем Homo erectus. Я не верю этому. Абсолютный размер мозга H. erectus бесспорно больше. Возрастание EQ H. habilis происходит от предполагаемой намного меньшей массы тела. Чтобы оценить диапазон погрешностей, подумайте об огромном размахе варьирования массы тела у современных людей. Критерий EQ чрезвычайно чувствителен к ошибке в измерении массы тела, которую возводят, как Вы помните, в степень в формуле EQ. Итак, разброс отметок вдоль линии в значительной степени отражает изменчивую оценку массы тела. С другой стороны, общее направление представленной линиии на протяжении долгого времени, вероятно, реально. Методы, объясненные в этом рассказе, в особенности оценка EQ на графике, в конце концов, подкрепляют наше субъективное впечатление, что одной из самых важных вещей, которая случилась в течение прошлых 3 миллионов лет нашей эволюции, было увеличение нашего уже большого мозга примата. Следующий очевидный вопрос – почему? Как дарвиновское давление отбора управляло расширением мозга в течение прошлых трех миллионов лет?

Поскольку это случилось после того, как мы встали на задние ноги, некоторые предположили, что раздувание мозга было стимулировано освобождением рук и возможностями, которые это предоставило для четко контролируемой ловкости рук. В общем, я нахожу эти предположения правдоподобными, хотя не больше, чем некоторые другие, которые были предложены. Но увеличение человеческого мозга в ходе эволюции напоминает взрыв. Я думаю, что инфляционная эволюция требует особого рода инфляционного объяснения. В «Расплетая радугу», в главе, названной «Воздушный шар разума», я развивал эту инфляционную тему в общей теории того, что я назвал «коэволюцией программно-аппаратных средств». Я использовал компьютерную аналогию с новшествами программного обеспечения и аппаратных средств, подхлестывающими друг друга в возрастающей спирали. Новшества программного обеспечения требуют роста аппаратных средств, которые в свою очередь вызывают рост в программном обеспечении, и таким образом инфляция набирает темп. В мозге моими кандидатами на роль новшеств программного обеспечения были язык, чтение следов, работа с гончарным кругом и мемы. Одна теория мозговой инфляции, где я показал себя не с лучшей стороны в моей более ранней работе, была половым отбором, и это явилось одной из причин, чтобы я специально вернулся к этому вопросу позже в настоящей книге.

Мог ли увеличенный человеческий мозг, или скорее его продукты, такие как раскрашивание тела, эпическая поэзия и ритуальные танцы, развиваться как своего рода интеллектуальный хвост павлина? Я долго питал слабость к этой идее, но никто не развивал ее в надлежащую теорию, пока Джеффри Миллер (Geoffrey Miller), молодой американский эволюционный психолог, работавший в Англии, не написал свою книгу «The Mating Mind». Мы услышим об этой идее в «Рассказе Павлина», после того, как путешественники-птицы присоединятся к нам на Свидании 16.

ПИТЕКАНТРОП

Популярная литература о человеческих окаменелостях взбудоражена заявленным стремлением обнаружить «самого раннего» предка человека. Это глупо. Вы можете задать конкретный вопрос, вроде «Кто был самый ранний предок человека, который обычно ходил на двух ногах?» Или «Какое первое существо было нашим предком, но не предком шимпанзе?» Или «У кого из самых ранних предков человека был объем мозга больший, чем 600 куб. см?» Эти вопросы, по крайней мере, означают кое-что в принципе, хотя на них трудно ответить практически, и некоторые из них страдают от такого недостатка, как создание искусственных промежутков в сплошном диапазоне. Но «Кто был самым ранним предком человека?» не значит вообще ничего.

Более коварно, соперничество в поисках предков человека подразумевает, что новые обнаруженные окаменелости навязываются нам как находящиеся на «главной» линии человека всякий раз, когда это отдаленно возможно. Но поскольку земля отдает все больше окаменелостей, становится все более ясно, что во время большей части истории гоминид в Африке обитали несколько видов гоминид одновременно. Это должно означать, что многие ископаемые виды, которых сейчас считают прародителями, окажутся нашими кузенами.

Неоднократно с тех пор, как Homo впервые появился в Африке, он разделял континент с массивными гоминидами, возможно с несколькими различными их видами. Как обычно, их родство и точное число видов вызвало горячие дискуссии. Названия, которые были присвоены некоторым из этих существ (мы встретили их на графике в конце «Рассказа Умельца»): Australopithecus (или Paranthropus) robustus, Australopithecus (или Paranthropus, или Zinjanthropus) boisei, и Australopithecus (или Paranthropus) aethiopicus. Они, кажется, развились от большого количества «изящных» обезьян («изящные» является противоположностью «массивных»). Изящные обезьяны также относятся к роду Australopithecus, и мы почти наверняка произошли из числа представителей изящных австралопитеков. Действительно, часто трудно отличить раннего Homo от изящных представителей рода австралопитеков, что вызвало мою резкую критику по соглашениям о присвоении имен, помещающим их в отдельные рода.

