Wielki mózg, wielki problem do wyjaśnieniaCzas czytania: 15 min

Mózg człowieka jest jedną z najbardziej tajemniczych struktur. Zasady i sposób jego działania wciąż nie są do końca znane, co ewolucjoniści uważają za poważne wyzwanie dla współczesnej nauki. Konrad Fiałkowski i Tadeusz Bielicki, autorzy książki Homo przypadkiem Sapiens, zauważają:

Umysł osobników naszego gatunku jest unikalny. Postrzegamy rzeczywistość jak inne gatunki, ale ponadto (a naprawdę przede wszystkim) reprezentujemy rzeczywistość słowem […], podczas gdy szympans, nasz najbliższy ewolucyjny krewny, latami uczy się rozłupywać skutecznie kamieniem orzechy i to jest bliskie kresowi jego intelektualnych możliwości¹.

W jaki sposób wyewoluował nasz mózg? Zdaniem ewolucjonistów udzielenie jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie nie jest obecnie możliwe. Niektórzy naukowcy proponują pewne teorie, a inni wskazują na szereg „niepasujących elementów”².

Jedną z trudności, którą napotyka darwinowskie wyjaśnienie powstania człowieka, jest twierdzenie o zaskakująco szybkim tempie ewolucji naszego gatunku. Jak pisze biolog ewolucyjny Josef H. Reichholf: „Takiego wysokiego tempa ewolucji […] nie notuje się w odniesieniu do żadnego wcześniejszego etapu rozwoju naczelnych w okresie trzeciorzędu”³.

Wczesne istoty człowiekowate – australopiteki (żyjące 4–1 mln lat temu) miały mózgi podobnej wielkości do dużych małp człekokształtnych (400–600 cm³)⁴. Homo habilis (datowany na 2,5–1,5 mln lat temu), traktowany do niedawna jako pierwszy gatunek naszego rodzaju, miał mózg „tylko nieznacznie większy od mózgu australopiteków (średnia pojemność czaszki to jedynie 600 cm³), a – jak się później okazało – pod względem proporcji ciała H. habilis był od australopiteków nieodróżnialny”⁵. Znaczny wzrost pojemności puszki mózgowej nastąpił u Homo erectus, który pojawił się 2 miliony lat temu (średnio 1000 cm³) i zaczął wykazywać zdolności niespotykane u wcześniejszych człowiekowatych⁶. „Homo erectus był zbieraczem, padlinożercą, ale również łowcą, wytwarzającym narzędzia kamienne (tzw. kultury aszelskiej) i umiejącym posługiwać się ogniem”⁷. Anatomicznie nowoczesny człowiek – Homo sapiens – pojawił się 100 tysięcy lat temu. Jak twierdzi Reichholf: „procesy zachodzące wcześniej na przestrzeni milionów lat odbyły się teraz w ciągu setek tysięcy lat, a może nawet w jeszcze krótszym czasie”⁸. Mimo tak zadziwiająco krótkiego czasu powstania, możliwości ludzkiego mózgu zdają się nie mieć granic.

Ewolucja zachodząca dzięki doborowi naturalnemu selekcjonuje cechy danego osobnika, które mają zapewnić mu przetrwanie przekładające się na posiadanie jak największej liczby potomstwa i przekazanie jak najlepszych genów kolejnemu pokoleniu. Jednak zdolności naszego mózgu są dużo większe, niż wymagałoby tego samo przedłużenie gatunku. Umiejętności, takie jak uprawianie sztuki czy posługiwanie się matematyką, wcale nie są konieczne do fizjologicznego przetrwania czy wydania potomstwa. A jednak w mniejszym lub większym stopniu posiada je zdecydowana większość ludzi. Co więcej, zdarzają się jednostki w niektórych z tych dziedzin tak wybitne, że nauka nie potrafi wyjaśnić ich talentu⁹. Przegląd opublikowanej literatury z zakresu wyjątkowych możliwości mózgu nie zapewnia wiarygodnego wyjaśnienia niezwykłych zdolności w odwołaniu do mutacji i doboru naturalnego¹⁰.

Niezwykłe umiejętności matematyczne polegające na umiejętności obliczania w pamięci w ciągu kilku sekund potęg trzycyfrowych liczb; natychmiastowym policzeniu przedmiotów w zasięgu wzroku, których liczba przekracza setki; określeniu dnia tygodnia dla dowolnej daty w historii potwierdzają, że człowiek wyszedł poza czysto biologiczną rywalizację o przetrwanie. Niezwykła biegłość człowieka nie ogranicza się tylko do umiejętności matematycznych. Pamięć wybitnych osób zdolna do przechowywania ogromnej ilości informacji, talenty muzyczne, plastyczne, sportowe – według darwinizmu powinny mieć swój początek w mózgu hominidów. Istotą ewolucji przecież jest to, że zaspokaja ona potrzeby osobników danego gatunku w stopniu, w jakim jest to konieczne do przetrwania i wydania potomstwa. Nigdy większym. Jednak trudno sobie wyobrazić, żeby takie umiejętności okazały się na tyle przydatne ewolucyjnie naszym przodkom, aby były przekazywane kolejnym pokoleniom w coraz doskonalszej formie. Znaczna ich część przecież nie jest używana na co dzień przez większość populacji.

Plastyczność naszego mózgu wprawia ewolucjonistów w zakłopotanie. Pewne struktury mózgowe potrafią przejąć część funkcji innych uszkodzonych lub brakujących struktur, co świadczy o ich nadmiarowości. Dobre funkcjonowanie w społeczeństwie ludzi z nieprzeciętnie małą objętością mózgu zostało udokumentowane. Przypadek studenta, opisany przez Richarda Lewina, ze znacznie cieńszą warstwą kory mózgowej, ale posiadającego iloraz inteligencji równy 126, jest świadectwem tego, że pewne struktury mózgu są nadmiarowe¹¹. Dalsze badania wskazały na to, że do pewnego etapu utrata tkanki korowej nie ma bezpośredniego wpływu na utratę jej funkcji¹². Plastyczność mózgu potwierdzają także inne badania. Aaron Smith i Oscar Sugar odkryli, że pięcioletni chłopiec po zabiegu całkowitego usunięcia (hemisferektomii) lewej połowy kory mózgowej rozwinął lepsze umiejętności językowe i intelektualne¹³.

Próby wyjaśnienia ewolucyjnego powstania mózgu ludzkiego podjęli się Konrad Fiałkowski oraz Tadeusz Bielicki, którzy swoją teorię dotyczącą pierwotnej funkcji większego mózgu przedstawili w książce Homo przypadkiem Sapiens. Twierdzą oni, że w celu zdobycia pokarmu praprzodek człowieka zmuszony został do łowiectwa. Hominidy „wykorzystały możliwość dwunożnego poruszania się na tyle szybko, by można było dogonić i by swobodne ręce były w stanie przytrzymać i uśmiercić raz dogonioną zdobycz”¹⁴. Mając ogromną konkurencję w postaci drapieżników, polowały w najcieplejszej porze dnia. Wysoka temperatura oraz wysiłek fizyczny doprowadzały do przegrzania organizmu, w szczególności mózgu, a w rezultacie do śmierci. Australopiteki polowały okresowo, gdy brakowało innego pożywienia, jednak w tym czasie selekcja była najintensywniejsza. Autorzy wskazują na potrzebę adaptacji mózgu do długotrwałego biegu. Wzrost jego objętości zapewnił „niezawodnościowy bufor termiczny”¹⁵. Według nich wykładniczy wzrost objętości mózgu między Homo habilis a Homo erectus, który wystąpił 2 miliony lat temu, spowodowany był właśnie tą potrzebą. Tak duże tempo adaptacji człowieka nasuwa pytanie o ukierunkowanie selekcji. Fiałkowski i Bielicki wykluczają jednak, że główny nacisk selekcyjny był położony na inteligencję. Jak piszą „Nie ona decydowała o wielkości mózgu i nie ona spowodowała powstanie człowieka”¹⁶. Selekcja kładąca nacisk na inteligencję „[…] nie może wytworzyć mózgu większego i bardziej złożonego niż istniejące potrzeby. A tak się właśnie stało!”¹⁷. Nacisk selekcyjny został położony na możliwość długotrwałego biegu. Wzrost ilości neuronów oraz połączeń między nimi w obszarze kory mózgowej stanowił „niezawodnościowy bufor termiczny”¹⁸. W razie przegrzania i obumarcia części neuronów pozostałe mogły przejąć ich funkcję. Powiększający się płat czołowy, w którym znajdują się ośrodki odpowiedzialne za koncentrację i uporczywość oraz wydzielanie endorfin, pozwalały hominidom na kontynuowanie biegu i ignorowanie sygnałów o przegrzaniu. Jak piszą autorzy: „selekcja mechanizmów uporczywości to selekcja mechanizmu priorytetu sterowania świadomościowego nad innymi sterującymi mechanizmami mózgu”¹⁹. Zmiany zachodzące w anatomii hominidów, które spowodowane były uporczywym biegiem w celu zdobycia pożywienia, stały się preadaptacją dla powstania mowy, która z kolei „stanowi równocześnie powstanie człowieka myślącego, czyli Homo sapiens”²⁰.

Jak zauważono, „preadaptacja polega, mówiąc opisowo, na »wykorzystaniu« istniejących już struktur do nowych funkcji”²¹. Fiałkowski i Bielicki podają trzy adaptacje hominidów, które stały się preadaptacjami mowy: rozwój kory mózgowej w celu stworzenia „niezawodnościowego buforu termicznego”, sterowanie świadomościowe i rozwój obszarów zapisów czynności, a także obniżenie krtani, które umożliwia oddychanie przez usta w celu zaczerpnięcia większej ilości powietrza przy wysiłku fizycznym. Tak więc ich zdaniem „nasz gatunek powstał przypadkiem, w wyniku sumarycznego efektu trzech preadaptacji”²². Według autorów mózg Homo sapiens jest swego rodzaju efektem ubocznym²³.

Powstanie mowy miało skutkować zaprzestaniem uporczywego biegu przez Homo sapiens. Według autorów Homo przypadkiem Sapiens zaniechanie uprawiania tego rodzaju łowów „zbiega się w czasie z zatrzymaniem wykładniczego, bardzo szybkiego wzrostu mózgu […]”²⁴. Gdy człowiek zaczął wykorzystywać mózg do analizy otoczenia, zelżał nacisk selekcyjny na większy „bufor termiczny”. Gdy pewne rozmiary mózgu zostaną osiągnięte, jego wielkość nie ma tak dużego znaczenia²⁵, a nawet – jak twierdzą Fiałkowski i Bielicki – mniejszym mózgiem można myśleć skuteczniej²⁶.

Teoria Fiałkowskiego i Bielickiego budzi pewne wątpliwości. Wyjaśnienie dużej przeżywalności osobników z większymi mózgami z nieporównywalnie mniejszą przeżywalnością osobników o mniejszych mózgach wydaje się mało prawdopodobne. Zaproponowany model mający wyjaśnić wykładniczy wzrost wielkości mózgów zakłada istnienie siedliska hominidów w pobliżu jednego źródła wody. W takim wypadku każdy z łowców posiada swój „punkt bez powrotu”, którego przekroczenie wiązałoby się z brakiem możliwości powrotu do źródła wody, zanim nastąpi odwodnienie organizmu. Osobnicy lepiej przystosowani mogliby więc posiadać ów punkt dalej niż osobnicy o mniejszym mózgu. Moja wątpliwość dotyczy braku adaptacji zwierzyny do behawioru nowego łowcy. Jeśli mózg hominidów ewoluował w celu zapewnienia możliwości wysiłkowego biegu, dlaczego zwierzęta będące celem łowów nie wykształciły podobnego systemu? Autorzy udzielają odpowiedzi na takie pytania: „po prostu się nie zdarzyło”²⁷. Jednak „nie zdarzyło” się u żadnego gatunku, poza człowiekiem? Podejrzewać można, że hominidy nie były na tyle dużym zagrożeniem dla zwierzyny, jednak w książce możemy przeczytać:

Ponadto wyraża się pogląd, że zepchnięcie w głąb lasu orangutana to także skutek jego [Homo erectus] działalności. Niewykluczone, że wcześniej również dla szympansa habitatem także była odkryta sawanna, a jego obecny habitat: skraj lasu i sawanny, jest konsekwencją skuteczności łowów Homo erectus na odkrytej sawannie²⁸.

Łowiectwo człowieka mogło spowodować zmianę środowiska życia orangutanów oraz szympansów, jednak nie wywołało reakcji związanej z możliwością ucieczki przed nowym drapieżnikiem. Żaden inny ssak nie potrafi biegać tak długo jak człowiek. Bieg człowieka o małej szybkości (w porównaniu z prędkościami, które mogą osiągnąć zwierzęta) może trwać wiele godzin, jest to bieg „którego […] nie wytrzymuje ani pies, ani kangur, ani antylopa widłonoga – jeden z najszybszych ssaków, a nawet (w szczególnych warunkach) zebra”²⁹. Gdy w środowisku pojawia się nowy łowca, moglibyśmy oczekiwać, że ewolucja położy nacisk selekcyjny na cechy, które pozwoliłyby ofiarom skutecznie chronić się przed zagrożeniem. Tak jednak się nie stało – człowiek pozostał bezkonkurencyjnym długodystansowcem.

Wartą zastanowienia kwestią jest także założenie częstego przekraczania „punktu bez powrotu” przez osobników o mniejszej objętości mózgu. Wybieganie tak daleko od źródła wody (przy założeniu, że istnieje tylko jedno) wydaje się mało opłacalne. Po złapaniu zdobyczy należało wrócić z nią do siedliska, a człowiek przemieszczający się samotnie ze swoją zdobyczą musiał stanowić łatwy i atrakcyjny cel dla innych drapieżników oraz padlinożerców. Odległość do siedliska nie powinna być zbyt duża również ze względu na tempo powrotu: stosunkowo szybkie, aby zdobyte mięso nie zdążyło się zepsuć. Zwłaszcza że człowiek polował w warunkach wysokiej temperatury otoczenia. Wydaje się więc, że mniejsza powierzchnia łowów powinna zapewniać większe bezpieczeństwo łowcom. Czy biorąc pod uwagę te czynniki, bardziej wytrzymały łowca okazał się o tyle skuteczniejszy, aby „selekcja na większy bufor termiczny” mogła być tak silna, że zapewniła przeżywalność prawie wyłącznie hominidom o największych mózgach?

Samych autorów teorii zastanawia fakt braku instynktu pościgu łowczego u współczesnego Homo sapiens sapiens. Jak piszą Fiałkowski i Bielicki: „Nic nie wskazuje na to, by współczesny człowiek […] był, jak inni drapieżcy, genetycznie uwarunkowanym drapieżcą”³⁰. Co prawda instynkt ten mógł zostać znacznie osłabiony w ciągu ostatnich 200 tysięcy lat, w których człowiek zaprzestał uporczywego biegu. „W takim przypadku jednakże, wśród współczesnych ludzi powinny istnieć jednostki atawistyczne, którym trudno byłoby się powstrzymać od pogoni za przypadkowo spotkaną zwierzyną łowną hominidów […]”³¹. Nie obserwujemy jednak takich zachowań. Człowiek musi najpierw podjąć decyzję o pościgu i polowaniu, reakcja ta nie jest spontaniczna.

Wątpliwości, które budzi teoria Fiałkowskiego i Bielickiego (również u samych autorów) są na tyle poważne, że skłaniają do szukania wśród innych koncepcji odpowiedzi na zjawisko nadmiarowości struktur w ludzkim organizmie. Teoria inteligentnego projektu sugeruje, że ogromne możliwości naszego umysłu znacznie poprawiają jakość życia ludzi w społeczeństwie technologicznym³². Organizm człowieka jest przystosowany do życia zarówno w afrykańskiej dżungli, jak i we współczesnych miastach.

Warto zwrócić uwagę również na to, że zjawisko zdającego się wykraczać poza konieczne przystosowanie organu nie dotyczy jedynie mózgu. Niektórzy autorzy sądzą, że odnosi się także do innych struktur w ludzkim organizmie, takich jak nerki, jelita, płuca czy trzustka³³. Co prawda nadmiarowe narządy pomagają nam na przykład w przypadku choroby, jednak takie przedłużenie życia następowałoby zazwyczaj po wieku rozrodczym. Energetyczny koszt ich utrzymania jest niewspółmierny do korzyści z nich wynikających, a z punktu widzenia ewolucji – wręcz nieopłacalny. Nadal nie wiemy, jak i dlaczego ewoluowały wspomniane już nadmiarowe, dodatkowe kopie struktur mózgowych³⁴. Jednak nimi dysponujemy.

Można by się spodziewać, że nadwyżka energetyczna powinna być częściej selekcjonowana. To ogólny stan zdrowia, a nie liczba „zapasowych” narządów ułatwia przeżycie osobnikom. Można więc wysunąć wniosek, że ciało człowieka posiada dużo większe możliwości niż konieczne do przetrwania gatunku.

Nie znamy wszystkich możliwości naszego mózgu. Niezwykłe zdolności umysłowe, moralność, altruizm, samobójstwa czy dobrowolna bezdzietność, które występują wśród ludzi, nie znajdują wyjaśnienia w neodarwinizmie. Kierują one nas raczej ku poglądowi o celowości powstania i sposobu działania ludzkiego mózgu. Przedstawiając swoją teorię, jakoby mózg Homo sapiens sapiens powstał przypadkiem w wyniku sumy trzech preadaptacji, Fiałkowski i Bielicki zwracają również uwagę na istnienie innej możliwości: „Ten, kto włada przypadkiem, może tworzyć poprzez ewolucję wszystkie ewolucyjne formy, tak jak rzeźbiarz tworzy je w bloku granitu. Tylko dłuto jest inne”³⁵.

Klaudia Wójcicka

Stypendystka IV edycji konkursu stypendialnego Fundacji En Arche

Źródło zdjęcia: Pixabay

Ostatnia aktualizacja strony: 20.1.2023

Literatura: