Один-два килограмма вещь немалая, почти два процента веса тела. Мозг – заметный орган, его вместилище – череп. Вот почему я не перестаю удивляться, что древние греки не заметили такого важного органа. По их представлениям, мысли рождались отнюдь не в голове, а в диафрагме – перегородке, отделяющей сердце и легкие от органов брюшной полости. Ее постоянные ритмичные движения, связанные с дыханием, оценивались ими как мыслепечатающий механизм.
Много это или мало, 1377 граммов? Достаточно ли у нас мозга?
В научно-фантастической литературе не раз проскальзывала мысль, что у наших не очень отдаленных потомков тело и конечности сильно уменьшатся и превратятся в слабые придатки к все разрастающемуся мозгу. История становления человеческого мозга таких предположений не подтверждает.
Величину головного мозга можно определить по размерам черепа. У ископаемых австралопитековых человекообразных обезьян объем мозговой коробки был невелик – от 350 у австралопитека африканского до 650 кубических сантиметров у парантропа и прометеева австралопитека. Примерно такого же размера, 440–510 кубических сантиметров, мозговая коробка гориллы – наиболее крупного представителя современных человекообразных обезьян.
Значительное увеличение мозга произошло при переходе от высшей обезьяны к примитивному человеку. У наиболее древнего предчеловека, останки которого были обнаружены Е. Дюбуа на острове Ява, емкость мозгового вместилища возросла до 900 кубических сантиметров. Если бы еще требовались подтверждения для одного из законов материалистической диалектики о переходе количества в качество, лучшего примера не придумать.
Дальнейший рост мозга шел еще быстрее. У питекантропа он колебался от 750 до 900, а у синантропа увеличился до 915–1225 кубических сантиметров, то есть догнал мозг современной женщины. У среднего неандертальца нередко превосходил размером мозг современного европейца. Объем черепной коробки африканского неандертальца достиг 1325, а европейского – 1610 кубических сантиметров. Наконец, кроманьонцы были по-настоящему башковитыми ребятами с объемом мозга до 1880 кубических сантиметров.
Дальше величина мозга пошла на убыль. У европейцев он значительно «усох» за последние 10–20 тысяч лет. У кроманьонца средняя емкость черепа равнялась 1570, в верхнем палеолите – 1505, а у современного европейца – 1446 кубических сантиметров, то есть уменьшилась на 125 кубических сантиметров! Можно сказать, что мозг тает прямо на глазах. У египтян за какие-то 2–3 тысячи лет от царствования первой династии египетских фараонов до 18-й династии емкость черепа упала с 1414 до 1379 кубических сантиметров, примерно на кубический сантиметр каждые 100 лет.
Может, древние были умнее нас? Вряд ли, хотя им следовало быть выдающимися мыслителями. Ведь до всего нужно было доходить своим умом, все изобретать самостоятельно. Учиться было не у кого. Хочется думать, что уменьшение размеров мозга вызвано улучшением его конструкции и не сопровождается падением интеллекта.
Среди животных самым большим мозгом обладают киты. У синего кита он весит 6800 граммов, примерно в пять раз тяжелее человеческого. Вес мозга индийского слона около 5 тысяч, северного дельфина белухи – 2350, дельфина афалины – 1735 граммов. Сравнение не в пользу человека. Однако теория относительности была создана Эйнштейном, а не индийским слоном, и хозяином планеты, в том числе и ее океанских просторов, является человек, а вовсе не дельфины и кашалоты.
Как видите, вес мозга мало о чем говорит, особенно если неизвестен размер подчиненного ему хозяйства. А оно немаленькое. Порядочный кит – это 30 тонн жиpa, костей и мяса. Слон весит около 3 тысяч, белуха – 300, а человек – всего каких-то 75 килограммов. У нас один грамм мозга командует 50 граммами тела, а у рядового кита – пятью килограммами, почти в 100 раз большим хозяйством. Если же взять китов-гигантов весом 100–150 тонн, изредка попадающихся в океане, то у них на один грамм мозга придется свыше 20 килограммов тела, огромная нагрузка для нервных клеток.