Непосредственные предки Homo могли бы быть классифицированы как некий вид изящных австралопитеков. Давайте посмотрим на некоторые окаменелости изящных. Миссис Плес – та, к кому я был особо привязан с тех пор, как Трансваальский Музей в Претории подарил мне красивый слепок ее черепа в честь пятидесятой годовщины ее открытия поблизости от Стеркфонтейна, когда я давал лекцию на Мемориале Роберта Брума в честь ее исследователя. Она жила приблизительно 2.5 миллиона лет назад. Ее прозвище происходит от рода Plesianthropus, в который ее первоначально определили, прежде чем люди решили отнести ее к Australopithecus, и благодаря тому, что ее считали (возможно, ошибочно, как теперь подозревается) женщиной. Отдельным ископаемым гоминидам часто подбирают уменьшительно-ласкательные имена, вроде «Миссис Плес»; это, естественно, относится и к позже обнаруженной окаменелости из Стеркфонтейна, которая относится к тому же виду, что и Миссис Плес, к Australopithecus africanus. Окаменелости с другими прозвищами включают «Милого Мальчика», массивного представителя рода австралопитеков, также известного как «Зиндж», потому что его первоначально назвали Zinjanthropus boisei, «Литл Фута» (см. ниже) и знаменитую Люси, на которую мы теперь обращаем наше внимание.

«Люси в небесах с алмазами»

Пластинка с таким названием играла в лагере , когда этот известный скелет был обнаружен Дональдом Джоансоном (Donald Johanson) и его коллегами в 1974 году в Хадаре, в районе эфиопской пустыни Афар. Ее пропорции предполагают, что она, вероятно, ходила на двух ногах, хотя с согнутыми бедрами и коленями. [Иллюстрация добавлена переводчиком.]

Мы встречаем Люси, когда одометр нашей машины времени достигает 3.2 миллионов лет. Еще один изящный представитель рода австралопитеков, она часто упоминается, потому что ее вид, Australopithecus afarensis, является страстным претендентом на звание предка человека. Ее исследователи, Дональд Джоансон и его коллеги, также нашли в той же области окаменелости 13 подобных людей, известные как «Первая семья». Другие «Люси», возрастом приблизительно от 3 до 4 миллионов лет, были найдены с тех пор в других частях Восточной Африки. 3.6-миллионолетние следы, обнаруженные Мэри Лики в Лаэтоли, приписаны A. afarensis. Вне зависимости от латинского названия, очевидно, что кто-то ходил тогда на двух ногах. Люси совсем не отличается от Миссис Плес, и некоторые считают Люси более ранней версией Миссис Плес. Они вообще больше похожи друг на друга, чем любой из них – на массивных представителей рода австралопитеков. У ранних восточноафриканских Люси, говорят, был немного меньший мозг, чем у более поздней южноафриканской Миссис Плес, но ненамного. Их мозг не более отличался друг от друга, чем какой-нибудь современный человеческий мозг от другого современного человеческого мозга.

Как мы и ожидали, более поздние особи afarensis, такие как Люси, немного отличаются от самых ранних форм afarensis, возрастом 3.9 миллиона лет. Различия накапливались в течение долгого времени и, поскольку мы появляемся из нашей машины времени 4 миллиона лет назад, мы обнаруживаем больше существ, которые вполне могли бы быть предками Люси и ее семьи, но которые достаточно отличались в направлении большей схожести с шимпанзе и заслужили отдельное название вида. Обнаруженные Мив Лики (Meave Leakey) и ее командой, эти Australopithecus anamensis представлены более 80 ископаемыми из двух различных участков около озера Туркана. Ни один неповрежденный череп не был найден, но есть прекрасная нижняя челюсть, которая правдоподобно могла принадлежать нашему предку.

Но самым захватывающим открытием в этот период времени и серьезным основанием для того, чтобы совершить здесь временную остановку, является ископаемое, уже полностью описанное в печати. Известный под нежным именем Литл Фут, этот скелет из пещер Стеркфонтейн в Южной Африке был первоначально датирован приблизительно тремя миллионами лет назад, но недавно был передатирован немного более чем четырьмя миллионами. Его открытие – часть расследования, достойного истории Конана Дойля. Кусочки левой ноги Литл Фута были выкопаны в Стеркфонтейне в 1978 году, но кости хранились незамеченными и немаркированными до 1994 года, когда палеонтолог Рональд Кларк (Ronald Clarke), работавший под руководством Филипа Тобиаса (Phillip Tobias), случайно открыл их вновь в коробке в сарае, используемом рабочими в пещере Стеркфонтейн. Три года спустя Кларк случайно наткнулся на другую коробку костей из Стеркфонтейна в кладовой в Университете Витватерсранда. Эта коробка была маркирована «Cercopithecoids». Кларк проявлял интерес к этому виду обезьяны, поэтому он осмотрел коробку и был рад заметить кость ноги гоминида среди костей обезьяны. Несколько костей ноги и ступни в коробке, казалось, соответствовали костям, ранее найденным в сарае в Стеркфонтейне. Одна была половиной сломанной правой берцовой кости. Кларк дал слепок берцовой кости двум африканским коллегам, Нквану Молефе и Стивену Моцуми (Nkwane Molefe and Stephen Motsumi), и попросил, чтобы они вернулись в Стеркфонтейн и нашли другую половину.

