МОСКВА, 22 вер - РІА Новини. Мозок дітей неандертальців довгий часпродовжував збільшуватись у розмірах, що зовсім не характерно для сучасних людей, з'ясували палеонтологи, які опублікували статтю в журналі Science.
Неандертальці використовували ромашку та деревій для самолікуванняНеандертальці, що жили в печері Ель Сідрон на півночі Іспанії, мали примітивні знахарські знання і знали про цілющі властивості ромашки і деревію, на що вказали сліди рослинних цукрів в скам'янілому нальоті на їх зубах, заявляють палеонтологи в статті."Ми задалися простим питанням- Чи росли люди та неандертальці однаково? Ми виявили, що мозок неандертальських дітей продовжував збільшуватися в розмірах навіть у сім років і що загалом вони зростали повільніше, ніж діти кроманьйонців, — у ті ж сім років маленький неандерталець виглядав як п'яти-шестирічна людська дитина», — заявив Антоніо Розас (Antonio Rosas) з Національного музею науки Іспанії у Мадриді.
Розас та його колеги зробили це відкриття під час розкопок у печері Ель-Сідрон на півночі Іспанії, де приблизно 50 тисяч років тому жили одні з останніх популяцій неандертальців на Землі.
Ця печера привернула увагу археологів, палеонтологів та громадськості у 1994 році, коли в ній знайшли останки 13 неандертальців, які жили там, за різними оцінками, приблизно 47-50 тисяч років тому.
Відсутність кісток тварин у печері змушує вчених вважати, що вона служила цвинтарем древніх аборигенів Європи, або її мешканці були канібалами, які усвідомлено полювали собі подібних.
У печері, як зазначає Розас, були виявлені останки не лише дорослих неандертальців, а й дітей, що дозволило вченим вивчити, як швидко вони росли, зіставляючи відмінності у товщині та структурі кісток, обсязі черепної коробки та інших анатомічних рисах у дітей різного віку.
Загалом, як зазначають вчені, відмінності в анатомії та швидкості зростання між кроманьйонцями та неандертальцями були мінімальними. Це вкотре підтверджує, що Homo sapiensі Homo neanderthalensis походять від одного спільного предка, який жив на Землі порівняно недавно.
З іншого боку, подібні відмінності все ж таки існували, і найсильніше вони виявлялися в темпах зростання та розвитку мозку і черепної коробки. Як показали виміри Розаса та його команди, черепна коробка семирічної неандертальської дитини була помітно меншою, ніж у дорослої, - 1300 проти 1550 кубічних сантиметрів. Це говорить про те, що мозок неандертальця продовжував зростати щонайменше до семи років.
Для людини це зовсім не характерно – розвиток мозку, як правило, завершується до другого року життя, а згодом його обсяг не збільшується. Більше того, всі нервові клітини вже присутні в мозку дитини на момент її народження та їх кількість не підвищується у наступні роки. Збільшується лише кількість з'єднань між ними та обсяг так званої гліальної тканини, що захищає нейрони від пошкоджень.
З чим може бути пов'язана подібна різниця між неандертальцями та людьми? Як вважають вчені, воно виникло через те, що перші жителі Європи жили в набагато суворіших умовах, ніж предки кроманьйонців. Зростання мозку в утробі матері або в перші роки життя потребує величезних ресурсів, і його відносно повільний розвиток у неандертальських дітей міг допомагати їм та їхнім батькам виживати. Аналогічне уповільнення, як вважають вчені, відбувалося й у разі зростання кісток неандертальців.
З цієї причини неандертальського хлопчика, чиї останки було знайдено в Ель-Сідрон, до восьмого року життя важив лише 26 кілограмів при зростанні 111 сантиметрів — тобто відставав у розвитку від людських дітей приблизно на два роки. Крім того, вчені знайшли сліди того, що він страждав від недоїдання та нестачі мікроелементів.
Поки незрозуміло, чи було повільне дорослішання неандертальських дітей однією з причин їх вимирання, проте вчені планують перевірити, чи справді неандертальці повільно дорослішали, вивчивши рештки інших неандертальських дітей з південних куточків Азії, де клімат був більш сприятливим, ніж на півночі Іспанії за часів льодовиків. .
Руху немає, сказав мудрець брадатий.
Другий замовк і став перед ним ходити.
Сильніше не міг би заперечити;
Хвалили всі відповідь хитромудру.
Але, панове, кумедний випадок цей
Інший приклад на згадку мені наводить:
Адже щодня перед нами сонце ходить,
Однак правий упертий Галілей.
(А.С. Пушкін)
Хто ж правий, панове? Наполегливий наш Галілей, якому відомо (sic!), що неандертальці «не були людьми»?
Проблема в тому, що багато хто дійсно так думає. Точніше, у це вірять. Сперечатися немає сенсу, наведу лише кілька фактів.
1. Класичні неандертальці мешкали в Європі та Передній Азії близько 40 тисяч років (період 80-35 тисяч років тому). Кліматичні умовибули суворішими, ніж зараз.
0. Сучасна людина існує ще лише 15 тисяч років (чи протягне 40?)
1. Обсяг мозку класичних неандертальців становив близько 1500-1800 куб.
0. Середній обсяг мозку сучасної людини становить близько 1400 куб. см (австралоїди 1200, європеоїди та монголоїди до 1600).
Далі я поєднав реконструкції неандертальців із портретами сучасних людей.
