Парадокс уоллеса

перевантажений мозок

зміст:

Еволюція робочої пам`яті
Інтелект як побічний ефект

У 1856 році Чарльз Дарвін отримав листа від молодого мандрівника і натураліста на ім`я Альфред Рассел Уоллес. У листі Уоллес викладав свої погляди на походження видів, які відвідали його абсолютно незалежно від Дарвіна, поки він лежав з малярійної лихоманкою на маленькому острові в Малайзійському архіпелазі. Дарвін був вражений схожістю ідей Уоллеса з його власними теоріями. Отримавши листа, він постарався якомога швидше опублікувати свої рукописи. Книги Дарвіна побачили світ вже через рік.

Потім протягом декількох років Уоллес і Дарвін будуть обмінюватися думками про природу еволюції. З багатьох питань їх погляди збігалися, але, звичайно, між ними існували і розбіжності. Вони абсолютно по-різному трактували теорію еволюції. Уоллес не визнавав ніякого еволюційного фактора, крім пристосовності, тобто, на його думку, рушійна сила еволюції полягає в тому, що окремі види, щоб вижити, максимально пристосовуються до навколишнього середовища.

Дарвін виклав теорію природного відбору, який означав, що певні якості у окремих видів посилюються тому, що дають перевагу при пошуках партнера протилежної статі, а не тому, що представляють безпосередню цінність для виживання. Типовою ілюстрацією до теорії природного відбору є хвостові пір`я павича. Вони виникли в процесі еволюції, але при цьому ніяк не сприяли пристосуванню до того середовища, в якій мешкають павичі. Наприклад, красиве оперення не дає жодної переваги для польоту або процесу добування їжі. Єдина перевага оперенья полягає в тому, що самки вибирають павичів-самців з красивими хвостовими пір`ям, тому такі павичі розмножуються активніше, ніж їхні суперники. Сам Дарвін підкреслював, що не всі органи і поведінкові програми служать корисної мети. Але привабливість красивого хвостового оперення павича для протилежної статі стала якістю, яке збереглося і культивувалося в процесі еволюції.

Будучи прихильником теорії максимальної пристосовності, Уоллес ніяк не міг пояснити, як сформувався і розвивався людський мозок. Багато в чому він був нетиповим представником свого часу, оскільки вважав, що мозок дикуна аж ніяк не поступався мозку сучасних йому європейських філософів і математиків. Його погляди, зокрема, грунтувалися на порівняннях величини мозку. Але у нього в голові ніяк не вкладалося, як дикуни, володіючи мозком, яке можна порівняти з мозком його освічених сучасників, можуть вести таку примітивну життя. Як могла еволюція так щедро наділити первісних людей інтелектом?

Наведемо одне з висловлювань Уоллеса:

Уоллес так і не зміг вирішити цей парадокс, і врешті-решт пояснив його Божим промислом. Він вважав, що все живе на нашій планеті розвивалося шляхом природного відбору і адаптації, все - крім людського мозку. Мозок міг бути створений тільки по Божій волі, «втручання вищого розумної істоти». У вчених наступних поколінь з`явилися деякі інші гіпотези на цей рахунок, які слід взяти до уваги, перш ніж звертатися до релігійних аргументів.

Еволюція робочої пам`яті

Навіть незважаючи на те, що мікроскопічні генетичні зміни відбуваються постійно, між мозком кроманьйонця і мозком сучасної людини набагато більше схожості, ніж відмінностей. Але обсяги мозку не змінювалися протягом 40 тисяч років, а генетичними змінами неможливо пояснити той технологічний і культурний прорив, який людство зробило за останній час⁸⁰. Якщо ми поставимо собі за мету розшифрувати механізм наших вроджених здібностей, таких як пристосованість до зовнішнього середовища, нам доведеться заглибитися в історію Стародавнього світу.

В силу деяких об`єктивних обставин ми не можемо точно уявити, що відбувалося 40 тисяч років тому. У науковій літературі майже немає ніяких відомостей про еволюцію робочої пам`яті. Тому я буду змушений вийти за межі основної теми і в загальних рисах розповісти про теорії розвитку інтелекту. А вже потім ми розберемося, в якій мірі вони можуть бути застосовані до робочої пам`яті. Будь-який науковець на питання «для чого нам потрібен інтелект і пізнавальні здібності» відповість: «для соціальної взаємодії». Ще Дарвін припустив, що розвиток людського інтелекту направлено на процес соціалізації. Дарвінівський постулат «соціального інтелекту» підхопили багато вчених.

