Кости, гены и культура
Александр Владимирович Марков
Елена Наймарк
Эволюция человека #3
В третьем томе знаменитой “Эволюции человека” рассказывается о новых открытиях, сделанных археологами, палеоантропологами, этологами и генетиками за последние десять лет, а также о новых теориях, благодаря которым наше понимание собственного происхождения становится полнее и глубже. В свете новых данных на некоторые прежние выводы можно взглянуть под другим углом, а порой и предложить новые интерпретации. Так, для объяснения удивительно быстрого увеличения объема мозга в эволюции рода Homo была предложена новая многообещающая идея – теория “культурного драйва”, или сопряженной эволюции мозга, социального обучения и культуры.
В формате PDF A4 сохранён издательский дизайн.
Александр Марков, Елена Наймарк
Эволюция человека. Книга III. Кости, гены и культура
Издание осуществлено при поддержке “Книжных проектов Дмитрия Зимина”
Рекомендовано к опубликованию решением Ученого и Учебно-методического советов биологического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова
Рецензенты: кандидат биологических наук, доктор исторических наук Мария Медникова, кандидат биологических наук Елена Северцова
© А. Марков, 2022
© Е. Наймарк, 2022
© Е. Мартыненко, иллюстрации, 2022
© Е. Серова, иллюстрации, 2022
© А. Бондаренко, художественное оформление, макет, 2022
© ООО “Издательство АСТ”, 2022
Издательство CORPUS
Эта книга издана в рамках программы “Книжные проекты Дмитрия Зимина” и продолжает серию “Библиотека фонда «Династия»”. Дмитрий Борисович Зимин – основатель компании “Вымпелком” (Beeline), фонда некоммерческих программ “Династия” и фонда “Московское время”.
Программа “Книжные проекты Дмитрия Зимина” объединяет три проекта, хорошо знакомых читательской аудитории: издание научно-популярных книг “Библиотека фонда «Династия»”, издательское направление фонда “Московское время” и премию в области русскоязычной научно-популярной литературы “Просветитель”.
Подробную информацию о “Книжных проектах Дмитрия Зимина” вы найдете на сайте ziminbookprojects.ru
Предисловие к книге третьей
В 2011 году был опубликован наш двухтомник “Эволюция человека”. В нем мы попытались обобщить главное, что на тот момент могли сказать о происхождении и эволюции человека такие научные дисциплины, как палеоантропология, этология, эволюционная психология, нейробиология, психогенетика, сравнительная геномика и только-только начавшая всерьез развиваться палеогенетика. Данные всех этих наук мы старались осмыслить с позиций современных представлений о механизмах биологической эволюции, рассказывая попутно о важнейших идеях и моделях, разработанных эволюционистами-теоретиками и приложимых к тем или иным аспектам антропогенеза: от теорий полового и родственного отборов до эффекта Болдуина и гипотезы сопряженной эволюции парохиального альтруизма и войн.
С тех пор наука не стояла на месте. Открытия, прямо или косвенно связанные с происхождением и эволюцией человека, в последние 10 лет продолжали сыпаться как из рога изобилия. Вдруг обнаружились многие недостающие кусочки мозаики и встали на свои места. В результате некоторые важные вопросы, еще недавно казавшиеся очень далекими от разрешения (а то и вовсе неразрешимыми), начали проясняться.
Наконец настал момент, когда мы почувствовали, что к двум томам “Эволюции человека” пора дописывать третий. Правда, за это время появилось много новых книг по эволюции человека. Среди них есть очень достойные и важные (выделим особо книги “Неандерталец” Сванте Пэабо, “Кто мы и как сюда попали” Дэвида Райха и “Остались одни” Криса Стрингера). Однако интерес читателей к нашему двухтомнику сохраняется, о чем свидетельствуют периодические допечатки тиража. А раз так, имеет смысл обновить книгу в соответствии с новыми данными. Набралось же этих данных не на “издание второе, исправленное и дополненное”, а как раз на третью книгу. В ней мы расскажем и о новых открытиях археологов, палеоантропологов, этологов и генетиков, и о новых теориях, благодаря которым наше понимание собственного происхождения становится полнее и глубже. Второе, исправленное издание уместно, когда первое сильно устаревает, а его выводы нуждаются в пересмотре. Но у нас не тот случай: большинство фактов и идей, изложенных в первых двух книгах, сохранили актуальность. Просто к ним добавилось много нового, и в свете этих добавлений на некоторые прежние выводы можно взглянуть под другим углом, а порой и предложить новые интерпретации.