А ось і брадати мудреці (та ви не на розум дивіться, а на середній поверх обличчя!)
Подібність Норріса з неандертальцями, виявляється, наголошую не я один (.).
Років сто тому давня людина мала виглядати саме так.
Сучасні шаблони масової культури недалеко пішли від образу "мавполюдини". Щоб масовий глядач дізнався "печерного жителя", треба зробити його бомжуватим: кошлатим, брудним і скорчили пику!
Бажано витріщити очі: "Жах, як боюся ентих своїх черепів!"
.jpg)
А черепів не треба боятися. Їх треба уважніше розглянути. Ось зліва направо: неандерталець - сучасна людина(кроманьоноїд або східний палеоєвропеоїд) - сучасна людина (австралоїд) - сучасна людина (північний європеоїд). Неандертальський череп із цього ряду вибивається, але не надто. Відмінності від австралоїда помітить лише накидане око.
Тоді й не треба робити такі "діоксинові" реконструкції...
(NB: у нас жодної політики – одна гештальт-антропологія)
Ось карта знахідок неандертальців. Видно, що вони мешкали в Європі та Передній Азії, у гірських регіонах із досить суворим кліматом.
У голоцені, у наш час, гірські регіони Європи населяють уже не неандертальці, а люди палеоєвропейської та балкано-кавказької раси. Чи сильно вони відрізняються? Судіть самі. Зліва – реконструкція неандертальця, праворуч – молодий пакистанець.
Зліва – представник кавкасіонського типу, праворуч – палеоєвропейського.
Зліва – сучасний житель Передньої Азії, праворуч – неандертальського періоду. А які у них бандани!
З боків – сучасні жителі Передньої Азії, у центрі – класичний неандерталець (музейна реконструкція).
Цю реконструкцію неандертальця мені довелося трохи доопрацювати. Втім, "громадянин начальник" з нього вийшов неважливий - явно ряжений пролетар... Все-таки високі посади у нас частіше обіймають північні європеоїди чи грацильні середземноморці.
.jpg)
Череп неандертальця (праворуч) благообразніший, ніж у австралоїда, проте він архаїчніший: максилли масивніші, підборіддя скошене, чоло низьке (свої відмінності мають потилицю і основу).
З австралоїдами ситуація незвичайна. Їхні антропологічні показники (товщина кісток, ширина зубної дуги, висота склепіння черепа та ін.) - більш "сапієнтні", ніж неандертальські. Відсутність генетичного хіатусу робить їх безперечними Homo sapiens recens.
Однак вигляд у австралоїдів навіть давніший, ніж у неандертальців - їхній гештальт ближче до Homo erectus. Як і об'єм мозку, який істотно менший за неандертальський (приблизно на 30%).
Особисто я до неандертальців належу з повагою (хоча і без кохання). І я маю своє, секретне уявлення про них.
Моя інтуїція (заснована на освіті та екологічних екстраполяціях) підказує, що неандертальці були досить неабиякими створіннями - як-не-як європейці! За способом життя вони схожі з арктичними аборигенами (які у доцивілізовані часи були чи не найпросунутішою групою у своїй расі). У неандертальців була розвинена інструментальна та магічна культура з наявністю поховань.
Класичні неандертальці - міцна гілка континууму людства, що пройшла паралельними руслами власну, досить інтенсивну еволюцію. У ході якої неандертальці приймали нові освіжаючі гени та проходили відбір. Зовсім вони не вимерли, а досі живуть – причому непогано: там, де клімат і ґрунти чи не найкращі на планеті. І північні європеоїди вже тисячі років намагаються відвоювати у них хоч п'ять цих територій. Влаштовують походи, стріляють, бомбять. Поки що марно!
Мозок людини - принципи його роботи, можливості, межі фізіологічного та психічного навантаження - продовжують залишатися для дослідників однією великою загадкою. Незважаючи на всі успіхи в його вивченні, пояснити, як ми мислимо, зрозуміти механізми свідомості та самосвідомості вчені поки що не в змозі. Накопичених знань про роботу мозку, втім, достатньо, щоб спростувати деякі поширені міфи про нього. Що вчені й зробили.
Стародавні люди були розумнішими за нас?
Середній обсяг мозку сучасної людини – близько 1400 кубічних сантиметрів, це досить велика величина наших розмірів тіла. Великий мозок людина відростила собі під час еволюції - антропогенезу. Наші мавпоподібні предки, що не мали великих пазурів і зубів, спустившись з дерев і перейшовши до життя на відкритих просторах, стали розвивати мозок Хоча цей розвиток не відразу пішов швидко - у австралопітеків обсяг мозку (близько 500 кубічних сантиметрів) практично не змінювався шість мільйонів років. Стрибок у його збільшенні стався два з половиною мільйони років тому. У ранніх Homo sapiens мозок вже значно виріс - у Homo erectus (Людини прямоходячої) його обсяг становить від 900 до 1200 кубічних сантиметрів (це перекривається діапазоном мозку сучасної людини). У неандертальців мозок був дуже великим -1400-1740 кубічних сантиметрів. що у середньому більше, ніж у нас. Ранні Homo sapiens на території Європи – кроманьйонці – просто заткнуть нас за пояс своїм мозком: 1600-1800 кубічних сантиметрів (щоправда, кроманьйонці були високими – 180-190 сантиметрів, а антропологи знаходять прямий зв'язок між розміром мозку та зростанням).
