Что могут палеолитические орудия рассказать о мышлении наших предков?
Возможно, некоторым читателям показалось, что исследования, о которых шла речь в этой главе, имеют не так уж много отношения к изучению антропогенеза. Пожалуй, скажут такие привередливые и просвещенные читатели, эти примеры подтверждают справедливость тезиса «мозг – орган души» и показывают материальную природу различных душевных проявлений. Но мы в этом особо и не сомневались. Могут ли все эти новомодные нейробиологические методы хоть как‑то помочь в решении конкретных вопросов, связанных с эволюцией человека?
Да, представьте себе, могут, хотя такие исследования пока еще только начинаются. Но уже сегодня можно при помощи нейробиологических методов получить кое‑какие сведения о работе мозга наших вымерших предков.
Как мы помним, большая часть истории рода человеческого приходится на нижний палеолит, или ранний древнекаменный век. Он начался около 2,6 млн лет назад с появлением первых каменных орудий олдувайского типа и длился более 2 млн лет. Около 1,7 млн лет назад в Африке появились более совершенные нижнепалеолитические орудия – ашельские. В отличие от олдувайских орудий ашельским целенаправленно придавали определенную форму.
За два с лишним миллиона лет нижнего палеолита объем мозга наших предков увеличился примерно вдвое: от первых хабилисов или даже поздних австралопитеков с объемом мозга порядка 500–700 см3 до поздних H. erectus или H. heidelbergensis с мозгом 1100–1200 см3 и более. Мозг, конечно, рос не просто так: люди должны были при этом становиться умнее. Однако до сих пор имеется очень мало фактов, позволяющих сказать что‑то определенное о мышлении нижнепалеолитических людей. Возможно, каменные орудия потенциально могли бы стать ценнейшим источником такой информации, но как ее извлечь? О каких изменениях мышления свидетельствует постепенное совершенствование технологий обработки камня?
|
|
|
Многие авторы предполагали, что переход от олдувая к ашелю был важнейшим переломным рубежом в эволюции рода Homo . Может быть, этот переход был связан с развитием абстрактного мышления, без которого было бы трудно придавать объектам произвольную, заранее запланированную форму. Некоторые эксперты даже пытались связать становление ашельских технологий с развитием речи. Но все это лишь спекуляции, весьма уязвимые для критики. Можно ли добыть какие‑то более конкретные факты для проверки подобных идей?
В последние годы археологи и антропологи всерьез приступили к поиску таких фактов. Кое‑кто из них в совершенстве овладел нижнепалеолитическими приемами обработки камня. Эти умельцы используют себя в качестве живых моделей для изучения тонких деталей работы рук и мозга доисторических мастеров.
|
|
|
Дитрих Стаут из Университета Эмори в Атланте (США) – один из главных энтузиастов этого нового направления исследований. Вместе с коллегами он изучает мозговую активность людей в процессе изготовления олдувайских и ашельских орудий при помощи позитронно‑эмиссионной томографии (Stout, Chaminade, 2007; Stout et al., 2008 ). В ходе этих исследований выяснилось, что при изготовлении олдувайских орудий повышенная активность наблюдается в ряде участков коры, в том числе в левой вентральной премоторной коре. Этот участок мозга, расположенный по соседству с зоной Брока (моторным центром речи), задействован одновременно и в координации движений кисти, и в произнесении членораздельных звуков. По мнению Стаута и его коллег, это позволяет предположить, что начало интенсивной орудийной деятельности около 2,6 млн лет назад могло внести вклад в эволюцию нейрологической базы для последующего развития членораздельной речи.
При изготовлении ашельских орудий дополнительно возбуждаются некоторые участки правого полушария: надкраевая извилина нижней теменной дольки, правая вентральная премоторная кора, а также поле Бродмана 45 – участок, отвечающий за обработку лингвистических контекстов и интонаций. Симметричный участок слева (поле № 45 левого полушария) – это передняя часть зоны Брока (см. цветную вклейку).
|
|
|
Возбуждение участков правого полушария, наблюдаемое при изготовлении ашельских, но не олдувайских орудий, можно интерпретировать двояко. Либо они возбуждаются просто потому, что требуется более четкий контроль движений левой кисти (правое полушарие, как известно, контролирует левую руку, а левое полушарие – правую), либо их активность свидетельствует о вкладе правого полушария в сознательный контроль сложных действий. В последнем случае речь идет не просто о координации движений, а о более высоких когнитивных функциях, которые становятся востребованы при ашельской технологии, но не нужны при олдувайской.
