я могу ...да почти всё...
Самая непростительная ошибка – отказ от действий из-за страха ошибиться
Анна Лаптева
Все записи
текст

Оружие эволюции

Когда-то, давным-давно, на Земле произошло событие, значение которого трудно переоценить: дикий, страшно дикий, ужасно дикий Человек произнес свое первое Слово. Каким оно было и по какому поводу было произнесено – навсегда останется тайной. Между тем, ответить на вопрос о том, почему человек однажды заговорил, можно попытаться.
Оружие эволюции
Начнем с того, что до произнесения первого в истории Слова человек, естественно, не молчал. Время от времени он визжал от восторга и стонал от боли, мычал от удовольствия и вскрикивал от неожиданности. Впрочем, так поступали и поступают по сей день все обитатели дикого леса – это закон выживания стаи, прайда, стада. Птицы поднимают крик в случае опасности и поют песни, подзывая к себе потенциальную пассию. Львы и тигры ревут, предупреждая конкурентов о том, что территория занята, а пчелы выступают перед сестрами с уникальными танцами-пантомимами, зовущими на далекую лужайку, подходящую для сбора нектара. 

Все эти выкрики, жесты и танцы – средство общения в группе, «язык зверей и птиц». При этом каждый элемент такой системы сигналов не только предусмотрен инстинктами, но и запускает определенную, заложенную природой поведенческую реакцию. Работает простая схема: курица-наседка видит приближающегося коршуна и «подзывает» цыплят, а те, хоть и появились на свет лишь неделю назад, «понимают сигнал» и со всех ног бросаются к мамаше под крыло, услышав ее тревожное кудахтанье. Ну, а тот, у кого этот механизм не сработал, будет съеден. Ничего не попишешь – естественный отбор…
У наших ближайших сородичей, в семье человекообразных обезьян, обычно можно выделить несколько десятков сигналов с вполне определенным значением. К примеру, предупреждения «опасность сверху!» и «опасность снизу!» звучат совершенно по-разному. Однако главное отличие «обезьяньего языка» от языка человека в том, что все его сигналы тесно привязаны к определенной ситуации и не позволяют делиться информацией о прошлых или будущих событиях, а также говорить о чем-то отвлеченном.
Кстати, говорить, пусть даже на амслене, языке жестов, можно научить и обезьяну. В 1966 году супруги Гарднеры (Gardner) обучали языку жестов шимпанзе Уошо. Ей понравилось слово «еще». Она пользовалась этим знаком, когда просила, чтобы ее обняли, угостили, продолжили обучение. Через 5 лет Уошо уже использовала в различных сочетаниях 160 слов. Такой образованной обезьяне было трудно вернуться в колонию к сородичам. Поначалу она зазнавалась и называла их «черными тварями», но постепенно влилась в коллектив и стала пытаться разговаривать с обезьянами на амслене. К приглянувшемуся самцу Уошо обращалась с жестом «обними!», причем вскоре и он научился такому способу изъявления желаний. Часть знаков «прижилась» в колонии, и шимпанзе пользовались ими во время обеда, говоря «поделись» или «отстань, я ем».
Наши ближайшие родственники приматы не раз вполне успешно осваивали человеческий язык жестов
Известно, что горилла Коко, которую 13 лет обучала языку глухонемых исследовательница Пенни Паттерсон (Penny Patterson), прочно усвоила 500 знаков и еще 1000 использовала время от времени. Самец гориллы Михаэль, присоединившийся к эксперименту через четыре года после начала обучения Коко, четко освоил 250 знаков и еще 400 использовал спорадически. Гориллы говорили на амслене не только с людьми, но и между собой. Как-то Пенни спросила у Коко: «Что больше всего любят гориллы?», и Коко сформулировала: «Гориллы любят хорошо поесть»…
Возникают ли в мозгу обезьян мысли о том, чтобы поговорить друг с другом о чем-то отвлеченном, мы не знаем, но доподлинно известно, что за способности к мышлению и речи у приматов отвечают определенные отделы мозга. Почему эти отделы по-разному развиваются у человека и шимпанзе? Откуда у человека взялись эволюционные преимущества в виде развитого мозга и нового средства коммуникации – речевого аппарата, позволившие ему постепенно «захватить» планету? Ответ дает столь популярная сегодня генетика. 
