Мозг не для фруктов
Одна из гипотез, пытающихся объяснить размеры мозга приматов, ставит во главу угла фруктовую диету. Мы писали о ней несколько лет назад в связи с исследованием, в котором у современных приматов пытались найти соответствия между размером мозга и разными факторами, вроде развитой социальной жизни, моногамности-полигамности и прочим. С социальными особенностями размер мозга никак не коррелировал, зато коррелировал с диетой: у приматов, питающихся листьями, мозг был меньше, чем у приматов, питающихся фруктами. Фрукты искать сложнее, чем листья; кроме того, среди фруктов есть такие, которые требуют дополнительных усилий – с них нужно снять твердую кожуру, очистить от иголок и т. д. У обезьян, которые перешли на фрукты, преимущество в эволюции получал тот, у кого мозг был побольше.
Казалось бы, это легко проверить, нужно просто сравнить, как ищут фрукты обезьяны с разным мозгом. Но если ставить такой эксперимент в лаборатории или зоопарке, то неизбежно возникнет вопрос, насколько условия эксперимента соответствуют естественной среде обитания. Точнее, никакого вопроса не возникнет: ни в лаборатории, ни в зоопарке нельзя воспроизвести тропический лес. Нужно идти в настоящий лес и наблюдать за обезьянами, и не просто наблюдать, а сравнивать, насколько эффективно они ищут нужные деревья на большой территории. Такая работа стала возможна только сейчас, с появлением дронов и развитием GPS-технологий.
Сотрудники Смитсоновского института тропиков, Института поведения животных Общества Макса Планка, Копенгагенского университета и других научных центров с помощью дронов сделали карту всех деревьев Dipteryx oleifera на острове Барро-Колорадо, который находится в водохранилище Гатун на Панамском перешейке. Водохранилище и острова на нём образовались при строительстве Панамского канала; на Барро-Колорадо как раз располагается Смитсоновский институт тропиков. Кроме исследователей, на острове живут разные дикие звери, в том числе обезьяны коаты Жоффруа, капуциновые обезьяны Cebus imitator, носуха коати (не путать с обезьяной коатой) и кинкажу; коати и кинкажу относятся к семейству Енотовых.
И обе обезьяны, и коати с кинкажу любят фрукты, хотя едят при случае и листья, и цветы, и разную мелкую живность. На острове чередуются периоды, когда фруктов мало и когда их много. Фруктовый период связан с вышеупомянутым деревом D. oleifera – всем, кто любит фрукты, надо искать в первую очередь его. Отследить, где оно растёт, можно по характерным фиолетовым цветкам, хорошо видимым сверху – именно так эти деревья и искали. Что до животных, то на оба вида обезьян, на коати и на кинкажу вешали GPS-датчики и акселерометры, которые показывали активность животных. Если координаты животного совпадали с фруктовым деревом, по показаниям датчиков можно было понять, питается ли зверь или просто лениво бродит по ветвям.
Коати из рода Носух семейства Енотовых. Фото: Cloudtail the Snow Leopard / Flickr.com
Коати и кинкажу взяли в пару к обезьянам потому, что мозг у них ощутимо меньше, чем у приматов. И если размер мозга влияет на то, как животное ищет пищу, то обезьяны должны были бы прокладывать более экономные маршруты, обходя за день больше фруктовых деревьев. Однако, как говорится в статье в Proceedings of the Royal Society B, между приматами и енотовыми в этом смысле не обнаружилось никакой разницы: эффективность навигации у тех и других мало отличалась. Здесь можно сказать, что, может быть, если бы сравнивали не приматов с енотовыми, а приматов с другими приматам, разница была бы видна. Хотя в данном случае речь идёт только о прокладывании маршрутов, о навигации: обезьяна или носуха бредёт по лесу, смотрит по сторонам, вспоминает что-то из предыдущих блужданий, делает какие-то выводы на основании увиденного, услышанного и унюханного. Но мозг ведь нужен не только для навигации и запоминания карты местности. Можно предположить, что большой мозг помогает лучше выбрать время для посещения фруктового дерева, когда на нём особенно много плодов, или когда рядом мало конкурентов.
Стоит ещё подумать и о том, почему мозг мог вырасти на фруктах. Самое очевидно объяснение: фрукты легко переваривать, энергетический баланс пищеварительных усилий оказывается с солидным излишком калорий, которые можно направить на формирование и содержание крупного мозга. Но даже если у нас появился излишек энергии, почему он расходуется именно на нервную систему? Вероятно, потому, что обстоятельства требуют поумнеть, и такими обстоятельствами вполне могли быть пресловутые социальные связи. Иными словами, фрукты лишь предоставили возможность усложнить мозг, а непосредственным фактором отбора стала социальная жизнь. Социальная гипотеза тоже весьма активно обсуждается теми, кто изучает эволюцию мозга приматов – но, как было сказано выше, не все данные говорят в её пользу. Можно вспомнить ещё про орудия труда, которые опять же можно использовать для добывания пищи (колоть орехи, дотягиваться до фруктов и пр.). С большой уверенностью можно сказать, что вряд ли эволюцию мозга приматов – и эволюцию мозга человека среди приматов – можно объяснить какой-то одной причиной, и расставить их в порядке значимости будет очень трудно. Однако из обилия факторов, по крайней мере, можно исключить те, которые не стоят внимания.