Наприклад, антрополог і еволюційний психолог Робін Данбар (Ліверпульський університет, Великобританія) виявив у приматів пряму залежність між розміром кори великих півкуль і розміром соціальної групи. Чим більше кора головного мозку, тим більш численною соціальні групи. Розмір зграї, в якій живуть примати, в свою чергу, залежить від числа соціальних контактів, які вони одночасно можуть підтримувати. Ці ж закони, на думку вченого, діють і в житті громади. Данбар робить свої висновки на підставі аналізу соціальних зв`язків в різних соціальних групах - від перших групових поселень людей часів неоліту до сучасних офісних колективів. У будь-якій ситуації, вважає вчений, колектив розпадається і втрачає визнаю! єдності, як тільки його чисельність перевищує 150 осіб. Це число сьогодні відомо як «число Данбар»⁸¹.

Розвиток мозку і розумових здібностей у приматів нерозривно пов`язане з суспільним способом життя, з необхідністю передбачити вчинки одноплемінників, маніпулювати ними, вчитися у них, а також оптимально поєднувати в своїй поведінці альтруїзм з егоїзмом.

Але яке участь робочої пам`яті в процесі соціальної взаємодії? Може бути, вона допомагає налагодити контакти, або вона потрібна тільки для того, щоб хитрувати і обманювати своїх одноплемінників?

Психологи Річард Берн і Ендрю Уайт (Сент-Ен-дрюсскій університет, Велика Британія) розробили теорію про роль соціальної гри в розвитку мозку і ввели поняття «інтелект Макіавеллі»⁸². Назва відсилає до італійському письменникові і політику нік- коло Макіавеллі, який славився тим, що володів мистецтвом керувати і панувати, маніпулюючи своїм оточенням. Він ставився до життя як до шахової партії, де треба все планувати і передбачати вчинки різних людей.

Інша ймовірна причина формування інтелекту і робочої пам`яті - розвиток мови. Мова оперує символами і висловлює наші емоції і прагнення. Через мову ми висловлюємо свої думки і вислуховуємо інших.

До речі, цілком закономірно, що робоча пам`ять безпосередньо пов`язана з розумінням прочитаного. Можливо, саме розвиток мови близько 40 тисяч років тому послужило поштовхом до технологічної революції. Якраз на піку розвитку мови з`явилися найдавніші зображення в печері Кро-Маньон на південно-запа- де Франції, а пізніше і предмети мистецтва.

Мова відкрив нові перспективи - завдяки мові люди навчилися планувати свої дії, працювати спільно і передавати знання таким способом, який раніше не видавався можливим. Більш складне середовище зажадала і розвитку більш складного мови. Письменник Терренс Дікон в книзі «Символічні види. Еволюція мови і мозку »стверджує, що мова розвивалася завдяки зближенню мови, технології і культури⁸³.

Робін Данбар наполягає на тому, що розвиток мови безпосередньо залежить від розвитку соціального середовища і величини групи. Щоб жити в групі, треба підтримувати дружні зв`язки. Особи в зграї шимпанзе ловлять одне в одного бліх. А це стає практично неможливим, коли величина групи перевищує певний рівень. На думку Данбар, мова стала виконувати ту функцію, яку раніше виконувала ловля бліх. Тобто найперше завдання мови - соціальна функція. У свою чергу, великі групи індивідів потрібні також для того, щоб розвивати і зберігати мову. Таким чином, мова була і наслідком, і причиною утворення великих соціальних груп.

До речі, часом розвиток інтелекту також пояснюють сексуальним відбором, тобто первинна мета розвитку інтелекту - НЕ виживання, а «конкурентоспроможні» гени. Згадаймо красиві, але функціонально непотрібні хвости павича. Еволюційний психолог Джеффрі Міллер вважає, що діяльність, яка не має практичної цінності для виживання, наприклад танець, музика, живопис, націлена саме на те, щоб продемонструвати протилежної статі наш інтелект і наші «конкурентоспроможні» гени. На думку Міллера, саме цю мету переслідують багато юнаків, які мріють стати рок-музикантами⁸⁴.

Інтелект як побічний ефект

Різні гіпотези про життя людства в період його дитинства допомагають нам зрозуміти, як влаштований наш інтелект. Це завдання сама по собі цікава і розбурхує уяву. В останні роки велику популярність придбала еволюційна психологія, зокрема, завдяки канадсько-американському вченому і письменнику Стівену Пінкер. За Пінкер, мова, на якому ми говоримо, є «інстинктом» або формою біологічної адаптації, сформованої в процесі природного відбору. Мовні здібності не тільки є вродженими, але і являють собою специфічно людський біологічний інстинкт. Мова є складовою частиною інтелекту, одним з його численних модулів, які розвинулися в результаті еволюції. «Мова - це найбільш доступна частина свідомості», - стверджує Пінкер.

