Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Brain & Cognition, зростання мозку сповільнилося близько 300 000 років тому через енергетичний та кліматичний тиск.
Одна із загадок еволюції людини полягає в тому, чому Homo sapiens — єдиний вид, що вижив, у родоводі Homo. Великий мозок часто розглядався як ключова перевага, що дозволяє використовувати вогонь, виготовляти знаряддя праці та здійснювати символічну комунікацію. Однак великий мозок має свою ціну: він споживає близько 20% нашої енергії у стані спокою та виділяє значну кількість тепла, що може бути проблемою у теплішому кліматі.
Автор дослідження Джеффрі М. Стайбел досліджував цей еволюційний компроміс. Ранні види Homo проходили інтенсивний відбір у бік збільшення розміру мозку, що, ймовірно, допомагало їм орієнтуватися в мінливих умовах та складних соціальних світах. Однак викопні останки свідчать, що за останні 100 000 років розмір мозку почав стабілізуватися або навіть зменшуватися, що підвищує ймовірність того, що виживання залежало не тільки від біології, а й від культурних інновацій.
«Мене приваблюють широкі питання про еволюцію людини та когнітивні здібності — як ми стали тими, хто ми є, і які сили визначили цей шлях. Уповільнення зростання мозку близько 100 000 років тому стало разючим поворотним моментом», - сказав Стайбел, опікун Музею природної історії та Університету Тафтса.
«Це породило загадку: якщо більший мозок більше не зазнав сильного відбору, як нам вдалося розширити наші когнітивні можливості? Це питання знаходиться на стику біології, культури та виживання».
Стайбел проаналізував 800 вимірів об'єму черепа у представників роду Homo. До них увійшли зразки H. erectus, H. heidelbergensis, H. neanderthalensis та H. sapiens, серед інших, загалом 690 сучасних людей та 99 несучасних особин Homo. Для забезпечення надійності оцінок дорослих особин було виключено дитячі або деформовані черепи.
Оцінки розміру мозку було отримано за допомогою формули регресії, перевіреної на 27 видах приматів. Викопні останки були згруповані за 100 000-річними інтервалами з додатковим аналізом, заснованим на основних кліматичних фазах (льодовикові та міжльодовикові), визначених за глобальними ізотопними даними.
«Близько 100 000 років тому еволюційний тиск, спрямований на збільшення розміру мозку, у людей послабшав. Групи, котрі не адаптувалися до когнітивних здібностей, могли зникнути, що, можливо, пояснює вимирання деяких видів. Навпаки, ті, хто вижив, знайшли нові способи продовжувати розвивати розумові здібності, попри менший розмір мозку», – пояснив Стайбел.
«Основною адаптацією, мабуть, є когнітивне розвантаження – перенесення розумових зусиль на інструменти, мову та спільні культурні системи. Ці інструменти розширили нашу свідомість межі мозку, зробивши нас надзвичайно здібними, але й глибоко залежними від створених нами систем».
Розмір мозку значно збільшився в ранньому та середньому плейстоцені, але зростання сповільнилося приблизно 300 000 років тому. Пік маси мозку припав приблизно на 100 000 років тому, і свідчень подальшого спрямованого зростання після цього практично немає. Натомість дані вказують на зсув у бік стабілізаційного відбору, при якому збереження розміру мозку, а не його збільшення стало вигідним.
Клімат відіграв вирішальну роль. Значні відмінності між розміром мозку в льодовикові та міжльодовикові періоди з'явилися лише за останні 100 000 років. Мозок був більшим під час льодовикових фаз і меншим у міжльодовикові, що дозволяє припустити, що тепліший клімат збільшував метаболічні та терморегуляторні витрати на підтримку великого мозку. Цей зсув міг підвищити ризик вимирання деяких популяцій Homo, одночасно сприяючи розвитку таких адаптацій, як підвищення ефективності роботи мозку та опора на культурне «когнітивне розвантаження».
"Нам ще доведеться зрозуміти тонку динаміку цього когнітивного зсуву", - сказав Стайбел. «Чи зробило когнітивне розвантаження певні популяції більш стійкими до екологічних потрясінь? Як ці адаптації поширювалися серед давніх людей? І чи сьогодні ми долаємо аналогічні пороги з цифровими технологіями, де наше виживання залежить не так від індивідуальних розумових здібностей, як від стабільності великих культурних і технологічних мереж?»
«Це не просто стародавня історія — це еволюційна історія, що триває. Ми — єдиний вид, який може передбачати довгострокові наслідки та вживати заходів для їх зміни. Зрозумівши момент, коли наш розум почав жити поза черепом, ми можемо краще підготуватися до наступних розділів в еволюції людини, включаючи появу штучного інтелекту».
