При переходе от австралопитеков к первым людям мозг рос совсем не так, как принято представлять: сильнее всего увеличился задний отдел мозжечка, а относительный размер лобных долей, «вместилища интеллекта», почти не менялся и оставался на уровне шимпанзе. Статью опубликовали в журнале Nature японские палеоантропологи Токийского университета вместе с коллегами из Нагойского университета.
Мозговая ткань не окаменевает, поэтому о мозге предков судят по эндокастам — слепкам внутренней полости черепа. Исследователи просканировали семь черепов в возрасте от двух с лишним до полутора миллионов лет: два принадлежали австралопитекам, давшим начало роду Homo (среди них — знаменитая «миссис Плес»), два — человеку умелому (Homo habilis), три — человеку работающему (Homo ergaster), включая «мальчика с Турканы».
По снимкам МРТ современных людей, шимпанзе и макак авторы построили своего рода «карту возможных форм» мозга и черепа, нашли для каждого ископаемого черепа лучшее место на этой карте и восстановили 39 отделов мозга. Проверка метода на настоящих мозгах гориллы, орангутана и бонобо дала ошибку меньше одного процента.
Реконструкции показали, что у человека работающего задняя часть мозжечка примерно вдвое больше, чем у человека умелого, а височно-теменная область продолжила расти — у современных людей она участвует в общении и обращении с инструментами. Доля лобных отделов у всех изученных видов при этом совпадала с шимпанзе. Это говорит в пользу гипотезы, что лобные доли начали перестраиваться «по-человечески» позже — уже после первого выхода людей из Африки, 1,7-1,5 миллиона лет назад.
Зачем предкам понадобился подросший мозжечок? По классическим представлениям он отвечает за координацию движений, а точные движения рук критичны для мастеров каменного века. «Увеличение мозжечка могло создать анатомическую основу для все более точного управления рукой и тем самым поддержать изготовление более совершенных орудий», — предполагают авторы. К тому же за мозжечком закрепились и «интеллектуальные» обязанности: он участвует в речевой деятельности и рабочей памяти.
Отпечатки извилин на эндокастах обычно слабые и обрывочные, из-за чего даже опытные антропологи порой ошибаются в их определении — новый подход опирается вместо них на общую форму черепа и закономерности строения мозга приматов. Прежние попытки «растянуть» мозг шимпанзе или человека до формы ископаемого черепа могли искажать пропорции. Теперь у науки есть инструмент для проверки догадок о том, как эволюционировал мозг предков.
Ранее стало известно, что помешало мозгу обезьян развиться до уровня человеческого.