Поставленная им задача была похожа на поиск иголки в стоге сена, поскольку грот – огромная, глубокая, темная пещера с обломочной породой, выходящей на поверхность на стенах, полу и потолке. После двух дней поиска при помощи переносных ламп они нашли ее 3 июля 1997 года.

Подвиг Молефе и Моцуми был более чем удивительным, потому что кость, которая соответствовала их слепку, была  

в противоположном конце пещеры, где ранее производились земляные работы. Совпадение было полным, несмотря на то, что части кости были разнесены рабочими 65 или больше лет назад. Слева от обнажившегося конца правой голени можно было заметить фрагмент обломанной кости левой голени, к которой можно было присоединить нижний конец левой голени с костями ступни. Слева от него была видна обломанная левая малоберцовая кость. Судя по положению нижних конечностей, исходя из правильного анатомического взаиморасположения, казалось, что весь скелет должен был быть там, лежащий лицом вниз.

Фактически он не был там полностью, но, после обдумывания геологического оседания в исследуемой области, Кларк рассчитал, где он должен находиться, и достаточно уверено зубило Моцуми его там нашло. Кларку и его команде действительно повезло, но здесь мы имеем первоклассный пример правила ученых, начиная с Луи Пастера: «Удача любит подготовленные умы».

Литл Фута еще нужно было полностью выкопать, описать и официально назвать, но предварительные отчеты отрекомендовали его как захватывающую находку, конкурирующую с Люси в целостности, но более древнюю. Хотя он более похож на человека, чем на шимпанзе, большой палец ноги отведен больше, чем на наших ногах. Это дает основание предположить, что Литл Фут захватывал ветки дерева своими ногами так, как мы захватить не можем. Хотя он почти наверняка передвигался на двух ногах, он, вероятно, также карабкался и ходил иной походкой, чем мы. Как другие представители рода австралопитеков, он, возможно, проводил время на деревьях, возможно, располагался в них на ночлег, как современные шимпанзе.

Сделав паузу на отметке в 4 миллиона лет, давайте бросим быстрый взгляд на то, что расстилается вокруг. Есть некоторые фрагментарные останки, возможно, прямоходящего, похожего на австралопитека существа еще далее в прошлом, приблизительно 4.4 миллиона лет назад. Тим Уайт (Tim White) и его коллеги обнаружили его в Эфиопии, очень близко от могилы Люси. Они назвали его Ardipithecus ramidus (некоторые различают второй вид, Ardipithmis kadabba.), хотя некоторые предпочитают относить его к роду Australopithecus. Ни один череп Ardipithecus пока не найден, но его зубы предполагают, что он был больше похож на шимпанзе, чем на того или иного более позднего человека. Его зубная эмаль была более толстой, чем у шимпанзе, но не столь толстой, как наша. Были найдены несколько отдельных костей черепа, и они указывают, что череп опирался на вершину позвоночного столба, как у нас, а не перед ним, как у шимпанзе. Это предполагает вертикальное положение, и те кости ноги, которые были найдены, подтверждают мнение, что Ardipithecus передвигались на двух ногах. Прямохождение отделяет людей от остальных млекопитающих настолько кардинально, что я чувствую, что оно заслуживает отдельного рассказа. И кто лучше подходит, чтобы рассказать его, чем Литл Фут?

Рассказ Литл Фута

Нет большой необходимости выдумать причины, почему ходьба на двух ногах могла бы быть вообще полезной. Если бы это было так, то шимпанзе ходили бы так же, не говоря уже о других млекопитающих. Нет никакой очевидной причины для мнения, что бег на двух или четырех ногах быстрее или эффективнее, чем другой. Скачущие млекопитающие могут быть удивительно быстры, используя подвижность позвоночника, двигающегося то вверх, то вниз, чтобы добиться – среди других преимуществ – удлиненного, эффектного шага. Но страусы показывают, что человеческая походка на двух ногах может достойно конкурировать с четвероногой у лошади. Действительно, лучший спринтер среди людей, хотя заметно уступает в скорости лошади или собаке (или страусу, или кенгуру если на то пошло), не является позорно медленным. Четвероногие обезьяны – вообще невыдающиеся бегуны, возможно потому, что конструкция их тела должна идти на компромисс с потребностями альпиниста. Даже бабуины, которые обычно бегают и добывают корм на земле, используют деревья для сна и защиты от хищников, но бабуины могут бегать быстро, когда это нужно.

Так, когда мы спрашиваем, почему наши предки встали на задние ноги, и когда мы представляем себе четвероногую альтернативу, от которой мы отказались, неправильно было бы «придумывать гепарда», или что-то вроде того. Когда наши предки впервые поднялись на задние ноги, не было никакого очень сильного преимущества в расторопности или скорости. Мы должны в другом месте искать давление естественного отбора, которое привело нас к такому революционному изменению в походке.