Мозок в еволюції людини не тільки збільшувався, а й змінювався за співвідношенням різних частин. Палеоантропологи досліджують мозок копалин гомінід по виливку з черепа - ендокрану, який показує відносний розмір часток. Найшвидше розвивалася лобова частка, що з мисленням, свідомістю, появою промови (зона Брока). Розвиток тім'яної частки супроводжувалося вдосконаленням чутливості, синтезу інформації від різних органів чуття та тонкої моторики пальців рук. Скронева частка підтримувала розвиток слуху, що забезпечує звукову мову (зона Верніке). Так, наприклад, у еректусів мозок виріс завширшки, збільшилася потилична частка і мозок, але лобова частка залишалася низькою і вузькою.
І у неандертальців у їхньому дуже великому мозку лобова і тім'яна частка були розвинені відносно слабо (порівняно з потиличною). У кроманьйонців мозок став значно вищим (за рахунок збільшення лобових і тім'яних часток) і набув сферичної форми.
Отже, мозок наших предків зростав, але, що парадоксально, близько 20 тисяч років тому почалася зворотна тенденція: мозок почав поступово зменшуватися. Тож у сучасних людей середній розмір мозку менший, ніж у неандертальців та кроманьйонців. У чому причина?
Хто розумніший? ДУМКА АНТРОПОЛОГА
Відповідає антрополог Станіслав Дробишевський (доцент кафедри антропології біологічного факультету МДУ): «На це питання є дві відповіді: одна всім подобається, інша вірна. Перший такий, що розмір мозку прямо не пов'язаний з інтелектом, і у неандертальців і кроманьйонців будова була простішою, ніж у нас, але технічна недоробленість компенсувалася великими розмірами, і нібито не повністю. Насправді ж про нейронну структуру мозку давніх людей ми зовсім нічого не знаємо, тож така відповідь – повна спекуляція, що втішає зарозумілість сучасних людей. Друга відповідь більш реальна: стародавні люди були розумнішими. Вони повинні були вирішувати купу завдань на виживання, причому думати дуже швидко, на відміну від нас, яким все подається на блюдечку з блакитною облямівкою, та ще в розжованому вигляді, та й поспішати нікуди не треба. Стародавні люди були універсалами - кожен зберігав у голові повний набір інформації, необхідний виживання у всіх ситуаціях, плюс мала бути здатність реактивно розуміти у непередбачених ситуаціях. У нас же є спеціалізація: кожен знає малесенький шматочок своєї інформації, а в разі чого - «зверніться до фахівця».
Мозок неандертальця відрізняється від нашого лише однією фазою розвитку
Знахідки неандертальських дітей дають можливість простежити, як розвивався їхній великий мозок. Вчені з Інституту еволюційної антропології в Лейпцигу Товариства Макса Планка разом із французькими колегами зробили реконструкцію порівняльного розвитку мозку неандертальця та Homo sapiens. Спочатку вчені провели комп'ютерну томографію черепа 58 сучасним людям. А потім зробили те саме, поклавши в томограф черепа дев'ятьох неандертальців різного віку.
Хоча за розміром череп неандертальця не менший за наш, за формою вони суттєво різняться. Але у новонароджених обох видів мозкова коробка за формою майже не відрізняється - у неандертальського немовля вона зовсім трохи витягнуті. А далі шляхи розвитку розходяться. У сучасної людини в період від відсутності зубів до неповного набору різців змінюється не тільки розмір, а й форма мозкової коробки – вона стає більш кулястою. А потім збільшується лише у розмірі, а формою майже не змінюється. Біологи вирішили, що це є ключовим процесом мозкового формоутворення, який відсутній у неандертальців. Форма черепа їх новонароджених, підлітків та дорослих майже не відрізняється. Разом різниця - в одній критичної стадіївідразу після народження. Ймовірно, вважають вчені, така помітна зміна форми супроводжується перетворенням внутрішньої будовимозку та розвитком нейронної мережі, що створює умови для розвитку інтелекту. Статтю розвитку мозку різних видів людини вчені опублікували у журналі Current Biology.
Хто розумніший? Думка нейробіолога
Своєю думкою поділився Сергій Савельєв, завідувач лабораторії розвитку нервової системиІнституту морфології людини РАМН: «Це пов'язані з тим, що у популяції людей діє штучний відбір, спрямований те що, щоб знизити індивідуальну мінливість і спрямовано відбирати високосоціалізованих посередностей. А надто розумних та асоціальних особин знищувати. Така спільнота більш керована, складається з більш передбачуваних людей, що завжди вигідно. За всіх часів суспільство жертвувало збудниками спокою на користь неконфліктності та стабільності. Раніше їх просто з'їдали, а пізніше виганяли з спільноти. Саме через це, на мій погляд, через міграцію найрозумніших ізгоїв, і почалося розселення людства. На осілих, консервативних і більш соціалізованих групах йшов прихований відбір закріплення деяких найзручніших і сприятливих підтримки спільноти якостей поведінки. Відбір з поведінки спричинив зменшення мозку»
Міф 1
ЧИМ БІЛЬШЕ МОЗОК, ТИМ ВІН РОЗУМНІШИЙ
Розміри мозку досить різняться і серед сучасних людей. Так, відомо, що у Івана Тургенєва мозок важив 2012 грам, а у Анатоля Франса майже на цілий кілограм менше – 1017 грам. Але це зовсім не означає, що Тургенєв був вдвічі розумнішим за Анатоля Франса. Більше того, зареєстровано, що власник найважчого мозку – 2900 грам – був розумово відсталим.