При изготовлении нижнепалеолитических орудий недоминантная (у правшей – левая) рука удерживает нуклеус и придает ему правильную ориентацию, тогда как правая рука наносит другим камнем более или менее однообразные удары. Совместно с коллегами из Великобритании и Швеции Стаут решил выяснить, в чем состоят различия в движениях левой кисти при изготовлении олдувайских и ашельских орудий и как эти различия соотносятся с выявленными ранее особенностями мозговой активности. Результаты этого нового исследования были опубликованы в конце 2010 года (Faisal et al., 2010).
|
|
|
Для решения поставленной задачи авторы воспользовались киберперчаткой с 18 датчиками, регистрирующими все движения кисти. В качестве подопытного «палеолитического мастера» выступал один из авторов статьи, Брюс Брэдли из Университета Эксетера (Великобритания), один из лучших экспертов в области экспериментальной археологии.
Авторы применили ряд замысловатых методов математической обработки данных, полученных при помощи киберперчатки, чтобы ответить на ключевой вопрос: различаются ли олдувайская и ашельская технологии по степени сложности координированных движений левой кисти? Ни один из примененных методов не выявил существенных различий. Это позволило авторам заключить, что при переходе от олдувая к ашелю задачи, стоящие перед левой рукой, не усложнились, а значит, не требовалось и привлекать новые области правого полушария к контролю над ее движениями. Следовательно, повышенная активность правого полушария, наблюдаемая при изготовлении ашельских орудий, связана не с управлением движениями левой руки, а с какими‑то иными ментальными функциями, которые не были задействованы при производстве олдувайских орудий.
Для сравнения авторы исследовали теми же методами движения левой кисти при выполнении нескольких более легких задач, таких как перекладывание небольших предметов с места на место. Эти движения оказались более простыми, чем при удерживании каменного нуклеуса во время изготовления орудий, что соответствовало интуитивным ожиданиям и косвенным образом подтвердило адекватность применяемых методик.
C чем может быть связана повышенная активность правого полушария при изготовлении ашельских орудий, если, как теперь стало ясно, это не имеет отношения к управлению левой кистью? Согласно одной из популярных среди психологов точек зрения, «разделение труда» между левым и правым полушариями восходит к разделению труда между руками в повседневной деятельности. Доминантная (у правшей – правая) рука, как правило, совершает больше быстрых, резких движений, тогда как недоминантная (левая) чаще используется для удерживания предметов в нужном положении и в целом – для более медленных и «значительных» движений. В этом легко убедиться, вспомнив, как мы забиваем гвоздь, режем хлеб или зажигаем спичку. В соответствии с этим левое полушарие у людей (точнее, правшей – у левшей обычно все наоборот) специализируется на быстрых и точных мыслительных процессах, правое – на более медленных, расплывчатых и «глобальных»[30]. Например, левые поля Бродмана № 44 и 45, образующие зону Брока, отвечают за произнесение членораздельных звуков, то есть занимаются болтовней, а те же поля в правом полушарии следят за более «глобальными» вещами, такими как интонации и контексты.
Изготовление ашельских орудий, очевидно, требовало более сложного мышления, планирования и координации длинных последовательностей целенаправленных действий. Может быть, активация некоторых участков правого полушария при изготовлении ашельских орудий намекает нам на то, что переход от олдувая к ашелю был связан с развитием соответствующих интеллектуальных способностей «глобального плана», в том числе способностей к более сложной речи. В некотором смысле лингвистические задачи, выполняемые правым полушарием, схожи с задачами, стоящими перед ашельским мастером. В обоих случаях приходится работать с иерархически организованными идеями.
При изготовлении ашельского рубила мастеру приходится время от времени останавливаться и подготавливать «площадку» для следующего удара, чтобы очередной отщеп откололся правильно. Подготовка состоит в отбивании или соскребании мелких фрагментов камня. Наличие подобных «вложенных подпрограмм» характерно и для процессов обработки лингвистической информации. Стаут и его коллеги склоняются к мысли, что либо развитие речи могло способствовать эволюции нейрологических субстратов для сложной орудийной деятельности, либо, наоборот, ашельские технологии способствовали развитию участков мозга, которые впоследствии пригодились для совершенствования речевой коммуникации, либо оба процесса шли параллельно, помогая друг другу.
Конечно, все эти рассуждения пока основаны на очень зыбком фундаменте. Однако новаторский подход авторов, их отчаянные, но при этом вполне серьезные попытки извлечь хоть какую‑то информацию о мышлении наших предков из того немногого, что те после себя оставили, заслуживают всяческого одобрения и поддержки.