Как и некоторые другие четвероногие животные, шимпанзе могут научиться ходить на задних ногах, и они часто так и поступают, во всяком случае, на коротких расстояниях. Таким образом, вероятно, не было бы непреодолимо трудным для них переключиться, если бы были серьезные преимущества от таких действий. Орангутаны еще больше способны к этому. Дикие гиббоны, чей самый быстрый метод передвижения – брахиация (качание под ветвями на руках), также перебегают через поляны на своих задних ногах. Некоторые обезьяны становятся вертикально, чтобы осмотреться над высокой травой или перебраться через воду. Лемур сифака Верро, хотя и живет главным образом на деревьях, где он – эффектный акробат, «танцует» на земле между деревьями на задних ногах, придерживаясь передними лапами с балетным изяществом. Когда врачи проверяют наше здоровье, они иногда просят, чтобы мы бежали на месте в маске, таким образом, они могут измерить потребление нами кислорода и другие показатели метаболизма. В 1973 году некие американские биологи Тэйлор и Раунтри (C. R. Taylor and V. J. Rowntree), сделали это с обучаемыми шимпанзе и капуцинами на «бегущей дорожке». Заставляя животных управлять «бегущей дорожкой» на четырех или на двух лапах (им давали что-то, чтобы держаться), исследователи могли сравнить потребление кислорода и эффективность этих двух походок. Они ожидали, что передвижение на четырех лапах будет более эффективным. Так, в конце концов, обычно и поступают эти виды, и этому соответствует их анатомия. Возможно, прямохождению помог факт, что у них было что-то, чтобы держаться. В любом случае, результат был иным. Не было никакого существенного различия между потреблением кислорода при этих двух способах бега. Тэйлор и Раунтри заключили, что:

Относительная стоимость энергии при беге на двух ногах в сравнении с бегом на четырех не должна использоваться в аргументации о развитии прямохождения у человека.

Даже если это – преувеличение, оно должно, по крайней мере, заставить нас искать возможные преимущества нашей необычной походки в другом месте. Это пробуждает подозрение, что, вне зависимости от нелокомоторных преимуществ прямохождения, мы могли бы выдвинуть в качестве стимула их эволюции то, что они, вероятно, не должны были бороться против сильных двигательных затрат.

На что могли бы быть похожи нелокомоторные преимущества? Стимулирующим предположением является теория полового отбора М. Шитс-Джонстон (Maxine Sheets-Johnstone) из Университета Орегона. Она думает, что мы поднялись на задние ноги для хвастовства нашими членами. Те из нас, у кого есть эти члены. Женщины, на ее взгляд, делали это по противоположной причине: для сокрытия своих гениталий, которые у приматов более заметны на четвереньках. Это – привлекательная идея, но я не являюсь ее поклонником. Я упоминаю ее только как пример того, что я подразумеваю под нелокомоторной теорией. Многие из этих теорий заставляют нас задаться вопросом, почему это коснулось нашей линии, а не других обезьян.

Различные группы теорий подчеркивают освобождение рук как действительно важное преимущество прямохождения. Возможно, мы поднялись на задние ноги не потому, что это – хороший способ передвигаться, а из-за того, что мы тогда могли бы сделать нашими руками – нести пищу, например. Многие обезьяны питаются растительной пищей, которая широкодоступна, но не особенно питательна или сконцентрирована, поэтому необходимо есть на ходу, более или менее непрерывно, как корова. Другие виды пищи, такие как мясо или большие корнеплоды, получить тяжелее, но, когда Вы действительно находите их, они ценнее – ценность приносится домой в большем количестве, чем Вы можете съесть. Когда леопард убивает, первое, что он обычно делает, вытаскивает жертву на дерево и развешивает ее на ветки, где она будет в относительной безопасности от разграбления падальщиками, и к ней можно вернуться вновь при желании поесть. Леопард использует свои сильные челюсти, чтобы удерживать тушу, и нуждается во всех четырех лапах, поднимаясь на дерево. Имея намного меньшие и более слабые челюсти, чем леопард, наши предки извлекали выгоду из навыка ходьбы на двух ногах, потому что это освободило их руки для того, чтобы нести пищу – возможно, супруге или детям, или обмениваться с другими компаньонами, или держать в кладовой для будущих потребностей?

Между прочим, последние две возможности могут быть ближе друг к другу, чем кажется. Идея (я приписываю вдохновленный способ выразить ее Стивену Пинкеру) в том, что до изобретения морозильника лучшей кладовой для мяса был живот товарища. Как так? Конечно, само мясо больше не доступно, но доброжелательность, которая за него куплена, будет надежно храниться длительное время в мозгу компаньона. Ваш товарищ будет помнить услугу и возместит ее, когда к нему повернется удача (В дарвинизме есть хорошо разработанная теория взаимного альтруизма, начатая  новаторской работой Роберта Триверса (Robert Trivers) и продолженная моделированием Роберта Аксельрода (Robert Axelrod) и других. Оказание любезностей  с отсроченной отплатой действительно работает. Мое собственное объяснение этого находится в «Эгоистичном гене», особенно во втором издании.). Шимпанзе, как, известно, благосклонно делятся мясом. В исторические времена этот вид долговой расписки стал обычным, как деньги.