Але у подібних теорій є вразливе місце - їх майже неможливо довести і так само неможливо спростувати. Наші знання про первісних суспільствах отримані, так би мовити, від каменів і кісток. Ми не знаємо, як люди спілкувалися, про що вони міркували і яку вели соціальне життя. Звичайно, ми можемо висувати одну гіпотезу за одною, намагаючись пояснити все що завгодно, але гіпотези так і залишаться всього лише гіпотезами. І, звичайно, можна позначити соціальну гру як завдання, що вимагає участі робочої пам`яті. Але як оцінити складність соціального життя 200 тисяч або навіть 40 тисяч років тому? Мовна комунікація вимагає робочої пам`яті, але наскільки були розвинені наші навички спілкування 40 тисяч років тому?

Палеонтолог і біолог-еволюціоніст, історик науки Стівен Джей Гулд виступив з різкою критикою еволюційної психології⁸⁵. Він підкреслював, що теорія еволюційної психології може пояснити все що завгодно, але у неї немає доказової бази. На його думку, головна проблема полягає в тому, що вона грунтується на вірі в пристосовність. Основний її постулат говорить, що всі наші вроджені якості - набір інструментів для оптимальної адаптації до якихось особливих вимог у період дитинства людства.

Саме ця точка зору привела і Уоллеса до його парадоксу. Згідно Гулду, цей висновок спочиває на логічної помилки: навіть Дарвін не вважав, що пристосовність - єдиний механізм, який сприяв розвитку видів. Гулд переконаний, що «поняття прогресу в еволюції є чиста ілюзія, заснована на антропоморфических упереджених уявленнях».

Еволюція шляхом сексуального відбору - альтернатива еволюції шляхом пристосування. Гулд підкреслює, що на одному етапі еволюції який-небудь орган може виконувати одну функцію, а на іншому етапі його функція змінюється. В результаті в нашому організмі накопичується сума побічних ефектів, які до моменту свого виникнення не виконують ніяких практичних функцій, втім, вони і оцінюються невисоко. Наприклад, генетична мутація часто викликає не одне, а цілий ряд змін. І якщо, наприклад, одне з цих змін являє цінність для виживання, а інші з цієї точки зору є нейтральними, можуть зберегтися всі зміни, оскільки вони пов`язані з тією ж генетичною мутацією.

Гулд наводить багато прикладів побічних ефектів, що виникли в процесі еволюції, - від чоловічих сосків до великого пальця панди. В останньому прикладі мова йде про маленьку кісточці, яка називається сесамоідной кісткою. У людини вона менша за горошину. У панди вона, навпаки, з часом розвивалася і зараз нагадує додатковий палець, який тварина може використовувати, коли очищає бамбук від листя і пагонів. Але у панди є ще один схожий відросток, хоча і не такий довгий, близько відповідної сесамоідной кістки - на задній лапі. Цей відросток не функціональний. Можливо, розвиток обох відростків взаємопов`язане, тобто одні і ті ж генетичні зміни вплинули на зростання сесамоідних кісток - на лапах. Одне з цих змін - на передній лапі - було функціональним, що призвело до збереження обох змін. Інша зміна - на задній лапі - еволюційний, воно не має жодної функції і є побічним ефектом. Тому немає підстав вважати, що всі органи або частини тіла ідеально підходять для виконання певних функцій, а потім шукати цю функцію в ранній історії нашого розвитку. Таким чином, по Гулду, високоспеціалізовані області, використовувані для читання, не могли виникнути в результаті оптимальної пристосовності до тексту.

Що стосується мозку, то, наприклад, одне генетичне зміна могло б спричинити за собою розвиток декількох областей в корі головного мозку. Одна з цих областей сприяла нашому виживанню в певний критичний період еволюціі- цього було достатньо для того, щоб зміна збереглося. Інші області, на які вплинуло те ж генетична зміна, можливо, будуть використовуватися тільки через десятки тисяч років.

Критичне ставлення Гулда до еволюційної психології імпонує багатьом вченим-скептикам, включаючи і мене. І якщо мозок містить масу побічних ефектів, то це означає, що він - сховище прихованих і поки невикористаних ресурсів. Ця думка надихає і розбурхує уяву. Таким чином, згідно з теоріями еволюційної психології, соціальне середовище, мову і розвиток комплексної культури сприяли розвитку інтелекту, а, можливо, і робочої пам`яті.

Втім, є і альтернативні пояснення - еволюція заснована на сексуальному відборі і побічні ефекти. Природно, комбінувати ці теорії також не забороняється.

