Эволюция человека. Книга I. Обезьяны, кости и гены

Paranthropus robustus. Южная Африка, 1,9–1,2 млн лет назад.

Возможно, парантропы представляют собой один из примеров парадокса Лайэма. Мягкие фрукты или насекомых гоминиды могут есть любыми зубами и челюстями, а вот для пережевывания жестких корней в периоды голодовок необходимы крупные зубы и могучие челюсти. Даже если такие голодовки случаются редко, этого достаточно, чтобы естественный отбор начал благоприятствовать усилению зубов и челюстей.

Скорее всего, не обошлось здесь и без полового отбора – особенно если учесть последние данные о том, что у парантропов был сильно развит половой диморфизм, самцы были гораздо крупнее самок и имели гаремы (см. ниже). Могучие челюсти и зубы могли увеличивать шансы самца на победу в конкурентной борьбе с другими самцами и повышать их привлекательность в глазах самок. У наших прародительниц вкусы, очевидно, были иными. Их привлекало в самцах что-то другое – может быть, заботливость, способность добыть для любимой вкусную мозговую косточку из-под носа у гиен и грифов, сложное и изобретательное поведение во время ухаживания?

Таким образом, парантропы не только не были пищевыми специалистами – они, возможно, были даже более всеядными, чем грацильные австралопитеки. Ведь последние, похоже, не могли питаться жесткими частями растений, а парантропы могли, хотя и не любили. С другой стороны, все пищевые ресурсы, доступные грацильным австралопитекам, были доступны также и парантропам. Если пищевая специализация повышает вероятность вымирания, то скорее следовало бы ожидать, что парантропы выживут, а линия грацильных австралопитеков пресечется. Этого не случилось, вероятно, лишь потому, что потомки грацильных австралопитеков – первые люди – нашли другой, более универсальный и многообещающий способ расширить свою диету. Вместо мощных зубов и челюстей в ход пошли острые камни, сложное поведение и умная голова, вместо жестких и малосъедобных корней – мясо и костный мозг мертвых животных.

Полученные результаты помимо прочего показывают, что по одному лишь строению зубов и челюстей нельзя с уверенностью судить о диете вымерших животных. Морфологические адаптации иногда могут отражать не предпочтительную диету, а такие способы питания, которых животное в нормальных условиях всеми силами старается избегать.

В последние годы ученым удалось кое-что выяснить и о социальной жизни парантропов. Антропологи из Южной Африки, Великобритании и Италии придумали новый метод сравнительного анализа ископаемых костей, помогающий понять, как шло развитие самцов и самок вымерших гоминид после достижения ими половой зрелости. Дело в том, что у современных приматов, практикующих гаремный тип семейных отношений (например, у горилл и павианов), самки, достигнув зрелости, больше почти не растут, тогда как самцы продолжают расти еще довольно долго. Это связано с тем, что у таких видов очень сильна конкуренция между самцами за право доступа к коллективу самок. Молодые самцы почти не имеют шансов на успех в борьбе с матерыми особями, поэтому они откладывают решительные действия до тех пор, пока не войдут в полную силу.

У гаремных видов матерые самцы гораздо крупнее и самок, и молодых половозрелых самцов; часто они вдобавок отличаются еще и по окраске. У видов, практикующих более демократичные варианты семейных отношений, таких как люди и шимпанзе, половой диморфизм выражен слабее (самцы не так сильно отличаются от самок по размеру и окраске), а у самцов достижение половой и социальной зрелости примерно совпадает во времени. В этом случае период «дополнительного» роста половозрелых самцов сокращен или не выражен.

Исследователи рассудили, что если сопоставить размер особей (определяемый по размеру костей) с их возрастом (определяемым по стертости зубов), то при достаточно обильном материале можно будет понять, как долго продолжался у самцов данного вида рост после достижения половой зрелости. Южноафриканский вид Paranthropus robustus привлек внимание исследователей прежде всего из-за обилия материала. Авторы обследовали фрагменты черепов 35 особей и 19 из них отобрали для своего анализа.

Использовались три критерия отбора: 1) прорезавшиеся зубы мудрости – свидетельство половой зрелости; 2) сохранность значительной части лицевых или челюстных костей, чтобы можно было оценить размер особи; 3) хорошо сохранившиеся коренные зубы, чтобы по стертости эмали можно было оценить возраст.

Оказалось, что исследованная выборка распадается на две неравные части. В первой из них (четыре особи) размер тела не увеличивался с возрастом – этап «дополнительного» роста отсутствовал. Исследователи рассудили, что это самки. Во второй группе (15 особей) рост был, причем весьма значительный. Это, скорее всего, самцы. Молодые самцы мало отличались по размеру от самок, тогда как матерые самцы были намного крупнее. Это дает основания полагать, что у парантропов были гаремы, а между самцами была острая конкуренция за самок.

Возникает естественный вопрос: почему найдено гораздо больше мужских черепов, чем женских? Авторы дают на это изящный ответ, благодаря которому неравное соотношение полов среди найденных черепов становится дополнительным подтверждением предложенной теории. Дело в том, что исследованные черепа принадлежат в основном тем особям, которые пали жертвами хищников. Например, местонахождение костей в пещере Сварткранс, где найдено много костных остатков P robustus, считается классическим примером ископаемого комплекса, образовавшегося в результате деятельности хищников. Многие кости из Сварткранса несут на себе недвусмысленные следы зубов.

Почему же самцы парантропов попадали в лапы саблезубов или гиен втрое чаще самок? Оказывается, именно такая картина наблюдается у современных «гаремных» приматов. Самки этих видов всегда живут группами, обычно под защитой матерого «мужа», а самцы, особенно молодые, которым пока не удалось обзавестись собственным гаремом, бродят поодиночке или маленькими группками. Это существенно повышает шансы попасть на обед хищнику. Например, самцы павианов в период одиночной жизни втрое чаще становятся жертвами хищников по сравнению с самками и самцами, живущими в коллективе.