Свободная воля
Свобода воли (free will) – понятие философское и при этом довольно мутное. Разные люди трактуют его по‑разному. Прежде всего встает вопрос: свобода от чего? Если от принуждения со стороны других особей, то все еще ничего, с термином можно работать. В этом случае свобода воли оказывается тесно связана с положением индивида в структуре социума. В иерархическом обществе доминантные особи имеют наибольшую степень свободы, у подчиненных свобода резко ограничена. В эгалитарном обществе, следующем принципу «твоя свобода кончается там, где она начинает ущемлять права других», достигается максимальный средний уровень личной свободы. При таком понимании термин «свобода воли» сближается с установкой «что хочу, то и делаю» с непременной оговоркой о том, что человек (как и многие другие животные) далеко не всегда хочет преследовать только свои корыстные интересы. Он вполне может хотеть совершать добрые поступки, даже жертвовать собой ради ближних: его альтруистические мотивации могут оказаться сильнее эгоистических (см. главу «Эволюция альтруизма»). Рационально мыслящие биологи обычно предпочитают остановиться именно на таком, социально ориентированном, понимании свободы воли и не лезть в философские дебри.
Но мы попробуем все‑таки немножко в них залезть и посмотрим, что из этого выйдет. Если речь идет о каком‑то ином понимании свободы, например о свободе от всех внешних обстоятельств вообще, то сразу начинаются проблемы с логикой. Поведение, не зависящее от факторов среды? Как вы вообще себе это представляете? Ведь такое поведение будет не столько свободным, сколько идиотским – неадаптивным и гибельным. Впрочем, в некоторых особых ситуациях (крайне неблагоприятных, безвыходных) упорное выполнение каких‑то действий, с виду бессмысленных, может быть адаптивным: оно создает субъективное ощущение подконтрольности ситуации, повышает самооценку, помогает избежать впадения в гибельную депрессию. По свидетельству узников фашистских концлагерей, шанс на выживание там был лишь у тех, кто пытался делать все, что не запрещено: например, чистить зубы, делать зарядку (Жуков, 2007).
Однако прогресс нейробиологии побуждает людей с философским складом ума волноваться вовсе не об этих аспектах свободы воли. Их тревожат не внешние факторы, ограничивающие нашу свободу (будь то воля других людей или сила обстоятельств). То, что их на самом деле тревожит, я бы назвал проблемой свободы от самих себя. Им кажется, что нейробиологи, вскрывая генетические, биохимические и клеточные основы «душевной механики», подрывают привычное человеку восприятие себя как активного, сознательного деятеля, несущего моральную ответственность за свои поступки. Если мысли и поступки порождаются мозгом, а мозг – в конечном счете лишь очень сложная биологическая машина, то из этого вроде бы следует, что мы – не свободные деятели, а биороботы. Все наши поступки – не результаты свободного и осознанного выбора, а строго детерминированные реакции автомата, полностью определяемые его устройством и внешними стимулами. Следовательно, рассуждают эти мыслители, никакой моральной ответственности не существует. Ведь биоробот с детерминированным поведением не может быть ни в чем виноват. Он ведет себя так, а не иначе просто потому, что так устроен. Ну а если никто ни в чем не виноват, то никого нельзя ни осуждать, ни наказывать за подлости и преступления.
Нетрудно догадаться, к каким пагубным для общества последствиям привело бы воплощение в жизнь таких «практических выводов». На основе подобных рассуждений некоторые авторы (а также широкие слои общественности) склонны усматривать в нейробиологии угрозу нравственности и основам социума.
К счастью, не все философы разделяют эти взгляды. Литературы по этому вопросу много, и у меня, если честно, нет большой охоты глубоко вникать в абстрактные философские дебаты. Поэтому ограничусь одним примером. Американский философ Адина Роскис в своей статье, опубликованной в 2006 году в журнале Trends in Cognitive Sciences, приводит три комплексных аргумента против идеи о том, что нейробиология угрожает привычным интуитивным представлениям о свободе воли и моральной ответственности (Roskies, 2006 ).
Во‑первых , наше интуитивное чувство свободы сталкивается с серьезными логическими проблемами и без всякой нейробиологии. Люди, верящие в существование всемогущего и всеведущего божества, вынуждены создавать замысловатые и весьма шаткие логические конструкции, чтобы объяснить, каким образом человек может обладать свободой воли, если все, включая наши мысли и чувства, находится под контролем божества. Конечно, можно допустить (как это часто и делают), что божество в принципе способно нас контролировать, но сознательно от этого воздерживается, предоставляя нам свободу выбора. Но и это не снимает проблему: ведь божество всеведуще, стало быть, оно знает наперед, как мы себя поведем, а значит, наше поведение все равно оказывается детерминированным, предопределенным.
Науке со времен Лапласа и Дарвина для объяснения мира уже не требуются гипотезы о сверхъестественном. Однако идея «свободы выбора» не становится от этого более логичной. Развитие Вселенной управляется природными законами, многие из которых нам уже в каком‑то приближении известны, а другие, возможно, станут известны в будущем. В том, что касается детерминизма, ситуация мало меняется по сравнению с религиозной картиной мира, только в качестве причин всего происходящего мы теперь рассматриваем не волю божества, а законы природы.
Любая хоть сколько‑нибудь осмысленная (адаптивная, работающая) картина мира основана на принципе причинности, а именно ему и противоречит возведенная в абсолют идея свободы воли. Без всякой нейробиологии понятно, что у наших решений и поступков есть причины. И в данном случае даже неважно, где они кроются: в физиологии головного мозга или в свойствах некой сверхъестественной сущности, управляющей нашим поведением. Если решение имеет причины, оно несвободно. Другие причины породили бы другое решение. Где же тут свобода?
Некоторые мыслители в попытках «спасти» свободу воли радостно ухватились за квантовую неопределенность. Действительно, современная физика утверждает, что на квантовом уровне не существует строгого детерминизма: некоторые процессы в микромире абсолютно случайны. Но случайность – ничуть не лучшее приближение к идеалу свободы, чем строгий детерминизм. Были мы биороботами с однозначно предопределенным поведением, стали биороботами со встроенным генератором случайных чисел. Даже если наше поведение определяется не только строгими последовательностями причин и следствий, но отчасти также и случаем, свободы нам это не прибавляет. А если вообразить, что встроенный генератор случайных чисел на самом деле управляется какой‑то сверхъестественной сущностью, то опять получаем детерминизм – цепочку причин, убегающую вглубь этой сущности, что бы она собой ни представляла.
Так что дело не в нейробиологии: у идеи свободной воли хватает своих проблем и без вмешательства науки о мозге.
Во‑вторых , никакие успехи нейробиологии, уже достигнутые или ожидаемые в обозримом будущем, не могут абсолютно строго доказать, что мы – биологические механизмы и ничего более.
Да, нейробиологи показали, что работа мозга подчиняется определенным законам. Ясно, что ее результаты (мысли, эмоции и поступки) в принципе можно предсказать, если знать предыдущее состояние мозга и характер входящих сигналов. Выяснилось также, что некоторые решения, которые нам кажутся осознанными, на самом деле принимаются (или по крайней мере подготавливаются) бессознательно. Мы лишь после осознаём, что решение принято, и рационализируем его «задним числом», искренне полагая, что весь процесс шел под сознательным контролем. В ряде экспериментов ученым по томограмме мозга удавалось предугадывать (хоть и далеко не со стопроцентной точностью) решения испытуемых за несколько секунд до того, как эти решения были осознаны самими испытуемыми. По‑видимому, мозг вполне детерминистичен на макроуровне.
Однако на молекулярном и клеточном уровне многие процессы в мозге выглядят довольно стохастичными. Вопрос о том, является ли эта наблюдаемая стохастичность следствием фундаментальной недетерминированности мироздания, или же это просто результат чудовищной сложности изучаемой строго детерминистичной системы (необозримого количества разнообразных причин и следствий), – этот вопрос лежит за пределами компетенции биологов. В принципе, если кому‑то очень хочется, можно декларировать существование какой‑нибудь сверхъестественной «беспричинной первопричины» и жить спокойно, наслаждаясь выражением озадаченности на лицах собеседников.
В‑третьих , даже если ученые когда‑нибудь сумеют убедить широкие (и активно сопротивляющиеся) массы населения в том, что душа генерируется мозгом, это не приведет к отмене моральной ответственности и погружению общества в хаос. Наше мышление только притворяется логичным и беспристрастным. Под влиянием эмоций мы легко забываем о логике. Мы можем яростно и совершенно искренне отстаивать самые странные и противоречивые идеи, если нам это зачем‑то нужно.
В данном случае нам действительно нужно (и хочется) любой ценой сохранить понятие моральной ответственности, потому что без него обществу, чтобы не погрузиться в хаос, придется систематически наказывать невиновных.
Наказывать нарушителей общественных норм необходимо хотя бы для того, чтобы у них и у всех окружающих формировались правильные (выгодные обществу) мотивации. По идее наказание должно ставить своей целью перевоспитание, а не истязание провинившегося, хотя разделить эти два эффекта на практике трудно. Если речь идет о перевоспитании, то есть о выработке приемлемых для общества условных рефлексов и мотиваций, то такая деятельность является абсолютно нормальной, правильной и осмысленной даже в строго детерминистичной вселенной, где никто ни в чем не виноват, а просто «их мозг так устроен». Мы говорим нарушителю: извините, но нас не устраивает, что ваш мозг так устроен. Вы всех уже тут достали со своим мозгом. Поэтому мы постараемся сделать так, чтобы ваш мозг стал устроен иначе. Для этого у нас есть опытные педагоги – получите‑ка три года принудительного воспитания по методике И. П. Павлова.
Наказание может быть и совсем мягким – например, оно может сводиться просто к отсутствию поощрения. Но некоторый элемент мучительства остается даже в этом случае. Поэтому, наказывая своих ближних, мы идем наперекор собственным просоциальным, альтруистическим мотивациям, которые у нас выработались в ходе эволюции (см. главу «Эволюция альтруизма»). Нам необходимо верить, что нарушитель действительно виновен, а не просто нуждается в коррекции структуры синаптических связей. Иначе нас будет мучить совесть и пострадает самооценка. Идея вины – полезное изобретение, и обойтись без него человечество пока не может.
Вину нужно спасать, и тут на помощь как раз и приходит нелогичность нашего мышления (о которой мы поговорим подробнее в главе «Жертвы эволюции»). Существует, например, направление мысли, называемое компатибилизмом (от compatibility – совместимость). Компатибилисты считают, что между детерминизмом и свободой воли (а значит, и моральной ответственностью) нет никакого противоречия. Мир может быть сколь угодно детерминистичным, но люди все равно свободны в своих поступках и должны за них отвечать. Кто‑то из читателей наверняка спросит: как это? Честно скажу: не знаю. Встречу компатибилиста – попробую выяснить. Но фокус в том, что многие люди, по‑видимому, сами того не подозревая, являются стихийными компатибилистами. Это было показано в психологических экспериментах. Людей просили представить себе две вселенные: одну детерминистическую, другую – нет. Все расписывалось в ярких красках. Затем испытуемым задавали вопросы с целью выяснить, как они будут оценивать моральную ответственность жителей этих вселенных. Оказалось, что за такой грех, как неуплата налогов, люди возлагают моральную ответственность на нарушителей только в недетерминистичной вселенной. В мире, где все предопределено, неплательщиков оправдывают: что поделаешь, если «их мозг так устроен». С более опасными преступлениями, такими как убийство и изнасилование, ситуация оказалась иной. Испытуемые считали воображаемых убийц и насильников ответственными за свои преступления независимо от того, в какой вселенной они живут. Ну и что, что твой мозг так устроен, – все равно виноват!
Помимо врожденной склонности к доброте и просоциальному поведению у нас есть и эволюционно обусловленные психологические адаптации, направленные на выявление и наказание обманщиков, социальных паразитов и нарушителей общественных норм (подробнее об этих адаптациях мы поговорим в главе «Эволюция альтруизма»). Как и любое другое мотивированное поведение, эта деятельность регулируется эмоциями. Столкнувшись с вопиющим нарушением моральных норм, несправедливостью, жестокостью, мы испытываем гнев и возмущение независимо от того, являемся ли мы идеалистами или материалистами, детерминистами или индетерминистами.
По‑видимому, повседневное функционирование общественных механизмов не должно сильно зависеть от господствующих в обществе теоретических представлений о детерминизме и «душевной механике».
Есть еще и такая точка зрения, что опасен не детерминизм, а редукционизм, о котором мы говорили выше. Может быть, люди начнут думать: «Раз никакой души нет, а есть только химия и клетки какие‑то, то нам теперь все можно». Это неверные, опасные и глупые рассуждения. Воспрепятствовать им должны просветители и популяризаторы. Они должны неустанно втолковывать населению, что душа, конечно, есть и что она вовсе не сводится к химии и клеткам, хотя и сделана из них. И что она от этого не перестает быть восхитительно сложной, загадочной и прекрасной – точно так же, как морозные узоры на стекле не становятся неинтересными и некрасивыми от того, что состоят из молекул воды.
Факт остается фактом: человек воспринимает сам себя как личность, обладающую свободой выбора. Если это и иллюзия, то иллюзия полезная, адаптивная, развившаяся под действием естественного отбора. При желании можно, конечно, обосновать тезис «я мыслю, следовательно, меня не существует». Предоставим это развлечение философам. Моральная ответственность иллюзорна не в большей степени, чем самосознание. Если кто‑то пожелает оправдать этой иллюзорностью собственные безнравственные поступки, это его право. Но пусть не обижается, когда окружающие отвернутся от него или вовсе упекут за решетку его иллюзорную персону. Как сознательный биоробот, он должен отнестись к этому философски.
Глава 3
Генетика души
Гены и поведение
Факты, добытые нейробиологами, говорят о материальной, нейрологической природе психики. Но для того, чтобы душа во всех ее проявлениях могла эволюционировать, этого, строго говоря, еще недостаточно. Эволюционировать могут не все признаки, а только генетически обусловленные. Чтобы меняться под действием отбора, признак должен быть врожденным, и он должен быть подвержен наследственной изменчивости. Приобретенные признаки не наследуются и не эволюционируют[31].
Но что такое приобретенный признак? Бывают ли вообще признаки, совершенно не зависящие от генов? Вопрос может показаться странным: ясно ведь, что многое в нашем поведении и внешнем облике никак не связано с генами. Например, одежда, прическа, привычки, манера речи…
Хотя, если подумать, стиль одежды зависит от характера, от склада личности, желания или нежелания следовать моде, а склад личности – он ведь может зависеть от генов? Пожалуй, не все здесь так уж очевидно.
Например, если вы научились доказывать теорему Пифагора, вы приобрели некое новое знание, новое свойство разума, новый признак, и его природа вполне материальна. В определенных отделах коры ваших больших полушарий выросли новые дендритные шипики, появились тысячи новых синапсов. В этих шипиках и синапсах закодировано ваше новое знание. Можно даже сказать, что они и есть ваше новое знание. Чтобы знать, как доказывается теорема Пифагора, необходимо и достаточно иметь такой (или аналогичный) набор шипиков и синапсов.
Впрочем, нет, не совсем достаточно. Аккуратно вырезанные из мозга кусочки, содержащие все специфические «пифагорейские» синапсы, не смогут доказать теорему. Они вообще ничего не смогут доказать. Нужно еще, чтобы весь мозг при этом нормально работал. И чтобы весь остальной организм был в порядке. А для нормальной работы организма необходима нормальная работа множества генов.
У нашего организма огромное количество наследственных, врожденных свойств, которые очень сильно зависят от генов. Многие из этих генетически обусловленных свойств необходимы для того, чтобы мы сумели выучить доказательство теоремы Пифагора. А также для того, чтобы мы захотели (или согласились) его выучить. Если какой‑нибудь ген, необходимый для нормального развития мозга, выйдет из строя в результате мутации, наша способность выучить доказательство теоремы Пифагора может пострадать. А может произойти и такая мутация, благодаря которой эта способность улучшится.
Мутации, как известно, передаются по наследству. Теоретически вполне возможно методом искусственного отбора вывести породу людей, которые легко и быстро учатся доказывать теорему Пифагора, и другую породу, которая вообще не способна этому научиться.
Так что же, в конце концов, наследственный это признак или нет? Врожденный он или приобретенный? Эволюционирует он или нет? Это жутко каверзные вопросы, на которые нельзя дать однозначный ответ «в общем виде».
Дело в том, что степень врожденности и приобретенности признака на самом деле относительна: она зависит, с одной стороны, от вариабельности генов в популяции, с другой – от вариабельности среды. Почему так? Попробуем разобраться.
Когда генетики говорят о наследуемости признака, они имеют в виду, собственно, не признак как таковой, а различия по этому признаку, существующие между особями в изучаемой популяции. Если различий нет, если все особи по данному признаку одинаковы (скажем, имеют абсолютно одинаковую степень агрессивности), то генетики не смогут даже подступиться к такому признаку.
Например, если в популяции нет особей с числом сердец, отличным от одного, и если никакие известные мутации и никакие изменения среды не приводят к появлению двух или трех сердец, то генетики не смогут понять, от каких генов зависит количество сердец. Ясно, что признак наследственный, то есть какие‑то гены его все‑таки определяют, но какие именно – неизвестно. Ясно, что он не зависит от тех изменений среды, которые были проверены в эксперименте, но твердой уверенности в том, что он не зависит вообще ни от каких внешних воздействий, никогда не будет. Признаки такого рода – абсолютно неизменчивые – генетиками, как правило, вообще не рассматриваются. Правда, так бывает редко: по большинству признаков какая‑то изменчивость, как правило, имеется, или ее можно получить искусственно, провоцируя мутагенез или меняя условия среды.
Изменчивость по любому признаку определяется отчасти генетическим разнообразием особей в популяции, отчасти – разнообразием условий среды. Под степенью наследуемости признака генетики понимают ту часть изменчивости по этому признаку, которая объясняется генетическим разнообразием. Это можно определить по силе корреляции между наличием тех или иных аллелей и выраженностью признака. «Степенью приобретенности», соответственно, можно назвать обратную величину: ту долю фенотипической изменчивости, которая не объясняется генетической вариабельностью.
Отсюда напрямую вытекает относительность этих величин, то есть их зависимость от состояния генофонда популяции и вариабельности среды. Допустим, мы вывели «чистую линию» мышей или мух, у которых все гены одинаковы, как у однояйцевых близнецов. Если в этой лабораторной популяции и будет изменчивость по каким‑то признакам, то вся она по определению будет объясняться только факторами среды (вновь возникающими мутациями мы пока пренебрежем). Иными словами, все признаки будут обладать нулевой наследуемостью.
Если же мы возьмем обычную, то есть генетически разнообразную, популяцию мышей и нам каким‑то чудом удастся создать для всех особей абсолютно одинаковые условия развития, то наследуемость большинства признаков приблизится к единице.
Тут есть всякие осложняющие моменты, такие как стохастика индивидуального развития, эпигенетическое наследование, материнские эффекты и прочее, но давайте на минутку об этом забудем. Важно, что степень наследуемости любого признака может меняться в зависимости от ситуации. Между тем именно от нее, от этой вроде бы чисто формальной величины, зависят возможности эволюционных изменений данного признака. При нулевой наследуемости признак эволюционировать не может, как бы сильно он ни влиял на жизнеспособность и плодовитость. Отбор на такой признак действовать будет (например, особи с сильно развитым признаком будут оставлять больше потомства, чем особи со слабо развитым признаком), но это не приведет к эволюционным изменениям, потому что фенотипические различия, по которым идет отбор, не наследуются. Чем выше наследуемость, тем быстрее будут идти эволюционные изменения (то есть изменения частот аллелей в генофонде популяции) при фиксированной интенсивности отбора.