Можливо, завдяки еволюції ми обзавелися областю мозку, яка дозволяє зберігати символічні образи в робочій пам`яті і маніпулювати ними. Колись така область мозку мала цінність для виживання, тому що давала нам можливість вивчити мову або справлятися з соціальними ситуаціями. Але якщо ця область полімодальних, тобто завдяки їй робоча пам`ять утримує символічні образи, незалежно від того, чи пов`язані вони з мовою або з візуальними сигналами, ми могли б використовувати її як для винаходу нових типів пасток для звірів, так і, через кілька десятків тисяч років, для роздумів над диференціальнимирівняннями або рішеннями матриць Равена.

Якщо ж ми будемо виходити строго з адаптивно еволюційного принципу, тобто розглядати робочу пам`ять лише як інструмент, генетично пристосований до особливих вимог середовища 40 тисяч років тому, у нас виникнуть проблеми, тому що тепер ми маємо справу з більш складною і більш вимогливою середовищем , і ці складності тільки наростають. Це і є парадокс Уоллеса, якщо застосувати його до сучасної ситуації - на інтелект кам`яного віку обрушується інформаційний потік.

Як же нам знайти вихід з цього глухого кута? Звичайно, ми можемо припустити, що наші інтелектуальні здібності сформувалися як побічний ефект або шляхом сексуального відбору. І таким чином ми отримали надлишковий інтелект.

Але є ще один аргумент, він виступає як джокер в колоді, - пластичність мозку. Те, що з точки зору генетики ми мало чим відрізняємося від кроманьйонців, науковий факт. Але якщо наша пам`ять - вроджена властивість, то чи можемо ми її розвивати? І якщо весь наш розумовий інструментарій - навик, даний нам від народження, чи можемо ми його вдосконалювати в процесі життя? І якщо можемо, то яким чином?

Список літератури

⁷⁹Цитата з книги: Gould, S.J. The Panda`s Thumb. More reflections in natural history. New York: 1980, Norton.
⁸⁰ Слід зазначити, що генетичні мутації, природно, відбуваються весь час і що еволюція не є процес завершений. Генетики виявили кілька генетичних змін, що відбулися після того, як Homo sapiens сформувався 200 тисяч років тому. Зокрема, генетик Брюс Лан і його команда в Чиказькому університеті ідентифікували генні варіанти: Evans, PD, Gilbert, SL, Mekel- Bobrov, N., Vallender, EJ, Anderson, JR, Vaez- Azizi, LM, Tishkoff, SA, Hudson , RR, and Lahn, BT Microcephalin, a gene regulating brain size, continues to evolve adaptively in humans. Science. 2005, 309: 1717-1720- Mekel Bobrov, N., Gilbert, S.L., Evans, P.D., Vallender, E.J., Anderson, J.R., Hudson, R.R., Tishkoff, S.A., and Lahn, B.T. Ongoing adaptive evolution of ASPM, a brain size determinant in Homo sapiens. Science, 2005, 309: 1720-1722. Генні варіанти можуть бути несподіваними, оскільки мутації, від яких ген стає дисфункціональним, призводять до мікроцефалії - людина народжується з мозком, який приблизно становить лише третю частину від нормального мозку. Однак неясно, який саме ефект (якщо він взагалі є) мають ці генні варіанти. Різні генні варіанти не мають ніяких чітких функцій. До того ж вони виникли після міграції з Африки, і таким чином не впливають на всю популяцію.
⁸¹0 величиною кори головного мозку і величиною групи див .: Dunbar, R.I. M., Grooming, gossip and the evolution of language. London: Faber. 1996.
⁸² Про інтелект Макіавеллі см.: Machiavellian intelligence: Byrne, R.W. і Whiten, A. Machiavellian Intelligence: Social expertise and the evolution of intellect in Monkeys, Apes and Humans (Bk. 1), Oxford: 1988, Oxford Science Publications.
⁸³Про роль мови в процесі еволюції мозку см.: Deacon, T.W. The symbolic species: The co-evolution of language and the human brain, London: 1997, Allen Lane the Penguin Press.
⁸⁴Про еволюцію інтелекту і сексуальному відборі див .: Miller, G. The mating mind: how sexual choice shaped the evolution of human nature. London: 2000, Heinemann.
⁸⁵ Короткий огляд аргументів 1улда і його критику на адресу Стівена Лінкер см.: Gould, S.J. Darwinian Fundamentalism, The New York Review of Books, 1997, 10, червень: 1244. Gould, S.J. The panda`s thumb. More reflections in natural history. New York: 1980, Norton, p. 55.

Торкель Клінгберг

Далі буде...