В 1856 году Чарльз Дарвин получил письмо от молодого путешественника и натуралиста по имени Альфред Рассел Уоллес. В письме Уоллес излагал свои взгляды на происхождение видов, которые посетили его совершенно независимо от Дарвина, пока он лежал с малярийной лихорадкой на маленьком острове в Малазийском архипелаге. Дарвин был потрясен сходством идей Уоллеса с его собственными теориями. Получив письмо, он постарался как можно быстрее опубликовать свои рукописи. Книги Дарвина увидели свет уже год спустя.
Затем на протяжении нескольких лет Уоллес и Дарвин будут обмениваться мнениями о природе эволюции. По многим вопросам их взгляды совпадали, но, конечно, между ними существовали и разногласия. Они совершенно по-разному трактовали теорию эволюции. Уоллес не признавал никакого эволюционного фактора, кроме приспособляемости, то есть, по его мнению, движущая сила эволюции заключается в том, что отдельные виды, чтобы выжить, максимально приспосабливаются к окружающей среде.
Дарвин изложил теорию естественного отбора, который означал, что определенные качества у отдельных видов усиливаются потому, что дают преимущество при поисках партнера противоположного пола, а не потому, что представляют непосредственную ценность для выживания. Типичной иллюстрацией к теории естественного отбора являются хвостовые перья павлина. Они возникли в процессе эволюции, но при этом никак не способствовали приспособлению к той среде, в которой обитают павлины. Например, красивое оперенье не дает никакого преимущества для полета или процесса добывания пищи. Единственное преимущество оперенья заключается в том, что самки выбирают павлинов-самцов с красивыми хвостовыми перьями, поэтому такие павлины размножаются активнее, чем их соперники. Сам Дарвин подчеркивал, что не все органы и поведенческие программы служат полезной цели. Но привлекательность красивого хвостового оперения павлина для противоположного пола стала качеством, которое сохранилось и культивировалось в процессе эволюции.
Будучи сторонником теории максимальной приспособляемости, Уоллес никак не мог объяснить, как сформировался и развивался человеческий мозг. Во многих отношениях он был нетипичным представителем своего времени, поскольку считал, что мозг дикаря никоим образом не уступал мозгу современных ему европейских философов и математиков. Его взгляды, в частности, основывались на сравнениях величины мозга. Но у него в голове никак не укладывалось, как дикари, обладая мозгом, сравнимым с мозгом его образованных современников, могут вести такую примитивную жизнь. Как могла эволюция так щедро наделить первобытных людей интеллектом?
Приведем одно из высказываний Уоллеса:
Мозг, в полтора раза превышающий объем мозга гориллы, вполне достаточен для ограниченного умственного развития дикаря. Поэтому нам следует признать, что полноценный мозг дикаря никоим образом не мог сформироваться по законам эволюции. Ведь основной закон эволюции гласит: каждый вид достигает того уровня организации и интеллекта, который прямо пропорционален его потребностям и никогда их не превышает. В результате естественного отбора дикарь был бы наделен мозгом, лишь слегка превосходящим мозг обезьяны, тогда как на деле его мозг лишь ненамного меньше мозга философа. Итак, мы можем сделать вывод, что дикарь обладает мозгом, который при совершенствовании и развитии способен выполнять намного более сложную работу, чем от него обычно требуется [79]Цитата из книги: Gould, S.J. The Panda's Thumb. More reflections in natural history. New York: 1980, Norton.
.
Уоллес так и не смог разрешить этот парадокс, и в конце концов объяснил его Божьим промыслом. Он считал, что все живое на нашей планете развивалось путем естественного отбора и адаптации, все — кроме человеческого мозга. Мозг мог быть создан только по Божьей воле, «вмешательству высшего разумного существа». У ученых последующих поколений появились некоторые другие гипотезы на этот счет, которые следует принять во внимание, прежде чем обращаться к религиозным аргументам.
