Высокая цена быть очень умным

Интеллект, который характеризует наш вид, позволяет нам совершать невероятные подвиги, невиданные ранее в мире. животное: строительство цивилизаций, использование языка, создание очень широких социальных сетей, осознание и даже способность (почти) читать мысли.

Однако есть основания полагать, что факт обладания привилегированным мозгом дорого нам обошелся.

Цена большого мозга

С точки зрения биологии интеллект имеет свою цену. И это также цена, которая в определенных ситуациях может быть очень высокой. Использование технологий и использование знаний, переданных прошлыми поколениями, может заставить нас забыть об этом, и все же, поскольку Дарвин включил нас в эволюционном древе и по мере того, как наука распутывает взаимосвязь между мозгом и нашим поведением, граница, отделяющая нас от других животных, исчезла. рушится. Сквозь его обломки проглядывает новая проблема.

Homo sapiens, как формы жизни, подверженные естественному отбору, обладают некоторыми характеристиками, которые могут быть полезными, бесполезными или вредными в зависимости от контекста.

Разве интеллект, наша основная черта как человека, не является еще одной характеристикой? Возможно ли, что язык, память, способность планировать... Являются ли они просто стратегиями, которые выработались в нашем организме в результате естественного отбора?

Ответ на оба вопроса «да». Высокий интеллект основан на радикальных анатомических изменениях; наши познавательные способности не являются даром, дарованным духами, а объясняются, по крайней мере частично, радикальными изменениями на нейроанатомическом уровне по сравнению с нашими предками.

Эта идея, которую было так трудно признать во времена Дарвина, подразумевает, что даже использование нашего мозга, набор органов, кажущийся нам столь явно выгодным во всех отношениях, может оказаться обузой в некоторых случаи.

Конечно, можно долго и упорно спорить о том, принесли ли доступные нам когнитивные достижения больше удачи или больше боли. Но, переходя к простому и непосредственному, главный недостаток такого мозга, как наш, с биологической точки зрения, его высокое энергопотребление.

энергозатраты в головном мозге

За последние несколько миллионов лет эволюционная линия от вымирания нашего последнего общего предка с шимпанзе до Внешний вид нашего вида был охарактеризован, среди прочего, тем, что мы наблюдали, как мозг наших предков с каждым разом становился больше. дальше. С появлением рода Homo, немногим более 2 миллионов лет назад, этот размер мозга по отношению к тело резко поднялось, и с тех пор этот набор органов с течением времени становился все больше. тысячелетия.

В результате в нашей голове количество оставшихся нейронов, глии и мозговых структур сильно увеличилось. «освобождены» от необходимости посвящать себя таким рутинным задачам, как контроль мышц или поддержание постоянного жизненно важный. Это означало, что они могли посвятить себя обработке информации, уже обработанной другими группами нейронов. «слои» достаточной сложности, чтобы позволить появление абстрактных идей, использование языка, создание долгосрочных стратегий и, наконец, все, что мы связываем с интеллектуальными достоинствами нашего вида.

Однако биологическая эволюция это не то, что само по себе оплачивает эти физические изменения в нашей нервной системе. Существование разумного поведения, зависящее от материальной базы, предлагаемой этим клубком нейроны, которые находятся внутри наших голов, ему нужна эта часть нашего тела, чтобы быть здоровой и здоровой поддерживается.

Для поддержания функционального мозга нужны ресурсы, то есть энергия... и получается, что мозг энергетически очень затратный орган: Хотя на его долю приходится около 2% от общей массы тела, он потребляет более или менее 20% энергии. используется в нерабочем состоянии. У других современных человекообразных обезьян размер мозга по сравнению с остальным телом ниже и, конечно же, его потребление: в среднем около 8% энергии во время отдыхать. Энергетический фактор является одним из основных недостатков, связанных с расширением мозга, необходимым для достижения интеллекта, подобного нашему.

Кто заплатил за расширение мозга?

Энергия, необходимая для развития и поддержания этих новых мозгов, должна была откуда-то поступать. Трудно понять, какие изменения в нашем теле послужили платой за это расширение мозга.

До недавнего времени одним из объяснений того, из чего состоял этот компенсационный процесс, было объяснение Лесли Айелло и Питера Уилера.

Гипотеза о дорогой ткани

В соответствии с гипотеза «дорогой ткани» Айелло и Уилерабольшая потребность в энергии, производимая большим мозгом, должна была компенсироваться также укорочение желудочно-кишечного тракта, другой части нашего тела, которая также очень дорогая энергично. И мозг, и кишечник в течение эволюционного периода конкурировали за нехватку ресурсов, поэтому одному приходилось расти за счет другого.