Например, в первых двух книгах, пытаясь объяснить удивительно быстрое увеличение объема мозга в эволюции рода Homo, мы делали акцент в основном на теориях макиавеллиевского интеллекта и полового отбора. Это отличные теории, ничуть не потерявшие с тех пор своей привлекательности и работоспособности. В третьей книге мы представим на суд читателей еще одну идею, относительно новую и, на наш взгляд, даже более продуктивную, – теорию “культурного драйва”, или сопряженной эволюции мозга, социального обучения и культуры. При этом мы постараемся показать, что культурный драйв не только не противоречит первым двум теориям, но в определенном смысле объединяет и их, и еще несколько плодотворных идей – он фактически “стоит на их плечах”. Поэтому для читателя, желающего разобраться в причинах увеличения мозга у наших предков, знакомство с теорией культурного драйва, описанной в третьей книге, не отменяет необходимости познакомиться также с теориями полового отбора, о котором рассказано в первой книге, и макиавеллиевского интеллекта, которому посвящен ряд разделов второй книги.
Третья книга, как нам представляется, – не замена первым двум, а дополнение или, точнее, надстройка: она опирается на них и рассчитана (в идеале) на читателя, знакомого с их содержанием. Впрочем, читать третью книгу, не прочтя две первые, тоже можно: мы старались везде, где это необходимо, вкратце напоминать о “пройденном материале”, не ограничиваясь одними лишь отсылками к первым двум томам. Но есть риск, что в этом случае некоторые наши интерпретации и выводы покажутся скептически настроенному читателю недостаточно обоснованными или даже надуманными.
Эта книга, как и предыдущие, во многом основана на рассказах о новых научных открытиях, которые мы уже более 15 лет пишем для сайта “Элементы” (elementy.ru). Эти рассказы изначально пишутся нами (и будут в дальнейшем писаться) с расчетом на то, что в будущем они, возможно, станут частями книги. Кроме того, мы использовали материалы курса лекций по эволюции человека, которые один из авторов периодически читает на разных площадках, включая МГУ имени М. В. Ломоносова.
Некоторым темам, затронутым в первых двух книгах, в третьей уделено заметно меньше внимания (ну и наоборот). Например, в третьей книге читатель найдет мало рассуждений о классической эволюционной психологии – науке, которая ищет в человеческой психике врожденные, генетически обусловленные задатки и склонности и пытается их интерпретировать как эволюционные (то есть развившиеся под действием естественного отбора) адаптации к тем условиям среды, в которых издавна существовали наши предки, палеолитические охотники-собиратели. Некоторые разделы эволюционной психологии сейчас переживают непростые времена, что отчасти связано с так называемым кризисом невоспроизводимости. Яркие результаты, полученные ранее в психологических экспериментах, порой не воспроизводятся (или воспроизводятся лишь частично) в последующих исследованиях. Возможно, в ряде случаев психологи действительно погорячились и опубликовали недостаточно проверенные результаты. В других случаях хорошие, достоверные исследования могли пасть жертвой излишнего энтузиазма опровергателей. Это ведь сейчас модно – опровергать громкие, запоминающиеся научные результаты, объявляя их “мифами”, и глубокомысленно рассуждать о том, что “все не так просто”. Тем более что эта область науки затрагивает болезненные морально-этические и идеологические вопросы, то и дело оскорбляя чьи-то чувства. Чтобы разобраться в подобных спорных ситуациях, требуются многократные перепроверки и метаанализы, так что дело может затянуться.