Оскільки найважливіша частина мозку - це нервові клітини, чи нейрони (вони утворюють сіру речовину), можна припустити, що більше мозок, тим більше у ньому нейронів. А що більше нейронів, то краще вони працюють. Але в мозку є не лише
нейрони, але і гліальні клітини(Вони виконують опорну функцію, спрямовують міграцію нейронів, забезпечують їх поживними речовинами, а за останніми даними
- і беруть участь у інформаційних процесах). Крім того, частина маси мозку утворена білою речовиною, яка складається з провідних волокон. Тобто зв'язок між розміром мозку та кількістю нейронів є, але не прямий. А зв'язку між розміром мозку та інтелектом, очевидно, немає взагалі.
Мозок можна «накачати» на біговій доріжці
Дослідження, проведене міжнародною групою вчених та опубліковане в журналі PNAS, показало, що аеробні вправи (заняття на біговій доріжці) у літньому віці нарощують гіпокамп - область мозку, яка дуже важлива для пам'яті та просторового навчання. Його обсяг визначали у магнітно-резонансному томографі. Вважається, що з віком гіпокамп зменшується зі швидкістю 1-2% на рік. Фахівці вважають, що така атрофія гіпокампу пов'язана з віковим ослабленням пам'яті. Так от, у літніх піддослідних, які протягом року займалися на біговій доріжці, обсяг гіпокампу не тільки не зменшився, а навіть збільшився, а також покращала просторова пам'ять порівняно з контрольною групою. Причина - знову ж таки у стимуляції утворення нових нейронів.
Міф 2
НЕРВНІ КЛІТИНИ НЕ ВІДНОВЛЮЮТЬСЯ
Так як нейрони не діляться, довгий час вважалося, що утворення нових нервових клітин відбувається лише в ембріональному розвитку. Те, що це не так, вчені виявили ще кілька років тому. З'ясувалося, що у мозку дорослих лабораторних щурів і мишей є зони, де відбувається народження нових нейронів - нейрогенез. Їх джерело - стовбурові клітини нервової тканини (нейральні стовбурові клітини). Пізніше було знайдено, що й людина має такі зони. Дослідження показали, що нові нейрони активно відрощують контакти з іншими клітинами та включаються до процесів навчання та пам'яті. Повторимо: у дорослих тварин та людей.
Далі вчені почали вивчати, які зовнішні чинники можуть впливати народження нейронів. І з'ясувалося, що нейрогенез посилюється при інтенсивному навчанні, при збагаченні умов середовища та при фізичній активності. А найсильнішим фактором, що гальмує нейрогенез, виявився стрес. Ну, і з віком цей процес все ж таки уповільнюється. Те, що правильне для лабораторних тварин, у разі можна повністю перенести на людини. Тим більше спостереження та дослідження на людях це підтверджують. Тобто, щоб посилити утворення нових нервових клітин, потрібно тренувати мозок, навчатися нових навичок, запам'ятовувати більше інформації, урізноманітнити своє життя новими враженнями і вести фізично активний спосіб життя.
У літньому віці це призводить до такого ж ефекту, що й у молоді роки. А ось стрес для народження нових нейронів згубний.
ТРЕНАЖЕРНИЙ ЗАЛ ДЛЯ МИШЕЙ
Нейрофізіологи з Тайваню (National Cheng Kung University Medical College) працювали з мишами різного віку - молодими (3 місяці), дорослими (7 місяців), раннього середнього віку (9 місяців), середнього віку (13 місяців) та старими (24 місяці). Щоденну фізичну активність звірятка отримували за допомогою тренувань в колесі, щодня по годині. Після п'яти тижнів тренувань вчені вивчили, які зміни відбулися у їхньому мозку порівняно з «неспортивними» гризунами, які весь цей час просто сиділи у клітках. За допомогою спеціального фарбування підраховували кількість клітин, що діляться, дозрівають нейрональних клітин і зрілих нейронів в гіпокампі. По-перше. дослідники переконалися, що з віком нейрогенез знижувався. Число новостворених нервових клітин у мишей середнього віку становило лише близько 5% від кількості нових нейронів у молодих мишей. Але п'ять тижнів посилених фізичних вправ відіграли свою роль: швидкість появи нових нейронів у «спортивних» мишей середнього віку, порівняно з «неспортивними», подвоїлася. Розбираючись у механізмах, вчені встановили, що вправи підвищили вміст білка – нейротрофічного фактора, який стимулює поділ та диференціювання нейральних клітин. Те, що правильне для мишей, у разі правильне й у людини, стверджують автори статті у Nature. Так що фізична активність у середньому та літньому віці дає непоганий шанс надовго зберегти мозок здоровим.
СТРЕС УШКОДЖУЄ МОЗОК, ЦІКАВОЕ ЖИТТЯ - ВІДНОВЛЮЄ
Стрес у дитинстві особливо шкідливий для мозку. Його наслідки позначаються на психіці, поведінці та інтелектуальних здібностях дорослої людини. Але є спосіб компенсувати згубний вплив раннього стресу. Як показали на лабораторних щурах ізраїльські вчені, допомогти можна, якщо збагатити місце існування постраждалого. Стрес руйнує мозок за допомогою гормонів, до яких належать кортикостероїди, що виробляються у надниркових залозах, а також гормони гіпофіза та щитовидної залози. Підвищений їхній рівень викликає зміни в дендритах - коротких відростках нейронів, знижує синаптичну пластичність, особливо в гіпокампі, уповільнює утворення нових нервових клітин у зубчастій звивині гіпокампу та інше. Такі порушення у період розвитку мозку не проходять безслідно.