Авторы проанализировали также материал по южноафриканским грацильным австралопитекам (A. africanus), которые ближе к предкам человека, чем парантропы. Материал по этому виду не такой богатый, поэтому и выводы получились менее надежные. Тем не менее, судя по имеющимся фактам, у A. africanus половой диморфизм был выражен намного слабее, чем у парантропов, а самки и самцы становились жертвами хищников примерно с одинаковой частотой. Это дополнительный аргумент в пользу того, что у грацильных австралопитеков гаремная система отсутствовала и семейные отношения были более равноправными (Lockwood et al., 2007).

Повышенная смертность молодых самцов при гаремной системе вряд ли идет на пользу группе и виду в целом. В этом можно усмотреть одну из причин того, почему парантропы в конечном счете проиграли эволюционное соревнование своим ближайшим родственникам – грацильным австралопитекам и их потомкам, людям.

Глава 2

Очеловечивание

Обезьяна берет каменный нож

У австралопитеков, с которыми мы познакомились в предыдущей главе, мозг был не больше, чем у шимпанзе. Поэтому кажется естественным думать, что и по уровню интеллекта они не превосходили нынешних «нечеловеческих человекообразных». С другой стороны, размер мозга – не идеальный показатель ума. У современных людей положительная корреляция между интеллектом и объемом мозга хоть и существует, но не является абсолютно строгой. Есть гении с маленьким мозгом, есть глупцы с большим (см. ниже). К тому же у австралопитеков, по данным С. В. Дробышевского, была увеличена теменная доля по сравнению с шимпанзе и другими «нечеловеческими» гоминоидами. Это может указывать на улучшенную координацию движений рук и способность совершать более тонкие манипуляции.

Точно ли мы уверены, что австралопитеки и другие ранние гоминиды третьего – четвертого миллионолетия до нашей эры (парантропы, кениантропы) не делали ничего такого, что оказалось бы не под силу шимпанзе и гориллам; что им не приходилось решать интеллектуальных задач, перед которыми современные обезьяны, возможно, спасовали бы?

В первой главе мы упоминали примитивные костяные орудия – обломки мелких костей, при помощи которых парантропы, по-видимому, охотились на термитов. Замечательный факт, но шимпанзе тоже добывают термитов при помощи палочек двух типов – «пробойников» и «удочек», которые предварительно подвергаются обработке: обезьяны удаляют лишние сучки, листья, а у «удочек» размочаливают конец, то есть не просто пользуются готовым орудием, а изготавливают его.

Лишь в 2010 году стали известны факты, прямо указывающие на то, что австралопитеки все же делали нечто, не укладывающееся в рамки нормального поведения современных обезьян, кроме человека. Это сенсационное открытие сделано большим коллективом палеоантропологов из США, Германии и Франции. Начиная с 1999 года авторы проводили систематические раскопки в районе Дикика в Эфиопии. Самая известная из их находок – «дочка Люси», с которой мы познакомились в предыдущей главе.

В январе 2009 года неподалеку от того места, где нашли «дочку Люси», ученые обнаружили две кости с царапинами от каменных орудий – фрагмент ребра крупного копытного размером с корову и обломок бедренной кости зверя помельче, размером с козу. Детальное исследование находок при помощи сканирующего электронного микроскопа и рентгеновской спектроскопии подтвердило, что царапины были оставлены на костях после смерти животных, но до фоссилизации (окаменения). Отметины недвусмысленно свидетельствуют о том, что каменные орудия использовались для срезания и соскребания мяса, а также для раскалывания костей (чтобы добраться до костного мозга) (McPherron et al., 2010).

Главное в этих находках – их чрезвычайно древний возраст, который удалось определить при помощи комплекса радиометрических и стратиграфических методов: от 3,39 до 3,42 млн лет. До сих пор древнейшими свидетельствами использования гоминидами каменных орудий считались находки возрастом 2,5–2,6 млн лет, сделанные в районе Гона в нескольких километрах к западу от Дикики (Semaw et al., 1997), а также в ряде других районов Эфиопии и Кении (см. ниже).

Таким образом, новые данные удревнили начало использования каменных орудий – а также употребления в пищу мяса крупных травоядных – примерно на 800 тыс. лет.

Australopithecus garhi. Эфиопия, 2,5 млн лет назазд.

Долгое время считалось, что первооткрывателями каменной индустрии почти наверняка были ранние представители рода Homo, такие как Homo habilis (человек умелый) или H. rudolfensis, а их предшественники – австралопитеки – каменных орудий делать не умели. Правда, древнейшие из известных орудий (около 2,6 млн лет назад) несколько старше самых старых костей, более или менее уверенно относимых к ранним Homo (около 2,3 млн лет назад). Однако это несоответствие списывали на то, что камни сохраняются гораздо лучше, чем кости. Новые находки сделали временной разрыв между первыми следами использования каменных орудий и древнейшими костными остатками хабилисов и рудольфензисов слишком большим, чтобы его можно было заполнять отговорками о редкой сохраняемости костей.

Единственным представителем гоминид, обитавшим 3,4 млн лет назад в данном районе Африки, был австралопитек афарский – вид, к которому относится Люси, ее «дочка», Большой человек и многие другие неплохо сохранившиеся окаменелости. Таким образом, напрашивается вывод, что афарские австралопитеки научились использовать острые камни для разделки туш за миллион лет до появления хабилисов.

К сожалению, ни орудий, ни каких-либо острых камней рядом с исцарапанными костями авторы не нашли. Поэтому вопрос о том, пользовались ли австралопитеки «готовыми» природными камнями с заостренным краем или сами изготавливали примитивные орудия, остается открытым. Кроме того, ясно, что если австралопитеки и умели делать примитивные каменные орудия уже 3,4 млн лет назад, то занимались они этим очень редко, иначе их изделия давно были бы найдены.

