Невероятная случайность бытия. Эволюция и рождение человека

В принципе, человеческий кишечник мало отличается от кишечника других млекопитающих, особенно всеядных, которые едят все подряд – от мяса до растительной пищи. Я помню, как впервые вскрыла живот собаки на кафедре анатомии Бристольского университета, где иногда читала лекции студентам-ветеринарам и медикам. Я была поражена тем, насколько кишки собаки похожи на кишки человека, которые были лучше мне знакомы. Кишечник собаки немного короче человеческого, но в остальном ничем от него не отличается. Самым длинным кишечником отличаются вегетарианцы класса млекопитающих – у них он, кроме того, отличается и сложным устройством. Таким животным нужно большое пространство в полости пищеварительного тракта – большие бродильные чаны, – где можно переварить невообразимую смесь пережеванных листьев и бактерий, чтобы извлечь максимум питательных веществ из такой скудной диеты. У некоторых травоядных этот бродильный чан расположен в переднем отделе пищеварительного тракта, например в многокамерном желудке коровы. У других животных основное переваривание происходит в кишечнике. Например, у лошадей это громадная слепая кишка – гигантский, похожий на толстую сигару мешок, находящийся у основания толстого кишечника в нижней части живота и простирающийся вверх, до грудины. У нас, людей, нет ни многокамерного желудка, ни массивной слепой кишки; на самом деле структура, которую велеречиво называют слепой кишкой, – это всего лишь короткое начало толстого кишечника, ничем не напоминающее длинную кишку других травоядных животных. Эквивалентной, или гомологичной, структурой у людей является аппендикс, который у нас представляет собой узкую трубку, содержащую скопления иммунных клеток, но аппендикс слишком мал для того, чтобы играть заметную роль именно в пищеварении, то есть в ферментации растительной пищи. Наши кишки – это кишки всеядного животного, которые мы унаследовали от наших обезьяньих предков, чья диета содержала нечто более питательное, нежели траву и листья, а именно плоды.

Однако, несмотря на то что человеческие кишки могут напоминать кишки любой плодоядной обезьяны, ученые уже давно высказали мысль о том, что между нами и обезьянами есть большая, причем значимая разница, которая сыграла выдающуюся роль в эволюции человека. Эта разница заключается не в каких-то особенностях строения кишечника, но скорее касается его относительного размера. Представляется, что кишечник человека мал в сравнении с размерами его тела. В 1990-х это наблюдение связали с тем, что у человека очень велики относительные размеры головного мозга, и в результате родилась «гипотеза дорогой ткани».

Нет никакого сомнения в том, что у человека необычайно велик размер головного мозга и что наш большой мозг явился залогом успешности нашего биологического вида. Все наши выдающиеся способности, включающие способности ладить и сотрудничать друг с другом, создавать высокую культуру, должно быть, напрямую зависят от огромного органа, расположенного в наших головах. Тем не менее это очень требовательный и капризный орган. Мозг использует громадное количество энергии, до 20 % ее суточного потребления, притом что его вес составляет всего 2 % от веса человеческого тела. Представляется, что нашим предкам пришлось искать способ расплачиваться за эту «дорогую ткань», расположенную в черепе, – либо увеличением потребления энергии, либо за счет энергосбережения.

Если бы наши предки или мы с вами сегодня платили за мозг увеличением потребления энергии, то наш организм отличался бы более высокими показателями энергетического обмена, чем у других животных, и это можно было бы легко выяснить с помощью обычного обследования. В среднем у человека, весящего 65 кг, мозг весит 1,3 кг, а это на целый килограмм больше, чем можно было бы ожидать у животного с таким же весом и размером. В среднем энергетический обмен человеческого тела характеризуется потреблением одного ватта на один килограмм веса тела. При этом ткань мозга более требовательна, и один ее килограмм потребляет 11 ватт. Это значит, что лишний килограмм мозговой ткани потребовал бы дополнительных 10 ватт. Это, несомненно, сказалось бы на основном обмене, но ничто не говорит о том, что наша метаболическая активность выше, чем у животных одного с нами размера.