Мозг приматов — один из самых сложных органов в природе. Его наружный слой, неокортекс, отвечает за восприятие, мышление и другие высшие функции. У приматов он значительно больше, чем у других млекопитающих. Но как и почему он стал таким большим за последние 56 млн лет? Ответить на этот вопрос непросто, потому что мозг не фоссилизируется, т.е. не сохраняется в виде окаменелостей.
Исследователи из университета Дьюка (США) нашли обходной путь. Они использовали уникальную коллекцию черепов (многие из Музея естественной истории Центра лемуров Дьюка) и создали 3D-модели внутренней полости черепа — так называемые эндокасты. С помощью микро-КТ-сканирования они реконструировали форму и объем мозга древних и современных приматов, не повреждая ископаемые образцы.
Сравнивая объемы и площади поверхности эндокастов, ученые проследили, как эволюционировали отдельные части неокортекса у разных видов приматов — от землеройковых до человека. Результат, опубликованный в научном журнале Science, опровергает давнее убеждение.
Лобная доля — область, которую в популярной литературе чаще всего связывают с «высшим мышлением» и которая, как считалось, независимо «раздувалась» у многих линий приматов, — на самом деле росла пропорционально общему размеру мозга. Все приматы — от человека до тупай (ближайшие родственники приматов) — попадают на одну и ту же линию: соотношение размера лобной доли к общему размеру мозга остается постоянным. Никакого драматического, независимого расширения лобных долей, которое предполагали некоторые ранние исследования, не обнаружено.
Все — от человека до тупай — попадает на одну линию: относительно размера мозга доля лобной доли постоянна
Главный двигатель эволюции мозга приматов оказался в другом. Затылочная, теменная и височная области — зоны, отвечающие за обработку зрительной информации, — расширялись быстрее и непропорционально у тарзьеров и антропоидов (группа, включающая обезьян, человекообразных и людей). И что особенно важно, эти увеличения происходили именно на тех ветвях эволюционного древа, где одновременно рос и зрительный нерв (что видно по размеру костного отверстия — зрительного канала, через который он проходит). Это прямой признак того, что в мозг поступало всё больше визуальной информации.
Интересно, что зрительные области мозга росли даже быстрее, чем сам зрительный нерв, усиливая эффект: даже небольшое увеличение визуального входа приводило к значительному расширению мозговой ткани.
«Что дают эти визуальные сигналы? — задается вопросом Кей. — Одна идея — это усложнение социальной коммуникации. Другая — эффективность поиска пищи. Каждая из них могла оказать мощное влияние на естественный отбор и эволюцию приматов».
Исследование показывает, что большие мозги антропоидов — это древняя черта, восходящая как минимум к 33 млн лет назад. Ее корни — в эволюции острого зрения, включая такие адаптации, как центральная ямка сетчатки (фовеа) и костная перегородка, защищающая глаз, а не в независимом росте «думающей» лобной коры.
Ранее Наука Mail рассказывала об опровержении одной из ключевых теорий эволюции человека.