Устройство мозга древнейших людей оказалось ближе к обезьяньему

Международная группа ученых обнаружила, что устройство мозга, характерное для современного человека, с наибольшей вероятностью появилось в период с 1,7 по 1,5 миллиона лет назад в Африке, что значительно позже, чем считалось ранее. Помимо прочего это свидетельствует о том, что миграция наиболее древних представителей рода Homo за пределы континента-прародины происходила в несколько этапов, причем первыми колонистами были еще обладатели мозга «обезьяньего» типа. Отчет об исследовании опубликован в журнале Science.

Мозг человека и его ближайших родственников — больших человекообразных обезьян значительно отличается по размеру, форме и организации коры больших полушарий, особенно в области лобных долей, отвечающих за сложные когнитивные функции, такие как социальное сознание, использование инструментов и речь. Когда в ходе эволюции возникли такие изменения, остается предметом дебатов. Задача осложняется тем, что мозг не подвержен фоссилизации (окаменению). Поэтому изучать его особенности приходится по эндокранам — физическим или виртуальным слепкам внутренней поверхности фрагментов окаменевших черепных коробок. Их отпечатки соответствуют извилинам, бороздам и крупным сосудам мозга.

Ключевым признаком реорганизации лобных долей служит выпуклость (Broca’s cap, «колпак Брока») на латеральной лобно-глазничной поверхности эндокрана, которая у современных людей соответствует полям Бродмана 45 и 47, нижняя граница которых проходит по латеральной глазничной борозде. У человекообразных обезьян она представлена в основном полем Бродмана 44, ограниченной снизу лобно-глазничной бороздой. Мозг наиболее раннего (2,4–1,4 миллиона лет назад) представителя людей человека умелого (H. habilis) антрополог Филлип Тобиас (Phillip Tobias) в 1960-х годах счел человекоподобным, и эта гипотеза превалирует до сих пор. У непосредственных предков человека австралопитеков (Australopithecus) его обычно считают обезьяноподобным, однако такую точку зрения оспаривают многие исследователи. Таким образом, вопрос о времени эволюционного перехода к мозгу современного типа остается открытым.

Старший научный сотрудник Цюрихского университета Марсия Понсе де Леон (Marcia Ponce de León) с коллегами из Грузии, Израиля, Индонезии, США, Франции и Швейцарии провели компьютерную томографию, создали цифровые эндокраны и 3D-реконструкции более 300 черепов древних представителей рода Homo, современных людей и больших человекообразных обезьян. Окаменелости включали наиболее древнего человека, чьи останки были обнаружены вне Африки (в районе Дманиси в Грузии), возрастом 1,85–1,77 миллиона лет; различные черепа человека прямоходящего (H. erectus) из Юго-Восточной Азии, датированные 1,5 миллиона лет назад и позже, а также образцы из Африки, охватывающие весь указанный период.

Выяснилось, что по расположению «колпака Брока» и ряду других особенностей эндокраны черепов из Дманиси, а также современные им и более ранние африканские по структуре напоминают таковые человекообразных обезьян. Образцы из Африки возрастом 1,7–1,5 миллиона лет, относимые к человеку умелому (H. ergaster) и H. erectus, были как обезьяноподобными, так и человекоподобными. Черепа из Юго-Восточной Азии и африканские того же времени уже обладали четкими признаками современных человеческих.

Таким образом, эволюционный переход от обезьяноподобного к человекоподобному устройству мозга с наибольшей вероятностью произошел в период с 1,7 по 1,5 миллиона лет назад. То есть по этому признаку древнейшие люди были ближе к своим предкам австралопитекам, что, однако, не помешало им стать первыми выходцами из Африки.

Также датировка переходного периода позволяет предположить, когда у людей начали появляться зачатки речи, к которым предрасполагает строение лобных долей современного типа. Кроме того, оно может пролить свет на усложнение орудий труда, произошедшее примерно в тот же промежуток времени.

По мнению авторов работы, ее результаты могут стать поводом для корректировки существующей таксономической классификации представителей рода Homo с учетом полученных данных.

В 2016 году австралийские и южноафриканские ученые показали, что для эволюции мозга важнее не рост его размера, а интенсивность обмена веществ. Понять это помог размер сонных каналов черепа, через которые проходят одноименные артерии, питающие мозг. У современного человека их ширина оказалась значительно больше, чем у менее успешных ближайших родственников.