Эволюция человека. Книга 1. Обезьяны, кости и гены - Марков Александр Владимирович (биолог) - Страница 25

—————

Мозг, мясо и огонь

Что ни говори, а главным нашим отличием от ближайших родственников — шимпанзе или, скажем, австралопитеков — является огромный мозг. При всех очевидных преимуществах этого эволюционного приобретения оно имеет и оборотную сторону: мозг потребляет уйму калорий, которые надо где-то добывать. На содержание мозга уходит 60 % всей энергии, используемой новорожденным младенцем. У взрослых расходы снижаются до 20–25 %, но и это непомерно много по сравнению с другими человекообразными обезьянами (8 %). При этом, однако, люди в целом потребляют не больше калорий, чем обезьяны того же размера. За счет чего достигается экономия? В случае с современным человеком ответ хорошо известен: мы питаемся пищей, которая гораздо легче усваивается, — это позволяет снизить энергетические затраты на пережевывание и переваривание. А как обстояло дело у наших предков?

Антропологи давно предполагали, что наблюдаемое в эволюции гоминид поэтапное увеличение мозга должно было сопровождаться соответствующими изменениями рациона.

У австралопитеков, как мы знаем, мозг был не больше, чем у шимпанзе (примерно 400–450 см3). Чуть более 2 млн лет назад он начал увеличиваться у ранних Homo (до 500–800 см3), а затем снова подрос (до 800–1000 см3) у ранних эректусов (они же эргастеры) около 1,8 млн лет назад. Последний этап быстрого увеличения мозга (до 1300–1500 см3) приходится на время между 500 и 200 тыс. лет назад, то есть на период становления двух наиболее продвинутых видов, венчающих эволюционное дерево гоминид: Homo sapiens и Homo neanderthalensis.

Увеличение мозга у ранних эректусов традиционно связывают с ростом потребления мясной пищи. Действительно, есть прямые археологические свидетельства того, что мясо играло заметную роль в рационе эректусов. Например, в Кении найдены кости взрослой женщины-эректуса (экземпляр KNM-ER 1808) с патологическими разрастаниями костной ткани, характерными для гипервитаминоза А. Этот гипервитаминоз развивается при употреблении в пищу слишком большого количества животных жиров (Добровольская, 2005). Особенно легко его заработать, систематически поедая печень хищных зверей. Были ли эректусы умелыми охотниками или только собирали падаль — этот вопрос активно дискутируется, но факт остается фактом: они действительно притаскивали на свои стоянки туши животных или их части и скребли кости каменными орудиями.

Но только ли в мясной пище тут дело? В 1999 году Ричард Рэнгем с коллегами выдвинули гипотезу о том, что ранние эректусы, появившиеся около 1,9 млн лет назад, уже умели готовить пищу на огне, что позволило резко снизить затраты организма на ее усвоение (Wrangham et al., 1999). Из этого предположения можно вывести множество занимательных следствий: разделение труда между полами (мужчина на охоте, женщина на кухне); рост статуса женщины-кормилицы в обществе, что можно увязать с предполагаемым уменьшением полового диморфизма у эректусов по сравнению с хабилисами; формирование ассоциативной связи между едой и сексом (Добровольская, 2005).

Гипотеза Рэнгема основывалась на косвенных данных. Например, на том, что у ранних эректусов увеличился не только мозг, но и общий размер тела. Кроме того, у них уменьшились зубы. Это означает, что им теперь приходилось меньше работать челюстями. Для сравнения, шимпанзе тратят на жевание в среднем пять часов в сутки, а современные охотники-собиратели, готовящие пищу на огне, — только один час.

В последующие годы Рэнгем и его коллеги провели ряд любопытных экспериментов для подтверждения этой идеи. Они кормили разных животных (например, мышей и бирманских питонов) сырым и вареным мясом. Питоны на переваривание вареного мяса тратили на 12,7 % меньше энергии, а если мясо еще и пропустить через мясорубку, экономия достигала 23,4 %. Энергетический выигрыш такого масштаба вполне ощутимо сказывается на конкурентоспособности животных и должен поддерживаться отбором. Группы древних людей, научившиеся готовить пищу, должны были размножаться быстрее, чем их отсталые сородичи-сыроядцы.