Фахівці з Інституту вивчення нейробіології емоцій (Institute for the Study of Affective Neuroscience) Університету Хайфи розділили лабораторних щурів на три групи. Одну в юному віці зазнали триденного стресу, другу після стресу помістили у збагачене середовище, третю залишили як контрольне. Пацюків, яким випало пожити у збагаченому середовищі, переселяли у велику клітку, де було безліч цікавих предметів: пластикові коробки, циліндри, тунелі, платформи та колеса для бігу.
При тестуванні щура зі стресової групи демонстрували підвищений страх та знижену допитливість та гірше навчалися. У них була знижена мотивація до дослідження нового середовища, що можна порівняти зі втратою інтересу до життя, яке часто трапляється у людини в стані депресії. Але перебування у збагаченому середовищі компенсувало всі викликані стресом порушення поведінки.
Вчені припускають, що збагачення середовища захищає мозок від стресу з кількох причин: стимулює вироблення білків - факторів росту нервів, активує нейромедіаторні системи та сприяє утворенню нових нервових клітин. Результати вони опублікували у журналі PLoS ONE. Найпряміше відношення ці результати мають до дітей-сиріт, раннє дитинство яких пройшло в дитбудинку. Тільки цікаве та насичене життя, яке намагатимуться створити їм усиновлювачі. допоможе згладити тяжкий життєвий досвід.
Міф 3
МОЗОК ЛЮДИНИ ПРАЦЮЄ НА 10/6/5/2%
Це уявлення донедавна було дуже поширене. Зазвичай його приводили в обґрунтування того, що мозок має прихований потенціалми не використовуємо. Але сучасні методи досліджень не підтверджують цю тезу. «Воно виникло від того, що коли навчилися реєструвати електричну активність окремих нейронів, виявилося, що з усіх нейронів у точці вимірювання в кожний момент часу активні небагато людей», - каже Ольга Сварник, керівник лабораторії системної нейрофізіології та нейронних інтерфейсів НБІК-центру РНЦ «Курчатовський» інститут». Нейронів у мозку близько 1012 (цифра весь час уточнюється), і вони дуже спеціалізовані: одні електрично активні під час ходьби, інші – під час вирішення математичного завдання, треті – під час любовного побачення та ін. Важко собі уявити, що буде, якщо вони раптом вирішать заробити одночасно! «Так само, як ми не в змозі реалізовувати весь наш досвід в один і той же час, тобто не можемо одночасно вести машину, стрибати зі скакалкою, читати та інше, – пояснює Ольга Сварник, – так само й усі наші нервові клітини не можуть і не повинні бути активними одночасно. Але це зовсім не означає, що ми не використовуємо мозок повністю».
«Це вигадали ті психологи, які самі використовують мозок на два відсотки, – категорично стверджує Сергій Савельєв. - Мозок можна використовувати лише повністю, у ньому нічого не можна відключити. За фізіологічними законами мозок не може працювати менше ніж наполовину, оскільки навіть коли ми не думаємо, у нейронах підтримується постійний метаболізм. А коли людина починає інтенсивно працювати головою, вирішувати якісь проблеми, мозок починає споживати енергії майже вдвічі більше. Все інше – вигадки. І ніякі мізки не можна так натренувати, щоб інтенсифікувати їхню роботу вдесятеро».
МОЗОК - ДУЖЕ ЕНЕРГОВИТРАЧНИЙ ОРГАН
Вчені давно підрахували: мозок людини, що інтенсивно працює, споживає чверть ресурсів всього організму. А у стані спокою – 10% енергії організму. У цьому маса мозку становить лише 2% маси тіла.
Міф 4
ЗА КОЖНУ ДІЮ ВІДПОВІДАЄ СВОЯ ЧАСТИНА МОЗКУ
Справді, у корі півкуль мозку людини нейробіологи виділяють зони, пов'язані з усіма органами почуттів: зором, слухом, нюхом, дотиком, смаком, і навіть асоціативні зони, де обробляється і синтезується інформація.
А магнітно-резонансна томографія (МРТ) реєструє активність тих чи інших областей під час різних видів діяльності. Але карта мозку не є абсолютною, і з'являється все більше доказів, що все влаштовано набагато складніше. Наприклад, у процес промови залучені як відомі зона Брока і зона Вернике, а й інші частини мозку. А мозок, який весь час пов'язували з координацією рухів, бере участь у самих різних видахмозковий діяльності. З питанням, чи є в мозку спеціалізація, ми звернулися до Ольги Сварник: «У мозку є спеціалізація на рівні нейронів, і вона є достатньо постійною, - відповіла фахівець. - Але виділити спеціалізацію на рівні структур складніше, бо різні нейрони можуть лежати поруч. Можна говорити про скупчення нейронів, типу колонок, можна говорити про сегменти нейронів, що активуються в той самий момент, але неможливо реально виділити якісь великі області, які прийнято виділяти. МРТ відбиває активність кровотоку, але з роботу окремих нейронів. Напевно, за картинками, які одержують за МРТ, ми можемо сказати, де з більшою чи меншою ймовірністю можна знайти ті чи інші спеціалізації нейронів. Але говорити про те, що якась зона відповідає, мені здається неправильним».
