[Из песочницы] Истоки науки в каменном веке?

За последние десятилетия ученые узнали много нового об интеллекте животных. Многие виды способны использовать палки и камни в качестве простейших орудий труда, имеют схожую с человеческим языком систему общения, а большие человекообразные обезьяны и вовсе при должном обучении осваивают язык жестов. Однако только представили рода Homo встали на путь создания сложных технологий. Фундаментальную роль в этом сыграла способность человека накапливать и применять знания. По-видимому, эта ключевая черта нашего вида глубоко «вшита» в человеческий мозг и неразрывно связанна с речью и мышлением.

Конечно, изначальный объем этих знаний был небольшим и в основном сводился к использованию некоторых свойств огня и простейшим способам обработки камня. Однако это обеспечило нашим далеким предкам такие преимущества, что предопределило направление всей последующей эволюции человека. Но помимо умения создавать орудия труда, интеллект подарил нам способность исследовать окружающий мир.

Ученым сложно изучать этот аспект человеческого прошлого, ведь им доступны лишь косвенные археологические данные. При этом несомненно, что с какого-то периода времени люди начали все больше понимать особенности поведения животных, наблюдать за небом и звездами, постигать свойства растений. Это превратило их в следопытов, способных прекрасно ориентироваться на местности, научило изготовлять яды и снадобья, дало краски для рисунков в пещерах и раскрашивания тела. И главное, с помощью своих зоологических знаний наши предки стали самыми грозными охотниками суши.

Во время изготовления изделий из дерева какой-то гений заметил, что в результате трения одного деревянного куска об другой древесина начинает тлеть. Подобные наблюдения за природой на протяжении многих сотен веков видимо и сформировали те структуры мозга, которые позднее позволили нам ставить физические опыты.

За последние десять тысяч лет интенсивного развития цивилизации устройство нашего мозга практически не изменилось. Об этом говорит хотя бы тот факт, что племена, которые вплоть до последнего времени были изолированы от внешнего мира, способны быстро освоить блага цивилизации, а дети аборигенов могут успешно окончить школу и поступить в вуз. Очевидно, что ни шимпанзе, ни любые другие животные на это не способны. Выходит интересный парадокс, что мозг первобытных охотников-собирателей оказался пригодным и для занятий квантовой механикой, и для проектирования космодромов, и для написания симфонической музыки, хотя эволюция не могла «затачивать» под эти задачи мозги древних людей. С другой стороны, те же шимпанзе неспособны освоить человеческую культуру каменного века. Отсюда можем сделать два вывода.

Интеллектуальная пропасть

Первый – в ходе эволюции между людьми и другими животными возникла настоящая «интеллектуальная пропасть». По одну её сторону оказались человекоподобные обезьяны, австралопитеки и другие животные, по другую – кроманьонцы, современные аборигены и все остальное человечество. Да, животные оказались умнее, чем было традиционно принято считать, но все равно их интеллекту далеко до человеческого уровня.

Сам по себе этот факт не выглядит большой научной проблемой. Физиология большинства животных слишком специализирована, чтобы увеличение размеров головного мозга стало самой выигрышной эволюционной стратегией.

Для примера вспомним волков. Эти умные по меркам животного мира охотники обладают развитыми органами чувств и выдающимися физическими способностями. Но многое бы им дало развитие интеллекта человеческого типа? С их строением тела орудия труда каменного века не имеют особого смысла. По мнению современных ученых, одной из основных функций самых ранних каменных орудий было раздробление костей, в результате чего пралюди могли полакомится костным мозгом. Но эволюция скорее даст волкам мощные челюсти, чтобы раскусывать кости, чем заставит их лапами или ртом использовать камни с этой же целью. Ради еще более успешной охоты волкам могла бы пригодиться речь, но для неё нужен уже достаточно развитый мозг и коренное переустройство ротового аппарата. И вновь естественному отбору будет непросто сформировать говорящих волков. Подобные проблемы будут характерны для большинства животных, хоть для львов, хоть для слонов.

