Действительно ли дефективный ген сделал нас умнее?

 

Мозг человека примерно в три раза больше мозга шимпанзе, нашего ближайшего родственника. Мы отделились от этого вида шесть миллионов лет назад, и мозг шимпанзе с тех пор не претерпевал изменений, в то время как человеческий – увеличился в три раза. Более того, кора нашего головного мозга стала гораздо больше по площади, чем у других животных, особенно это касается лобной доли и префронтальной коры.

Но что именно обусловило появление у наших предков мозга большого размера и невероятно сложно устроенной коры? Многие ученые считают, что ответ на этот вопрос кроется в наших генах.

В 2015 году ученые из университета Макса Планка обнаружили ген, благодаря которому, по их мнению, вы сейчас читаете эту книгу, а не бегаете по саванне в поисках еды.

Названия генов часто очень сложны, и этот ген носит имя ARHGAPIIB. Он есть у людей, но отсутствует у родственных нам родов, например, шимпанзе. Интересно, что этот ген, похоже, появился совершенно случайно. Когда очередной ген должен был быть скопирован у одного из наших предков, что‑то пошло не так, и вместо одного целого гена скопировался только фрагмент. Этот фрагмент, который мы сегодня называем ARHGAPIIB, обладал способностью стимулировать рост коры головного мозга. У нашего предка (или предков), которому досталась поврежденная копия гена, кора головного мозга выросла чуть сильнее, из‑за чего он приобрел дополнительные когнитивные способности, давшие ему преимущества в отношении выживания. Этот ген перешел его потомкам, чья кора головного мозга еще сильнее увеличилась. Именно так мозг продолжал развиваться на протяжении истории.

Возможно, именно этой мутации мы обязаны нашим интеллектом. Если бы тогда дупликация гена пошла как задумано и ARHGAPIIB бы не появился, то мы, вероятно, так никогда и не слетали бы на Луну, не открыли бы теорию относительности и не расписали бы Сикстинскую капеллу, а продолжали бы скитаться по саванне.

Но как стало известно, что развитие мозга произошло благодаря этому гену? Наш генетический материал включает в себя 23 000 генов, поэтому такое развитие могло случиться благодаря любому из них. Конечно, нельзя быть в этом уверенным на 100 %, однако весомое доказательство того, что именно ARHGAPIIB стал причиной этого эволюционного шага у людей, было получено после имплантации этого гена мышам (у которых от природы он отсутствует) с помощью особой генетической технологии.

Кора головного мозга мышей мала относительно размеров их тела и не имеет складок. Однако с мышами, получившими ген, произошло кое‑что необычное. Их мозг увеличился в размере, а в некоторых случаях в коре их головного мозга стали просматриваться зачатки складок. Иными словами, их мозг стал больше похож на наш! Разумеется, здесь возникает важный вопрос: стали ли мыши умнее? Ответ на него еще не известен, но ученые активно его ищут.

 

 

БОЛЬШЕ ДВИЖЕНИЯ – БОЛЬШЕ МОЗГ?

Люди обладают большим мозгом относительно размеров тела. Его средний объем составляет примерно 1,3–1,4 литра, в то время как у 60‑килограммового млекопитающего – лишь 0,2 литра. Это означает, что объем нашего мозга в среднем в шесть раз превышает объем мозга других живых существ. Кроме того, ученые обнаружили интересную взаимосвязь размеров мозга различных животных с их выносливостью: те из них, кто может бегать на дальние расстояния, обладают мозгом большего объема. Как и у людей, у крыс и собак хорошая выносливость, и они обладают крупным мозгом относительно веса тела.

Возможно, это связано с тем, что BDNF, который вырабатывается во время движения, стимулирует рост мозга и ускоряет рост новых клеток. Быть может, наши более активные предки были успешнее в поиске еды и выживании, благодаря чему им удавалось передавать свои гены потомству. Пока они были физически активны, в их мозге вырабатывалось большое количество BDNF, в результате чего их мозг рос. Мозг их детей, в свою очередь, тоже увеличился в размере. Те их потомки, которые были наиболее физически активны, выжили, и благодаря BDNF их мозг вырос еще сильнее. Именно так физическая активность способствовала эволюции и росту мозга.

 

 

Большие перемены

 

Никого не удивит тот факт, что в последние годы мы стали менее активными и начали проводить больше времени перед экранами компьютеров и смартфонов. В связи с этим мы можем проследить несколько важных взаимосвязей, если заглянем в прошлое. Примерно 10 000 лет назад наши предки начали заниматься сельским хозяйством, хотя на протяжении миллионов лет до этого они жили охотой и собирательством. Кочевой образ жизни охотников, которым приходилось постоянно перемещаться в поисках еды, был вытеснен относительно оседлым образом жизни, при котором люди долгое время оставались на одном месте. Конечно, земледельцы тоже не сидели без дела целыми днями, но, вероятно, они были все же менее активны, чем наши предки‑охотники.

Спад физической активности, который пришелся на произошедший 10 000 лет назад переход от охоты к земледелию, был пустяком по сравнению с тем, что произошло за последние 200 лет, когда наш образ жизни изменился кардинально. Человечество перешло от аграрного общества к индустриальному (а не так давно и к цифровому), где большинству из нас уже не нужно выходить из дома и активно искать еду.

То, что на протяжении большей части истории человечества было самой важной повседневной задачей, сегодня не беспокоит большинство людей. Нам уже не требуется быть физически активными, чтобы преуспеть. Сегодня еда доступна в супермаркетах и даже в Интернете: мы можем просто заказать доставку на дом, при этом нам почти не придется двигаться.

 

Только половина шагов

 

Все эти перемены сильно сказались на нашем уровне физической активности. Сегодня даже активные люди гораздо менее подвижны, чем, например, 200 лет назад. И все же, насколько меньше мы двигаемся? Сложно ответить на этот вопрос точно, поскольку у наших предков не было шагомеров, чтобы определить, сколько они проходят за день. Однако если сравнить фермеров с теми, кто до сих пор живет как охотники и собиратели, все становится понятно.

Народ хадза живет на севере Танзании. Племя насчитывает тысячу человек, половина из которых живут как охотники‑собиратели. Они не держат домашних животных, не возделывают землю и не имеют постоянного места жительства. Они живут благодаря охоте и ночуют во временных хижинах. Их уникальный язык один из старейших на земле. Хадза живут так же, как жили их предки 10 000 лет назад. Это одни из последних народов, живущих как охотники‑собиратели, которые уникальным образом связывают нас с образом жизни наших предков.

Итак, насколько они активны? Когда членов племени снабдили шагомерами, выяснилось, что мужчины в среднем проходили 8‑10 км в день, что равняется 11 000–14 000 шагов (женщины проходили меньше). Ученые полагают, что наши предки, которые тоже жили охотой и собирательством, проходили столько же.

А что насчет фермеров? В качестве примера можно взять амишей, проживающих в США. Они живут в традиционном аграрном обществе подобно тому, как мы жили 200 лет назад. Амиши не принимают благ современного общества: они не смотрят телевизор, не пользуются Интернетом, и у них нет электричества. Они двигаются значительно больше, чем мы. Мужчины проходят приблизительно 18 000 шагов в день, в то время как женщины, подобно женщинам племени хадза, двигаются чуть меньше. Теперь сравните эти цифры с 6000–7000 шагов, которые проходят в день американцы и европейцы, и вы поймете, что амиши двигаются в два‑три раза больше современного населения Европы и США. Скорее всего, мы стали вести менее активный образ жизни из‑за перехода от общества охотников к современной цивилизации.

 

В мгновение ока

 

Те 10 000 лет, которые прошли с момента перехода к аграрному обществу, могут показаться вечностью. Однако с точки зрения биологии это очень немного времени. Период фермерства составляет лишь 1 % от всей истории человечества. Приблизительно 200 лет, которые прошли с начала индустриализации, тоже могут показаться продолжительным временем, поскольку 1800‑е годы остались в далеком прошлом, но с позиции эволюции это лишь мгновение ока. Если мы сожмем всю историю человечества в 24 часа, то получится, что мы были охотниками и собирателями до 23:40. Индустриальное общество зародилось лишь в 23:59:40, то есть всего за 20 секунд до полуночи. Цифровым обществом мы стали в 23:59:59, за секунду до полуночи!

Если мы задумаемся о времени, которое требуется для развития живых существ, то нам станет очевидно, что эволюция – это долгий процесс. Часто бывает так, что за 10 000 лет и даже за более продолжительный срок не происходит ничего существенного, и это означает, что современный человек генетически идентичен людям, которые жили 100, 1000 и даже 10 000 лет назад.

Только подумайте: за промежуток времени, который является лишь мгновением ока в истории, мы пережили огромные изменения в нашем образе жизни, которые вдвое сократили нашу потребность в физической активности. Если мы сравним это с эволюционным развитием человека как вида (что происходит гораздо медленнее, часто на протяжении десятков тысяч лет), мы увидим, что изменения в нашем образе жизни значительно обогнали эволюцию нашего тела и мозга. Эволюция отстает. Биологически наше тело и мозг до сих пор живут в саванне, и мы больше охотники и собиратели, чем фермеры.

 

Если мы сожмем всю историю человечества в 24 часа, получится, что мы были охотниками и собирателями до 23:40. Индустриальное общество зародилось лишь в 23:59:40, то есть всего за 20 секунд до полуночи. Цифровым обществом мы стали в 23:59:59, а именно за секунду до полуночи!

 

Если вы сопоставите все это с тем, что узнали из этой книги – что физическая активность укрепляет мозг, что она делает нас счастливее и спокойнее, что благодаря ей вы становитесь креативнее и сосредоточеннее, что недостаток физической активности приводит к тревожности, грусти и недостаточной концентрации внимания, – вы поймете, что многие из распространенных сегодня психологических проблем связаны с недостатком физической активности. Мы перестали идти в ногу с нашим биологическим возрастом.