НЕЙРОН ДЖЕННІФЕР ЕНІСТОН
«Спеціалізацію нейронів, – розповідає Ольга Сварник, – можна проілюструвати цікавим прикладом, відомим як «феномен нейрона Дженніфер Еністон». Оскільки людині в експериментальних цілях, природно, не можна втикати електроди в мозок, ця інформація була отримана на пацієнтах з епілепсією, яким електроди в мозок вживляли для локалізації вогнища. Так от, у такого пацієнта в мозку серед інших нейронів знайшли нейрон, який відповідав електричним розрядом у момент, коли на моніторі з'являлася фотографія актриси Дженніфер Еністон. Це могли бути зовсім різні фотографії актриси – нейрон завжди її «впізнавав». В іншому експерименті знайшли нейрон, який реагував лише на демонстрацію «Сімпсонів». Ну і таке інше».
Міф 5
МОЗОК - ЦЕ КОМП'ЮТЕР
На думку Ольги Сварник, порівняння мозку з комп'ютером не більше ніж метафора: «Ми можемо фантазувати, що в роботі мозку є певні алгоритми, що людина почула інформацію і щось робить. Але сказати, що наш мозок працює саме так, було б неправильно. На відміну від комп'ютера у мозку немає жодних функціональних блоків. Наприклад, вважається, що гіпокамп - це структура, яка відповідає за пам'ять та просторову орієнтацію. Але нейрони гіпокампу поводяться неоднаково, вони різна спеціалізація, де вони функціонують як єдине ціле».
А ось що вважає з того ж питання біолог і популяризатор науки Олександр Марков (Інститут палеонтології РАН): «У комп'ютері всі сигнали, якими обмінюються елементи логічних схем, мають ту саму природу - електричну, і ці сигнали можуть приймати тільки одне з двох значень - 0 чи 1. Передача інформації у мозку заснована не так на двійковому коді, а скоріш на трійковому. Якщо збудливий сигнал співвіднести з одиницею, яке відсутність з нулем, то гальмуючий сигнал можна уподібнити мінус одиниці.
Але насправді в мозку використовуються хімічні сигнали кількох десятків типів - все одно, якби в комп'ютері використовувалися десятки різних електричних струмів... А нулі та одиниці могли б мати десятки різних, скажімо, кольорів. Найголовніша ж відмінність у тому, що провідність кожного конкретного синапсу... може змінюватися залежно обставин. Цю властивість називають синаптичною пластичністю. Є ще одна радикальна відмінність мозку від електронно-обчислювальної машини. У комп'ютері основний обсяг пам'яті зберігається не в логічних електронних схемахпроцесора окремо, в спеціальних запам'ятовуючих пристроях. У мозку немає ділянок, спеціально виділених для тривалого зберігання спогадів. Вся пам'ять записана в тій же структурі міжнейронних синаптичних зв'язків, яка одночасно є і грандіозним обчислювальним пристроєм - аналогом процесора »
Науково-популярний журнал
«Деталі світу»
Неандерталець(Лат. Homo neanderthalensis) - Вимерлий вид з роду Люди (лат. Homo). Перші люди з особливостями неандертальців (протонеандертальці) з'явилися в Європі приблизно 600 тис. років тому. Класичні неандертальці сформувалися близько 100-130 тис. Років тому. Найпізніші останки датуються 28-33 тис. років тому.
Відкриття
Вперше останки H. neanderthalensis виявив у 1829 р. Філіп-Шарль Шмерлінг у печерах Енжі (сучасна Бельгія), це був череп дитини. У 1848 р. череп дорослого неандертальця знайшли на Гібралтарі (Gibraltar 1). Звичайно, ні та ні інша знахідки на той час не розглядалися як свідчення існування вимерлого вигляду людей, і як останки неандертальців їх класифікували значно пізніше.
Типовий зразок (голотип) виду (Neanderthal 1) було знайдено лише у серпні 1856 р. у вапняковому кар'єрі в долині Неандерталь неподалік Дюссельдорфа (Північний Рейн-Вестфалія, Німеччина). Він складається зі склепіння черепа, двох стегнових кісток, трьох кісток із правої руки та двох із лівої, частини тазу, фрагментів лопатки та ребер. Вчитель місцевої гімназії Йоганн Карл Фульрот цікавився геологією та палеонтологією. Отримавши останки від їхніх робітників, він звернув увагу на їх повну фосилізацію і геологічне становище і дійшов висновку про їх значний вік і важливе наукове значення. Потім Фульрот передав їх професору анатомії університету Бонна Герман Шаафгаузен. У червні 1857 р. було оголошено про відкриття, це сталося за 2 роки до публікації роботи Ч. Дарвіна «Походження видів». У 1864 р. на пропозицію англо-ірландського геолога Вільяма Кінга новий вид був названий на честь місця свого відкриття. У 1867 р. Ернст Геккель запропонував назву Homo stupidus (тобто Людина дурна), проте відповідно до правил номенклатури пріоритет залишився за назвою Кінга.
У 1880 р. у Чехії було знайдено щелепу дитини H. neanderthalensis разом із інструментами мустьєрського періоду та кістками вимерлих тварин. У 1886 р. чудово збережені скелети чоловіки і жінки були знайдені в Бельгії на глибині близько 5 м, також разом з численними інструментами мустьєрських. Згодом останки неандертальців виявили й в інших місцях на території сучасних Росії, Хорватії, Італії, Іспанії, Португалії, Ірану, Узбекистану, Ізраїлю та інших країн. Наразі знайдено останки більш ніж 400 неандертальців.