Другой показательный случай мы наблюдаем у дельфинов. Дельфины имеют выдающиеся размеры мозга, который в среднем весит около 1700 г, тогда как у человека — около 1400 г. Относительно массы тела мозг дельфина больше, чем мозг у шимпанзе, а по количеству извилин на коре головного мозга дельфиний мозг вдвое превосходит человеческий. Дельфины также демонстрируют сложное социальное поведение, имеют свой язык, а в стае у каждого дельфина есть свое имя. Но представить, как бы дельфины могли перейти к созданию технической цивилизации очень сложно…

Можем вспомнить еще социальных насекомых. Они способны создавать сообщества, способные объединять сотни тысяч особей и выстраивать сложные сооружения вроде термитника или улья. Однако их социальные роли жестко запрограммированы, а общие интеллектуальные возможности слишком сильно ограничены размерами тела.

Конечно, интеллект у животных поощряется естественным отбором, иначе бы не было стольких многочисленных и красноречивых свидетельств интеллектуальных способностей в животном мире. Однако в подавляющем большинстве случаев интеллект – лишь один из элементов выживания, наряду с физической силой или остротой чувств. Причем потенциальные возможности применения интеллекта практически всегда сильно ограничены особенностями строения конечностей. В этом плане люди выглядят уникальным исключением.

Но если «интеллектуальную пропасть» между человечеством и животными кажется достаточно просто объяснить, то куда более сложным выглядит вопрос, когда возник этот «разрыв» в истории нашего вида? Австралопитек, ходящий на двух ногах, был все же прямоходящей обезьяной. Также древнейшие представители рода Homo, начавшие использовать примитивные каменные орудия, были обезьянами, которые всего лишь использовали камни для добывания пищи. В этом плане они не очень отличались от современных шимпанзе, тоже порой применяющих палки и камни. Но где найти грань между животным и человеческим прошлым в истории нашего вида?

Загадка неандертальцев

В свете вышесказанной проблемы принципиален вопрос, по какую сторону «интеллектуальной пропасти» находились неандертальцы? Сумел бы неандертальский ребенок успешно окончить обычную среднюю школу, осмысленно принять христианство или стать программистом? Поиск ответа подводит нас к более фундаментальной проблеме: возникла ли эта «пропасть» скачкообразно в результате случайной генетической мутации либо же путь к вершинам интеллекта был плавным и размеренным?

На первой гипотезе основана концепция «когнитивной революции», которую поддерживают ряд известных авторов, в том числе бестселлера «Sapiens: Краткая история человечества» Юваль Ной Харари. Согласно ей около 70 тысяч лет назад произошел резкий скачок познавательных способностей у нашей разновидности Homo sapiens, что вызвало бурное развитие речи, творческих способностей и технологий. Перемены были столь значительны, что в период этого «большого скачка вперед» возникла «поведенческая современность», то есть люди именно тогда стали демонстрировать собственно человеческое поведение с его сложными социальными связями и абстрактным мышлением.

Эта дата практически совпадает с предполагаемым временем извержения супервулкана Тоба. По некоторым оценкам, после этой катастрофы численность популяции наших прямых предков сильно упала, примерно до двух тысяч человек. Однако среди выживших были носители той счастливой комбинации генов, которая и привела человечество к господству над планетой. Эта гипотеза разделяет «анатомически современных людей», которые появились около 150 тысяч лет назад и внешне были практически неотличимы от представителей нынешнего человечества, и «людей с современным типом поведения», появившихся 70 тысяч лет назад. Они не просто анатомически мало отличались от нас, но и думали как мы. И будь у нас машина времени, то ребенка человека «с современным типом поведения» мы могли бы забрать и воспитать как полноценного члена нашего общества, тогда как у детей просто «анатомически современных людей» возникли бы проблемы с учебой и социализацией.

