Одиссея голоса. Связь между ДНК, способностью мыслить и общаться: путь длиной в 5 миллионов лет
Шрифт:
Катастрофа или чудо?
Отправимся на 65 млн лет назад. Небо ясное. На горизонте светит солнце. Внезапно космическое пространство пронзает астероид, движущийся со скоростью 16 км в секунду. Огненный шар озаряет небо над Голубой планетой. Шар приближается. По мере прохождения слоев стратосферы скорость его увеличивается. Его точка прицела находится в Мексиканском заливе, на полуострове Юкатан. Это астероид диаметром 12 км. Он с размаху врезается в полуостров. Угол его падения равен 30°. Он взрывается. Сила взрыва ужасающая. Образуется кратер диаметром 300 км. Происходит чудовищный, не имеющий прецедентов на нашей планете катаклизм. В атмосферу выбрасывается гигантское облако из дыма, пыли и каменистых обломков. За несколько часов, несколько дней Северная Америка, а затем и вся планета окутались пылевым облаком. В момент столкновения вспыхнули и распространились пожары.
На месте столкновения находят иридий, деформированный кварц и мельчайшие алмазы, разбросанные вокруг кратера Юкатана. Эти открытия подтверждают астероидную теорию, объясняющую, по мнению Луиса Альвареса, исчезновение динозавров. Столкновение вызвало потоп, выброс значительного количества тепловой энергии, цепную химическую реакцию и на несколько месяцев, а вероятно, даже лет погрузило Землю в полный мрак.
Солнце больше не может согреть планету. Завеса из пыли препятствует проникновению солнечных фотонов. Земля остывает. Фотосинтез, необходимый для образования кислорода, почти не происходит. Тысячи видов вымирают, исчезают навсегда, будь то растения (90 %) или животные (70 %). Наступает конец царства динозавров. Чудо или катастрофа? Не за горами появление человека.
Постепенно жизнь берет свое. Плотное пылевое облако редеет. Снова появляется синее небо. Возобновляется активный процесс фотосинтеза. В русле реки времени уверенно маршируют млекопитающие, и это русло неуклонно ведет к появлению Ното vocalis. Наблюдая за полетом птицы над морем, мы наблюдаем за полетом ее предка динозавра.
Млекопитающее стучится в дверь
Климат становится более мягким. Млекопитающие благоденствуют и плодятся. Эволюция подготавливает возникновение человека. Появляются сумчатые, у них зародыш развивается во внешней материнской сумке. Затем начинают появляться плацентарные млекопитающие – прямая линия, ведущая к человеку. Их зародыш развивается внутри тела, в матке. Пространственно-временная траектория неумолимо движется вперед. Средства общения между млекопитающими неуклонно обогащаются. У летучих мышей, появившихся 55 млн лет назад, обнаруживается способность к эхолокации – возможности ориентироваться с помощью ультразвука. У дельфина развита такая же способность, сочетающаяся с рядом других звуковых сообщений, о которых мы поговорим позже.
Ген FOXP2, ставший пусковым механизмом образования речи, скоро начнет активно развиваться. Если, конечно, речь не идет о мутации.
Эволюция прогрессирует не только посредством мутации ДНК, но также и в связи с пищевой цепочкой. Любое травоядное зависит от растений, которыми оно питается. Но разве эти растения не трансформируют солнечную энергию в энергию биологическую?
В период эмбриональной жизни млекопитающее ускоренным порядком проходит путь, проделанный нами за несколько сотен миллионов лет. Вот этот путь: встреча двух клеток-гамет, затем образование многоклеточного существа, обладающего двумя слоями зародышевых клеток. Затем появляются живые организмы с тремя слоями зародышевых клеток. У человеческого эмбриона эти слои (листки) получают название эктодермы, мезодермы и энтодермы. Это структурная основа человека. Из массы клеток энтодермы образуются внутренние органы, ответственные за наше пищевое поведение. Эктодерма формирует наружный слой кожи, а из мезодермы, срединного зародышевого листка, формируются наши внутренние органы. Вот и получился человеческий эмбрион! Такова гипотеза, выдвинутая в конце XX века. Девять месяцев внутриутробного развития маленького человечка удивительным образом напоминают известную нам эволюцию от амебы к человеку.