Не исключено, что австралопитеки все-таки занялись всерьез изготовлением каменных орудий, но позже – 2,5–2,6 млн лет назад, незадолго до появления первых Homo. Каменные орудия этого возраста найдены в Эфиопии вместе с ископаемыми костями одного из поздних видов грацильных австралопитеков – Austrolopithecus garhi (этот вид был описан в 1997 году). Там же найдены кости травоядных животных, с которых этими орудиями сдирали мясо. Поскольку никаких следов присутствия других гоминид, кроме A. garhi, поблизости не наблюдается, логично предположить, что именно A. garhi и были изготовителями орудий. По объему мозга (около 450 см3) A. garhi не выделяется из общего ряда грацильных австралопитеков.

Australopithecus sediba – австралопитек, похожий на человека

Серия замечательных открытий, сделанных палеоантропологами в последние десятилетия, показала, что эволюционная история африканских гоминид была сложной и многоплановой. Современные схемы эволюции гоминид напоминают скорее пышно ветвящийся куст, чем прямую и стройную линию, ведущую «от обезьяны к человеку». Многие признаки, характерные для Homo erectus и других продвинутых представителей рода людей, по-видимому, появлялись независимо в разных эволюционных линиях гоминид, стоявших на австралопитековом уровне развития (австралопитеки, парантропы, кениантроп) и на уровне ранних Homo (H. habilis, H. rudolfensis, а также ряд форм, известных по фрагментарному материалу и условно относимых к «ранним Homo»). Подобная мозаичность в распределении признаков и многочисленные параллелизмы при их формировании часто наблюдаются во время крупных эволюционных преобразований (см. главу «Направленность эволюции» в книге «Рождение сложности» (Марков, 2010)). Поэтому новые находки часто не столько проясняют, сколько усложняют картину.

Первые Homo, несомненно, произошли от грацильных австралопитеков или близких к ним форм. Однако остается неясным, какой из видов австралопитеков был нашим прямым предком. На эту роль с переменным успехом претендуют Australopithecus africanus («ребенок из Таунга»), A. afarensis (Люси с «дочкой»), A. garhi и Kenyanthropusplatyops. Конечно, сохраняется некоторая (не слишком большая) вероятность того, что прямой предок первых Homo еще не найден, а известные науке формы являются боковыми веточками – более или менее близкими родственниками искомого предка. Неясно также, кто именно из ранних Homo (H. habilis, H. rudolfensis или какой-то пока не открытый вид) дал начало человеку прямоходящему (H. erectus), который уж точно был нашим предком (а также предком гейдельбергского человека и неандертальца).

Морфологические различия между австралопитеками и ранними Homo не очень велики. О непреодолимой пропасти говорить явно не приходится. Граница между родами Australopithecus и Homo была проведена условно, методом «волевого решения». Эксперты договорились (с подачи знаменитого антрополога Луиса Лики, одного из первооткрывателей хабилисов), что все формы, у которых мозг больше 600 см3, будут считаться людьми, у кого меньше – австралопитеками. Но и это различие «поплыло», когда обнаружились особи H. habilis с объемом мозга всего 510 см3. Это меньше, чем у некоторых парантропов. По мнению ряда антропологов, H. habilis лучше было бы относить к роду Australopithecus. Другие предлагают «разбросать» образцы, ныне относимые к хабилисам, на несколько видов, кого-то включив в род людей, кого-то – в род австралопитеков. Это лишний раз показывает, насколько условны границы между родами и видами ископаемых гоминид.

Но все-таки австралопитеков можно отличить от ранних Homo по некоторым деталям строения черепа, зубов и посткраниального скелета. Именно этот разрыв и заполнила новая находка, сделанная южноафриканскими палеоантропологами под руководством Ли Бергера (того самого, который доказал, что «ребенок из Таунга» погиб в когтях орла).

Неполные скелеты двух представителей нового вида гоминид – мальчика и взрослой женщины – найдены в пещере Малапа в 15 км к северо-востоку от знаменитых местонахождений Стеркфонтейн и Сварткранс (Berger et al., 2010). Чуть позже там нашли еще и фрагменты костей рук маленького ребенка. Первую кость нового вида гоминид – правую ключицу мальчика-подростка – нашел 15 августа 2008 года девятилетний Мэтью, сын Ли Бергера. Отец включил Мэтью в список соавторов, но рецензенты журнала Science не одобрили эту идею.

Возраст находки – от 1,95 до 1,78 млн лет. Эти цифры можно считать вполне надежными, потому что определение возраста проводилось при помощи трех разных методов: радиометрического уран-свинцового датирования (анализы проводились независимо в двух лабораториях – в Берне и Мельбурне), палеомагнитного и биостратиграфического (по сопутствующей фауне). Вместе со скелетами мальчика и женщины обнаружены кости двух видов саблезубых кошек (Dinofelis и Megantereon), лесного кота, бурой гиены, гиеновидной собаки, двух видов мангустов, лошади, зайца и пяти видов вымерших и доживших до наших дней антилоп. Все эти животные погибли, провалившись в естественную ловушку – узкий провал, ведущий в глубокую подземную полость. Попав в пещеру, их тела стали недоступными для хищников и падальщиков. Из верхней части пещеры частично разложившиеся тела были смыты вниз потоком, образовавшимся в результате сильных ливней. В яме на дне подземной реки останки были быстро погребены под слоем осадка.

Мальчику было по человеческим меркам 12–13 лет (это определили по состоянию коренных зубов). Он был немного выше взрослой женщины и имел более развитую мускулатуру. Очевидно, мужчины этого вида были крупнее женщин, но ненамного. Половой диморфизм у этих гоминид был примерно таким же, как у современных людей.

