Бесконечное число самых прекрасных форм. Новая наука эво-дево и эволюция царства животных

Важнейшим из ранних изобретений млекопитающих, без сомнения, стала новая кора. Это новшество не только повысило производительность мозга, но и открыло путь эволюционной специализации отдельных функциональных подсистем. Изменение объема мозга у млекопитающих не сводится к пропорциональному увеличению или сокращению объема его частей. Эволюция мозга происходила, скорее, "мозаично": какие-то части эволюционировали согласованно друг с другом, какие-то независимо от остальных. Например, головной мозг тенрека (небольшого насекомоядного млекопитающего) по объему превосходит мозг мармозетки (примата), однако неокортекс мармозетки почти в десять раз больше, чем у тенрека (рис. 10.7). У приматов неокортекс развит в такой степени, что по размеру превышает неокортекс неприматов такого же размера в среднем в 2,3 раза. У приматов обоняние было в определенной степени вытеснено зрительным восприятием, что сопровождалось относительным изменением размера соответствующих областей мозга.

Рис. 10.7. Эволюция отделов мозга у млекопитающих. У насекомоядного млекопитающего тенрека кора головного мозга гораздо менее развита, чем у примата мармозетки. Относительные изменения размера отдельных областей мозга являются характерным проявлением специализации. Фотографии предоставлены Кэролом Дизаком и Уолли Уокером, Сравнительная коллекция головного мозга млекопитающих, Университет Висконсина.

Кроме изменения пропорций, происходило образование новых мозговых центров. Один из таких новых центров, по-видимому, отвечает за координацию управляемой зрением моторной активности. Способность дотянуться до предмета, схватить его и манипулировать им имеет большое значение в жизни приматов. При выполнении визуально управляемых движений в головном мозге активируется так называемая вентральная премоторная область коры. Что интересно, эта область активируется даже тогда, когда обезьяны просто следят за тем, как подобную операцию выполняет кто-то другой. Это позволяет предположить, что моторная область коры у приматов может играть решающую роль в обучении путем наблюдения.

Поскольку язык и речь занимают такое важное место в нашей эволюции, происхождение этих способностей представляет огромный интерес. В мозге человека имеется центр Брока, расположенный в премоторной коре, и, вероятно, именно он отвечает за речь и язык. Возникает вопрос: являются ли структуры мозга, вовлеченные в выполнение этих функций, специфическими отделами мозга человека? Макроанатомической особенностью центра Брока является то, что данный участок мозга гораздо обширнее в левом полушарии, чем в правом. Мы знаем, что именно левое полушарие играет важную роль в осуществлении речевой функции, и поэтому асимметрию центра Брока связывают с речевой специализацией левого полушария. Кроме того, левое полушарие контролирует праворукость, а жестикуляция является элементом нашего общения. Вторая область, связанная с речевой функцией и называемая центром Вернике[15], расположена в височной доле (рис. 10.6). Один из участков этого центра, planum temporale, связан с речевым общением и жестикуляцией, а также со способностью к занятиям музыкой. Интересно, что и для этих способностей левое полушарие является доминирующим. У большинства людей имеется право-левая асимметрия этой области мозга, связанная с тем, что одна из ее борозд в левом полушарии заходит назад дальше, чем в правом.

Такая же анатомическая асимметрия обнаружена и у человекообразных обезьян. Это означает, что анатомические отделы мозга, которые стали высоко специализированными у человека, уже существовали у общего предка человека и высших приматов. Кроме того, исследования показывают, что у живущих в неволе человекообразных обезьян способность к общению определяется левым полушарием мозга. Эти данные могли бы подтвердить гипотезу о том, что анатомические структуры, ответственные за общение, появились задолго до возникновения человека. Однако последние исследования, проведенные на большей выборке обезьян, не подтверждают эту идею.