Например, во второй книге (глава 5, раздел “Вопросы репутации”) разбирались исследования, показавшие, что если перед испытуемым на экране компьютера или где-нибудь в интерьере комнаты нарисованы глаза, то это повышает вероятность его просоциального (то есть альтруистичного или общественно полезного) поведения. Впоследствии эти результаты были поставлены под сомнение. Не все попытки их воспроизвести оказались удачными, и в какой-то момент начало казаться, что все это, возможно, ерунда и нарисованные глаза на самом деле не влияют на просоциальность поведения. Но исследований становилось все больше, и многие из них давали-таки положительные результаты. Закономерно настал черед метаанализов, то есть совокупного статистического изучения результатов многих отдельных экспериментальных исследований. Получилось, что исходный эффект все же реален: изображения смотрящих на человека глаз действительно, как правило, делают поведение менее асоциальным (Dear et al., 2019). Но общая ситуация с проверкой результатов психологических экспериментов заставляет относиться к ним с осторожностью и по возможности пока воздерживаться от окончательных выводов.
Существуют в эволюционной психологии и методологические проблемы более общего плана. Например, изначальная установка на поиск экологических факторов отбора, обусловивших развитие тех или иных психологических черт, страдала от недостаточного осознания того факта, что наши предки адаптировались не только к африканской саванне как таковой, но и к той культурной среде, которую они сами себе создали и которая с давних пор была необходимым условием их выживания в этой самой саванне. Адаптация шла не только к экологической нише, но и к нише культурной, причем эти два процесса и два явления издавна были сплетены в неделимое целое. Развивающаяся культура сама была, с одной стороны, набором адаптаций, передающихся негенетическим путем, с другой – важнейшим фактором отбора и ключевым компонентом “окружающей среды”, к которому гоминиды должны были адаптироваться в ходе своей биологической эволюции (Henrich, 2015; Laland, 2017). Не то чтобы эволюционные психологи вовсе игнорировали это обстоятельство, которое все сильно усложняет (и делает более интересным), но они его порой явно недооценивали[1 - Например, во второй книге (глава 5) мы упоминали о трудностях, с которыми сталкиваются классические эволюционные модели при объяснении врожденной склонности к бескорыстному альтруизму, имеющейся, возможно, у некоторых людей. Если принять в расчет культурную эволюцию, то к предложенным во второй книге вариантам решения этой проблемы можно добавить еще и такой гипотетический сценарий: культурная эволюция, направляемая межгрупповой конкуренцией (см. главу 12), породила в сообществах наших предков социальные нормы – выгодные для группы традиции, предписывающие альтруизм и самоотверженность вкупе с обычаем уважать альтруистов, а эгоистов презирать и наказывать. Предполагаемая врожденная склонность к бескорыстному альтруизму в таком случае могла (по крайней мере теоретически) развиться как биологическая адаптация к жизни в обществе с такими культурными адаптациями.].
Поэтому мы решили дать психологам-экспериментаторам побольше времени, чтобы привести свои дела в порядок и как следует разобраться, где там у них надежные выводы, а где не очень, а заодно, может быть, слегка обновить теоретический базис планируемых экспериментов. Кроме того, сейчас начинает развиваться новое направление – эволюционная психиатрия. Она рассматривает обычные, распространенные душевные недуги с позиций адаптации человека к своей общественной и материальной среде обитания. Возможно, глубокий врачебный опыт в спайке с эволюционным мышлением поможет прояснить некоторые запутанные вопросы эволюционной психологии.
Не исключено, что в дальнейшем мы вернемся к этим темам, но пока лучше поговорить о чем-нибудь другом, благо в науке об эволюции человека хватает новых открытий, не вызывающих столь бурных споров.
* * *
Сейчас принято в предисловиях к научно-популярным книгам давать краткий обзор содержания по главам. Мы решили последовать этой традиции.
Итак, третья книга трехтомника “Эволюция человека” состоит из 12 глав. В первой главе (“Начало человечества”) мы расскажем о новых находках, проливающих свет на самые ранние этапы эволюции человеческого рода, в том числе на истоки столь характерной для Homo сложной орудийной деятельности, на судьбу первых человеческих культур и на возможные экологические последствия экспансии умных двуногих обезьян, научившихся изготавливать каменные орудия.
Во второй главе (“От хабилисов к эректусам, хоббитам и прочим”) речь пойдет о питекантропах, их непростой судьбе и странных маленьких потомках, о новооткрытых видах древних людей, о “пищевой революции”, освоении огня и первых проблесках художественного творчества.
