Долгое время антропологи полагали, поскольку рост как общего размера, так и пропорционального объема человеческого мозга – результат преимущественно естественного, дарвиновского отбора. Предполагается, что на развитие головного мозга оказывали воздействие изменения в окружающей среде обитания, особенности рациона питания, когнитивные навыки, усложнение общественных связей и прогресс технологий. Увеличенный размер мозга стал адаптацией к необходимости выживания в изменчивых условиях, организации совместных действий и передачи информации.

Считается, что этот фактор сложилсяпроисходил на протяжении примерно двух миллионов лет. В результате этого периода объем черепа увеличился у наших предков во много раз – приблизительно от 400 до 500 кубических сантиметров у вероятных прародителей, относящихся к роду Homo — австралопитеков (Australopithecus) — до 1300-1500 кубических сантиметров у поздних представителей Homo— неандертальцев и людей современного типа (Homo sapiens). Одновременно происходили изменения в структуре лица, характеризующиеся уменьшением его массивности: снижались размеры челюстей и зубов, а также надбровных дуг.

Предположение о росте мозга и модификации черт лица под воздействием дарвиновского отбора представлялось вполне разумным. Однако антропологиня Катерина Харвати ( Katerina Harvati) из Тюбингенского университета в Германии и Марк Хаббе ( Mark Hubbe) из Университета Теннесси в США поставили ее под сомнение.

Харвати и Хаббе изучили 87 экземпляров представителей рода » Homo: 24 принадлежали людям современного типа, а остальные – неандертальцам, питекантропам ( Homo erectus), хабилисам (Homo habilis) и другим древним видам. С помощью трехмерного геометрического анализа формы сравнивали строение лицевой части черепа и самой коробки черепа, дополнительно определяя объем мозговой полости у различных Homo.

Специалисты не ограничились лишь определением размеров костных структур в разные этапы развития человека; их целью было выявление закономерностей: как именно изменялся внешний вид наших предков с течением времени. Таким образом, Харвати и Хаббе стремились установить, какая из эволюционных гипотез наилучшим образом отражает наблюдаемые трансформации черепа и лица у Homo?

Для этого исследователи использовали шесть различных математических моделей развития живых организмов. Одна из них предполагала постоянное действие естественного отбора в сторону увеличения объема мозга и уменьшения размеров лицевой части – распространенный сценарий, согласно которому эволюция постепенно закрепляла характеристики, обеспечивающие преимущество.

Другая предполагала нейтральную эволюцию, характеризуясь отсутствием предсказуемости и возможностью постепенного накопления под влиянием непредсказуемых эволюционных сдвигов. Другие гипотезы рассматривали различные формы стабилизирующего отбора, обеспечивающего сохранение определенных черт в пределах ограниченных значений, а также стазис – продолжительную стабильность анатомических признаков.

В результате проведенного анализа исследователи сделали заключение о том, что увеличение объема головного мозга наблюдалось у особей, принадлежащих к роду HomoТо, что на самом деле происходило, указывало на то, что дарвиновский механизм отбора либо не оказывал существенного влияния на этот процесс, либо его воздействие было минимальным. Наиболее вероятным объяснением представляется модель нейтральной эволюции. Другими словами, антропологи полагают, что увеличение объема мозга – это скорее случайный результат развития, чем закономерное стремление к какой-либо конкретной цели.

Нейтральная теория эволюции не отрицает того факта, что увеличенный мозг мог приносить определенные выгоды. Она лишь предполагает, что рост размеров мозга не был обязательно вызван постоянным «соревнованием за превосходство», где каждое увеличение объема повышало вероятность успешного выживания и закреплялось благодаря естественному отбору. Полученные результаты свидетельствуют о том, что важную роль могли играть факторы случайности.

В данных также были выявлены признаки стабилизации, когда определенные анатомические характеристики сохранялись в относительно узком диапазоне значений на протяжении длительного периода времени. Иными словами, размеры мозгового отдела черепа могли долгое время оставаться неизменными, а значительные колебания происходили лишь тогда, когда действовавшие ограничения временно ослабевали. Причины этих изменений пока остаются неясными.

Аналогичная ситуация наблюдалась и при изучении строения лицевой части черепа. HomoИзменение данного признака не было вызвано непрерывным совершенствованием посредством эволюции для решения возникающих проблем. Вероятнее, оно поддерживало относительно стабильную структуру на протяжении длительного времени, а изменения проявлялись лишь в ответ на новые обстоятельства. К примеру, такими факторами могли быть специфические черты развития живого существа.

Несмотря на интересные результаты исследования, к заключениям Харвати и Хаббе следует подходить с определенной долей скептицизма.

Существенным затруднением в изучении послужили данные о окаменелостях. Специалисты рассматривали лишь 87 черепов, что представляло собой довольно небольшое количество образцов. Ввиду необходимости реконструировать многие тысячелетия эволюции на основе скудного количества найденных останков, некоторые стремительные изменения могли пройти незамеченными.

Важно подчеркнуть: если модель нейтральной эволюции демонстрирует лучшее соответствие с полученными результатами, это не исключает влияния естественного отбора. Исследователи указали на невозможность полного отвержения адаптивных механизмов, особенно в случаях кратковременного воздействия или изменения условий окружающей среды; например, после резкого изменения обстановки мог действовать интенсивный отбор, за которым следовал период устойчивости.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

<!—

.shesht-social-sharing-block {
margin-top: -40px;
}

—>