Теория информации и эволюция

Перевод с англ. В. Л. Сарапула

Под редакцией доктора биологических наук,

профессора А. А. Миронова

Москва ♦ Ижевск 2006

Коэволюция человеческого языка, культуры и интеллекта

Доисторическую генетическую эволюцию современного человека, так же как и его относительно недавнюю культурную эволюцию, можно описать в понятиях одной темы — информации. Взрывообразное развитие нашего вида можно представить как непрерывно ускоряющееся аккумулирование информации, как будет показано в этой главе.

В своей «Systema Naturae», опубликованной в 1735 году, Карл Линней правильно классифицировал людей как млекопитающих, связанных с че­ловекообразными обезьянами. Однако в более поздней книге Линнея ил­люстрации изображали возможных предков людей то с человекообразной головой на туловище, покрытом длинными волосами, то с хвостом. Столети­ем позже, в 1856 году, свет на человеческую родословную пролила находка нескольких замечательных костей в известняковой пещере в долине Неандер, около Дюссельдорфа, — верхней части черепа и нескольких длинных костей. Верхняя часть черепа была явно подобна человеческой, но лоб был низким и толстым, с массивными надбровными дугами. Известный патоло­гоанатом Рудольф Вирхов расценил найденное как относительно недавние останки патологического идиота. Другие авторитетные специалисты посчи­тали, что это был «один из казаков, прибывших из России в 1814 году». Дарвин знал о «неандертальском человеке», но был слишком болен, чтобы отправиться в Германию и изучить кости. Однако Томас Хаксли их исследо­вал, и в своей книге 1873 года «Зоологические свидетельства места чело­века в природе» написал: «С какой бы точки зрения не рассматривать этот череп..., мы имеем дело с обезьяноподобными характеристиками, класси­фицируя его как самый антропоидный (обезьяноподобный) из человеческих черепов, до сих пор обнаруженных».

«В некоторых более древних напластованиях, — продолжал Хаксли, — вопрос о том, ископаемые ли кости обезьян больше похожи на человеческие или человек более обезьяноподобен, чем до сих пор считалось, ожидает исследования какого-то будущего палеонтолога». Вопрос Хаксли овладел Эженом Дюбуа, молодым голландским врачом, рассудившим, что такая на­ходка была бы наиболее вероятна в Африке, где обитают шимпанзе и го­риллы, или в восточной Индии, где живут орангутанги. Поэтому он был счастлив получить назначение в Суматру в 1887 году. Находясь там, Дю­буа услышал о месте на острове Ява, где местное население обнаружило множество древних ископаемых костей, и на этом месте после длительно­го поиска он обнаружил череп, который был слишком низким и плоским, чтобы принадлежать современному человеку. С другой стороны, он имел особенности, доказывающие, что он не мог принадлежать обезьяне. Около черепа Дюбуа нашел кость от ноги, которая ясно указывала на вертикальное передвижение, и которую он (по ошибке) посчитал принадлежащей тому же самому существу. Объявляя о своей находке в 1894 году, Дюбуа предложил провокационное название «Pithecanthropus erectus», то есть «прямоходящий обезьяночеловек».

Вместо похвалы за это открытие Дюбуа подвергся осуждению. Сре­ди осуждавших были не только духовенство, но также и многие ученые (которые ожидали, что ранний предок человека скорее должен был иметь увеличенный мозг, связанный с обезьяноподобным телом, чем обезьяно­подобную голову, связанную с прямохождением). Он терпеливо показывал ископаемые кости на научных собраниях по всей Европе с полным и де­тальным описанием участка, где он раскопал их. Нападки тем не менее продолжались, Дюбуа впал в уныние и запер окаменелости в несгораемом шкафу, закрыв их от общественного обозрения в течение последующих 28 лет. В 1923 году, однако, он продемонстрировал образец черепа, свиде­тельствующий, что объем мозга был порядка 900 см³ — намного больше, чем у обезьяны, но меньше 1200-1600 см³ — объема, характерного для со­временного человека. После этого он снова стал демонстрировать кости на научных собраниях.

На сегодняшний день обнаружены ископаемые кости около 1000 гоминидов, занимающих промежуточное положение между обезьяной и че­ловеком. Самые древние останки были найдены в Африке. Многие из них были обнаружены Раймондом Дартом и Робертом Брумом, которые работа­ли в Южной Африке, и Луи и Мэри Лики и их сыном Ричардом, сделавших свои открытия в ущелье Олдуваи в Танзании и на озере Рудольфа в Ке­нии. Таблица 6.1 показывает некоторые из наиболее важных видов и их приблизительные даты.

Таблица 6.1. Виды гоминидов

Из биохимических свидетельств можно вывести, что самый современ­ный общий предок человекообразных обезьян и людей жил в Африке между 5 и 10 миллионами лет назад. Хотя сообщество палеоантропологов ни в коем случае не единодушно, имеется обоснованное общее согласие в том, что в то время как A. africanus является, вероятно, предком Н. habilis и чело­века, вид «robust» — A. aethiopicus, A. robustus и A. Boisei¹ — представляет ответвление, которое окончательно вымерло. «Pithecanthropus erectus», най­денный Дюбуа, теперь классифицируется как разновидность Homo erectus — «Sinanthropus pekinensis» («Пекинский человек»), обнаруженный в 1929 го­ду около Пекина (Китай).

¹ А. boisei первоначально был назван «Zinjanthropus boisei» Мэри и Луи Лики, которые обнаружили ископаемые остатки в ущелье Олдуваи. Чарльз Дюбуа помог финансировать экс­педицию Лики.

Около Лаетоли, в Танзании, были обнаружены следы, свидетельству­ющие о прямохождении, возраст которых 3.7 миллиона лет. Лаетолинские следы, как полагают, были сделаны A. Afarensis, который определенно был двуногим, но прямохождение, как считают, началось намного раньше. Име­ется даже косвенное свидетельство того, что двуногим, возможно, был уже A. ramidus.

Homo habilis был обнаружен Мэри и Луи Лики в ущелье Олду­ваи, среди слоев чрезвычайно многочисленных каменных орудий труда. Это название (означающее «человек умелый») Лики дал своему откры­тию, чтобы привлечь особое внимание к использованию им орудий тру­да. Мозг Н. habilis похож на человеческий больше, чем мозг A. africanus, и, в частности, на одном из образцов черепа можно заметить выпуклую область Броки, существенную для речи, поэтому представляется вероятным, что Н. habilis был способен по крайней мере к элементарной ре­чи.

Homo erectus был первым видом из гоминидов, покинувших Африку и его остатки найдены не только там, но также и в Европе и Азии. «Пе­кинский человек», принадлежавший к этому виду, вероятно, использовал огонь. Каменные орудия труда Н. erectus были более совершенными, чем орудия труда Н. habilis, и не существует никакой точно установленной гра­ницы между наиболее развитыми представителями Н. erectus и ранними ископаемыми древнего Н. sapiens.

Homo sapiens neanderthalensis жил рядом с Homo sapiens sapiens (со­временным человеком) на протяжении сотен тысяч лет, но в относительно недавнее время, всего 30000 лет назад, неандерталец исчез. Победил ли его современный человек в соревновании? Несет ли современный человек какие-либо гены неандертальца? До какой степени находился современный человек под влиянием неандертальских культурных достижений? Ответы на эти вопросы может дать только будущее исследование, в настоящий же момент это остается загадкой.

Виды гоминидов, показанные в таблице 6.1, отражают всеобщий про­гресс по различным характеристикам: росли размер тела и мозга. Они стали взрослеть более медленно, а жить дольше. Орудия труда и оружие стано­вились все сложнее. Между тем их зубы становились мельче, а скелеты — тоньше и менее тяжеловесными относительно размера. Каковы были эволю­ционные силы, вызвавшие эти изменения? Каким образом это увеличивало шансы на выживание?

Наши предки продвигались от лесной среды обитания до африканских саванн. Став охотниками-собирателями, они перешли с вегетарианской пи­щи к всеядности. Примат руки, развитой для хватания веток в лесах, нашел новое применение. Ветки и камни стали оружием и орудиями труда — необ­ходимыми для охотника, чье тело испытывало недостаток мощных когтей и клыков. Наградой за обретение навыков в создании орудий труда стало увеличение размера мозга. Появление речи способствовало успехам в охо­те, а также помогало в передаче от поколения к поколению культурных навыков, таких как производство орудий труда и оружия.

Судя по шкале времени в таблицах 6.1 и 6.2, мы можем заметить, что коэволюция языка, культуры и интеллекта происходила на протяже­нии нескольких миллионов лет. Поскольку культура гуминидов стала более сложной, эффективная передача навыков и знаний между поколениями тре­бовала все более и более сложного языка. Это, в свою очередь, требовало увеличения размера мозга и длительного взросления — особенностей, кото­рые встроены в геномы современного человека. Устойчивая структура семьи

и племенной социальной структуры также были необходимы для защиты беспомощных отпрысков нашего вида, поскольку они медленно достигали зрелости.

Современный человеческий младенец — почти совершенно беспомощ­ный. По сравнению с потомством пастбищных животных, которые способ­ны вставать и следовать за стадом сразу после рождения, развитие челове­ческого младенца — почти абсурдно медленно. Однако ничто не замедляет скорость, с которой молодой член нашего вида изучает языки. Между одним и четырьмя годами дети развивают удивительные лингвистические навыки, далеко превосходящие способности любого другого животного на земле. В изучении языков человеческими детьми имеется взаимодействие между генами и культурой: изучение языка определяется культурой, но предраспо­ложенность к изучению некоторой формы речи, кажется, является наслед­ственной характеристикой. Например, человеческие младенцы всех наций имеют склонность к «лепету» — произнесению случайных звуков. Звуки, которые они издают, — те же самые во всех частях света, и они могут включать множество звуков, которые не используются в языках, которым младенцы в конечном счете учатся.

В своей книге «Происхождение человека» (Джон Марри, Лондон, 1871) Чарльз Дарвин написал: «Человек имеет инстинктивную предрасположен­ность говорить, как мы видим в лепете маленьких детей, в то время как никакой ребенок не имеет инстинктивной предрасположенности печь хлеб, варить пиво или писать». Таким образом, Дарвин знал о генетическом ком­поненте изучения речи детьми².

²Интересно, что ген, который, по всей видимости, тесно связан с человеческой речью, был недавно установлен С. С. Л. Лай и др., опубликовавшем свои результаты в «Nature», 413, 2001. Авторы изучали три поколения семейства «КЕ», 15 членов которого поражены серьезным расстройством речи. У всех больных членов семьи ген с названием FOXP2 в хромосоме 7 является дефектным. У другого индивида, «CS», с поразительно похожим речевым дефектом, аномалия была связана с повреждением хромосомы, точно совпадающим с месторасположени­ем гена FOXP2. Еще более современное исследование гена FOXP2 было обнародовано онлайн в «Nature AOP» 14 августа 2002 года. Авторы (Вольфганг Энард, Молли Прзеворский, Сеси­лия С. Л. Лай, Виктор Виб, Такаши Китано, Энтони П. Монако и Сванте Пабо) исследовали ген FOXP2 и белок у шимпанзе, гориллы, орангутанга, резус-макаки и мыши, сравнив результаты с последовательностями человеческого FOXP2. Они обнаружили, что в линии, начинающейся от общего предка мыши и человека до точки, где человеческий геном отделился от генома шимпанзе, имеется множество нуклеотидных замен, но все они молчащие, то есть они вообще не оказывают никакого воздействия на белок FOXP2. Даже более многочисленные немолчащие мутации ДНК, которые, должно быть, происходили в течение этого периода, по всей видимо­сти, были отвергнуты естественным отбором из-за важности сохранения формы белка. Однако в человеческой линии после развилки человек — шимпанзе кое-что драматическое случилось: имеется только два базовых изменения, но оба затрагивают белок FOXP2! Это обстоятельство подсказало Энарду и др., что оба эти изменения в человеческом белке FOXP2 дали сильное эволюционное преимущество, и они предположили, что это преимущество, возможно, увеличило способность к разговорной речи.

Когда наши предки начали развивать сложный язык и культуру, это положило начало совершенно новой стадии в развитии жизни на земле. Во всех земных организмах информация передается от поколения к поколе­нию посредством генетического кода, и генетическая эволюция происхо­дит благодаря естественному отбору, изменяющему этот код. В культурной эволюции человечества информация к тому же передается между поколе­ниями посредством языка. Этот второй способ эволюции дал нашему виду огромные адаптивные преимущества. В то время как генетические изме­нения случайные и медленные, культурные изменения целеустремленные и быстрые. Например, когда наши предки вышли из Африки и распростра­нились по Европе и Азии, они не приспосабливались к более холодному климату, отращивая длинный мех, а вместо этого изобрели одежду. Та­блица 6.2 показывает некоторые важные палеолитические культуры вместе с соответствующими датами и характеристиками.

Ускорение человеческого культурного развития, по всей видимости, началось приблизительно 40000 лет назад. Первые предметы искусства датируются этим периодом, так же как и миграции, которые в конечном счете привели предка современного человека через Берингов пролив в За­падное полушарие. Перешеек, соединяющий Сибирь и Аляску, как пола­гают, возник приблизительно 70000 лет назад, и снова исчез примерно 10000 лет назад. Культурные и генетические исследования указывают на то, что в течение этого периода происходили миграции из Азии в Север­ную Америку. Шаманизм³, распространенный как в Азии, так и в Новом свете, а также и среди саамов (лопарей) северной Скандинавии, являет­ся примером культурных связей между охотничьими сообществами этих регионов.

³Шаман — это специальный член охотничьего общества, который, находясь в трансе, как считают, способен проходить между верхним миром, существующим миром и низшим миром, вылечивая болезни и обеспечивая успех охоты.

В пещерах Испании и южной Франции находятся остатки энергичных охотничьих культур, процветавшие от 30000 до 10000 лет назад. Люди этих верхних палеолитических культур жили охотой на зимних животных, в изобилии бродивших вдоль южного края льдов в течение вюрмского лед­никового периода: огромные стада северных оленей, лошадей и дикого ро­гатого скота, а также мамонтов и волосатых носорогов. Картины, найден­ные в Дордонском регионе Франции, например, объединяют декоративные и предметно-изобразительные элементы, выполненные в такой манере, ко­торой могли бы позавидовать современные художники. Иногда среди картин

Таблица 6.2: Палеолитические культуры

встречаются стилизованные символы, которые можно рассматривать в ка­честве первых шагов к письменности.

В этом периоде не только живопись, но также и создание орудий тру­да и оружия были высоко развитыми искусствами. Например, солютранская культура, процветавшая в Испании и южной Франции приблизительно 20000 лет назад, создавала прекрасно сделанные каменные наконечники для копья в форме лавровых листьев и листьев ивы. Привлекательность их изящных лезвий, должно быть, имела не только функциональное, но также и эстетическое назначение. Люди солютранской культуры имели прекрас­ные костяные иглы с ушками, костяные кулоны, бусы и браслеты, в том числе из слоновой кости, и длинные костяные иглы с зазубринами для во-лос. Они также имели красные, желтые и черные краски для живописной росписи своих тел.

Солютранская культура продолжалась в течение 4000 лет. Она закончи­лась приблизительно 17 000 лет до н. э., когда на смену ей пришла мадленская культура. Были ли солютранские люди завоеваны другой миграционной группой охотников или они непосредственно развили мадленскую культуру, мы не знаем.

Начиная приблизительно с 10000 лет до н.э. образ жизни охотников стал вытесняться большой культурной революцией — освоением земле­делия. Земля вступила в период необычной климатической стабильности, и это сделало возможным земледелие. С этого времени датируются первые сельскохозяйственные поселения, так же как самые ранние образцы гли­няной посуды. Произошла доместикация собак, северных оленей и позже овец и коз.

Метод радиоуглеродного датирования показал, что к 8500 году до н. э. люди, жившие в пещерах Шанидар в предгорьях Загросской системы в Иране, держали домашних овец. К 7000 году до н. э. сообщество земле­дельческих поселений в Ярмо в Ираке держало домашних коз, выращивало ячмень и два различных вида пшеницы.

Начиная приблизительно с 8000 года до н. э. в восточной Азии начи­нается возделывание риса. Возможно, открытие земледелия в этом регионе произошло независимо, так же как и появление земледелия в Западном по­лушарии, ставшее возможным благодаря необычно устойчивому климату Земли в течение этого периода.

В Иерихоне, в Мертвой морской долине, раскопки обнаружили доглиняное неолитическое поселение, окруженное внушительной каменной сте­ной, шириной шесть футов и высотой двенадцать футов. Радиоуглеродное датирование показало, что защитные стены города была построены около 7000 лет до н. э. Вероятно, они представляют собой попытки оседлых земле­дельческих общин защитить себя от грабительских набегов менее развитых кочевых племен.

Начавшись в западной Азии, неолитическая аграрная революция пе­ремещалась на запад в Европу и в восточном направлении в регионы, где теперь расположены Иран и Индия. К 4300 году до н. э. аграрная революция распространилась на юго-запад к долине Нила, где раскопки на берегу озера Файум показали остатки зерновых корзин и силосных хранилищ. Нил нес аграрные и животноводческие методы медленно на юг, и везде, куда они достигали, они вытесняли культуры, связанные с охотой и собирательством. К 3200 г. до н. э. аграрная революция достигла Гиракс Хилла в Кении. В этой точке продвижение сельского хозяйства на юг было остановлено болотами у истоков Нила. Тем временем Средиземное море и Дунай несли революцию на запад в Европу. Между 4500 и 2000 годами до и. э. она распространялась через Европу до Британских островов и Скандинавии.

Поиск по сайту: