Ознакомительная версия. Доступно 13 страниц из 62
Как именно был достигнут консенсус между древними базальными ядрами и новой корой, пока неясно. В том, что он все-таки достигнут, можно убедиться, сравнив строение мозга млекопитающих и рептилий. Хотя сегодня мы часто слышим, что под нашей новомодной корой скрыт старый рептильный мозг, все эти утверждения не более чем метафора, обыгрывающая древнее происхождение подкорковых структур. В действительности же базальные ядра, скрытые под моей корой, хотя и имеют гомологичный аналог у ящериц, принадлежат именно млекопитающим и в полной мере интегрированы с корой. В мозге ящерицы мои базальные ядра функционировать не смогли бы.
Рожденные испытывать голод
Вдобавок к необходимости заботиться о потомстве «великим ученикам» приходится решать еще одну важную задачу. Мозг очень энергоемкий орган, поскольку при интеграции и пересылке сигналов нейронами расходуется огромное количество энергии. Человеческий мозг составляет около 2 % массы тела, но использует около 25 % потребляемых нами калорий[39]. В человеческом мозге примерно 86 млрд нейронов, так что для питания одного только мозга нам требуется порядка 6 калорий на миллиард нейронов (то есть 516 калорий) в день. Соответственно теплокровные вынуждены увеличивать потребление калорий не только для того, чтобы поддерживать температуру тела в пределах, необходимых для выживания, но и для того, чтобы умный мозг оставался умным[40]. Поэтому размеры мозга ограничены энергетическими потребностями нейронов, тем более что остальные органы (сердце, легкие, кишечник) и мышцы без энергии тоже работать не будут. Время от времени эволюция поощряет «оглупление», то есть жертвует умом ради наращивания скелетных мышц, как у бизона, или ради пищеварительной системы, способной обрабатывать траву ферментами (опять-таки как у бизона).
Потребность в калориях не сводится к теплокровности или энергоснабжению нейронов для их поддержания в рабочем состоянии. Незрелость новорожденного обусловливает повышенное потребление калорий для строительства в мозге новых связей, отображающих усвоенное из жизненного опыта. Другая энергетическая проблема состоит в том, что незрелая пищеварительная система не приспособлена к взрослой пище. И если для детенышей млекопитающих лучшая пища — материнское молоко, то самой матери приходится изыскивать дополнительные энергоресурсы, чтобы ее организм мог производить питательный продукт и снабжать потенциально умное потомство необходимыми для строительства мозга калориями. Если мать не добудет себе достаточное количество калорий, ее дети будут страдать от недоедания, что, в свою очередь, негативно отразится на мозге и познавательной функции.
Кстати о калориях… Интересно, что у некоторых биологических видов роженица съедает не только плаценту (послед), но и всех увечных или неполноценных новорожденных. Такое поведение наблюдается у самых разных животных, включая черных медведей, грызунов и приматов. И как бы ни ужасал нас подобный каннибализм, это щедрый источник белка, дающий матери необходимую норму калорий, избавляющий ее на какое-то время от необходимости искать пропитание и обеспечивающий более жирным молоком тех детенышей, которые имеют шансы благополучно вырасти[41]. Почему у людей матери не съедают плаценту, неизвестно[42].
Биоэнергетическими ограничениями объясняются и другие перемены в образе жизни млекопитающих и птиц. Поскольку млекопитающему приходится есть намного больше, чем рептилии аналогичного размера, один участок суши способен прокормить меньше млекопитающих. Если десятку ящериц вполне хватит питания на крошечном пятачке, то белкам и тем более рысям на подобном участке его будет явно недостаточно. Из этого следует, что эволюция не может поддерживать прокорм более крупного мозга, если для этого нет подходящих условий, а значит, число детенышей в помете сокращается. Соответственно успешное эволюционное приспособление состоит в том, чтобы производить на свет меньше детенышей, а не больше, и вкладывать в них все ресурсы, пока они не достигнут самостоятельности. На человеческий взгляд, даже восемь крысят в приплоде — это много, однако это ничто по сравнению с выводком у садовых ужей, который может насчитывать от 50 до 90 особей.
Ограничения в калориях возникают по другим причинам. В процессе эволюции в мозге млекопитающих закладывалась типичная для большинства млекопитающих программа, побуждающая мать защищать детенышей — иногда яростно и отчаянно. У некоторых видов, например у степных полевок или волков, на защиту детенышей кидается и отец. Борьба с хищниками — занятие изнурительное и требует много энергии. Дело в том, что к тому моменту, когда детеныши подрастают достаточно, чтобы стать лакомой добычей в глазах хищника, мать успевает потратить на них уйму сил и энергии. Для видов, у которых после долгой беременности рождается всего один или двое детенышей, каждый из них — серьезное вложение. Поэтому, по большому счету, эволюция благоволила матерям, запрограммированным самоотверженно защищать потомство и вовремя понять, когда битва проиграна и пора спасаться самой, чтобы затем начать все сначала (иногда понять это не так-то просто)[43].
Увеличение размеров мозга относительно размеров тела повышает интеллект, однако у видов, обладающих крупным мозгом, снижается плодовитость, то есть у таких животных, как шимпанзе или человек, временной промежуток между появлениями приплода длиннее, чем у крыс и мышей. Грубо говоря, чем больше нейронов в мозге, тем больше период от рождения до зрелости. Более долгий этап созревания объясняется главным образом энергетическими потребностями «великого обучения» — значительно возросшее число изначально незрелых нейронов предполагает не менее значительное увеличение потребности в калориях. У крысы по сравнению с человеком и шимпанзе мозг крошечный. Крысята 22–24 дней от роду уже могут покинуть гнездо, а к 65–70 дням они достигают половой зрелости. У шимпанзе же детеныш питается материнским молоком до пятилетнего возраста и остается с матерью примерно до десятилетнего, а первые роды у самок случаются лет в тринадцать-четырнадцать.
Ознакомительная версия. Доступно 13 страниц из 62