Третья глава (“Наследники питекантропов в Европе и Азии”) посвящена в основном неандертальцам – их происхождению, расселению, гибридизации с другими древними людьми.
Четвертая глава (“Эти загадочные денисовцы”) посвящена таинственным денисовцам. Из нее мы, в частности, узнаем, как палеогенетические данные позволили воссоздать внешний облик этого исчезнувшего вида, от которого осталось лишь несколько небольших, морфологически неинформативных косточек.
В пятой главе (“Тем временем в Африке”) мы познакомимся с новыми данными о ранних сапиенсах – древнейших представителях той эволюционной линии, которая оставалась у себя на родине в Африке, пока неандертальцы с денисовцами осваивали Евразию. За 10 лет ученые выяснили кое-что важное об их культурных достижениях и странных соседях.
Шестая глава (“Три вида, не забывшие родства”) посвящена в основном тому, с кем и когда скрещивались наши предки-сапиенсы (как вышедшие из Африки, так и оставшиеся на родном континенте) и к каким последствиям это привело.
В седьмой главе (“Сапиенсы в Евразии: история древних миграций”) мы обсудим великое расселение сапиенсов по Азии и Европе, начавшееся 60–50 тыс. лет назад, и новые данные, проливающие свет на верхнепалеолитическую культурную революцию (когда внезапно широко распространились настоящая живопись, скульптура, музыкальные инструменты, орудия из кости и рога, швейные иглы и множество других новшеств).
В восьмой главе (“Когда растаяли ледники”) пойдет речь о том, как палеогенетика пролила новый свет на заселение Америки, происхождение древних египтян, современных европейцев и домашних кошек.
Таким образом, первые восемь глав дополняют первую книгу трехтомника (“Обезьяны, кости и гены”). Каждая из них начинается с рисунка, где показана хронология рассматриваемых этапов антропогенеза и указаны новые методы, находки, данные, благодаря которым стали возможны новые открытия.
Дополнения ко второй книге (“Обезьяны, нейроны и душа”) содержатся в четырех заключительных главах.
В девятой главе (“Что не так с нашим мозгом?”) формулируется главный вопрос всех наук об эволюции человека: почему и зачем у представителей рода Homo, и только у них, всего за каких-то два миллиона лет втрое увеличился объем мозга? Как нам удалось стать наконец настолько разумными, чтобы изобрести электронные часы и построить Нью-Йорк[2 - Подробнее см.: Д. Адамс, “Автостопом по галактике”.]? Мы попробуем нащупать подходы к разрешению этой загадки, опираясь на новые нейробиологические данные, и заодно поговорим об эволюционных корнях агрессии.
Десятая глава (“Социальность и интеллект”) рассказывает о новых открытиях, подкрепляющих идею о том, что общественный образ жизни наших предков, возможно, является главным ключом к пониманию природы и происхождения человеческого разума. Судя по всему, наш разум развивался в первую очередь для решения каких-то социально ориентированных задач. Но вот каких именно?
Одиннадцатая глава (“Социальное обучение и культурные традиции”) посвящена темам, которые, как мы теперь понимаем, были незаслуженно обойдены вниманием в первых двух книгах. Мы попробуем показать, что способность перенимать навыки и знания у сородичей (это и называют “социальным обучением”), во-первых, широко распространена в животном мире, во-вторых, является эффективнейшим средством оптимизации поведения и выработки адаптаций, передающихся негенетическим путем (полезных культурных традиций), а в-третьих, создает предпосылки для принципиально нового способа эволюционного развития – культурной эволюции.
Наконец, в двенадцатой главе (“Сопряженная эволюция мозга, социального обучения и культуры”) мы познакомим читателя с тем подходом к объяснению эволюции человеческого мозга и разума, который представляется нам сейчас – по прошествии всех этих лет и на основе всех этих фактов – наиболее правдоподобным и перспективным.