В тоже время концепция «когнитивной революции» критикуется многими учеными по всем пунктам. Одни указывают, что эффект от извержения супервулкана был не столь катастрофичным, другие – на то, что характерные черты «когнитивной революции» вроде захоронений, ловли рыбы и предметов искусства встречаются раньше, чем 70 тысяч лет назад. Некоторые такие находки датируют временем вплоть до 160 тысяч лет тому назад и даже ранее. Но это значит, что мы видим плавную и поступательную эволюцию вместо «когнитивной революции», которая должна была быть внезапным по историческим меркам событием, разрушившим прежнее неспешное течение каменного века. В таком случае развитие было бы вызвано плавной эволюцией культуры и постепенным накоплением опыта, а не было инициировано резкими генетическими сдвигами.

В свете этих споров по-разному выглядит исчезновение неандертальцев. Если в действительности имела место «когнитивная революция», то скорее всего будет верна традиционная картина прошлого. Согласно ей худощавые, но умные кроманьонцы сокрушили коренастых, но не слишком интеллектуальных неандертальцев за счет своего биологического превосходства. Однако, если «когнитивной революции» не было, то кардинальского генетического преимущества в интеллекте у кроманьонцев могло и не быть.

Неандертальцы также могли идти по пути обретения «современного типа поведения», уже имея и язык, и зачатки своей неандертальской культуры. В таком случае конфликт кроманьонцев и неандертальцев был бы не войной отличных видов, а всего лишь столкновением двух культур. Человеческая история знала немало примеров межкультурных противостояний. Тогда приход кроманьонцев в населенные неандертальцами Европу и Ближний Восток был бы сопоставим с завоеванием народами банту Центральной и Южной Африки.

Около X в. до н.э племена банту начали мигрировать в эти африканские районы из Западной Африки (современных Нигерии и Камеруна). Сопротивление захватчикам пытались оказать местные жители – пигмеи и бушмены, однако они потерпели неудачу и были оттеснены в самые сложные для жизни местности, вроде тропических джунглей и пустынь. По сравнению с коренными народами, банту обладали более развитой культурой. В частности у них были железное оружие и земледельческие культуры, такие как ямс, что и обусловило успех их экспансии. В современной науке этот успех никто не приписывает биологическому превосходству народов банту над бушменами и пигмеями, объясняя случившееся культурными и социальными причинами. Схожие козыри могли оказаться и у кроманьонцев. Ими могли бы быть более совершенные орудия охоты, вроде лука и стрел, или даже собаки, как предполагает американский антрополог Пэт Шипман. А так как отдельные группы людей в каменном веке были достаточно сильно изолированы друг от друга, то кроманьонцы могли при столкновении с неандертальцами вновь и вновь использовать свои культурные и технические преимущества, тогда как каждая отдельная группа неандертальцев всякий раз сталкивалась с неизвестными им до сих пор противниками.

При этом объем мозга неандертальцев был больше, чем у кроманьонцев. Однако, если теория «когнитивной революции» верна, то в этот раз размер не играл принципиальной роли. Важнее были бы уникальные особенности мозговой структуры, которые оказались главной особенностью нашей разновидности Homo sapiens. При таком сценарии неандертальцы оказались бы неспособны иметь развитую речь, высокое искусство и продвинутые технологии, и поэтому были и вытеснены более совершенным видом.

Сложнее объяснить их исчезновение, если «когнитивной революции» не было, а развитие как кроманьонцев, так и неандертальцев не имело эволюционных скачков. Тогда отношения между этими разновидностями людей стоило бы рассматривать скорее как контакт разных рас, а не разных видов. Однако, даже в случае плавной эволюции сохраняется возможность того, что их линии развития мозга разошлись слишком давно и пошли принципиально разными путями, один из которых так и не привел к развитому интеллекту. Тут стоит вспомнить, что общий предок современных людей и неандертальцев жил около 600 тысяч лет назад.

Так ли отличны наука и мифология?