Авторы не без колебаний включили новооткрытый вид в род Australopithecus под видовым названием sediba, что означает «родник» на местном африканском языке сесото. Некоторые антропологи, в том числе Дональд Джохансон, первооткрыватель Люси, видевший кости A. sediba, выразили сомнения в правильности такого решения. По их мнению, эту гоминиду следовало отнести к роду Homo.

Основная часть статьи Бергера и его коллег посвящена скрупулезному анализу признаков черепа, зубов и посткраниального скелета A. sediba. В статье приведена огромная, занимающая четыре с половиной страницы таблица признаков, по которым новый вид можно отличить от других видов австралопитеков и ранних людей. Из 130 рассмотренных признаков 23 отличают A. sediba от австралопитеков и сближают с людьми, семь, наоборот, сближают новый вид с австралопитеками и отличают от людей. Из всех австралопитеков A. sediba больше всего похож на A. africanus. В приведенной таблице есть пять признаков, по которым A. sediba сходен с A. africanus и ранними Homo, но отличается от других австралопитеков. Остальные признаки позволяют отличить A. sediba от некоторых австралопитеков и людей, но не дают дополнительных доводов в пользу отнесения его к тому или другому роду.

Самым важным «австралопитековым» признаком A. sediba является маленький объем мозга (420 см3 у мальчика; в ходе дальнейшего роста его мозг должен был увеличиться еще примерно на 5%). По строению рук и ног A. sediba тоже больше похож на австралопитеков, чем на людей. Однако в строении черепа, зубов и таза наблюдается много человеческих черт. К их числу относятся надглазничный валик, очень похожий на таковой у H. habilis и H. erectus, другие детали строения лобных костей, слабо выступающие скулы, характерная форма носовых костей, свидетельствующая о более выступающем (по сравнению с австралопитеками) носе, небольшие по размеру коренные зубы и ряд особенностей таза. По-видимому, A. sediba ходил на двух ногах еще быстрее и увереннее, чем его предки австралопитеки. Его походка, по мнению авторов, была почти такая же, как у эректусов, которые были превосходными ходоками.

Те признаки в строении таза, которые отличают A. sediba от австралопитеков и сближают с H. erectus, говорят о более эффективном распределении нагрузок при ходьбе и более развитых мышцах – разгибателях бедра. По-видимому, у A. sediba уже были почти человеческие ягодицы (у человекообразных обезьян эта часть тела развита гораздо слабее, чем у людей). Таким образом, находка подтвердила, что в эволюции гоминид полноценная человеческая походка сформировалась раньше, чем началось увеличение мозга.

Предком A. sediba, скорее всего, был A. africanus. Авторы предполагают, что новый вид мог отделиться от своего предка значительно раньше, чем 2 млн лет назад. Найденные скелеты не могут принадлежать прямым предкам Homo, потому что древнейшие представители рода людей, найденные в Эфиопии и предположительно относящиеся к виду H. habilis, имеют более почтенный возраст – 2,33 млн лет. Однако первые Homo могли произойти от более древних популяций A. sediba.

Точно определить положение A. sediba на эволюционном дереве гоминид пока невозможно, для этого потребуются дополнительные находки. Не исключено, что ранние представители этого вида или их близкие родственники дали начало первым людям – H. habilis или H. rudolfensis, а может быть, даже напрямую H. erectus, потому что несколько второстепенных признаков сближают A. sediba с эректусами «через голову» хабилисов и рудольфензисов. Распутать этот клубок трудно, потому что все формы, о которых идет речь, – и поздние австралопитеки, и ранние люди – приходились друг другу очень близкой родней (примерно как современные шимпанзе и бонобо, если не ближе).

По-видимому, в период между 2,5 и 1,8 млн лет назад в Южной и Восточной Африке жили разнообразные популяции продвинутых гоминид, подвергавшиеся сходному действию отбора и эволюционировавшие более или менее в одном направлении, но с разной скоростью. Какие-то из этих популяций скрещивались друг с другом, какие-то нет. Подразделить эту разношерстную компанию на «еще обезьян» (австралопитеков) и «уже людей» (ранних Homo) можно лишь чисто условно. Никаких «объективных критериев» для такого разделения найти не удается.

Мозг начинает расти. Зачем?

К концу третьего миллионолетия до н. э. у некоторых представителей многочисленной и разнообразной группы африканских двуногих обезьян наметилась новая эволюционная тенденция – началось увеличение мозга. Первых гоминид, у которых мозг стал больше, чем у современного шимпанзе, традиционно относят к виду Homo habilis (человек умелый). Ископаемые остатки этого вида имеют возраст примерно от 2,3 до 1,5 млн лет. Многие антропологи выделяют часть «ранних Homo» с более крупными зубами, чем у типичных хабилисов, и уплощенным лицом в отдельный вид Homo rudolfensis. Рудольфензисы жили одновременно с хабилисами в тех же районах Восточной Африки, и вообще-то не исключено, что это были не две разных популяции, а одна и та же, просто ее представители отличались высокой вариабельностью. Хабилисы, по всей видимости, произошли от грацильных австралопитеков, таких как A. afarensis, A. garhi, A. africanus или A. sediba. Рудольфензисов некоторые авторы сближают с кениантропом, который жил 3,5 млн лет назад (одновременно с A. afarensis). Иногда кениантропа не выделяют в отдельный род, а рассматривают как одного из грацильных австралопитеков. Главный общий признак рудольфензисов и кениантропов – уплощенное лицо. По поводу многих находок, относящихся ко второй половине третьего миллионолетия, нет полной ясности, относить ли их к австралопитекам или ранним Homo. Впрочем, для нашего рассказа эти подробности не очень важны. Мы позволим себе впредь для простоты называть всю пеструю компанию ранних Homo просто хабилисами.