Глава 1
Начало человечества
* В начале этой и семи следующих глав приведены схемы, помогающие сориентироваться в изложенных фактах и вписать их в общий контекст. Показанные на схемах интервалы существования видов, так же как и связывающие их стрелки (“кто от кого произошел”), не являются истиной в последней инстанции. Многие из них указаны очень приблизительно и предположительно. Как датировки, так и родственные связи продолжают пересматриваться и уточняться. Условные обозначения: S.tch. – Sahelanthropus tchadensis, O.t. – Orrorin tugenensis, A.k. – Ardipithecus kadabba, A.r. – Ardipithecus ramidus, K.p. – Kenyanthropus platyops, A.an. – Australopithecus anamensis, A.afa. – Australopithecus afarensis, A.g. – Australopithecus garhi, A.afr. – Australopithecus africanus, H.sp. – древнейшие представители рода Homo, Par. – парантропы (они же массивные австралопитеки), H.h. – Homo habilis, A.s. – Australopithecus sediba, H.r. – Homo rudolfensis, H.e. – Homo erectus, H.hei. – Homo heidelbergensis (в самом широком смысле), H.n. – Homo neanderthalensis, H.s. – Homo sapiens, Den. – денисовский человек, H.nal. – Homo naledi, H.f. – Homo floresiensis (“хоббиты” с острова Флорес), H.l. – Homo luzonensis (карликовые люди с острова Лусон).
Эта глава посвящена новым открытиям, проливающим свет на самые ранние этапы эволюции человеческого рода. Род Homo выделился из разнообразной и процветающей группы африканских двуногих обезьян – австралопитеков – в какой-то момент между 3 и 2 млн лет назад. Климат в Африке в то время становился более засушливым, саванны расширялись, а леса сокращались. Расширение саванн вело к росту разнообразия и биомассы травоядных. Это, в свою очередь, открыло новые эволюционные горизонты перед всевозможными хищниками и падальщиками. И вдруг, к большому удивлению саблезубых кошек, гигантских гиен, грифов и прочих мясоедов с миллионолетним стажем, с ними начали всерьез конкурировать за мясные ресурсы саванны какие-то странные двуногие обезьяны. У них не было подходящих для такой жизни зубов и когтей, но они придумали, как заменить естественные инструменты искусственными. Новые открытия палеонтологов и палеоантропологов сдвигают появление первых Homo глубже в прошлое и проясняют истоки орудийного поведения гоминид. Они показывают, что жесткая конкуренция наших предков с хищными млекопитающими началась уже очень давно, и помогают понять, как и почему умелые руки и сообразительные мозги сумели бросить вызов острым клыкам, когтям и клювам – и одержать победу.
Кто первым начал изготавливать каменные орудия?
Умение изготавливать каменные орудия – уникальная особенность гоминид, которая, скорее всего, сыграла не последнюю роль в эволюции человеческого разума (книга 1, глава 2, раздел “Обезьяна берет каменный нож”).
“Труд сделал из обезьяны человека” – эта фраза из статьи Энгельса знакома каждому со школьной скамьи. “Они [наши предки] были сплошь покрыты волосами, имели бороды и остроконечные уши и жили стадами на деревьях. Под влиянием в первую очередь, надо думать, своего образа жизни, требующего, чтобы при лазании руки выполняли иные функции, чем ноги, эти обезьяны начали отвыкать от помощи рук при ходьбе по земле и стали усваивать все более и более прямую походку. Этим был сделан решающий шаг для перехода от обезьяны к человеку”, – рассуждал Энгельс в своей работе “Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека”.
Разумеется, сегодня нам уже недостаточно общих рассуждений, чтобы принять идею о решающей роли “труда” в происхождении человека. Антропологи, изучающие первые шаги человечества, обязаны задать много вопросов. Какой именно труд? Как именно он сделал из обезьяны человека? Действительно ли сначала возникло прямохождение, а потом труд, или эти процессы шли параллельно? А как мы можем все это доказать?
Данные антропологии показывают существенный разрыв между возникновением первых признаков прямохождения, появлением ранних орудий труда и формированием руки, способной эти орудия сделать. Сначала, от 7–6 до 3–2 млн лет назад, появляются и постепенно развиваются признаки прямохождения у сахелянтропов, орроринов, ардипитеков, австралопитеков (книга 1, глава 1). Руки у этих гоминид сочетают анатомические признаки более ранних обезьян и современного человека. У неандертальцев и, возможно, Homo erectus руки были уже практически такие же, как у нас. А каменные орудия человеческого производства появляются, как считалось до недавних пор, лишь вместе с человеком умелым (Homo habilis), который жил раньше неандертальцев и эректусов.