IQ «говорящей» гориллы Коко находится в пределах от 75 до 95 пунктов 
Прочитав геном человека, ученые принялись за геном шимпанзе и выяснили, что почти 99 процентов генов в них идентичны, а отличия составляют чуть более 1 процента. Рассказывая о своих научных изысканиях в этой области, исследователи часто сравнивают геном с обычным текстом. Отличия в «текстах» человека и обезьяны лишь в каждом сотом «слове». От животных мы с вами генетически отличаемся весьма незначительно, причем «человеческие» гены, давшие виду Нomo sapiens преимущество в выживании перед ближайшими соседями по эволюционной лестнице, выполняют функцию особо тонкой настройки биологических систем, имеющихся и у его животных собратьев.
Едва ли не первыми в списке генов, дающих преимущество и поддерживаемых естественным отбором, стоят те, что так или иначе связаны с развитием мозга. Среди таких «перспективных» генов интересная находка ученых – человеческий ген ASPM. Мутации в нем приводят к микроцефалии – дефекту развития, в основе которого лежит уменьшение массы мозга, а нормальная работа отвечает за «выращивание мозга до нужного объема». Белок, кодируемый ASPM, замедляет превращение эмбриональных стволовых нейроэпителиальных клеток в нейроны. В итоге клетки, которые позже станут нейронами, в присутствии ASPM получают больше времени на деление и превращаются в не способные к делению нейроны, только основательно размножившись. 
Другое открытие ученых, также связанное с особенностями кодирования белка человеческими генами, позволило говорить о существовании «гена речи». Таким громким именем СМИ нарекли ген FOXP2. До появления человека эволюция в отношении этого гена у млекопитающих проявляла консервативность: FOXP2 обезьяны отличается от мышиного аналога всего одной аминокислотой. Человеческий FOXP2 стремительно шагнул вперед и отличается от аналогичного гена шимпанзе уже двумя аминокислотными заменами. 
Ученые предполагают, что естественный отбор дал толчок к совершенствованию определенных функций FOXP2, в результате которого наши предки получили способность к членораздельной речи. Догадки ученых подкрепляются и другими исследованиями FOXP2. Мутации этого гена у человека приводят к серьезным дефектам речи и строения черепно-лицевого отдела, а также к умственной неполноценности. 
Механизм работы «гена речи» FOXP2 невероятно сложен и до конца не изучен. Его функция выражается в координации целого каскада генов и белков, необходимых для развития и нормальной работы не только артикуляционного аппарата, но и мозга. Специалисты из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Йеркского национального приматологического исследовательского центра и Отделения патологии и медицины Университета Эмори (Атланта) сумели доказать связь между функционированием FOXP2 и 116 другими генами в организме человека и шимпанзе. Подобно многоступенчатому реле, «ген речи» влияет на экспрессию других генов: под его воздействием в человеческом организме 61 ген демонстрирует увеличенную экспрессию в сравнении с организмом обезьяны, а 55 генов – пониженную экспрессию. Вот она, тонкая настройка…
Экспрессия генов – процесс, в ходе которого наследственная информация от гена преобразуется в функциональный продукт – РНК или белок.
Речь – один из самых сложных и тонких процессов, осуществляемых нашим организмом. Весь процесс речи – и произнесение, и понимание – контролируется и координируется головным мозгом. В особых участках коры головного мозга – речевых центрах – происходит расшифровка слов и рассылка сигналов и команд сотням мышц организма, которые участвуют в воспроизведении речи.
Наш мозг благодаря эволюции втрое превосходит по объему мозг шимпанзе, но не менее впечатляющими выглядят различия в строении других органов, благодаря которым мы способны говорить. Например, гортань у человека расположена ниже, чем у шимпанзе, дополнительное расстояние между входом в гортань и носоглотку увеличивает ток воздуха через ротовую полость, что создает условия для образования ротовых резонаторов. Голосовые связки у человека плотнее и короче, чем у шимпанзе, что делает извлекаемый ими звук более мелодичным. Особый голосовой мускул способен изменять напряжение связок, позволяя человеку издавать разные по высоте звуки. Язык у человека длиннее и подвижнее, чем у шимпанзе, и его корневая часть образует изгиб и лежит не в ротовой полости, а в глотке. Мягкое небо у человека, наоборот, укорочено, а его движения дают возможность получать чистые ротовые звуки.
Все эти важные для членораздельной речи особенности человек получил благодаря прямохождению. Именно оно, по мнению антропологов, изменило характер дыхания, посадку головы, сделало менее массивной нижнюю челюсть, позволив ей двигаться быстрее. Не лишним здесь будет отметить, что именно ходьба на двух ногах однажды дала возможность нашим предкам использовать руки для общения с помощью знаков. Хотя поначалу, миллион лет назад, у человека прямоходящего (Homo erectus) с речью было плоховато. Его глотка была не способна оформлять звуки, характерные для современного человека.
Специалисты по физиологии речи с помощью современной техники проводят совершенно невероятные эксперименты. Им удалось услышать голос неандертальца! Ученый Фил Либерман (Phil Lieberman) и его коллеги реконструировали ротоглоточную область неандертальца, изготовив ее из пластилина. Выполнив необходимые измерения и занеся показатели в соответствующую компьютерную программу, они выявили частотные характеристики звуков, которые мог воспроизводить живший на Земле более 24 тысяч лет назад неандерталец. Оказалось, что классические неандертальцы могли говорить значительно хуже современных людей. Большинство согласных, за исключением губных и зубных звуков вроде «б» и «д», а также гласные «и» и «у» им давались с трудом, «а» и «о» они вообще заменяли универсальным «э».
Совсем другое дело у палеоантропов из израильских пещер эс-Схул и эт-Табун, занимающих по морфологическому строению промежуточное положение между неандертальцами и людьми современного типа. Они уже могли произносить почти все привычные нам звуки. Интересно, что классические неандертальцы, судя по объему и строению внутренней поверхности черепа, имели такие же познавательные способности, что и палеоантропы, но недостаточное развитие артикуляционного аппарата не позволяло им пользоваться речью так же свободно. 
Первые люди современного типа – высоколобые кроманьонцы – появились на Земле около 40 тысяч лет назад. Мозг кроманьонца не превосходил в объеме мозг неандертальца, но имел более совершенное строение – у него сильнее были развиты лобные доли. Новые люди были способны говорить быстро и легко. Эволюция вооружила их принципиально новым средством коммуникации, позволяющим получать и передавать большое количество информации. Личный опыт теперь уже не ограничивал индивидуальное сознание каждого человека, и оно стало обогащаться опытом других людей, причем в гораздо большей степени, чем это позволяет наблюдение и другие процессы познания, осуществляемые через органы чувств. Речь стала «бонусом», наградой, оружием, владея которым человек современного типа сумел одержать победу в великой битве за выживание – в естественном отборе. 
Читать эту статью можно в онлайн версии журнала "Машины и Механизмы": //21mm.ru/journal/diary/review/?journal=9104

Наука

Машины и Механизмы
Всего 3 комментария
Открыть Свернуть Комментировать
Комментарии
  • Александр Новиков
    00:00   /  02 сентября 2012
    развернуть
    Александр Новиков
    Анна, я не понял одного момента. Неондертальцы жили на Земле 24 тыс. лет назад и плохо разговаривали. А вот первые люди современного типа - Кроманьонцы - 40 тыс. лет назад, и могли говорить быстро и легоко. Разница весьма прилична - 16 тыс. лет. Как такое может быть???
    Какая то путаница...

Рекомендуем

OK OK OK OK OK OK OK