По данным С. В. Дробышевского (2007, 2010), для мозга хабилисов по сравнению с австралопитеками характерно усиленное развитие участков, которые у современных людей связаны с речью и координацией движений рук. Таким образом, хабилисы – первые гоминиды, у которых заметны признаки эволюционного движения в сторону развития речи.

Все, что происходило в эволюции гоминид до начала увеличения мозга – уменьшение клыков, совершенствование двуногого хождения, изменения стопы, предполагаемые изменения в социальной жизни, – можно рассматривать как чисто «обезьяньи дела». Если бы какие-то из этих гоминид, не изменившись, дожили до наших дней, – можете не сомневаться, они бы сейчас сидели в зоопарке. Ходили бы по вольеру на своих двоих, заводили моногамные семьи, жевали фрукты и бифштексы. И даже их маленькие, почти совсем человеческие клыки не вызывали бы у публики чувства общности с этими «животными». Пропуск в мир людей дает интеллект, а для интеллекта нужны мозги.

О том, почему у хабилисов начал расти мозг, существует не меньше гипотез, чем о происхождении бипедализма. Мы еще вернемся к этой теме (см. главу «Общественный мозг», кн. 2). Но несколько первых, самых очевидных соображений нужно упомянуть сразу.

Рост мозга при всех оговорках, исключениях и отступлениях от общего правила все-таки предполагает поумнение. Исходя из того, что известно на сегодняшний день о работе мозга, можно заключить, что простое увеличение числа нейронов в коре – даже без какой-то особой реструктуризации и прочих хитростей – может автоматически вести к росту интеллекта, то есть к способности решать более сложные задачи. Память «записывается» в межнейронных контактах (синапсах) (см. главу «Душевная механика», кн. 2). Больше нейронов – больше возможностей для формирования таких контактов – больше объем памяти. Больше информации в голове – больше возможностей принимать умные решения.

Kenyanthropus platyops. Кения, 3,5 млн лет назад.

Пусть это рассуждение не является строгим научным доказательством, но все же едва ли рост мозга у ранних Homo мог иметь какой-то иной адаптивный смысл, кроме развития когнитивных (то есть умственных, познавательных) способностей.

Анатоль Франс ничего не доказывает

Положительная корреляция между размером мозга и интеллектом бесспорно существует. Она не является абсолютно строгой (коэффициент корреляции меньше единицы), но из этого вовсе не следует, что «размер не имеет значения». Корреляции такого рода никогда не бывают абсолютно строгими. Коэффициент корреляции всегда меньше единицы, какую бы зависимость мы ни взяли: между массой мышцы и ее силой, между длиной ног и скоростью ходьбы и так далее.

Действительно, встречаются очень умные люди с небольшим мозгом и глупые – с крупным. Часто в этом контексте поминают Анатоля Франса, у которого объем мозга был всего 1017 см3 – нормальный объем для Homo erectus и гораздо ниже среднего для Homo sapiens. Это, однако, вовсе не противоречит тому, что интенсивный отбор на интеллект способствует увеличению мозга. Для такого эффекта вполне достаточно, чтобы увеличение мозга хоть немного повышало вероятность того, что особь окажется умнее. А вероятность, безусловно, повышается. Внимательно рассмотрев таблицы объема мозга великих людей, часто приводимые в качестве опровержения зависимости ума от размера мозга, нетрудно убедиться, что у подавляющего большинства гениев мозг все-таки крупнее среднего. Анатоль Франс и несколько других известных людей с маленьким мозгом на этом фоне выглядят самыми обычными статистическими «выбросами» (outliers), без которых не обходится никакая закономерность в биологии. Так, например, курение вызывает рак легких, невзирая на то, что кто-то курил всю жизнь и дожил до 90, а кто-то не курил и умер от рака легких.

Homo rudolfensis. Восточная Африка, 2,3–1,5 млн лет назад.

По-видимому, нестрогость рассматриваемой корреляции во многом объясняется неизбежным элементом стохастики (случайности) в процессе роста мозга у эмбрионов и детенышей. Откуда берется стохастика в индивидуальном развитии – вопрос сложный и явно выходящий за рамки этой книги. Я ограничусь тем, что напомню читателю об одном очевидном факте. Мозг устроен гораздо сложнее (для его описания нужно больше бит информации), чем геном, который с некоторыми оговорками можно рассматривать как «программу» развития организма, в том числе и мозга.

В геноме человека лишь 3 × 109 нуклеотидов, каждый из которых содержит два бита информации. Не будем мелочиться: для ровного счета пусть будет 1010 бит. Структура межнейронных связей мозга, от которой, собственно, и зависит его производительность, требует для своего описания как минимум в миллион раз большего носителя: в ней не менее 1016 бит информации (на самом деле, вероятно, на несколько порядков больше, см. главу «Душевная механика», кн. 2). Таким образом, в геноме физически невозможно записать структуру мозга во всех деталях (даже если речь идет о мозге новорожденного). В геноме закодированы лишь общие принципы формирования и роста нейронов. Все остальное является результатом процессов самоорганизации на манер тех, что приводят к образованию снежинок из маленьких и одинаковых молекул воды. Все снежинки сложные и красивые, и все чуть-чуть разные, хотя и сходные в общих чертах. Это пример неизбежной стохастики в процессах самоорганизации. При реализации генетической программы развития некоторый элемент стохастики неизбежен еще и потому, что любые две клетки хоть чуть-чуть, но отличаются друг от друга как по числу молекул ключевых белков, так и по поведению (второе является следствием первого).

А если вспомнить о существовании наследственной изменчивости по множеству генов, не влияющих на размер мозга, но влияющих на тонкие детали функционирования нейронов (см. главу «Генетика души», кн. 2), то становится очевидно, что положительная корреляция между размером мозга и уровнем интеллекта никак не может быть абсолютной.

Homo habilis. Восточная Африка, 2,3–1,5 млн лет назад.