Особой версией теории «доставки пищи домой» является теория американского антрополога Оуэна Лавджоя (Owen Lovejoy). Он полагает, что женщинам часто препятствовали в их поиске пищи грудные младенцы, поэтому они не в состоянии были далеко передвигаться, разыскивая еду. Постоянное скудное питание и недостаточная выработка молока задержали бы отнимание ребенка от груди. Кормящие грудью женщины бесплодны. Любой мужчина, снабжающий пищей кормящую грудью женщину, ускоряет отнимание от груди ее теперешнего ребенка и раньше приводит ее к рецептивности. Когда это случается, она могла бы сделать свою рецептивность особенно доступной для того мужчины, чье снабжение пищей ускорило этот процесс. Так, мужчина, который может принести домой много пищи, мог бы получить прямое репродуктивное преимущество перед конкурирующим мужчиной, который только ест то, что находит. Следовательно, прямохожение развилось, чтобы освободить руки для переноски.

Другие гипотезы эволюции прямохождения взывают к преимуществам высокого роста, возможно, вертикальная стойка применялась, чтобы осмотреться над высокой травой, или, пробираясь через воду, держать голову выше. Последняя из них – образная теория «водной обезьяны» Алистера Харди (Alister Hardy), умело отстаиваемая Элайном Морганом (Elaine Morgan). Другая теория, поддерживаемая Джоном Ридером (John Reader) в его очаровательной биографии Африки, предполагает, что вертикальное положение минимизирует воздействие солнца, ограничивая его вершиной головы, которая поэтому снабжена защитными волосами. Кроме того, когда тело не пригнуто к земле, оно может быстрее отдавать лишнюю тепловую энергию.

Мой коллега, выдающийся художник и зоолог Джонатан Кингдон (Jonathan Kingdon) сосредоточил целую книгу «Lowly Origin» вокруг вопроса развития человеческого прямохождения. После живого обзора 13 более или менее различных гипотез, включая те, которые я упомянул, Кингдон выдвигает свою собственную сложную и многогранную теорию. Вместо того чтобы искать непосредственную выгоду от ходьбы в вертикальном положении, Кингдон излагает комплекс количественных анатомических изменений, которые возникли по некоторой иной причине, но облегчили возникновение прямохождения (технический термин для подобного рода изменений – предадаптация). Предадаптацию, которую предполагает Кингдон, он называет приземным питанием. Приземное питание известно у бабуинов на открытой местности, и Кингдон видит нечто подобное у наших обезьяноподобных предков в лесу, переворачивающих камни или опавшие листья в поисках насекомых, червей, улиток и другой питательной закуски. Чтобы делать это эффективно, они должны были разрушить часть своей адаптации к жизни на деревьях. Их ноги, ранее похожие на руки, предназначенные для того, чтобы хвататься за ветки, стали бы более плоскими, формируя устойчивое основание, чтобы присесть на корточки на задних ногах. Вы уже получили намек, к чему клонят его аргументы. Более плоские, менее похожие на руки ступни ног, удобные для сидения на корточках, позже послужили предадаптацией к ходьбе в вертикальном положении. Понятно, что имелось в виду – они должны были «испортить» свою адаптацию к качанию на деревьях, и т.д. – краткое выражение, которое легко переводится в дарвинистские термины. Те особи, гены которых оказались способны сделать ноги более подходящими для приземного питания, сохранились, чтобы передать эти гены, потому что приземное питание было выгодным и помогало их выживанию. Я продолжу использовать краткие выражения, потому что они гармонируют с обычным человеческим способом мыслить.

Обезьяна, передвигающаяся с помощью брахиации, причудливо выражаясь, ходит вверх ногами под ветвями – в случае атлетичного гиббона бегает и скачет, используя руки как «ноги» и плечевой пояс как «таз». Наши предки, вероятно, прошли через фазу брахиации, и истинный таз, поэтому, стал довольно жестко связанным с торсом длинными костными пластинами, сформировав прочное, жесткое туловище, которое можно раскачивать как единое целое. Многие из них, согласно Кингдону, должны были измениться, перейдя от брахиации к приземному питанию. Однако не полностью. Руки, остались длинными. Действительно, длинные руки брахиатора были бы, несомненно, выгодной «предадаптацией», увеличивая предел досягаемости при приземном питании и уменьшая частоту, с которой он должен был перемещаться в новое положение на корточках. Но массивное, несгибаемое, с высоким центром тяжести туловище обезьяны было бы неудобным в приземном питании. Таз должен был стать свободным и менее жестко связанным к торсом, а его пластины уменьшиться до более человеческих пропорций. Это дает возможность предвидеть более поздние стадии доказательства (Вы могли бы сказать, что предвидение – доказательство предадаптации), что таз сделался лучше приспособленным для ходьбы на двух ногах. Талия стала более гибкой, а позвоночник занял более вертикальное положение, что позволило приземно питающемуся животному обшаривать руками все вокруг, включая основание плоских стоп и пригнутые к земле бедра. Плечи стали уже, а центр тяжести тела – ниже. И суть в том, что эти едва уловимые количественные сдвиги и равномерно распределенные, сбалансированные изменения, которые произошли с ними, попутно осуществили «подготовку» тела к ходьбе на двух ногах.