Первый закон диалектики
Кубометр березы даст значительно больше тепла, чем то же количество осины. Мозг мозгу тоже не ровня. Очень важно, из какого количества нервных клеток он построен. Особенно богат нейронами человеческий мозг. По подсчетам различных исследователей, только в коре больших полушарий их от 10 до 20 миллиардов. Недавно удалось экспериментально проверить, что происходит с умственными способностями при изменении числа нейронов, из которых построен мозг.
Среди серебряных карасей, живущих на Евроазиатском материке, самцы практически не встречаются. На нерест самки приглашают самцов других пород рыб. Настоящего оплодотворения при этом не происходит. Чужеродный сперматозоид, проникая в икринку, лишь стимулирует ее развитие, не внося наследственного материала своих хромосом. Однако развитие икринки протекает так, что в каждой клетке тела будущего карася, как и положено, хромосомы оказываются в двойном наборе.
Иногда среди серебряных карасей появляются самцы. Сперматозоиды некоторых из них способны оплодотворять икру и при этом добавлять в икринки свои хромосомы. Выросшие из такой икринки караси в каждой клетке своего тела содержат тройной набор хромосом. Таких животных называют полиплоидными, а точнее – триплоидными.
Ядра клеток полиплоидных организмов крупнее обычных. Ведь хромосом там больше, чем полагается. Пропорционально увеличивается и размер клеток. Зато их количество уменьшается. Крупных кирпичей для строительства здания требуется меньше, чем мелких. Значит, и мозг должен иметь меньше нейронов, чем у нормальных животных. Изучение интеллекта этих карасей показало, что они явно слегка глуповаты.
Эксперимент противоположного характера провели с мальками большеголовой тилапии. В средний мозг малька пересаживали мозговое вещество, взятое у другого малька. У юных рыб такие пересадки возможны. Ученые предполагали, что мозг их подопечных увеличится, а в самом главном для рыбы отделе значительно возрастет количество нервных клеток.
Вырастить удалось всего 10 рыбешек. Им устроили настоящий экзамен. (Проблема, надо сказать, не из легких. Не так-то просто придумать задачи, которые позволят увидеть превосходство одной рыбы над другой.) Критерием избрали способность рыб быстро изменять свои навыки. Для этого их обучали на красный свет плыть влево, а на зеленый – вправо. Когда навык оказывался прочным, рыб переучивали. Теперь они должны были на зеленый свет плыть влево, а на красный – вправо. Затем снова переучивали и так далее.
Ученых интересовало, сколько времени нужно для переделки навыка. Нормальных рыб сколько ни тренируй, на каждое новое переучивание у них уходит столько же времени, сколько и на первое. Иначе обстоит дело у более развитых животных. Птицы и млекопитающие после трех-четырех переучиваний с каждой новой переделкой справляются быстрее.
Не для всех рыб экзамены были одинаково успешными, но это не имеет значения. Исследователи не могли сосчитать количество нейронов рыбьего мозга, а следовательно, не знали, у какой рыбы их число возросло и насколько. Кроме того, в результате оперативного вмешательства могло серьезно ухудшиться строение мозга и взаимосвязь его частей. Как бы там ни было, опыты показали, что часть рыб вела себя так, как и положено. Часть с самого начала справлялась с переделками легче, чем это бывает у рыб, но зато дальнейшего улучшения добиться у них не удалось. Остальные после длительной тренировки научились быстрее справляться с переделками, то есть по своим способностям приблизились к млекопитающим и птицам.
Сходные исследования провели в Колтушах. Беременным самкам крыс регулярно вводили гормон роста. В результате рождались крысята с увеличенным количеством нейронов в мозгу. Они также оказались умнее своих собратьев.