Размер мозга связан не только с интеллектом, но и с размером организма: крупному животному при прочих равных требуется более крупный мозг. Ученые, разумеется, учитывают это обстоятельство в своих расчетах. Например, во многих случаях вместо абсолютного объема мозга рассматривают вычисляемый по специальной формуле коэффициент энцефализации, отражающий соотношение объема мозга и размеров тела.

Рост мозга у ранних Homo свидетельствует о том, что отбор стал благоприятствовать особям с более крупным мозгом. Иными словами, более умные особи стали иметь больший репродуктивный успех – оставлять в среднем больше потомков, чем их менее сообразительные сородичи. Учитывая социальность гоминид, можно предположить, что действие естественного отбора опосредовалось социумом: коллективы, в которых было больше умных индивидов, возможно, предоставляли более благоприятные условия для размножения своих членов, чем коллективы, состоявшие из недоумков.

Выигрыш от ума наверняка был существенным, потому что мозг – орган дорогостоящий. Его рост кроме пользы приносит и очевидный вред. Иначе, надо полагать, многие животные давно стали бы мудрецами. Мозг потребляет много энергии – значит, животному нужно больше пищи. Большеголовых детенышей трудно рожать (повышается смертность при родах). Эти недостатки должны перевешиваться пользой от ума, иначе мутации, ведущие к увеличению мозга, будут отбраковываться отбором.

Очевидно, предки ранних Homo столкнулись с некими новыми жизненными задачами, успешное решение которых, во-первых, приносило значительную пользу (повышало репродуктивный успех), во-вторых, требовало экстраординарных умственных усилий по сравнению с тем, что до сих пор привычно делали австралопитеки.

Теперь, когда мы корректно сформулировали проблему, нужно просто посмотреть, что же изменилось в жизни ранних Homo или их ближайших предков по сравнению с более ранними австралопитеками – насколько об этом можно судить по имеющимся скудным данным.

Два новшества определенно появились в их жизни. Во-первых, судя по археологическим находкам, с середины третьего миллионолетия до н. э. началось систематическое изготовление каменных орудий. Мы помним, что пользоваться острыми камнями, по-видимому, могли еще афарские австралопитеки 3,4 млн лет назад, но изготовление орудий началось много позже. Самые старые орудия примерно на 0,2–0,3 млн лет древнее самых старых костей хабилисов. Возможно, более древних хабилисов просто еще не нашли, но, как уже говорилось, может быть и так, что начали изготавливать орудия еще австралопитеки. Тем более что кости A. garhi найдены по соседству с древнейшими орудиями, а костей других гоминид там нет. В любом случае наши предки, по-видимому, сначала стали делать орудия, а потом у них начал расти мозг.

Это абсолютно нормально. Сначала изобретается новая сложная манера поведения, сохраняющаяся в популяции как культурная традиция. Новый навык дается с трудом, на него едва хватает мозгов, ему учатся полжизни, зато в случае успеха он приносит большую пользу. Похожая ситуация наблюдается в тех популяциях шимпанзе, где существует традиция колки орехов при помощи молота и наковальни (см. главу «В поисках душевной грани», кн. 2). Если шимпанзе додумались колоть орехи, то и австралопитеки вполне могли додуматься раскалывать кости крупных травоядных, чтобы извлечь мозг. Может быть, с этого все и началось, а идея соскребать с костей остатки мяса острым каменным обломком появилась позже.

Закрепление новой культурной традиции меняет характер отбора: теперь мутации, повышающие скорость обучения новому поведению или эффективность его осуществления, будут закрепляться. Культурное новшество меняет направленность эволюции. Между изменившимся поведением и закреплением облегчающих его морфологических адаптаций, таких как увеличенный мозг, вполне может быть заметный временной зазор. Подробнее об этом механизме, который называется эффектом Болдуина, мы поговорим в главе «Генетика души» (кн. 2).

Древнейшая, так называемая олдувайская,[25] каменная индустрия была примитивна – нужно было просто найти два подходящих камня и бить один о другой, чтобы отколоть отщеп с острым краем. Форма изделия не имела значения – как отколется, так и ладно, лишь бы край получился острым. Но все же такая деятельность, по-видимому, лежит за пределами умственных способностей современных нечеловеческих обезьян.

Например, антропологи несколько лет пытались научить бонобо Канзи – настоящего обезьяньего гения, который добился замечательных успехов в освоении человеческой речи (Зорина, Смирнова, 2006), – изготавливать каменные орудия, похожие на олдувайские. Несмотря на все усилия экспериментаторов, успехи Канзи в производстве орудий были довольно скромными. Он научился раскалывать камни, бросая один на другой сверху. При этом действительно получаются обломки с острыми краями, которыми можно пользоваться как орудиями. Но технология, применявшаяся хабилисами, – держать в одной руке «ядрище», в другой «молот» и откалывать отщепы точными ударами, – по-видимому, оказалась для Канзи слишком заумной. Он пытался так работать, подражая экспериментаторам, но удары получались слишком слабыми. Исследователям так и не удалось научить Канзи производить изделия, полностью схожие с олдувайскими (Schick et al., 1999).

Итак, вот первая новая задача, которая могла стимулировать рост мозга у ранних Homo. Пресловутый тезис «труд сделал из обезьяны человека» имеет право на существование. Но этим дело не исчерпывается.

Кроме появления каменных орудий было еще одно важное изменение, которое состояло в том, что ранние Homo, по-видимому, начали систематически включать в свой рацион мясо крупных животных. Каменные орудия они использовали для разделки туш и соскребания мяса с костей. Для того-то их и делали.

