Как сделать науку популярной?
Сделать науку популярной вообще для всех не получится. Популяризация бывает очень разной. Но, собственно говоря, когда профессор в университете читает лекции студентам-первокурсникам, это тоже своего рода популяризация. Образование, популяризация – здесь нет четкой грани. Например, я много лет читал лекции в Московском университете, в некоторых других вузах. И те научно-популярные лекции для широкой публики, которые я читал и читаю на разных площадках, они, на самом деле, не очень отличаются от тех лекций, которые я читаю студентам. Так что это такая же форма образования. Она рассчитана на тех, кому в принципе это может быть интересно. Не сто процентов населения любит слушать про науку, но есть довольно много людей, которым это действительно интересно и важно, это расширяет кругозор.
Как читать геологическую летопись?
Палеонтолог занимается изучением древних организмов, которые жили на нашей планете много тысяч, миллионов, даже миллиардов лет назад. Изучают их на основании окаменелостей и следов, которые они оставляют в геологической летописи. Что такое геологическая летопись? Поверхность нашей планеты покрыта горными породами, которые бывают магматические (это застывшая магма, застывшая лава, грубо говоря) и осадочные. Осадочные породы – это такие породы, которые сначала были осадками на дне водоемов (морей, озер, рек), а потом высохли и окаменели. И на Земле существует много таких мест, где находятся огромные толщи этих осадочных пород, окаменевших, превратившихся в известняк, в мрамор, в песчаник. И в этих породах сохраняются скелеты, раковины, отпечатки ног, другие остатки древних организмов, которые жили в те времена, когда эти осадки формировались. Вся поверхность нашей планеты — это книга, которую можно читать. Некоторые страницы этой книги очень хорошо сохранились, другие — хуже. Но это огромная книга, в которой содержится огромное количество информации. Можно сказать, в любом камне.
Промежуточное звено
История про открытие переходного звена – это очень красивая и романтическая история. После того как Дарвин опубликовал свою теорию эволюции путем естественного отбора, сразу стало понятно (и Дарвин сам об этом писал), что люди произошли от древних предков, обезьян. И возник сразу вопрос: а где промежуточное звено? Где эти промежуточные обезьянолюди? Почему мы не нашли костей обезьяночеловека?
В XIX веке палеоантропология практически не существовала: не было находок, не умели искать, не знали, что искать. Существование такого промежуточного звена было просто постулировано учеными. Был такой последователь Дарвина, немецкий выдающийся ученый Эрнст Геккель, он даже дал название этому еще не найденному переходному звену – назвал его питекантроп, обезьяночеловек. Рисовались даже рисунки, как он должен был выглядеть: такой мохнатый, сидит в пещере. Но костей этого загадочного питекантропа не было еще известно науке.
Молодой голландский врач и анатом Эжен Дюбуа решил, что он должен найти этого самого загадочного питекантропа. Денег у него не было. Он попросил у правительства Голландии выделить ему деньги, грант, как сейчас говорят, на раскопки в тропических колониях. Но правительство денег не дало, потому что решили, что поиски какого-то воображаемого существа каким-то никому не известным врачом-анатомом – дело не очень перспективное. Но Дюбуа не сдался. Он поступил на службу в армию военным врачом, что давало ему возможность поехать в тропические колонии Голландии в Индонезию. Он поехал на остров Суматра как военный врач и урывками, в свободное время между своими служебными обязанностями, искал кости древнего человека.
Искал он сначала в пещерах, так как считалось, что древний человек должен жить в пещере. Ничего человеческого не находил, находил кости других животных, немножко стал публиковать свои находки. И тогда власти как-то обратили на него внимание и дали ему возможность копать уже всерьез. В это время стало известно, что на соседнем острове, на Яве, есть прямо залежи костей, места на берегах рек, где скапливались в прошлом много-много костей древних людей и животных. Дюбуа поехал туда, стал искать по берегам рек, в этих залежах. И самое смешное, что буквально прошла пара лет, и он действительно нашел кости древнего человека, этого самого переходного звена: черепную крышку, бедренную кость и зуб.
По всем признакам они соответствовали ожиданиям. Черепная крышка была как раз промежуточная между обезьяной и человеком. По объему мозга это существо было как раз промежуточным между обезьяньим размером мозга и человеческим. И он назвал этот новооткрытый вид питекантропом – Pithecanthropus erectus, то есть питекантроп прямоходящий. То, что он был прямоходящий, следовало из строения бедренной кости.
Удивительно, что вопреки тому, что писал Дарвин (Дарвин писал, что предки человека, скорее всего, жили в Африке, и Дарвин был абсолютно прав – предки человека появлялись, эволюционировали и жили в основном в Африке, но иногда выходили за ее пределы и добирались до острова Ява), энтузиаст, не имея ни денег, ни предварительных знаний, поехал даже не туда, куда надо было поехать, а в голландскую колонию просто потому, что сам был голландцем. И он все равно нашел то, что искал. Это очень красивая история о том, как вера и энтузиазм позволяют совершать невозможное.