Чтобы поддерживать более сложные мозговые механизмы, наши двуногие предки не могли полагаться на те немногие вегетарианские кусочки, которые можно было найти в саванне; скорее им нужна была диета, включающая значительное количество мяса, пищи с очень высоким содержанием белка. Однажды, перестать полагаться на растения во время еды, что позволило пищеварительной системе сократиться, с последующей экономией энергии. Кроме того, вполне возможно, что привычка регулярно охотиться была как причиной, так и следствием улучшения общего интеллекта и управления соответствующим ему потреблением энергии.

Короче говоря, согласно этой гипотезе, появление в природе мозга, подобного нашему, было бы пример явного компромисса: выигрыш одного качества влечет за собой потерю как минимум другого качество. Естественный отбор не впечатлен внешним видом мозга, подобного нашему. Его реакция больше похожа на: «Значит, ты решил разыграть карту интеллекта… что ж, посмотрим, как дальше пойдет».

Однако со временем гипотеза Айелло и Уилера потеряла свою популярность, поскольку данные, на которых он основывался, были недостоверны. В настоящее время считается, что существует мало доказательств того, что увеличение мозга окупилось столь же очевидным компромиссом, как уменьшению размера некоторых органов и тому, что большая часть потери доступной энергии компенсировалась развитием двуногость. Однако само по себе это изменение не должно было полностью компенсировать жертву, связанную с расходом ресурсов на содержание дорогого мозга.

По мнению некоторых исследователей, часть разрезов, сделанных для этого, фиксируется в уменьшение силы наших предков и нас самих.

самый слабый примат

Хотя взрослый шимпанзе редко превышает 170 см в высоту и 80 кг, хорошо известно, что ни один представитель нашего вида не смог бы победить в рукопашной схватке с этими животными. Самая маленькая из этих обезьян могла бы схватить среднего Homo sapiens за лодыжку и вытереть ею пол.

Об этом факте говорится, например, в документальном фильме Проект Ним, в котором рассказывается история группы людей, которые пытались вырастить шимпанзе, как если бы это был человеческий ребенок; Трудности в обучении обезьяны усугублялись опасностью их вспышек гнева, которые с пугающей легкостью могли закончиться серьезными травмами.

Этот факт не случаен и не имеет ничего общего с тем упрощенным видением природы, согласно которому дикие звери характеризуются своей силой. Вполне возможно, что это унизительное различие в силе каждого вида происходит из-за развития, которое наш мозг претерпел на протяжении всей своей биологической эволюции.

Кроме того, кажется, что наш мозг должен был разработать новые способы управления энергией. В исследовании, результаты которого были опубликованы пару лет назад в ПЛОС ОДИНбыло обнаружено, что метаболиты, используемые в различных областях нашего мозга (то есть молекулы, используемые нашим телом для вмешательства в извлекающие энергию из других веществ) эволюционировали гораздо быстрее, чем у других видов приматы. С другой стороны, в том же исследовании было замечено, что при устранении фактора различия в размерах между видами, наш в два раза слабее, чем у других не вымерших обезьян, которые они учили.

Повышенное потребление мозговой энергии

Поскольку у нас нет такой же прочности тела, как у остальных крупных организмов, это большее потребление на уровне голова должна быть постоянно уравновешена умными способами поиска энергетических ресурсов, используя все тело.

По этой причине мы оказываемся в эволюционном тупике: мы не можем перестать искать новые способы противостоять меняющимся вызовам окружающей среды, если не хотим погибнуть. Как это ни парадоксально, мы зависим от способности планировать и воображать, обеспечиваемой тем самым органом, который лишил нас силы.

• Вам может быть интересно: "теории человеческого интеллекта"

Библиографические ссылки:

• Алло, Л. К., Уилер, П. (1995). Гипотеза дорогой ткани: мозг и пищеварительная система в эволюции человека и приматов. Текущая антропология, 36, с. 199 - 221.

• Арсуага, Дж. Л. и Мартинес, И. (1998). Избранные виды: долгий путь эволюции человека. Мадрид: Planet Editions.

• Бозек К., Вэй Ю., Ян З., Лю Х., Сюн Дж., Сугимото М. и другие. (2014). Исключительное эволюционное расхождение метаболомов мышц и мозга человека соответствует когнитивной и физической уникальности человека. Плос Биология, 12(5), e1001871.