Меня очень заинтересовал один эксперимент. За формирование глаза отвечает определенная группа генов. У эмбриона мушки дрозофилы удалили эту группу. Родившаяся мушка ничего не видела, гены зрения у нее отсутствовали. У эмбриона лабораторной мыши удалили ту же группу генов глаза (расположенную на том же самом месте в цепочке ДНК) и заменили трансплантатом генов дрозофилы. У родившейся мыши гены зрения дрозофилы встроились в ее собственную ДНК: она видела! Этот эксперимент показывает, что локализация генов универсальна, что в цепи ДНК они занимают определенное место, практически одинаковое для всех видов животных. Итак, одна группа генов «создает, строит и конструирует» глаз, другая формирует конечности туловища, таз и в заключение мозг. Чтобы они начали действовать, не требуется никаких активаторов. Такой подход к геному стремится показать, что органиграмма животного аналогична органиграмме насекомого, рыбы, птицы или человека. Если существует генетическая информация о наличии глаза, она непременно проявит себя. Чтобы признак не передавался, надо удалить его группу генов.
Для других функций также существуют гены, однако, если их не активировать, они себя не проявят. Функция может и не существовать, потому что не существует ответственный за нее ген, тогда она будет зависеть от новой мутации ДНК. Но где расположен человеческий голос?
Генетическое наследие человека и обезьяны очень похоже. Нас разделяет только 1,3 % генов. В самом деле, если у обезьяны 48 хромосом, а у человека 46, ДНК обезьяны и человека имеют 98,7 % сходства. Конечно, такая разница может показаться очень маленькой, однако она весьма существенна. Известно, например, что если даже одна аминокислота в молекуле гемоглобина, где их целых 574, будет отсутствовать, человеческий организм не сможет существовать, иначе говоря, между существом жизнеспособным и существом нежизнеспособным разница генома всего 0,017 %.
Мозг обезьяны значительно меньше мозга человека. Но, похоже, гены этого органа идентичны или, по крайней мере, вполне сопоставимы. Однако анализ протеинов, отвечающих за мозг, показал, что молекулярное разнообразие у человека гораздо выше, чем у обезьяны. За несколько миллионов лет мозг так поразительно повзрослел, что его эволюция привела к появлению Homo vocalis.
В ДНК наших хромосом запечатлена вся эволюция нашего существования, с самого нашего появления на планете Земля. Означает ли это, что жизнь – это ДНК, а меняется только телесная оболочка?
Эволюция человеческого голоса
Эволюция видов, эволюция человека – это шестеренка, вращающаяся только в одном направлении. Обратного хода нет.
Многие палеоантропологи представляют нам одиссею эволюции как логическую последовательность перехода от передвижения на четырех ногах человекообразной обезьяны до передвижения на двух Homo sapiens, подчеркивая, что смена древесного образа жизни на существование на земле потребовала вертикального положения на двух ногах. Однако другие исследователи, например сэр Артур Кейт, считают, что передвижение на двух ногах существовало еще в период жизни на деревьях. Но, в сущности, это не имеет значения, во всяком случае вертикальное положение позволило развиться головному мозгу, членораздельной речи, а значит, формированию голоса.
Различные гипотезы о происхождении речи у Homo erectus сводятся к тому, что гортань у человека прямоходящего анатомически напоминала гортань младенца. Вскоре кора его головного мозга обрела специфические зоны, ответственные за речь: зона Брока и зона Вернике. У шимпанзе эти зоны не выражены, основное развитие получила лимбическая система, запускающая реакции, которые обеспечивают адекватное приспособление организма к внешней среде. Стимуляция лимбической системы у человека приводит не к воспроизведению членораздельной речи, а вызывает крики и звуки.
Итак, Homo erectus, без сомнения, обладал зачатками специфически человеческой речи и мог выговаривать коротенькие слова, однако артикуляция и осмысление были явно замедленны, особенно если принять во внимание соотношение размера мозга и отпечатка его коры на внутренней поверхности свода черепа у различных особей, останки которых найдены в Африке. Эти отпечатки позволяют говорить о наличии речевых центров: Homo erectus говорил!
Надо принять во внимание еще один факт. К двенадцати годам Homo erectus становился взрослым, а к тридцати годам умирал. Образцы останков, свидетельствующие о более значительном возрасте, встречаются крайне редко. Еще реже встречаются останки женщин с остеопорозом. Из этого следует, что время ученичества коротко, но вполне достаточно. Благодаря своему голосу Homo erectus формулирует категорические и абстрактные суждения. Опираясь на собственный опыт, он изобретает новые слова, новые понятия и овладевает членораздельной речью. В 1912 году Корбиниан Бродман провел сравнительное изучение лобной коры головного мозга, показавшее, что у кошки на долю голоса приходится 3,5 % мозга, у шимпанзе – 17 %, а у человека – 30 %. При этом не стоит забывать, что лобные доли мозга отвечают за принятие решений. Но приобретение навыков речи связано с нашим мозгом в целом, и процесс этот отличается от приобретения голоса.