Статус неандертальця як невідомого раніше різновиду стародавньої людинивстановився далеко не одразу. Багато видатних вчених того часу не визнавали його в такій якості. Так, видатний німецький вчений Рудольф Вірхов відкидав тезу про «примітивну людину» і вважав череп неандертальця лише патологічно зміненим черепом сучасної людини. А лікар і анатом Франц Майєр, вивчивши будову тазу та нижніх кінцівок, висунув гіпотезу про те, що останки належали людині, яка значну частину життя провела верхи на коні. Він припустив, що це міг бути російський козак доби наполеонівських воєн.
Класифікація
Майже з моменту відкриття вчені дискутують про статус неандертальців. Частина з них дотримується думки, що неандерталець не є самостійним видом, а лише підвидом сучасної людини (лат. Homo sapiens neanderthalensis). Значною мірою це відбувається через відсутність чіткого визначення виду. Однією з ознак виду можна назвати репродуктивну ізоляцію, а генетичні дослідження свідчать, що неандертальці та сучасні людисхрещувалися. З одного боку, це підтримує точку зору про статус неандертальців як підвиду сучасної людини. Але з іншого боку існують документовані приклади міжвидового схрещування, у яких з'являлося фертильне потомство, тому цю ознаку не можна визнати визначальною. У той же час вивчення ДНК і морфологічні дослідження показують, що неандертальці все ж таки є самостійним видом.
Походження
Порівняння ДНК сучасної людини і H. neanderthalensis показує, що вони походять від загального предка, розділившись близько за різними оцінками від 350-400 до 500 і навіть 800 тис. років тому. Імовірним предком обох цих видів є людина гейдельберзька. Причому неандертальці походять від європейської популяції H. heidelbergensis, а сучасна людина – від африканської та набагато пізніше.
Анатомія та морфологія
Чоловіки цього виду мали середній зріст 164-168 см, вага близько 78 кг, жінки – 152-156 см та 66 кг відповідно. Обсяг мозку 1500-1900 см 3 що перевищує середній обсяг мозку сучасної людини.
Склепіння черепа низьке, але довге, обличчя плоске з масивними надбрівними дугами, чоло низьке і сильно нахилене назад. Щелепи довгі і широкі з великими зубами, що видаються вперед, але при цьому без підборіддя. Судячи із зносу зубів, неандертальці були правшами.
Статура їх була більш масивною, ніж у сучасної людини. Грудна клітка бочкоподібна, торс довгий, а ноги відносно короткі. Імовірно, щільна статура неандертальців є пристосуванням до холодного клімату, т.к. у зв'язку із зменшенням відношення поверхні тіла до його обсягу знижуються втрати організмом тепла через шкіру. Кістки дуже міцні, це пов'язано із сильно розвиненою мускулатурою. Середній неандерталець був значно сильнішим за сучасну людину.
Геном
Ранні дослідження геному H. neanderthalensis були сконцентровані на дослідженнях мітохондріальної ДНК (мДНК). Т.к. мДНК у нормальних умовах успадковується строго по материнській лінії та містить значно меншу кількість інформації (16569 нуклеотидів проти ~3 млрд. в ядерній ДНК), то значення таких досліджень було не надто велике.
У 2006 р. Інститут еволюційної антропології Макса Планка та компанія 454 Life Sciences оголосили про те, що протягом кількох наступних років проводитиметься секвенування геному неандертальців. У травні 2010 р. було опубліковано попередні результатицієї роботи. У ході досліджень було з'ясовано, що неандертальці і сучасні люди могли схрещуватися, і кожна людина, що нині живе (крім африканців) несе в собі від 1 до 4 відсотків генів H. neanderthalensis. Секвенування повного геному неандертальця було завершено у 2013 р., його результати опубліковано в журналі Nature 18 грудня 2013 р.
Ареал проживання
Викопні останки неандертальців були виявлені на значній території Євразії, яка включає такі сучасні країнияк Великобританія, Португалія, Іспанія, Італія, Німеччина, Хорватія, Чехія, Ізраїль, Іран, Україна, Росія, Узбекистан. Східною знахідкою є останки, виявлені в горах Алтаю (Південний Сибір).
Однак слід врахувати, що значна частина періоду існування цього виду припала на останнє заледеніння, яке могло знищити свідчення проживання неандертальців у північніших широтах.
В Африці слідів H. neanderthalensis досі не виявлено. Ймовірно, це пояснюється адаптацією до холодного клімату як самих, так і тварин, що становили основу їх раціону.
Поведінка
Дані археологічних дослідженьпоказують, що неандертальці проводили більшу частину життя у маленьких групах по 5-50 осіб. Старих у тому числі майже був, т.к. більша частина не доживала до 35 років, проте окремі особини доживали і до 50. Існує маса свідчень турботи неандертальців один про одного. Серед вивчених зустрічаються скелети, що мають сліди вилікуваних травм та захворювань, отже, під час лікування одноплемінники годували та захищали поранених та хворих. Є свідчення того, що померлих ховали, причому в могилах іноді трапляються похоронні приношення.
