Человеческий мозг. От аксона до нейрона. - Азимов Айзек

Некоторые млекопитающие, однако, избежали этой участи. Размеры их тела увеличивались, но одновременно увеличивалась и масса головного мозга при большем росте площади новой коры. Однако увеличение площади коры означало, что мозг должен был вырасти за пределы черепа, так как его емкость ограниченна. Поэтому при увеличении массы тела недавно появившихся млекопитающих произошло параллельное сморщивание поверхности головного мозга. Вместо гладкой поверхности полушарий мозга, характерной для всех других животных, и даже среди примитивных мелких млекопитающих, поверхность головного мозга больших и более высокоразвитых млекопитающих напоминает поверхность очищенного грецкого ореха. Кора больших полушарий свернулась в извилины. Серое вещество расположено на внешних и внутренних поверхностях извилин, что позволяет увеличить его площадь и массу.

Что касается самой массы, то наибольших значений она достигла у очень крупных млекопитающих — слонов и китов. У этих животных самый большой головной мозг. Более того, па поверхности его есть извилины, и самое большое число извилин имеют мозги самых крупных китов. Не удивительно поэтому, что киты и слоны являются одними из самых умных животных на Земле. Но все же не они самые умные, и причина тому — слишком большие размеры тела. Большая часть их головного мозга — слишком большая — является рабой огромной массы мышц, которые требуют сложного координированного управления. Остается слишком мало нервных клеток на таинственную функцию разума и абстрактного мышления.

Для того чтобы поискать рекордсменов по разуму, нам придется найти группу животных, у которых развился крупный головной мозг без чрезмерного увеличения массы тела, которая нейтрализует мощное развитие мозга. Другими словами, мы хотим найти животных с наибольшим значением отношения — масса головного мозга/масса тела.

ПРИМАТЫ

Для того чтобы найти подходящее соотношение массы тела и массы головного мозга, мы должны обратиться к одному из отрядов млекопитающих. Этот отряд называется приматы. Термин образован от латинского слова «первый». В таком наименовании проявилось самомнение человека, ибо к этому отряду относимся и мы с вами.

Около 70 миллионов лет назад приматы отделились от отряда насекомоядных. Живущие ныне на Земле насекомоядные — это мелкие животные, такие, как землеройки, кроты и ежи. По-видимому, ранние приматы мало отличались от насекомоядных. Действительно, в Юго-Восточной Азии обитают представители приматов, которые называются тупайи. Эти животные своими повадками похожи на землероек, хотя они несколько крупнее. (Землеройки — самые мелкие на Земле млекопитающие.) Тупайи же настолько крупны, что напоминают людям маленьких белок, поэтому иногда местные жители называют их беличьими землеройками. Эти животные относятся к семейству тупайевых. Их мозг устроен более совершенно, чем мозг насекомоядных, а в анатомическом строении есть некоторые черты, по которым зоологи больше склонны относить их к «ранним» приматам, нежели к «поздним» насекомоядным.

Важной разницей между землеройками и тупайями является то, что тупайи, в отличие от землероек, обитают на деревьях. Ранние приматы вели древесный образ жизни, то есть жили на деревьях. То же самое продолжают делать они и сейчас, за исключением самых крупных видов. Обитание на деревьях прибавляет к недостаткам существования на суше дополнительные опасности. Суша, по крайней мере, тверда и надежна, а ветви деревьев тесны и колеблются от веса животного, как, впрочем, и от малейшего дуновения ветра. Опасности силы тяжести удваиваются. Один неверный шаг и организм падает не с высоты своих лап, а с гораздо большей.

Чтобы приноровиться к такой жизни, млекопитающим пришлось развить у себя некоторые дополнительные приспособления.