Австралопитеки почти наверняка не охотились на крупных животных, а лишь иногда подбирали остатки трапез хищников. Вопрос о том, когда гоминиды из падальщиков превратились в охотников, крайне спорный. В 1950–1960-е годы Луис Лики на основе находок, сделанных им в Олдувайском ущелье на севере Танзании, отстаивал точку зрения, согласно которой древние люди (хабилисы, а затем и ранние эректусы) охотились на крупную дичь уже 1,8 млн лет назад. Впоследствии более тщательный анализ следов, оставленных на костях травоядных зубами хищников и каменными орудиями, привел многих экспертов к выводу, что олдувайские гоминиды все-таки добирались до туш травоядных после хищников, то есть были падальщиками. Об этом свидетельствует тот факт, что следы от каменных орудий на костях крупных травоядных идут поверх следов зубов крупных хищников. Это значит, что хищники первыми добирались до жертвы, а людям доставались объедки.

Добыча падали в плейстоценовой африканской саванне вряд ли была похожа на увеселительную прогулку. Не стоит называть ее «сбором падали», как делают некоторые авторы. Это вам не сбор грибов и ягод. Конкуренция за мертвые туши крупных травоядных в те времена, скорее всего, была устрашающей. Особенно в конце сухого сезона: это самый голодный период в саванне, когда пригодной для гоминид растительной пищи почти не оставалось. Двуногие обезьяны должны были соперничать с опасными хищниками, включая саблезубых кошек и крупных гиен. Кроме того, им наверняка приходилось жестоко конкурировать с другими группами себе подобных. Нужны были хитрость, смелость, готовность идти на риск ради коллектива, нужна была четкая слаженность действий. Все это – новые задачи, которые тоже можно смело включить в список вероятных стимулов увеличения мозга.

Средневековые падальщики

Тезис о том, что добыча падали в саванне была для ранних Homo делом нервным и опасным, трудно проиллюстрировать конкретными живыми примерами. Среди современных охотников-собирателей такое поведение встречается редко, а главное, все они прекрасно умеют охотиться и в основном этим и занимаются.

Да и падаль нынче не та, что в плейстоценовой африканской саванне.

Довольно адекватное, как мне кажется, представление о психологической обстановке, которая складывается вокруг дармовой горы мяса – туши крупного животного, – когда за нее конкурируют несколько человеческих групп, можно получить из фрагмента древнеисландской «Саги о Греттире».[26]

Весною подул с севера сильный ветер и дул почти неделю.

Когда же он стих, люди пошли посмотреть, что им выбросило на берег.

Торстейном звали человека, жившего на Мысе Дымов.

Он нашел кита, прибитого к южному берегу мыса, в месте, что зовется Реберные Скалы. Это был большой синий кит. Торстейн сразу же послал человека в Залив, к Флоси, и на ближние хутора. Эйнаром звали человека, жившего на Дворе Расселина.

Он жил на земле людей Холодной Спины и должен был смотреть за всем, что прибивало к берегу по ту сторону фьорда. Он заметил, что прибило кита, тут же взял лодку и стал грести через фьорд к Загонному Заливу. Оттуда он послал человека на Холодную Спину. Узнав про это, Торгрим с братьями спешно собрались, их было двенадцать человек на десятивесельной лодке. Поехали с ними и сыновья Кольбейна, Ивар с Лейвом, числом всего шестеро. Добравшись до места, все пошли к киту.

Теперь надо рассказать про Флоси. Он послал за своими родичами на север, к Ингольвову Фьорду и Офейгову Фьорду, и за Олавом, сыном Эйвинда, который тогда жил у Столбов. Флоси и люди с Залива первыми подошли к киту. Они взялись разделывать тушу, а отрезанные куски оттаскивали на берег.

Сперва их было человек двадцать, но скоро народу прибавилось. Тут подоспели на четырех лодках и люди с Холодной Спины. Торгрим заявил свои права на кита и запретил людям с Залива разделывать, делить и увозить тушу. Флоси потребовал от него доказательств, что Эйрик передал Энунду Деревянная Нога право на плавщину. Иначе, мол, он не отдаст кита без боя. Торгрим увидел, что сила не на их стороне, и не стал нападать. Тут с юга показалась лодка. Гребцы налегли на весла и скоро подошли к берегу. Это был Сван с Холма, что у Медвежьего Фьорда, и его работники. Приблизившись, Сван сказал, чтобы Торгрим не давал себя грабить, – а они давно уже были большими друзьями, – и предложил ему поддержку. Братья сказали, что охотно ее примут. Стали они всею силой наступать.

Торгейр Бутылочная Спина первым вскочил на кита и напал на работников Флоси. Торфинн, о котором уже рассказывалось, разделывал тушу. Он стоял у головы в углублении, которое сам для себя вырезал. Торгейр сказал:

– Вот тебе твоя секира!

Он ударил Торфинна по шее, и голова слетела с плеч. Флоси был выше на каменистом берегу, когда это увидел, и стал подстрекать своих людей дать отпор. Долго они так бьются, и у людей с Холодной Спины дела идут лучше. Мало кто имел там другое оружие, кроме топоров, которыми они разделывали кита, и широких ножей. Люди с Залива отступили от кита на берег. У норвежцев было оружие, и они разили направо и налево. Стейн кормчий отрубил ногу у Ивара, сына Кольбейна, а Лейв, брат Ивара, пристукнул китовым ребром сотоварища Стейна. Тут они стали драться всем, что подвернется под руку, и были убитые с обеих сторон. Вскоре пришли на многих лодках Олав со Столбов и его люди. Они примкнули к Флоси, и люди с Холодной Спины оказались теперь в меньшинстве. Они уже успели, однако, нагрузить свои корабли. Сван велел им идти на корабли. Они стали пробиваться к морю, а люди с Залива их преследовали. Достигнув моря, Сван ударил Стейна-кормчего и нанес ему большую рану, а сам вскочил на свой корабль.

Торгрим сильно ранил Флоси, сам же ускользнул от удара. Олав ударил Офейга Греттира и смертельно его ранил. Торгейр обхватил Офейга и прыгнул с ним на корабль. Люди с Холодной Спины пустились через фьорд в обратный путь. На том они и расстались.