Никогда предположения Кингдона не были чем-либо вроде прогноза на будущее. Но справедливо то, что обезьяна, предки которой были верхолазами на деревьях, но которая перестроилась, сев на корточки и питаясь на поверхности земли в лесу, теперь имеет тело, которое чувствует себя относительно удобно при ходьбе на задних ногах. И это началось в то время, когда приземное питание привело к новому положению сидения на корточках, тогда как старое себя исчерпало. Не осознавая, что происходит, кормящиеся на земле животные из поколения в поколение готовили свои тела, чтобы чувствовать себя более удобно, стоя вертикально на двух ногах, и чувствовать себя более неуклюже на четырех. Я использую слово «удобно» преднамеренно. И не из тривиальных соображений. Мы можем ходить на четвереньках, как типичное млекопитающее, но это неудобно: тяжелое занятие из-за изменившихся пропорций нашего тела. Те изменения в пропорциях, которые сейчас заставляют нас чувствовать себя удобно на двух ногах, первоначально появлялись, как предполагает Кингдон, для обслуживания незначительных отклонений в особенностях питания – чтобы сидеть на корточках во время кормежки.

Есть много интересного в изящной и сложной теории Джонатана Кингдона, но я, порекомендовав его книгу «Lowly Origin», буду двигаться дальше. Моя собственная, слегка необычная теория прямохождения полностью отлична, но весьма совместима с его. Действительно, большинство теорий человеческого прямохождения взаимно совместимы и способны сотрудничать, а не противоречить друг другу. Как в случае с увеличением человеческого мозга, мое предварительное предположение – что прямохождение могло развиться путем полового отбора, и я снова откладываю этот вопрос до «Рассказа Павлина».

Какой бы теории мы ни придерживались, мы убеждены в эволюционных корнях человеческого прямохождения, и впоследствии оказалось, что оно было чрезвычайно важным событием. Ранее было возможным полагать, что уважаемые антропологи и делали до 1960-ых годов, что решающим эволюционным событием, первоначально отделившим нас от других обезьян, было увеличение мозга. Прямохождение было вторичным и обусловлено преимуществами освобождения рук для определенного квалифицированного труда, который можно было теперь контролировать и использовать благодаря увеличенному мозгу. Недавно обнаруженные ископаемые решительно указывают на обратный порядок. Прямохождение было первым. Люси, которая жила намного позже Свидания 1, была прямоходящей, почти или столь же прямоходящей, как мы, и все же ее мозг был приблизительно такого же размера, как у шимпанзе. Увеличение мозга, вероятно, все же было связано с освобождением рук, но последовательность событий была полностью изменена. Словно что-то освободило руки для ходьбы на двух ногах, и это привело к увеличению мозга. Вначале возникли аппаратные средства, затем развилось мозговое программное обеспечение, чтобы использовать руки, а не наоборот.

Эпилог к «Рассказу Литл Фута»

Какой бы ни была причина развития прямохождения, недавно обнаруженные окаменелости, похоже, указывают, что гоминиды уже были прямоходящими к дате, которая почти вплотную приближена к Свиданию 1, развилке между нами и шимпанзе (смущающей, потому что создается впечатление, что она оставляет мало времени для развития прямохождения). В 2000 году французская команда во главе с Бриджит Сеню и Мартином Пикфордом (Brigitte Senut and Martin Pickford) представила новую окаменелость из Туген Хиллса, к востоку от Озера Виктория в Кении. Названный «Человеком тысячелетия», датированный 6 миллионами лет и давший название еще одному новому роду Orrorin tugenensis, он также был, согласно его исследователям, прямоходящим. Действительно, они утверждают, что верхушка его бедренной кости около сустава была более похожа на человеческую, чем на кость австралопитека. Этот факт, в совокупности с фрагментами костей черепа, внушил Сеню и Пикфорду, что Оррорин является предком более поздних гоминид, а Люси – нет. Эти французские исследователи пошли далее и предположили, что ардиопитек мог бы быть предком современных шимпанзе, а не нашим. Ясно, что мы нуждаемся в большем количестве окаменелостей, чтобы уладить этот спор. Другие ученые относятся скептически к этим заявлениям французов, и некоторые сомневаются, что есть достаточно оснований, чтобы судить, был ли Оррорин прямоходящим. Если был, то 6 миллионов лет назад – приблизительное время отделения от шимпанзе согласно молекулярным свидетельствам, и это поднимает трудные вопросы о скорости, с которой прямохождение должно было возникнуть.

Если прямоходящий Оррорин был отброшен назад во времени тревожно близко к Свиданию 1, то недавно обнаруженный череп из Чада в Южной Сахаре, найденный другой французской командой во главе с Мишелем Бруне (Michel Brunet), является еще более тревожным для общепринятых взглядов. Отчасти потому, что он настолько древний, и отчасти, потому что место, где он был обнаружен, расположено далеко на запад от Восточно-Африканской зоны разломов (поскольку, как мы увидим, многие авторы предполагали, что ранняя эволюция гоминид происходила восточнее разлома). Прозванный Турнаи («Надежда на жизнь» на местном языке горан), он официально назван Sahelanthropus tchadensis от области Сахел Сахары в Чаде, где его нашли. Этот занимательный череп выглядит спереди почти как человеческий (не имеет выступающей морды, как у шимпанзе или гориллы), но похож на череп шимпанзе сзади, с мозговой полостью размера шимпанзе.