Все это имеет самое прямое отношение к человеку и его поведенческим признакам. Для наглядности воспользуемся мысленным экспериментом. Выше мы говорили о знании доказательства теоремы Пифагора как о примере явно приобретенного признака. Действительно, его наследуемость в современных человеческих популяциях, скорее всего, весьма мала. Можно ли вообразить ситуацию, в которой она станет высокой? Давайте попробуем.
Представим себе народ с такими культурными традициями, которые делают способность доказывать теорему Пифагора жизненно необходимым умением. Допустим, у них пифагорейский культ. Юноши и девушки в возрасте 14 лет проходят обряд инициации, во время которого всех, кто не может доказать теорему Пифагора пятью разными способами, приносят в жертву идолу Великой Матери‑Гипотенузы.
Для этого народа неспособность доказывать теорему является тяжелейшим ментальным недугом, душевной болезнью, не оставляющей человеку права на жизнь. Мудрецы‑медики назовут эту болезнь, допустим, апифагорией. Будут замечены разнообразные сопутствующие симптомы, иногда (но не всегда) наблюдающиеся у маленьких апифагориков: сниженный интеллект, замедленное развитие речи, увеличенный язык, очень большой или, наоборот, очень маленький объем черепной коробки и невесть что еще. Но все это второстепенные детали, они лишь помогают установить диагноз. Мудрецы‑психологи будут разрабатывать методы ранней коррекции апифагории, и эти методы будут давать неплохие результаты: многих больных детей все‑таки удастся к 14 годам научить необходимым пяти доказательствам. Мудрецы‑фармакологи изобретут пилюли, оказывающие благотворный эффект в 2,34 % случаев.
Дальше – больше. Мудрецы‑генетики обнаружат целый ряд генов, мутации в которых с высокой вероятностью приводят к апифагории. Журналисты примутся строчить статьи с броскими заголовками: «Ген апифагории наконец‑то найден!» Вскоре ни у кого не останется сомнений, что апифагория – наследственное заболевание. При помощи близнецового анализа (о котором мы подробнее поговорим ниже) генетики подтвердят, что степень наследуемости апифагории действительно весьма высока.
За несколько тысячелетий существования пифагорейской цивилизации частота встречаемости мутаций, ведущих к развитию неизлечимой апифагории, снизится до минимума благодаря интенсивному очищающему отбору. Частота мутаций, ведущих к легким формам заболевания, напротив, может вырасти, потому что развитие фармакологии и методов психокоррекции приведет к тому, что такие мутации не будут отсеиваться отбором – перестанут быть «вредными». Практикующие психологи разбогатеют и станут уважаемыми людьми. Специалисты по генетике человека будут писать диссертации на тему «Эволюция апифагории в прошлом и настоящем».
Правы ли пифагорейские ученые, считая неумение доказывать теорему Пифагора наследственным, генетически обусловленным заболеванием? Безусловно. Ведь в их цивилизации каждого ребенка изо всех сил учат ее доказывать, сводя тем самым к минимуму вариабельность условий среды, от которых зависит этот признак. Та фенотипическая изменчивость, которая вопреки этим усилиям все‑таки сохранилась в популяции, объясняется в основном генами.
Правы ли мы, считая такое неумение не наследственным признаком, зависящим от воспитания и обучения? Да, и мы тоже правы. С нашей точки зрения, умение доказывать теорему Пифагора не является жизненно необходимым. Поэтому мы позволяем условиям среды оставаться вариабельными. Например, можем смотреть сквозь пальцы на плохую успеваемость ребенка по геометрии. В итоге фенотипическая изменчивость по данному признаку в нашей цивилизации зависит от среды сильнее, чем от генов. Наследуемость признака остается низкой.