Эволюция рабочей памяти
Даже несмотря на то, что микроскопические генетические изменения происходят постоянно, между мозгом кроманьонца и мозгом современного человека гораздо больше сходств, чем различий. Но объемы мозга не менялись на протяжении 40 тысяч лет, а генетическими изменениями невозможно объяснить тот технологический и культурный прорыв, который человечество совершило за последнее время. Если мы зададимся целью расшифровать механизм наших врожденных способностей, таких как приспособляемость к внешней среде, нам придется углубиться в историю Древнего мира.
В силу некоторых объективных обстоятельств мы не можем точно представить, что происходило 40 тысяч лет назад. В научной литературе почти нет никаких сведений об эволюции рабочей памяти. Поэтому я буду вынужден выйти за пределы основной темы и в общих чертах рассказать о теориях развития интеллекта. А уж затем мы разберемся, в какой степени они применимы к рабочей памяти. Любой ученый на вопрос «для чего нам нужен интеллект и познавательные способности» ответит: «для социального взаимодействия». Еще Дарвин предположил, что развитие человеческого интеллекта направлено на процесс социализации. Дарвиновский постулат «социального интеллекта» подхватили многие ученые.
Например, антрополог и эволюционный психолог Робин Данбар (Ливерпульский университет, Великобритания) обнаружил у приматов прямую зависимость между размером коры больших полушарий и размером социальной группы. Чем больше кора головного мозга, тем многочисленнее социальные группы. Размер стаи, в которой живут приматы, в свою очередь, зависит от числа социальных контактов, которые они одновременно могут поддерживать. Эти же законы, по мнению ученого, действуют и в человеческом сообществе. Данбар делает свои выводы на основании анализа социальных связей в различных социальных группах — от первых групповых поселений людей времен неолита до современных офисных коллективов. В любой ситуации, считает ученый, коллектив распадается и теряет признаки единства, как только его численность превышает 150 человек. Это число сегодня известно как «число Данбара».
Развитие мозга и умственных способностей у приматов неразрывно связано с общественным образом жизни, с необходимостью предвидеть поступки соплеменников, манипулировать ими, учиться у них, а также оптимально сочетать в своем поведении альтруизм с эгоизмом.
Но каково участие рабочей памяти в процессе социального взаимодействия? Может быть, она помогает наладить контакты, или она нужна только для того, чтобы хитрить и обманывать своих соплеменников?
Психологи Ричард Бёрн и Эндрю Уайтен (Сент-Эндрюсский университет, Великобритания) разработали теорию о роли социальной игры в развитии мозга и ввели понятие «интеллект Макиавелли». Название отсылает к итальянскому писателю и политику Никколо Макиавелли, который славился тем, что владел искусством повелевать и властвовать, манипулируя своим окружением. Он относился к жизни как к шахматной партии, где надо все планировать и предугадывать поступки разных людей.
Другая вероятная причина формирования интеллекта и рабочей памяти — развитие языка. Язык оперирует символами и выражает наши эмоции и устремления. Через язык мы выражаем свои мнения и выслушиваем других. Кстати, вполне закономерно, что рабочая память напрямую связана с пониманием прочитанного. Возможно, именно развитие языка около 40 тысяч лет назад послужило толчком к технологической революции. Как раз на пике развития языка появились древнейшие изображения в пещере Кро-Маньон на юго-западе Франции, а позже и предметы искусства.
Язык открыл новые перспективы — благодаря языку люди научились планировать свои действия, работать сообща и передавать знания таким способом, который раньше не представлялся возможным. Более сложная среда потребовала и развития более сложного языка. Писатель Терренс Дикон в книге «Символические виды. Эволюция языка и мозга» утверждает, что язык развивался благодаря сближению языка, технологии и культуры.