Вот что сочинили об этой стычке:

Кто о жестокой битвеУ Реберных Скал не слышал?Рьяно бойцы безоружныеРебрами там рубились.Асы металла лихиеШвырялись ошметками мясаМетко. Да только малоСлавы в делах подобных!

Конечно, викингов не назовешь мирными, добродушными людьми. Однако степень озверения, до которой они дошли в этой ситуации, явно выходит за рамки нормального поведения средневековых скандинавов. Слава[27] была их первейшей целью, и навлекать на себя насмешки скальдов уж точно не входило в круг их жизненных задач.

Саблезубые кошки помогли становлению человека?

[28]

Итак, первые люди, по-видимому, были падальщиками: они питались остатками добычи крупных хищников, отгоняя от желанной мясной добычи самих хищников и других падальщиков. Увеличенный мозг и сложное коллективное поведение, вероятно, способствовали выполнению этой опасной и трудной задачи. Помимо увеличения объема мозга и коллективного поведения развивались и такие важнейшие адаптации, как двуногое хождение (вплоть до быстрого длительного бега) и орудийная деятельность. Интересную гипотезу, увязывающую воедино все перечисленные адаптации, предложил Алексей Лопатин из Московского палеонтологического института (Лопатин, 2010).

Он рассмотрел развитие гоминид на фоне изменчивого животного и растительного мира – ведь для понимания движущих мотивов эволюции важно оценить, как формировалась и изменялась экологическая ниша человека. Первые гоминиды еще не были падальщиками, их диета была широка и разнообразна. Но около 2,3 млн лет назад климат стал более засушливым (см. ниже), изменились ландшафты, количество и спектр объектов питания стали другими, в новых местообитаниях появились и новые хищники.

Древние гоминиды были представлены несколькими видами, так что в условиях межвидовой конкуренции приходилось вырабатывать более узкую экологическую специализацию. Два миллиона лет назад на просторах саванн паслись многочисленные стада крупных травоядных животных – зебр, антилоп. Значительный сегмент растительноядной фауны составляли гигантские свиньи и родственные им виды. Присутствовали и более крупные растительноядные животные – слоны, носороги, гиппопотамы. На них охотились хищники, как очень крупные, так и среднего размера.

Наиболее эффективным охотником был мегантереон – саблезубая кошка весом около 100 кг. Более крупные и страшные хищники – лев и гомотерий (другая саблезубая кошка, весившая до 190 кг, примерно как львица) – могли охотиться даже на слонов и носорогов. Саблезубые хищники в силу устройства своего зубного аппарата оставляли после пиршества богатые остатки. Их зубы были приспособлены для раздирания толстой шкуры добычи, отрывания мышц и пожирания внутренностей, но они не могли обгладывать кости, счищать мясо с позвоночника и ребер. Так что свите падальщиков было чем поживиться. Эту свиту составляли стаи гигантских гиен и семьи древних людей. Люди конкурировали с гиенами за право первыми оказаться рядом с обильными объедками удачливого саблезубого охотника. Лопатин не первым высказал мысль о тесной экологической связи между древними гоминидами и саблезубыми кошками: эта идея достаточно популярна среди палеоантропологов (Lewis, 1997).

Следуя за саблезубыми охотниками, человек должен был, во-первых, не стать обедом сам, во-вторых, успеть захватить добычу быстрее гиен. Эффективное избегание хищника и осторожность вырабатывались за счет развития мозга и коллективного поведения. Гиены предпочитают активную ночную жизнь – человек стал дневным падальщиком. Гиены не слишком быстро бегают (у них короткие задние лапы) и не очень выносливы – человеку пришлось совершенствовать технику движения и длительного бега. Благодаря этому он успевал на место оставленного пиршества раньше гиен и мог как следует поживиться.

Упрощенная схема пищевой цепи млекопитающих около 2 млн лет назад. Показаны блоки среднеразмерных и крупных растительноядных животных, средних и крупных хищников и падальщиков. Черные стрелки указывают на хищнические связи, светло-серые – на следование за охотником в расчете поживиться остатками, темно-серые – на конкурентов. (из статьи А. В. Лопатина, 2010, с изм.)

Судя по следам зубов на костях олдувайских копытных (2 млн лет), сначала добычей пользовался хищник, затем человек и только в последнюю очередь – гиены. Кроме того, владея орудиями разделки туш, человек мог сначала на месте разделить добычу на части, а потом унести ее в укромное место. От мастерства разделки добычи зависело выживание всей семьи. По-видимому, это и было главным стимулом развития орудийной деятельности человека.

Гомотерий.

Таким образом, человек занял экологическую нишу дневного, быстро бегающего, стайного падальщика. Конкурентные отношения должны были породить агрессивное поведение, учитывая размеры и свирепость гигантских гиен, которые, случалось, нападали на человека. Как можно заключить по следам зубов на костях, останки Homo erectus в пещере Чжоукоу-дянь в Северном Китае (см. ниже о заселении эректусами Евразии) погрызены и принесены туда именно гигантскими гиенами.

Агрессивность в дальнейшем способствовала тому, что люди ушли от экологической ниши падальщиков и перешли к стратегии активных охотников. Для этого людям понадобились и новые навыки коллективного поведения, и усовершенствованные заостренные каменные орудия.

Пока люди были спутниками мегантереонов и других крупных хищников, им достаточно было примитивных олдувайских орудий. Действительно, в Африке мегантереоны существовали до 1,5 млн лет назад – примерно до этого времени люди использовали олдувайские технологии. Затем, после вымирания этих хищников, людям пришлось менять экологическую нишу и изобретать другой орудийный набор – ашельский. В Европе мегантереоны вымерли существенно позже – 0,5 млн лет назад, тогда и древнейшие европейцы сменили набор орудий.