Сначала Дюбуа работал военврачом и ходил копать сам в свободное время. Потом уже, когда он стал известным ученым и опубликовал статьи, он смог уволиться от армейской службы, и колониальные власти стали давать ему рабочих в помощь, перелопативших огромное количество костей. Сначала надо было покопать одному, стать известным ученым и тогда получить государственную поддержку.
Мы произошли от обезьян и остались ими
В научном сообществе давно нет сомнений в происхождении человека. С точки зрения формальной современной биологической систематики говорить «люди произошли от обезьян» не совсем корректно, потому что люди, род Homo – это один из родов обезьян. Мы являемся обезьянами. Но при этом наши предки, от которых мы произошли, были самыми настоящими обезьянами во всех смыслах этого слова: с мозгом обезьяньего размера, с шерстью, в какой-то момент непрямоходящие, древесные и так далее. То есть мы произошли от обезьян, но мы и остались обезьянами.
Серьезных сомнений среди настоящих, компетентных ученых в том, что люди относятся к отряду приматов и что предки людей были обезьянами, нет в серьезной науке уже примерно сто лет, с 20-х годов XX века. Сто лет как сомнений нет, но за пределами науки по-прежнему остается масса недовольных этим обстоятельством. Их мотивирует религия, в основном, потому что никакая религия не предполагает происхождение человека эволюционным путем от обезьяны. Религиозные фундаменталисты, наверно, никогда не признают этих научных фактов. Факты – вещь суровая, и ученые абсолютно считают на 100 процентов доказанным, что люди произошли эволюционным путем от более ранних приматов.
Как появился человек?
Адекватно ответить на вопрос о том, почему эволюция одной из групп обезьян пошла таким необычным путем, что получился человек — это курс примерно из 15 больших двухчасовых лекций. Но попробуем в двух словах разобрать основные отличия.
Прямохождение появилось давно: начиная примерно с четырех или даже семи миллионов лет назад наши предки начали больше передвигаться на двух ногах. Эта походка совершенствовалась в ходе эволюции. Три-четыре миллиона лет назад в Африке существовала большая группа прямоходящих обезьян с обезьяньим мозгом — австралопитеки. Сейчас таких обезьян нет: часть вымерла, а часть стала людьми.
Почему у одной из линий австралопитеков стал развиваться мозг и разум? Наш мозг в три раза по объему больше, чем у других обезьян, чем у наших ближайших родственников шимпанзе. Мозг стал расти два миллиона лет назад, когда наши предки осваивали жизнь в открытой саванне. Они все реже заходили в лес и все больше полагались на ресурсы открытой саванны. Там было две линии австралопитеков.
Одна из линий – парантропы – эволюционировала по пути адаптации к растительной диете, они жевали всякие корешки. У них развились мощные зубы, челюсти, огромный костяной гребень на черепе для прикрепления жевательной мускулатуры, а мозг у них так и не стал увеличиваться. Они долго сосуществовали в Африке с нашими предками, но в итоге вымерли.
А другая группа австралопитеков, вышедших в саванну, стала питаться мясом. Они, по-видимому, были сначала агрессивными падальщиками, научились отгонять конкурентов или воровали куски мяса. У этой линии, которая стала питаться мясом, начал расти мозг, и они стали делать и использовать каменные орудия. Каменные орудия начались 2,5–2,8 миллиона лет назад, а мозг стал расти два миллиона лет назад.
По-видимому, это были взаимосвязанные вещи: выход в саванну, освоение ниши падальщика-мясоеда и начало использования каменных орудий. Без каменных орудий двуногие обезьяны просто не смогли бы добывать мясо в саванне, конкурируя с гигантскими гиенами и саблезубыми кошачьими. Изготовление каменных орудий – дело очень сложное для обезьяньих мозгов. Выживали только те группы, которые делали достаточно хорошие каменные орудия и умели сохранять эту культурную традицию, учить детей их делать и использовать. В этом контексте стала развиваться система коммуникации, которая потом стала человеческой речью.
Началось накопление культурных богатств и опыта поколений благодаря зачаточной речи. Чем больше развивалась культура и передаваемые знания, тем важнее для следующих поколений было обладать хорошими мыслительными способностями, чтобы эти знания усвоить и передать дальше. Получился замкнутый круг, положительная обратная связь: чем сильнее развивалась культура, тем сильнее естественный отбор действовал на поумнение, на развитие мозга и речи; а чем сильнее развивался мозг, тем мощнее развивалась культура. Этот процесс, где биологическая эволюция сопряжена с культурной, запустился на нашей планете только у одной эволюционной линии – у наших предков.
Неандертальцы, денисовцы и сапиенсы
Парантропы вымерли 1,2 миллиона лет назад, и долго сосуществовали с Homo erectus, питекантропами. Питекантропы постепенно эволюционировали и становились все больше похожи на современного человека. Мозг продолжал увеличиваться – это были уже Homo heidelbergensis, гейдельбергские люди. Названы они так потому, что первая находка была сделана в Германии, в Гейдельберге (так же как неандертальцы названы по месту в Германии).