Надежда на жизнь. Череп Sahelanthropus tchadensis, или «Турнаи», обнаруженный в области Сашель Чада Мишелем Бруне и коллегами в 2001 году.

У него чрезвычайно хорошо развиты надбровные дуги, и он еще толще, чем череп гориллы, что является главным основанием полагать, что Турнаи был мужчиной.

Зубы, скорее, похожи на человеческие, особенно толщиной эмали, промежуточной между шимпанзе и нашей. Большое затылочное отверстие (отверстие, через которое проходит спинной мозг) располагается дальше вперед, чем у шимпанзе или гориллы, что навело Бруне на мысль, что Турнаи был прямоходящим, хотя некоторые с этим не согласны. Идеально было бы подтвердить это костями таза и ног, но, к сожалению, пока найден только череп.

В этом районе нет следов вулканизма, чтобы применить радиометрическое датирование, и команда Бруне должна была использовать другие близлежащие окаменелости как косвенные часы. Они сравнивались с уже известными фаунами других частей Африки, которые могли быть датированы точно. Сравнение показало, что возраст Турнаи между 6 и 7 миллионами лет. Бруне и его коллеги утверждают, что он старше, чем Оррорин, и это, как и ожидалось, вызвало возмущенные ответы исследователей Оррорина. Одна из них, Бриджит Сеню из Музея Естествознания в Париже, сказала, что Турнаи – «самка гориллы», в то время как ее коллега Мартин Пикфорд описал глазные зубы Турнаи как типичные «для большой самки обезьяны». Эти двое вспомнили, кто (возможно справедливо) выписал человеческие документы ардипитеку, другой угрозе старшинству их собственного ребенка, Оррорина. Другие авторы приняли Турнаи более великодушно: «Удивительно». «Поразительно». «Он произведет эффект маленькой атомной бомбы».

Если их исследователи правы, что Оррорин и Турнаи были прямоходящими, это представляет проблему для любого упорядоченного взгляда на происхождение человека. Наивно ожидать, что эволюционные изменения распределятся равномерно, чтобы заполнить все время, доступное для них. Если прошло 6 миллионов лет между Свиданием 1 и современным Homo sapiens, то множество изменений должно было растянуться пропорционально, как можно было бы наивно думать, на все эти 6 миллионов лет. Но Оррорин и Турнаи жили очень близко к дате, установленной по молекулярным данным для Копредка 1, развилке между нашей линией и линией шимпанзе. Эти окаменелости даже предшествуют Копредку 1, согласно некоторым оценкам возраста.

Полагая, что молекулярные даты и возрасты окаменелостей установлены верно, представляется, что есть четыре варианта (или какая-либо комбинация из них), которые могли бы дать ответ на проблему Оррорина и Турнаи.

1.  Оррорин и/или Турнаи ходили на четвереньках. Это не невероятно, но остальные три варианта предполагают, ради дискуссии, что это неверно. Если мы принимаем вариант 1, то проблема отпадает.

2.  Чрезвычайно быстрая, взрывоподобная эволюция произошла сразу после Копредка 1, который ходил на четвереньках, как шимпанзе. Вдобавок гуманоиды Турнаи и Оррорин развили свое прямохождение так стремительно после Копредка 1, что разделение по датам получить нелегко.

3.  Человеческие особенности, такие как прямохождение, возникали не раз, возможно много раз. Оррорин и Турнаи могли представлять более ранние случаи, когда африканские обезьяны экспериментировали с прямохождением, и, возможно, другими человеческими признаками также. Согласно этой гипотезе, они могли действительно предшествовать Копредку 1, будучи прямоходящими, и наше собственное происхождение представляет более позднее покушение на прямохождение.

4.  Шимпанзе и гориллы происходят от других человекоподобных, также прямоходящих предков и вернулись к хождению на четвереньках позже. Согласно этой гипотезе, скажем, Турнаи фактически мог быть Копредком 1.

У последних трех гипотез есть трудности, и многие авторы заставляют сомневаться относительно датирования или относительно воображаемого прямохождения Турнаи и Оррорина. Но если мы принимаем их в настоящий момент и рассматриваем эти три гипотезы как признающие древнее прямохождение, нет никаких сильных умозрительных причин одобрять или осуждать конкретно любую из них. Мы узнаем из «Рассказа Галапагосского Вьюрка» и «Рассказа Рогозуба», что эволюция может быть чрезвычайно быстрой или чрезвычайно медленной. Таким образом, Теория 2 не неправдоподобна. «Рассказ Сумчатого Крота» сообщит нам, что эволюция может повторять свой путь или идти поразительно параллельными путями более чем в одном случае. Тогда нет ничего особенно неправдоподобного и в Теории 3. Теория 4 на первый взгляд кажется самой удивительной. Мы столь привыкли к идее, что произошли от обезьян, что Теория 4, кажется, помещает телегу перед лошадью и может, вдобавок, даже оскорбить человеческое достоинство (по моему опыту она часто хороша для смеха). Также есть так называемый закон Долло, который утверждает, что эволюция никогда полностью не повторяется, и может показаться, что Теория 4 нарушает его.

«Рассказ Слепой Пещерной Рыбы», в котором речь идет о законе Долло, убедит нас, что последний вариант не случаен. Нет ничего принципиально неверного в Теориии 4. Шимпанзе на самом деле, возможно, прошли через более гуманоидную, прямоходящую стадию, прежде чем вернуться к четвероногому, обезьяньему образу жизни. Между прочим, это предположение было возрождено Джоном Гриббином и Джереми Черфасом (John Gribbin and Jeremy Cherfas) в их двух книгах «Загадка обезьяны» и «Первый шимпанзе». Так они предположили, что шимпанзе происходят от изящных австралопитеков (как Люси), а гориллы – от массивных австралопитеков (как «Милый Мальчик»). Для такого шокирующего радикального предположения они приводят удивительно хорошие доводы. Они сосредотачивают внимание на объяснении человеческой эволюции, которое долгое время была широко признанной, хотя не без разногласий: люди – юные обезьяны, которые стали половозрелыми. Или, говоря иначе, мы похожи на шимпанзе, которые никогда не вырастают.

«Рассказ Аксолотля» разъясняет теорию, которая известна как неотения. Чтобы подвести итог, аксолотль – переросшая личинка, головастик с половыми органами. В классическом эксперименте Вилема Лауфбергера (Vil?m Laufberger) в Германии гормональные инъекции заставили аксолотля превратиться в полностью взрослую саламандру, в вид, который никто прежде не видел. В англоговорящем мире Джулиан Хаксли (Julian Huxle) позже более здорово повторил этот эксперимент, не зная, что он был уже сделан. В эволюции аксолотля взрослая стадия была удалена из конца жизненного цикла. Под влиянием экспериментально введенного гормона аксолотль, наконец, вырос, и была воссоздана взрослая саламандра, предположительно, никогда прежде не виданная. Недостающая последняя стадия жизненного цикла была восстановлена.

Урок не был забыт младшим братом Джулиана, писателем-романистом Олдосом Хаксли. Его «Через много лет»* был одним из моих любимых романов, когда я был подростком. Роман о богатом человеке, Джо Стойте, напоминающем Уильяма Рэндольфа Херста и собирающем предметы искусства с тем же жадным безразличием. Его строгое религиозное воспитание передало ему страх смерти, и он нанимает и оснащает блестящего, но циничного биолога, доктора Сигизмунда Обиспо, чтобы исследовать, как продлить жизнь вообще и жизнь Джо Стойта в частности. Джереми Пордэдж, (истинный) британский ученый, был нанят, чтобы занести в каталог некоторые рукописи восемнадцатого столетия, недавно приобретенные по дешевке для библиотеки мистера Стойта. В старом дневнике, сохраненном Пятым графом Гонистера, Джереми делает сенсационное открытие, которое он передает доктору Обиспо. Старый граф был помешан на преследовании вечной жизни (Вы должны есть сырые рыбьи кишки), и нет никаких свидетельств, что он когда-либо умирал. Обиспо берет все более и более капризного Стойта в Англию в поисках останков Пятого графа... и находит его все еще живым в 200 лет. Суть в том, что он, наконец, вполне развился из младенца обезьяны, кем являемся все мы, в совершенно взрослую обезьяну: четвероногую, волосатую, гадкую, мочащуюся на пол, напевающую в гротесковой манере искаженный остаток арии Моцарта. Дьявольский доктор Обиспо вне себя, с ликующим смехом и, очевидно, познакомившийся с работой Джулиана Хаксли, говорит Стойту, что тот может начать с рыбьих кишок завтра.

Гриббин и Черфас, в сущности, предполагают, что современные шимпанзе и гориллы похожи на графа Гонистера. Они – люди (или австралопитеки, оррорины или сахелантропы), кто повзрослел и стал четвероногими обезьянами снова, как их и наши более отдаленные предки. Я никогда не думал, что теория Гриббина/Черфаса была явно глупа. Новые находки очень древних гоминид, таких как Оррорин и Турнаи, которые отдаляют дату нашего разделения с шимпанзе, могли почти подтвердить ее вполголоса: «Мы ведь Вам говорили».

Даже если бы мы признали Оррорина и Турнаи как прямоходящих, я не сделал бы уверенный выбор между Теориями 2, 3 и 4. И мы не должны забывать о Теории 1, что они ходили на четвереньках; многие думают, что проблема исчезла, и эта теория является самой вероятной. Но, конечно, эти различные теории предсказывают Копредка 1, наш следующий остановочный пункт. Теории 1,2, и 3 соглашаются с предположением, что Копредок 1 был похож на шимпанзе, ходил на четвереньках, но иногда вставал на задние ноги. Теория 4 отличается от других признанием Копредком 1 большего количества гуманоидов. В повествовании о Свидании 1 я вынужден сделать выбор между теориями. Несколько неохотно, я соглашусь с большинством и предположу, что копредок был похож на шимпанзе. На встречу с ним!