Рассказ предка

Предположим, животное размером со слона в 100 раз длиннее, чем животное размером с землеройку. Без изменения формы, его площадь поверхности кожи будет в 10000 раз больше, чем у землеройки, а его объем и масса в миллион раз больше. Если сенсорно-тактильные клетки одинаково распределены по коже, слону понадобится их в 10000 раз больше, и часть мозга, которая их обслуживает, вероятно, должна быть отмасштабирована пропорционально. Общее количество клеток в теле слона будет в миллион раз большим, чем у землеройки, и все они будут нуждаться в снабжении кровеносными сосудами. К чему это приведет в отношении числа миль кровеносных сосудов, которое мы ожидаем в большом животном в сравнении с маленьким? Это сложное вычисление, к которому я вернусь в более позднем рассказе. Пока для нас достаточно понимать, что когда мы производим эти расчеты, мы не можем игнорировать правила вычисления для объемов и площадей поверхности. И логарифмический график - хороший способ получить интуитивное представление о таких вещах. Основным выводом будет то, что по мере роста или уменьшения животного в ходе эволюции, мы определенно ожидаем изменения их формы в предсказуемых направлениях.

Мы пришли к этому через размышления о размере мозга. Мы не можем просто сравнивать наш мозг с мозгом Homo habilis и Australopithecus или любого другого вида, не делая поправку на размер тела. Нам нужен коэффициент размера мозга, который учтет размер тела. Мы не можем поделить размер мозга на размер тела, хотя это было бы лучше, чем просто сравнивать абсолютные размеры мозга. Более хорошим способом будет использовать логарифмические графики, которые мы только что обсуждали. Представьте графически логарифм массы мозга в зависимости от логарифма массы тела для большого количества видов разного размера. Отметки, вероятно, лягут близ прямой линии, как действительно происходит на графике. Если наклон линии будет 1/1 (размер мозга строго пропорционален размеру тела), то это предполагает, что каждая клетка мозга способна обслуживать некоторое фиксированное число клеток тела. Наклон 2/3 означал бы, что мозг подобен костям и мускулам: для данного объема тела (или числа клеток тела) необходима определенная площадь поверхности мозга. Любой другой наклон нуждался бы в другом объяснении. Итак, каков действительный наклон линии?

Не 1/1, и не 2/3, но примерно между ними. Чтобы быть точным, он удивительно хорошо соответствует наклону 3/4. Почему 3/4? Что ж, это – отдельная история, которая будет рассказана, как Вы, несомненно, догадываетесь, цветной капустой (ведь мозг действительно немного похож на цветную капусту). Не забегая наперед, я только скажу, что наклон 3/4 не является специфичным для мозга, а неожиданно обнаруживается везде, у всех видов живых существ, включая такие растения как цветная капуста. Применительно к размеру мозга, и учитывая интуитивно понятное обоснование, ожидающее нас в "Рассказе Цветной Капусты", эта наблюдаемая линия с ее наклоном 3/4 означает, что мы могли бы использовать слово "ожидаемая" в начальных абзацах этого рассказа.

Хотя точки группируются вокруг "ожидаемой" прямой линии с наклоном 3/4, не все точки строго с ней совпадают. "Мозговитый" вид – тот, чья точка на графике ложится выше линии. Его мозг больше, чем "ожидаемый" для его размера тела. Вид, мозг которого меньше, чем "ожидаемый", располагается ниже линии. Удаление от линии вверх или вниз является нашей мерой того, насколько он больше или меньше, чем "ожидаемый". Точка, лежащая точно на линии, представляет вид, мозг которого имеет размер, точно совпадающий с ожидаемым для его размера тела.

Ожидаемым при каких допущениях? Если исходить из предположения, что он типичен для набора видов, данные которых использовались при расчете линии. Так, если линия была вычислена, исходя из типичного ряда наземных позвоночных животных, от гекконов до слонов, то факт, что все млекопитающие располагаются выше линии (а все рептилии, ниже) означает, что млекопитающие имеют больший мозг, чем Вы "ожидали бы" от типичного позвоночного животного. Если мы рассчитаем отдельную линию, исходя из типичного ряда млекопитающих, то она будет параллельна линии позвоночных, все еще будет обладать наклоном 3/4, но ее абсолютная высота будет выше. Отдельная линия, рассчитанная, исходя из типичного ряда приматов (обезьян), будет снова выше, но все еще параллельной, с наклоном 3/4. И Homo sapiens выше любой из них.