Означает ли это, что для производства орудий и их использования не обязательно иметь руку, подобную руке современного человека? Можно ли изготавливать и применять каменный инструмент с помощью обезьяньей руки? Или, если задаться более точным вопросом, какие движения руки и пальцев позволили людям стать умелыми мастерами?
Хитрые вопросы, ведь все, что у нас, теперешних, есть, – это немногочисленные сохранившиеся фрагменты косточек рук и кое-какие каменные орудия. Как от этой скудной информации перейти к живым талантам и способностям древних предков?
Оказывается, это возможно, как показывает статья большого международного коллектива антропологов, опубликованная в 2015 году в журнале Science (Skinner et al., 2015). Ученые ориентировались на такой морфологический признак, как объем и распределение губчатой костной ткани внутри пястных косточек. Известно, что губчатая ткань нарастает там, где повышаются нагрузки и требуется укрепить кость. Это называют “законом Вольфа”. Если изменяются направление и уровень нагрузок на косточки ладоней и пальцев, то в соответствующих местах костей должна измениться и конфигурация губчатой ткани. Предположим, что какие-то гоминиды от лазанья по деревьям и хватания за ветки перешли к прямохождению, а руками стали совершать сложные манипуляции с предметами. Нагрузки на кости при этом обязательно изменятся, а значит, по-другому будет распределяться губчатая ткань. Эта гипотеза хороша тем, что ее сравнительно легко проверить: нужно лишь взять кости рук обезьян, современных и древних людей – да и измерить параметры губчатой ткани. Именно это антропологи и проделали, воспользовавшись высокоточным томографом SkyScan и изучив с его помощью пястные кости больших и средних пальцев шимпанзе, австралопитеков, ранних Homo, неандертальцев и сапиенсов – древних и современных.
Выяснилось, что уже у австралопитеков в пястных косточках меньше губчатой ткани, чем у шимпанзе (которые, как известно, много времени проводят на деревьях, а по земле передвигаются на всех четырех). По сравнению с шимпанзе у австралопитеков была снижена общая нагрузка на руку вообще и на большие пальцы в частности. У ранних Homo эта тенденция стала еще заметнее.
Менялся не только объем губчатой ткани, но и ее распределение в пределах пястных костей. Судя по этому признаку, у австралопитеков и распределение нагрузок, и набор характерных движений кисти и пальцев были иными, чем у обезьян-древолазов. По всей видимости, австралопитеки уже могли с силой хватать, щипать и удерживать небольшие предметы между большим и четырьмя другими пальцами. Такой точечный захват не характерен для шимпанзе (которым удобнее “сгребать” предметы всей ладонью), зато он вполне подходит, чтобы пользоваться каменными отщепами – скажем, для соскребания мяса с костей. Напомним, что у археологов уже есть свидетельства использования орудий австралопитеками. Например, кости травоядных возрастом около 3,4 млн лет с царапинами от каменных орудий, найденные в 2009 году в районе Дикика в Эфиопии (рис. 1.1). Правда, самих орудий поблизости не нашли (книга 1, глава 2, раздел “Обезьяна берет каменный нож”).
Получается, австралопитеки – это не просто спустившиеся с дерева полысевшие обезьяны, которые с трудом, на полусогнутых ногах перемещались от разоренного термитника к обглоданному остову антилопы. Это, можно сказать, уже почти люди, которые умели пользоваться острыми камнями – то ли найденными подходящими обломками, то ли самостоятельно изготовленными отщепами. Возможно, они носили их с собой, ведь удобные каменные “ножи” не всегда валяются под ногами. И они манипулировали этими предметами, беря их пальцами, а не всей ладонью, как обычно поступают шимпанзе. Эта способность постепенно совершенствовалась – и вот уже в руках современной швеи иголка с ниткой, а часовщик точно прилаживает друг к другу крошечные колесики…
Рис. 1.1. В 2009 году в Эфиопии в слоях возрастом 3,4 млн лет вместе с костями австралопитеков были найдены кости животных со следами каменных скребков. После этого австралопитеков стали изображать с каменными орудиями.