Преимущество можно извлечь из малых размеров, ловкости и легкости. Например, для белки подходят и тонкие ветви, опасность падения с которых сведена до минимума. (Чем меньше животное, тем меньше ушибается оно при падении.) Некоторые виды, например летяги, обзавелись складками кожи перепонками, которые позволили превратить падение в полет, то есть в способ передвижения. Другим возможным выходом является повышенная осторожность. Животное пробует на ощупь каждую ветку, прежде чем ступить на нее или повиснуть на ней. Именно такой стиль поведения усвоили ленивцы. Эти звери достигли значительных размеров, но взамен превратились в медлительных «черепах».

Ранние приматы избрали путь белок. К таким приматам относятся лемуры. (Название произведено от латинского слова «привидение». Животные были названы так из-за умения бесшумно пробираться по кронам деревьев по ночам. Лемуры ведут ночной образ жизни.) Вместе с тупайями лемуров относят к подотряду предобезьян.

Весь этот подотряд все еще несет на себе отпечаток происхождения от насекомоядных. У представителей его вытянутая вперед морда, по бокам которой расположены глаза, смотрящие в разные стороны. Мозг у лемуров и тупайев гладкий, а из всех его отделов больше всего развит обонятельный. Тем не менее, постепенно, шаг за шагом, происходят решающие изменения. Приматы медленно осваивают трудности жизни на деревьях. Они не стали уклоняться от вызова. Они начали не просто скользить по ветвям. У этих животных развилась хватательная лапа, впоследствии рука, с помощью которой можно было теперь крепко ухватиться за любой сук.

Они не стали бороться с опасностью падения, обзаведясь летательной перепонкой. (Есть животное, которое называется летающим лемуром. Этот зверь обзавелся перепонкой, но он относится к отряду насекомоядных, а не приматов.) У приматов усовершенствовалась координация между зрением и мышечными движениями. Для оценки местоположения качающейся ветки нет более важного чувства, чем зрение, и даже у тупайев самой развитой частью мозга становится зрительный отдел, который увеличивается за счет отдела обонятельного. Эта же тенденция прослеживается и у лемуров.

Самым специализированным видом в семействе лемуров является долгопят, названный так потому, что обладает удлиненными костями стопы и большой пяточной костью. Важность зрения, превосходящего по своей значимости слух, находит новое выражение. У этих животных глаза расположены на передней поверхности лицевого черепа, а не по бокам, как у других млекопитающих. Долгопят может направить на предмет оба глаза, что детает зрение стереоскопическим, а значит, животное воспринимает мир в трех измерениях и может с большой эффективностью оценить расстояние до качающейся ветки. (Огромные на крошечном лице глаза оказывают неизгладимое впечатление на людей, которые случайно по ночам сталкиваются с ним в лесу. За громадные глаза долгопят получил прозвище «призрак».) Как только животное получает возможность захватывать пищу рукой и подносить ее к пасти, отпадает необходимость в удлиненной морде. У долгопята ее и нет, вместо этого у него плоское, как у человека, лицо. Исчезновение удлиненной морды и перемещение глаз вперед «отодвигает» на задний план обоняние, поскольку оно не столь важно для выживания долгопята.

Все остальные представители этого подотряда относятся к антропоидам, то есть к человекообразным. Этих животных разделяют на три группы — низших обезьян, высших обезьян и человека. У представителей всех трех групп черты долгопята получили дальнейшее развитие. Все они обладают стереоскопическим зрением, у всех деятельность рук в большой степени обусловлена зрением. У всех функция обоняния отодвинута на задний план.

Из всех чувств зрение доставляет мозгу информацию с самой высокой скоростью и в наиболее сложной форме. Использование руки предусматривает совершение множества сложных и топких движений — хватание, ощупывание, тяга. Для этого требуется тончайшая координация движений. В иных ситуациях движения могут быть еще более сложными. Для того чтобы связь глаз и рук животного действовала с должной эффективностью, необходимо, чтобы увеличилась масса головного мозга. Если бы у приматов не произошло такого увеличения, они бы так и остались мелкими, неприметными и не достигшими особого успеха животными, глаза и руки которых не нашли бы себе достойного применения. По увеличение массы головного мозга у приматов произошло. Ми одно другое животное размером с мартышку не имеет такого тяжелого головного мозга.