Второй вывод, а точнее вопрос состоит в том, а почему мы вообще смогли создать науку? Большую часть нашей истории культурное развитие шло параллельно эволюции мозга. Увеличение объемов мозга и изменения его структуры вели к переменам в образе жизни древних людей. Они начинали лучше обрабатывать камень, создавать более замысловатые предметы искусства и осваивать новые территории. Но этот процесс был ну очень постепенным. Образ жизни тех же «анатомические современных людей», которые появились не менее 150 тысяч лет назад, на протяжении многих десятков тысяч лет менялся крайне медленно. По-видимому, каждое новое великое культурное свершение требовало многих тысячелетий эволюционного развития интеллекта. Но с определенного момента эта тенденция резко переменилась. Как минимум со времен «неолитической революции», которая произошла около 12 тысяч лет назад, развитие человечества стали двигать прежде всего социальные, географические и культурные факторы, тогда как генетика ушла на третий план.

Почему так? Появление примитивных форм сельского хозяйства объяснимо накоплением знаний о природе за многие предыдущие тысячи лет. Но откуда у нас способность к письменности? Почему этап аграрной культуры не растянулся на многие десятки тысяч лет, по ходу которых у популяции должна была бы постепенно выработаться способность к письму и развитым формам абстрактного мышления? При таком сценарии была бы непреодолимая «интеллектуальная пропасть» между оседлыми народами с многотысячелетней историей и первобытными племенами. Однако этого разрыва нет. Дети всех живущих сегодня человеческих популяций способны обучаться, познавать основы наук и овладевать письменностью, даже тех народов, которые еще в ХХ веке не имели контактов с внешним миром.

А значит тот потенциал, который позволяет нам получать современное образование, имеет очень древнее происхождение, общее для всего человечества. При этом исход современной разновидности Homo из Африки начался не менее 60 тысяч лет назад.

Ряд современных исследователей указывают, что у разных народов есть генетически обусловленные различия в интеллекте. И на самом деле было бы странно, если бы их не было. Ведь среди человеческих популяций есть отличия в росте, цвете глаз, пропорций тела, различна склонность к ряду заболеваний и т.д. Стоит ожидать, что и генетические факторы, определяющие интеллект, будут также варьироваться. Однако эти различия не имеют характера «пропасти» и не объясняют поворотов современной истории. Скажем, взлеты и падения Китая за последние столетия невозможно объяснить с позиции генетики.

Но почему интеллектуальный потенциал наших далеких предков оказался столь неожиданно высок? Возможно, причина в том, что для многих видов деятельности, которые определили облик нашей цивилизации, оказались пригодны механизмы, которые были отточены за многие десятки тысяч лет каменного века. В таком случае не существует принципиальной разницы между современной наукой и доисторической мифологией. И речь совсем не о философском релятивизме. Похоже, для нашего мозга нет фундаментальной разницы между рассказом о предке-медведе из эпохи ледникового периода и современной лекцией по эволюционной биологии. Разница только лишь в том, что для первого рассказа нужно хорошее воображение, а для второго – хорошее воображение плюс точные наблюдения. Наблюдать же мы научились еще за искрами из-под кремния, в попытках получить огонь.

В таком случае мифология и искусство не просто выполняли традиционно приписываемые им социальные и психологические функции, вроде объединения группы вокруг общих символов. В долгосрочной перспективе эти виды деятельности позволили нам создавать и визуализировать самые неожиданные образы. Вчера это был мир духов, магии и призраков, сегодня – это истории о мирах атомов и галактик.

Способности и к воображению, и к наблюдению зародились в далеком прошлом, поэтому у эволюции было много времени, чтобы их развить. Но только после аграрной революции появилась возможность для полноценного синтеза этих двух замечательных свойств нашего мозга. Конечно, это не объясняет откуда у нас едва ли не поголовные способности к письменности, а у значительной части людей — и в математике. Но все же мы видим, что фундамент научного знания закладывался еще в доисторическую эпоху.