Как всегда, главное тут – не попасть в ловушку эссенциализма и категориальности, проще говоря – не начать «играть в слова». Мы не раки, и у нас не два нейрона для принятия решений, а миллиарды. Четкой грани между врожденными и приобретенными признаками не существует. Каждый признак – морфологический, физиологический или психический – зависит и от генов, и от среды (культуры, воспитания). Некоторые признаки (например, количество рук) зависят от генов очень сильно, а от среды почти совсем не зависят. Но это только до тех пор, пока среда не выкинет какой‑нибудь фокус! Включите в состав среды, в которой развивается эмбрион, лекарство под названием талидомид, которое некогда прописывали беременным женщинам в качестве снотворного и успокаивающего. Такое изменение среды запросто может привести к тому, что ребенок родится без рук, хотя гены у него в полном порядке. На самом деле талидомид приводит к разнообразным нарушениям развития конечностей, но давайте для простоты считать, что у него только один эффект – безрукость. Если бы талидомид был рассеян повсюду и от него невозможно было спастись, то пошел бы отбор на выработку устойчивости к талидомиду. Отбор поддерживал бы мутации, блокирующие влияние талидомида на эмбрион. Гены, в которых закрепились бы такие мутации, мы стали бы называть генами двурукости или генами наличия рук, хотя такой ген на самом деле может быть просто геном фермента, расщепляющего талидомид. Но основное фенотипическое проявление этого гена будет состоять именно в том, что у ребенка будет две нормальные руки. И теперь мы уже не сказали бы, что у ребенка без этого гена «с генами все в порядке».
Другие признаки, как мы уже поняли на примере теоремы Пифагора, вроде бы зависят почти исключительно от среды, а их генетическая составляющая пренебрежимо мала – но только до тех пор, пока мы не попадем в некие особые условия, в которых роль среды сойдет на нет, а генетическая составляющая выйдет на первый план.
Мораль в том, что абсолютно любой поведенческий или психологический признак в принципе находится под влиянием генов и при определенных условиях может эволюционировать. Поскольку эволюция (хотя бы за счет дрейфа – случайных колебаний частот аллелей) идет постоянно и неизбежно, то можно даже сказать, что абсолютно все признаки, по которым есть минимальная наследственная вариабельность, хоть чуть‑чуть, но эволюционируют. Вопрос в том, какие из них действительно это делают (или делали в прошлом) с ощутимой скоростью, а какие – не очень. Какие менялись направленно, под действием положительного отбора полезных мутаций, какие лишь вяло колебались за счет дрейфа, а какие прочно удерживались на постоянном уровне за счет очищающего отбора, отбраковывавшего отклонения от «нормы» в любую сторону.
На сегодняшний день у биологов нет ни малейших сомнений в том, что поведение животных, включая человека, во многом зависит от генов. Но гены, конечно, определяют не поведение как таковое. Они определяют лишь общие принципы построения нейронных контуров, отвечающих за обработку поступающей информации и принятие решений, причем эти «вычислительные устройства» способны к обучению и постоянно перестраиваются в течение жизни.
Сложность и неоднозначность взаимосвязей между генами и поведением вовсе не противоречат тому факту, что определенные мутации могут менять поведение вполне определенным образом. При этом мы, конечно, понимаем, что каждый поведенческий (и вообще любой) признак в конечном счете зависит не от одного‑двух, а от огромного множества генов, работающих согласованно. Если обнаруживается, что мутация в каком‑то гене приводит к потере дара речи, это не значит, что «ученые открыли ген речи». Это значит, что они открыли ген, который наряду с множеством других генов необходим для нормального развития нейронных структур, благодаря которым человек может научиться разговаривать. И вовсе не факт, что изменения именно этого гена в ходе эволюции привели к появлению языковых способностей у наших предков. Это могло быть так, но могло быть и иначе. Эволюционное приобретение лингвистических способностей могло быть связано с закреплением мутаций либо в этом гене, либо в каком‑то другом, либо в нескольких генах параллельно. Это были мутации, которые сделали эти гены такими, какие они есть сейчас. Не исключено, что эти мутации сегодня имеются у 100 % людей. Поэтому «выловить» их, сравнивая между собой человеческие геномы, невозможно. Их можно обнаружить, лишь сравнивая геномы людей с геномами других приматов.
Яркие примеры того, как единичные изменения отдельных генов могут радикально менять поведение (причем не просто отбить какую‑то способность, а создать что‑то новое), известны у насекомых. Например, если пересадить небольшой фрагмент гена period от мухи Drosophila simulans другому виду мух (D. melanogaster), трансгенные самцы второго вида начинают во время ухаживания исполнять брачную песенку D. simulans. Крошечный кусочек ДНК «кодирует» такую сложную вещь, как брачная песня!
Другой пример – ген for, от которого зависит активность поиска пищи у насекомых. Ген был впервые найден у дрозофилы: мухи с одним вариантом этого гена ищут корм активнее, чем носители другого варианта. Тот же самый ген, как выяснилось, регулирует пищевое поведение пчел. Правда, тут уже играют роль не различия в структуре гена, а активность его работы: у пчел, собирающих нектар, ген for работает активнее, чем у тех, кто заботится о молоди в улье. Как получилось, что один и тот же ген сходным образом влияет на поведение у столь разных насекомых, имеющих совершенно разный уровень интеллектуального развития? Это пока неизвестно. Ниже мы столкнемся и с другими примерами удивительного эволюционного консерватизма (устойчивости, неизменности) молекулярных механизмов регуляции поведения.
Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 230; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!