Вважається, що неандертальці рідко зустрічали чужинців на своїй невеликій території чи самі залишали її. Хоча іноді зустрічаються знахідки виробів з високоякісного каменю, джерела якого знаходяться на відстані понад 100 км, їх недостатньо для того, щоб зробити висновок про наявність торгівлі або хоча б регулярних контактів з іншими групами.
H. neanderthalensis широко застосовували різні кам'яні інструменти. Однак упродовж сотень тисяч років технології їх виготовлення змінювалися дуже мало. Крім очевидного припущення, що неандертальці, незважаючи на свій великий мозок, були не надто розумні, існує й альтернативна гіпотеза. Вона полягає в тому, що через нечисленність неандертальців (а їх чисельність ніколи не перевищувала 100 тисяч особин) ймовірність інновацій була невелика. Більшість кам'яних інструментів неандертальців належить до мустьєрської культури. Деякі їх дуже гострі. Є свідчення використання дерев'яних інструментів, однак вони до наших днів практично не дійшли.
Неандертальці використали різні видизброї, у тому числі списи. Але швидше за все вони використовувалися лише у ближньому бою, а чи не для метання. Непрямо це підтверджується і великою кількістюкістяків зі слідами травм, завданих великими тваринами, на яких неандертальці полювали і які становили основну частину їхнього раціону.
Раніше вважалося, що H. neanderthalensis харчувалися виключно м'ясом великих наземних ссавців, таких як мамонти, зубри, олені тощо. Тим не менш, пізніші знахідки показали, що їжею служили також дрібні тварини та деякі рослини. А на півдні Іспанії виявлено і сліди того, що неандертальці харчувалися морськими ссавцями, рибою та молюсками. Однак, незважаючи на різноманітність джерел їжі, видобуток її в достатню кількістьчасто була проблемою. Доказом цього є скелети з ознаками захворювань, викликаних недоїданням.
Передбачається, що неандертальці вже значною мірою володіли промовою. Побічно про це свідчать виробництво складних інструментів та полювання на великих тварин, що вимагають спілкування для навчання та взаємодії. Крім того є анатомічні та генетичні свідчення: будова під'язикової та потиличної кісток, під'язичного нерва, наявність гена, що відповідає за мовлення у сучасної людини.
Гіпотези зникнення
Існує кілька гіпотез, що пояснюють зникнення цього виду, які можна розділити на 2 групи: пов'язані з появою та поширенням сучасної людини та з іншими причинами.
Згідно з сучасними уявленнями, сучасна людина, з'явившись в Африці, поступово стала поширюватися на північ, де на той час був поширений неандерталець. Обидва ці види співіснували протягом багатьох тисячоліть, але зрештою неандерталець був повністю витіснений сучасною людиною.
Існує також гіпотеза, що пов'язує зникнення неандертальців зі зміною клімату, спричиненим виверженням великого вулкана близько 40 тис. років тому. Ця зміна призвела до зменшення кількості рослинності та чисельності великих рослиноїдних тварин, які харчувалися рослинністю і, у свою чергу, були неандертальцями. Відповідно, нестача їжі привела до вимирання і самих H. neanderthalensis.
Вчені виявили суттєві відмінності у розвитку мозку людини розумної та неандертальця, які, можливо, частково пояснюють еволюційний успіх Homo sapiens. Статтю дослідників з інституту еволюційної антропології Макса Планка в Лейпцигу опубліковано в журналі Current Biology. Коротко підсумки роботи наведено у прес-релізі інституту.
Розмір мозку неандертальців не дуже відрізняється від мозку H. sapiens, крім того, в останнім часомз'явилося велика кількістьсвідчень того, що H. neanderthalensisвміли виготовляти досить "хитрі" знаряддя праці, які складно було порівняти з знаряддями людини розумного.
У H. sapiensінтелектуальні здібності залежать не тільки від розмірів мозку, але також і від його організації. Автори нової роботививчали будову мозку неандертальців, аналізуючи кістки черепа – хоча м'які тканини мозку не зберігаються протягом тривалого часу, вони залишають чіткий слід на внутрішній стороні черепної коробки. Вчені порівняли такі сліди, що залишилися на кістках черепа дитини неандертальця молодше одного року і на черепі дорослої H. neanderthalensis. На підставі даних автори змогли змоделювати динаміку розвитку різних відділів мозку в міру дорослішання неандертальців.
Виявилося, що у перші місяці після народження форма мозку у представників двох видів роду Homoприблизно однакова. Але потім у людини розумної тім'яної та скроневої відділи починають переважно збільшуватися у розмірах, тоді як у неандертальців такого вибіркового зростання не відбувалося.
Вчені відзначають, що у людей з дефектами у цих двох відділах порушено навички соціального спілкування та мови. Цей факт опосередковано вказує, що неандертальці не могли розвинути ці вміння, необхідні для побудови складних суспільств, так само, як і H. sapiens.
Для того, щоб компенсувати малу кількість вивчених останків неандертальців, автори розробили комп'ютерну модель розвитку мозку H. sapiens, у якого не відбувається переважного збільшення тім'яного та скроневого відділів. Підсумкова структура мозку в цьому випадку практично не відрізнялася від мозку неандертальця, повідомляє портал ScienceNOW.
Нещодавно вчені з інституту еволюційної антропології Макса Планка розшифрували геном неандертальця. Його попередній аналіз та порівняння з геномом людини розумної показали, що ці види . Крім того, останнім часом було виявлено безліч доказів того, що H. sapiensзаводили дітей та з іншими представниками роду Homo. Докладніше про це можна прочитати.