Робин Данбар настаивает на том, что развитие языка напрямую зависит от развития социальной среды и величины группы. Чтобы жить в группе, надо поддерживать дружеские связи. Особи в стае шимпанзе ловят друг у друга блох. А это становится практически невозможным, когда величина группы превышает определенный уровень. По мнению Данбара, язык стал выполнять ту функцию, которую раньше выполняла ловля блох. То есть первейшая задача языка — социальная функция. В свою очередь, большие группы индивидов нужны также для того, чтобы развивать и сохранять язык. Таким образом, язык был и следствием, и предпосылкой образования больших социальных групп.
Кстати, порой развитие интеллекта также объясняют сексуальным отбором, то есть первичная цель развития интеллекта — не выживание, а «конкурентоспособные» гены. Вспомним красивые, но функционально бесполезные хвосты павлина. Эволюционный психолог Джеффри Миллер считает, что деятельность, не имеющая практической ценности для выживания, например танец, музыка, живопись, нацелена именно на то, чтобы продемонстрировать противоположному полу наш интеллект и наши «конкурентоспособные» гены. По мнению Миллера, именно эту цель преследуют многие юноши, которые мечтают стать рок-музыкантами.
Интеллект как побочный эффект
Разные гипотезы о жизни человечества в период его детства помогают нам понять, как устроен наш интеллект. Эта задача сама по себе увлекательна и будоражит воображение. В последние годы большую популярность приобрела эволюционная психология, в частности, благодаря канадско-американскому ученому и писателю Стивену Пинкеру. По Пинкеру, язык, на котором мы говорим, является «инстинктом» или формой биологической адаптации, сформированной в процессе естественного отбора. Языковые способности не только являются врожденными, но и представляют собой специфически человеческий биологический инстинкт. Язык является составной частью интеллекта, одним из его многочисленных модулей, развившихся в результате эволюции. «Язык — это наиболее доступная часть сознания», — утверждает Пинкер.
Но у подобных теорий есть уязвимое место — их почти невозможно доказать и так же невозможно опровергнуть. Наши знания о первобытных обществах получены, так сказать, от камней и костей. Мы не знаем, как люди общались, о чем они размышляли и какую вели социальную жизнь. Конечно, мы можем выдвигать одну гипотезу за другой, пытаясь объяснить все что угодно, но гипотезы так и останутся всего лишь гипотезами. И, конечно, можно обозначить социальную игру как задачу, требующую участия рабочей памяти. Но как оценить сложность социальной жизни 200 тысяч или даже 40 тысяч лет назад? Речевая коммуникация требует рабочей памяти, но насколько были развиты наши навыки общения 40 тысяч лет назад?
Палеонтолог и биолог-эволюционист, историк науки Стивен Джей Гулд выступил с резкой критикой эволюционной психологии. Он подчеркивал, что теория эволюционной психологии может объяснить все что угодно, но у нее нет доказательной базы. По его мнению, главная проблема состоит в том, что она основывается на вере в приспособляемость. Основной ее постулат гласит, что все наши врожденные качества — набор инструментов для оптимальной адаптации к каким-то особым требованиям в период детства человечества.
Именно эта точка зрения привела и Уоллеса к его парадоксу. Согласно Гулду, этот вывод покоится на логической ошибке: даже Дарвин не считал, что приспособляемость — единственный механизм, способствовавший развитию видов. Гулд убежден, что «понятие прогресса в эволюции есть чистая иллюзия, основанная на антропоморфических предвзятых представлениях».
Эволюция путем сексуального отбора — альтернатива эволюции путем приспособляемости. Гулд подчеркивает, что на одном этапе эволюции какой-нибудь орган может выполнять одну функцию, а на другом этапе его функция меняется. В результате в нашем организме накапливается сумма побочных эффектов, которые к моменту своего возникновения не выполняют никаких практических функций, впрочем, они и оцениваются невысоко. Например, генетическая мутация часто вызывает не одно, а целый ряд изменений. И если, например, одно из этих изменений представляет ценность для выживания, а другие с этой точки зрения являются нейтральными, могут сохраниться все изменения, поскольку они связаны с той же генетической мутацией.