Среди гейдельбергских людей, живших в Африке 700–800 тысяч лет назад, от одной из групп разделилось три ветви. Одна ветвь вышла из Африки в Переднюю Азию и расселилась по Европе и Азии. Те из них, кто пошел в Европу, стали неандертальцами, а те, кто пошел в Азию, стали денисовцами – это недавно открытый третий вид большеголовых людей, деливших планету с сапиенсами. А третья ветвь осталась в Африке и там эволюционировала в Homo sapiens, наш вид.
Примерно с 200 тысяч лет назад сапиенсы из Африки начинают периодически выходить за ее пределы. Но долгое время Европу удерживали неандертальцы, а Азию – денисовцы. Тем не менее культурный прогресс у сапиенсов шел быстрее. Примерно 50–60 тысяч лет назад культурное и технологическое превосходство сапиенсов стало настолько большим, что очередные волны переселенцев стали закрепляться и вытеснять коренное местное население – неандертальцев и денисовцев.
Вытеснение, скорее всего, произошло не столько путем войн и геноцида, сколько путем нормальной экономической и экологической конкуренции. У сапиенсов были более эффективные орудия охоты, было дистанционное оружие – луки и стрелы. Они добывали больше дичи. А неандертальцы продолжали полагаться на старые методы: устраивали засады и вступали в смертельную схватку на близком расстоянии с копьями. С появлением сапиенсов численность дичи снижалась, и неандертальцам просто не хватало еды при такой плотности добычи. Они умирали от голода, отступали или присоединялись к группам сапиенсов.
Перед тем как неандертальцы и денисовцы исчезли, происходила гибридизация: наши предки скрещивались с ними. Поэтому у современных людей сохраняется небольшая генетическая примесь и неандертальцев, и денисовцев.
Эволюция современного человека
Эволюция – это процесс, который практически невозможно остановить. Чтобы остановить эволюцию путем естественного отбора, нужно сделать так, чтобы количество детей у человека вообще никак не зависело ни от одного врожденного признака, что невозможно. Отбор продолжается, дрейф продолжается, накопление мутаций продолжается.
Сейчас происходит накопление мутаций, ослабляющих те системы организма, которые нам уже не так нужны. Изобретение антибиотиков и развитие медицины привели к тому, что люди с подпорченной иммунной системой выживают и передают эти гены потомству. Это не означает деградацию: медицина компенсирует эти функции, точно так же как огонь и каменные орудия в прошлом компенсировали уменьшение жевательной мускулатуры и зубов.
Что касается интеллекта, данные исследований в США, Исландии и Великобритании показывают, что интеллект и уровень образования сейчас отрицательно коррелируют с репродуктивным успехом. Более умные люди оставляют в среднем меньше потомства, то есть идет отрицательный отбор по этим признакам.
Эволюция и AI
Относительно искусственного интеллекта: говорить об эволюционных изменениях за два-три года абсурдно. Эволюционный квант времени у человека – это хотя бы 300 лет. Если ИИ возьмет на себя все сложные задачи, это может привести к некоторой деградации. Но возможен и другой сценарий: подобно тому, как появление компьютеров не привело к деградации, а дало ученым мощный инструмент для решения сложнейших задач (анализ геномов, моделирование эволюции), ИИ сможет двинуть науку вперед, взяв на себя то, на что не хватает человеческих мозгов.
Палеоантропологические богатства Израиля
Израиль в плане палеоантропологии совершенно уникален. Это перекресток миров, точка, соединяющая три континента: Африку, Азию и Европу. Всякий раз, когда люди выходили из Африки, они проходили через эту территорию.
Здесь представлена вся история человечества:
Увадия (Убедия) – место южнее Кинерета, где найдены кости и орудия древних людей. Новая датировка дает 1,9 миллиона лет, что делает это место древнейшей находкой костей человека за пределами Африки.
Гешер бнот Яаков – местонахождение возрастом 700 с лишним тысяч лет, где найдено древнейшее доказанное кострище и следы очага, где жарили крабов и желуди.
Пещера Мислия на Кармеле – древнейшие кости сапиенсов за пределами Африки (170–190 тысяч лет).
Пещеры Схул, Кафзех и Тиншемет – памятники возрастом 100–130 тысяч лет, где обнаружены древнейшие человеческие погребения. Скелеты лежат в позе эмбриона в выкопанных ямах, с ракушками и рогами козлов. Это говорит о наличии мистических и проторелигиозных верований.
Пещера Табун – находится в той же долине Нахаль-Меарот, что и Схул. Там жили неандертальцы, сосуществовавшие и встречавшиеся с сапиенсами (находка детского черепа из Схул указывает на гибрида сапиенса и неандертальца).
Памятники Натуфийской культуры – места, где зарождалось сельское хозяйство и изобреталось земледелие, тоже находятся на территории национального парка Нахаль-Меарот.
Посещение таких мест, как Нахаль-Меарот, для увлеченного человека превращается в настоящее паломничество. Когда понимаешь историю и контекст, подход к пещере Схул или Табун вызывает непередаваемый восторг от сопричастности к великим событиям в истории человеческого рода.