Мыши, питавшиеся вареным мясом, за пять недель набрали на 29 % больше веса, чем такие же мыши, которых кормили сырым мясом (при одинаковой калорийности рациона). Это означает, что смена рациона у древних людей могла практически мгновенно — даже без всякой эволюции — сказаться на их размерах.

Гипотеза представляется вполне логичной, но есть одна проблема: прямых свидетельств использования огня ранними эректусами пока не обнаружено. На сегодняшний день самое древнее абсолютно бесспорное кострище (с обгорелыми камнями, семенами и деревяшками) обнаружено в Палестине и имеет возраст 790 тыс. лет (см. главу «От эректусов к сапиенсам»). Правда, известно около десятка более ранних свидетельств использования огня. Например, в двух местах в Восточной Африке — в Кении (Кооби-фора) и Танзании (Олдувайское ущелье) — найдены обгорелые кремневые орудия и куски обожженной глины возрастом 1,5 млн лет, и в обоих случаях поблизости обнаружены кости Homo erectus. В Северной Кении (Чесованжа) известны следы употребления огня возрастом 1,37–1,46 млн лет. Здесь, похоже, был и очаг, обложенный камнями (Isaac, 1982). Аналогичные находки примерно того же возраста сделаны и в Южной Африке. К сожалению, во всех этих случаях исследователям не удалось окончательно доказать, что огонь, оставивший свои метки на камнях и костях, находился под контролем человека. Некоторые эксперты допускают, что это все-таки могут быть следы естественных пожаров.

Отношение коллег-антропологов к гипотезе Рэнгема неоднозначно. Некоторые специалисты полагают, что сама по себе идея хороша, но вот с датировкой автор ошибся. Более вероятно, что люди начали готовить пищу на огне значительно позже, примерно 200–300 тыс. лет назад. Для этого времени уже есть прямые археологические свидетельства кулинарной активности наших предков. В этом случае «кулинарная революция» помогает объяснить не второй, а третий период быстрого роста мозга и уменьшения зубов — тот, который был связан со становлением сапиенсов и неандертальцев. Что же касается второго периода, связанного с появлением эректусов, то для его объяснения, вероятно, вполне достаточно увеличения доли мяса в рационе — пусть и сырого (или, может быть, слегка протухшего — этот метод «кулинарной обработки» мяса до сих пор практикуется народами Севера и, скажем, бурыми медведями).

Последовательный переход ко все более легко усваиваемой пище не только снизил энергетические затраты на жевание и пищеварение, но и создал предпосылки для уменьшения объема пищеварительной системы, что тоже дало немалую экономию. У приматов обнаружена обратная корреляция между размерами мозга и пищеварительной системы. Обезьяны поумнее, как выяснилось, едят больше высококалорийной пищи (насекомые, птичьи яйца и т. п.), и пищеварительная система у них меньше. Виды с небольшим мозгом налегают в основном на легкодоступную, но малопитательную пищу (листья, плоды), и пищеварительный тракту них длиннее. Сначала предполагали, что это всеобщая закономерность, но потом оказалось, что у многих других животных данная корреляция не прослеживается.

В ходе дальнейших исследований было показано, что обратная корреляция между размером мозга и длиной пищеварительного тракта выявляется только у животных с замедленным развитием, иначе говоря, с долгим детством. Долгое детство, по-видимому, является важным условием формирования крупного мозга.

Что касается наших предков, то у ранних эректусов, по мнению антропологов, как раз и произошло значительное замедление роста и созревания, сопровождавшееся увеличением продолжительности жизни. Это, в свою очередь, косвенно свидетельствует о существенных изменениях образа жизни и взаимоотношений с окружающей средой, поскольку замедленное развитие и долгое детство могут позволить себе только существа, имеющие очень хорошие шансы на выживание (низкую смертность) во взрослом состоянии (Gibbons, 2007).

—————