Гулд приводит много примеров побочных эффектов, возникших в процессе эволюции, — от мужских сосков до большого пальца панды. В последнем примере речь идет о маленькой косточке, которая называется сесамоидной костью. У человека она меньше горошины. У панды она, наоборот, со временем развивалась и сейчас напоминает дополнительный палец, который животное может использовать, когда очищает бамбук от листьев и побегов. Но у панды есть еще один похожий отросток, хотя и не такой длинный, около соответствующей сесамоидной кости — на задней лапе. Этот отросток не функционален. Возможно, развитие обоих отростков взаимосвязано, то есть одни и те же генетические изменения повлияли на рост сесамоидных костей — на лапах. Одно из этих изменений — на передней лапе — было функциональным, что привело к сохранению обоих изменений. Другое изменение — на задней лапе — эволюционное, оно не имеет никакой функции и является побочным эффектом. Поэтому нет оснований считать, что все органы или части тела идеально подходят для выполнения определенных функций, а потом искать эту функцию в ранней истории нашего развития. Таким образом, по Гулду, высокоспециализированные области, используемые для чтения, не могли возникнуть в результате оптимальной приспособляемости к тексту.
Что касается мозга, то, например, одно генетическое изменение могло бы повлечь за собой развитие нескольких областей в коре головного мозга. Одна из этих областей способствовала нашему выживанию в определенный критический период эволюции; этого было достаточно для того, чтобы изменение сохранилось. Другие области, на которые воздействовало то же генетическое изменение, возможно, будут использоваться только через десятки тысяч лет.
Критическое отношение Гулда к эволюционной психологии импонирует многим ученым-скептикам, включая и меня. И если мозг содержит массу побочных эффектов, то это означает, что он — хранилище скрытых и пока неиспользованных ресурсов. Эта мысль вдохновляет и будоражит воображение. Таким образом, согласно теориям эволюционной психологии, социальная среда, язык и развитие комплексной культуры способствовали развитию интеллекта, а, возможно, и рабочей памяти.
Впрочем, есть и альтернативные объяснения — эволюция основана на сексуальном отборе и побочных эффектах. Естественно, комбинировать эти теории также не возбраняется.
Возможно, благодаря эволюции мы обзавелись областью мозга, которая позволяет сохранять символические образы в рабочей памяти и манипулировать ими. Когда-то такая область мозга имела ценность для выживания, потому что давала нам возможность выучить язык или справляться с социальными ситуациями. Но если эта область полимодальна, то есть благодаря ей рабочая память удерживает символические образы, независимо от того, связаны ли они с языком или с визуальными сигналами, мы могли бы использовать ее как для изобретения новых типов ловушек для зверей, так и, спустя несколько десятков тысяч лет, для размышлений над дифференциальными уравнениями или решениями матриц Равена.
Если же мы будем исходить строго из адаптивноэволюционного принципа, то есть рассматривать рабочую память лишь как инструмент, генетически приспособленный к особым требованиям среды 40 тысяч лет назад, у нас возникнут проблемы, потому что теперь мы имеем дело с более сложной и более требовательной средой, и эти сложности только нарастают. Это и есть парадокс Уоллеса, если применить его к современной ситуации — на интеллект каменного века обрушивается информационный поток.
Как же нам найти выход из этого тупика? Конечно, мы вправе предположить, что наши интеллектуальные способности сформировались как побочный эффект или путем сексуального отбора. И таким образом мы получили избыточный интеллект.
Но есть еще один аргумент, он выступает как джокер в колоде, — пластичность мозга. То, что с точки зрения генетики мы мало чем отличаемся от кроманьонцев, научный факт. Но если наша память — врожденное свойство, то можем ли мы ее развивать? И если весь наш мыслительный инструментарий — навык, данный нам от рождения, можем ли мы его совершенствовать в процессе жизни? И если можем, то каким образом?