Альманах

Эврика  90

Трусцой к разуму

Наиболее сложная система, какую мы знаем в природе,— это наш собственный мозг. Возможно,

где-нибудь во Вселенной есть системы и посложнее, однако нам о таковых неизвестно. Оставим в стороне часто обсуждаемую проблему, способен ли в принципе человек создать устройство (скажем, компьютер) более могущественное, чем он сам. На данный момент первое место по интеллекту занимает наш мозг, сложившийся в результате биологической эволюции. Как    ни    парадоксально,    человек, добыв массу сведений об окружающем мире, о самом себе знает явно недостаточно. Хотя работе мозга посвящены многочисленные толстые книги, сущность его деятельности окутана тайной: мы до сих пор не знаем, что такое сознание, мышление, интуиция. Возникает еще одна философская проблема: может ли мозг полностью себя познать и понять?

Любители математики вспомнят теорему Курта Геделя: существуют формальные системы, истинность или ложность которых в рамках их самих доказать нельзя — чтобы это сделать, необходимо воспользоваться системой более высокого порядка. Нам, правда, неведомо, настолько ли природа (мозг в том числе) «математична», чтобы подчиниться подобным законам. Так что оставим эту исключительно трудную проблему и займемся другой, не менее интересной.

Антропологи и биологи уже давно убедились, что потенциальные возможности нашего мозга значительно превышают физиологические потребности человека. Кто-нибудь возразит: люди, мол, давно уже вышли за круг чисто биологических потребностей и мозг теперь трудится на ниве культуры, цивилизации и науки. Именно к такому труду он, дескать, и приспособлен. Однако человеческий мозг достиг современного уровня сложности задолго до того, как возникли культура и цивилизация. Развитие мозга первых гоминидов происходило гораздо быстрее, чем того требовало селекциональное давление среды. Получается, будто эволюция заранее предвидела будущие потребности вида Гомо сапиенс и наделила его представителей орудием, потенциальные возможности которого должны раскрыться «потом». Мозг обезьяночеловека был «слишком хорош», столь сложное орудие «на вырост» совершенно ему не требовалось! А ведь эволюция не создает ничего ненужного, такого, что не было бы четко увязано с природными условиями и потребностями самого организма.

Приведу мнение видного польского антрополога Тадеуша Белиц-кого: эволюция мозга гоминидов «была одним из самых быстрых процессов в истории позвоночных, быть может, вообще в истории животного мира». Процесс этот начался при переходе от плиоцена — последней эпохи третичного периода к плейстоцену — первой эпохе четвертичного, то есть 2—3 миллиона лет назад. С тех пор мозг гоминидов увеличился троекратно, что само по себе загадочно. Но, как будто тайн слишком мало, возникла еще одна: около 100 тысяч лет назад стремительный рост мозга внезапно прекратился, а что было еще удивительнее, примерно 15 тысяч лет назад он начал даже несколько уменьшаться! А 15 тысяч лет — это, как известно, приблизительный возраст цивилизации.

Мы вновь возвращаемся к тому, с чего начали: на протяжении сотен тысячелетий нашим предкам вполне хватило бы значительно меньшего мозга, менее разумного, наделенного меньшим потенциалом. Но уже к концу палеолита, а скорее всего гораздо раньше, тогдашний первобытный человек ничем не отличался по своим интеллектуальным возможностям от современного. Еще раз приведу мнение профессора Белицкого: «Конечный результат эволюции гоминид, разум современного человека (достигнутый уже в позднем палеолите.— М. И.), значительно превосходит требования примитивного, собирательско-охотничьего образа жизни и примитивной общественной организации, сопутствовавших гоминидам почти на протяжении всего плейстоцена;     в    данном    случае следствие представляется совершенно несоразмерным причине».

Вопрос, таким образом, звучит просто: зачем предкам человека понадобился столь развитый мозг? Мы, кстати, до сих пор не используем всех его возможностей. Это очередная тайна: примерно 90 процентов мозга как бы дремлет... Трудно вообразить, какими бы мы были, какой стала наша цивилизация, научись мы задействовать этот неслыханный интеллектуальный потенциал. Инженер или специалист по компьютерам скажет, что человеческий мозг демонстрирует колоссальное резервирование — так на техническом языке называют включение в систему большего числа элементов, чем необходимо для ее работы.

Резервирование повышает надежность системы... Пусть так, но зачем все-таки пещерным людям потребовалась столь высокая надежность их мозга, столь большой неиспользуемый интеллектуальный потенциал? Откуда взялся «избыток разума»?

Разумеется, на эту тему выдвинуто немало гипотез. Так, писатели-фантасты уже давно «открыли», что своим гениальным мозгом человек обязан... скрещиванию со сверхразумными пришельцами, которые когда-то высадились^ на Земле и подарили свои способности наиболее смышленым млекопитающим. Другая версия этой идеи: пришельцы путем генных манипуляций создали из «обезьяньего сырья» соответствующего мутанта. Но, собственно, зачем им было так поступать? Из бескорыстной щедрости? Во имя каких-то целей, которых мы пока не знаем?

Ну что ж, гипотеза пришельцев очень привлекательна, но содержит один слабый пункт: нет никаких доказательств, что они были!

Почитатели Деникена, вероятно, обидятся — но я не виноват, что большинство его аргументов по поводу космического пришествия, мягко говоря, не вполне обосновано.

Вернемся на территорию науки, там и без инопланетян достаточно тайн. Среди научных гипотез на тему «слишком быстрой» эволюции мозга и свойственной им избыточности выделю три наиболее достойные внимания.

Первая утверждает, что рост мозга гоминидов в плейстоцене был нормальным следствием увеличивания их тела — мозг должен был обслуживать все больший организм, потому и сам становился больше.

Его величина, дескать, попросту пропорциональна массе тела. У этой гипотезы много слабых сторон. Пусть даже пропорциональна, но с каким коэффициентом? Весовое соотношение мозга ко всему телу составляет у слона 1:600, у человека 1:45, у мыши 1:40, у некоторых широконосых обезьян 1:15. Эти обезьянки имеют, следовательно, относительно гораздо больший мозг, чем человек! Кроме того, можно показать, что мозг предков современного человека увеличивался быстрее, чем их тело. Не буду приводить другие аргументы против — можете мне поверить на слово, что данная гипотеза дела не объясняет. А вот вторая, более обоснованная: рост величины мозга связан с «селекцией на разумность». Иначе говоря, естественный отбор отдавал предпочтение особям с крупным мозгом, более «интеллектуальным». Однако существуют серьезные доводы и против этой гипотезы. На все мне не хватит места, но упомяну, что, например, среди современных людей вовсе не обязательно умнее тот, кто имеет больший мозг. Вряд ли  можно доказать,   что увеличение мозга означает и рост интеллекта. Более того, оказывается, быстрый процесс «умственных способностей» начался у людей не тогда, когда их мозг развивался скорее всего, а когда он перестал развиваться! В конце концов, само понятие «разум» очень неопределенно, но не будем об этом говорить. Во всяком случае, в свете современного знания трудно утверждать с полной уверенностью, что «обезьянолюди» с большим мозгом лучше жили и быстрее размножались. На протяжении очень долгого периода охоты и собирательства нашим предкам вполне хватало разума, который они уже имели, так что для дальнейшего развития не было никаких причин эволюционного характера.

.Третья гипотеза особенно интересна, и не только потому, что основана на аргументах, прежде совершенно не принимавшихся во внимание, но и потому, что выдвинута не антропологом, а специалистом в области... кибернетики! Ее сформулировал видный польский ученый, профессор Конрад Фиалковский, не менее известный как писатель-фантаст. Вот в чем ее суть.

Первая посылка: на протяжении долгого времени основным видом добывания пищи был для наших предков попросту «бег за добычей». Да и вообще, охота в жарком климате тогдашних саванн требовала напряжения физических сил и сопровождалась постоянным перегревом тела. Возникал так называемый тепловой стресс, проявляющийся, помимо прочего, в увеличении температуры крови, питающей мозг. А это для него очень вредно, поскольку затрудняется действие мозговых нейронов.

Посылка вторая: из теории фон Неймана следует, что надежность системы, построенной из ненадежных элементов, можно обеспечить путем увеличения числа элементов и соединений между ними. Это и есть упоминавшееся выше резервирование — избыточность, необходимая для работы системы в неблагоприятных условиях.

Вывод: тепловой стресс (перегрев) затруднял деятельность нейронов мозга первобытных охотников. Существующей физиологической системы охлаждения было недостаточно, поэтому лучше приспособленными оказывались те, чей мозг насчитывал больше нейронов и соединений между ними. Мозг — сложная система —«вывернулся» из трудной ситуации за счет своего дополнительного усложнения. Развитие мозга гоминидов стало результатом их адаптации к тепловому стрессу!

Необходимо отметить, что приспособление может происходить и по-другому. Например, у быстро бегающих тропических животных образовались специальные системы охлаждения мозга, и ему не было нужды увеличиваться. А предкам человека, можно сказать, повезло: их адаптация пошла в направлении  развития  самого. мозга.

Гипотеза К. Фиолковского удивительно проста и непротиворечива. Она объясняет многие еще не решенные загадки. Посмотрим, как сложится ее научная судьба.

Кстати, она дает ответ и на давний вопрос: почему так называемый кроманьонец полностью вытеснил неандертальца, который в свое время населял всю Европу? Физически кроманьонцы гораздо слабее неандертальцев, зато у них были лучше развиты лобные доли мозга. Короче, они были разумнее своих неандертальских родственников, но почему? Фиалковский считает, что неандертальцы раньше воспользовались своими умственными способностями, изменили метод охоты и поэтому уже не подвергались тепловому стрессу. Быстрое развитие их мозга приостановилось. Кроманьонцы же не сразу использовали «избыточность» своего, так что адаптация к перегреву продолжалась, мозг и интеллект развивались. Это позволило им успешно конкурировать с неандертальцами и полностью вытеснить последних. Можно сказать, что неандертальцев погубил «преждевременный» разум!

А поживи кроманьонцы в условиях теплового стресса еще немного, не исключено, что наш мозг мог быть куда совершеннее и сложнее!

Даже странно. Если гипотеза теплового стресса справедлива, то наш интеллект — это всего лишь побочный эффект адаптации к повышенной температуре! И ничего больше. Стало быть, мы — «дети тепла».

Оригинально и удивительно, правда? Что ж, моя профессия — изложение удивительных гипотез. Самосознание, разум и творчество человека, возникшее при беге за добычей,— ну, это настолько безумно и необычно, что может оказаться правдой.

«Техника - молодежи», 1988, № 12, с. 40—42