Несмотря на родство человека и шимпанзе, мозг Homo Sapiens сильно отличается от мозга наших собратьев. Будучи надежно скрытым в черепной коробке, мозг человека больше и структурно отличается от мозга не только обезьян, но и других млекопитающих, особенно в тех областях, которые позволяют нам делать то, что не могут другие животные – решать сложные когнитивные задачи и рассуждать о прошлом и будущем. Но когда это изменение произошло в нашей эволюционной истории? Как показали результаты нового исследования, наши далекие предки (в частности Homo habilis и Homo erectus) имели «гораздо более примитивный мозг», чем считалось раньше – еще совсем недавно ученые полагали, что мозг первобытных людей похож на мозг современного человека. Однако новое всестороннее сравнение более чем 300 цифровых реконструкций мозга из окаменелостей Homo habilis, современных людей и обезьян показывает, что эволюционное изменение от более примитивного мозга к его более современному варианту, скорее всего, произошло в Африке между 1,7 и 1,5 миллионами лет назад. Так что, возможно, наши предки были не такими уж и смышлеными.

Ранний череп человека из Дманиси, Грузия (слева) и более поздний череп человека из Сангирана, Индонезия (справа). Виртуальная реконструкция их мозга показывает, что у дманисского индивидуума был более обезьяноподобный мозг, в то время как мозг сангиранского индивидуума больше напоминает мозг Homo sapiens.

Почему мы – особенные?

Как пишет ведущий автор нового исследования, антрополог Марсия Понсе де Леон из Цюрихского университета, существуют значительные различия между тем, как устроен мозг больших обезьян, таких как гориллы и орангутанги, и человека. В ходе работы исследовательская группа использовала компьютерную томографию и виртуальную реконструкцию для изучения черепов древних представителей рода Homo.

«Эти различия проявляются на внешней поверхности мозга», – рассказала де Леон в интервью изданию Inverse. «Складки и углубления мозга оставляют отпечаток на костной ткани, поэтому, даже если сам мозг не сохранился, его можно реконструировать цифровым способом. Такая топографическая реконструкция мозга называется эндокран (англ. endocast)».

Понимание того, когда и как произошли эти изменения, жизненно необходимо, потому что различная организация мозга человека и обезьяны разделяет нашу способность разговаривать и решать сложные когнитивные задачи. Работа также развенчивает предположения об умственных способностях древних людей.

Виртуальные реконструкции пяти хорошо сохранившихся черепов Homo erectus из Дманиси, Грузия, которые датируются между 1,85 и 1,77 миллионами лет назад. Эти люди обладали «примитивным» мозгом, обнаружило новое исследование.

Как отмечают авторы исследования, лобная доля человека по сравнению с таковой у обезьяны совершенно иная и именно эта реорганизация исторически считалась отличительной чертой рода Homo. Так, в 1960-х годах антрополог Филипп Тобиас предположил, что у одного из самых ранних представителей рода Homo из Африки, Homo habilis, был мозг, похожий на мозг современного человека. Эта идея главенствовала в научных кругах с тех самых пор.

Как развивался мозг человека?

В ходе исследования, опубликованного в журнале Science, с помощью цифровой реконструкции команда ученых смогла проследить изменения в морфологии мозга с течением времени. Понсе де Леон и другие исследователи больше 15 лет занимались эволюцией мозга у ранних представителей рода Homo со всего мира, но им пришлось подождать, пока технологии станут более продвинутыми.

Теперь же они смогли сравнить, как изменилась организация мозга с течением времени у современных людей и ископаемых образцов, используя трехмерное моделирование. Сравнение расположения и смещения бороздок в эндокране, которые представляют изменения в реорганизации мозга, особенно в лобной доле, предполагает, что ранняя эволюционная история мозга Homo была более сложной, чем считалось раньше.

Череп Дманиси.

Команда изучила редкие окаменелости гоминидов из Африки, Юго-Восточной Азии и участка под названием Дманиси в Грузии. По словам Понсе де Леона, окаменелости Дманиси представляют собой самую древнюю известную популяцию Homo за пределами Африки, возраст которой составляет от 1,85 до 1,77 миллиона лет. Оказывается, у народа Дманиси не было более производного типа мозга, присутствующего у более позднего Homo, поэтому перед эволюционным переходом мозга произошло расселение из Африки.

«У самых ранних популяций Homo был гораздо более примитивный мозг, чем мы думали – такой же, как у их предков-австралопитеков. Но эти популяции демонстрировали сложное поведение и рассеялись из Африки в Евразию, поэтому мы не должны недооценивать возможности их мозга. Более человекоподобная организация лобной доли, вероятно, развилась у жителей Африки между 1,7 и 1,5 миллионами лет назад», – пишут авторы исследования.

Нельзя не отметить, что новое исследование заставляет пересмотреть наши знания об эволюции современного человеческого мозга и то, каким он был у наших далеких предков. Ранее антрополгам удалось определить, что «готовый к языку мозг», вероятно, сформировался между 1,7 и 1,5 миллионами лет назад. Этот период знаменует собой критический переход в эволюции ранних людей — и нас.