Išskirtinės gyvulinio organizmo rūšies – Homo sapiens civilizacija suklestėjo ir toliau klesti dėl individualių smegenų plastiškumo, leidžiančio spręsti vis kitokias, naujai iškylančias problemas. Evoliucijai prireikė 4 milijardų metų tam, kad būtų sukurti dabar gyvuojantys adaptyvūs organizmai. Atskira konkreti biologinė adaptacija (pvz., žmogaus dvikojystė) formavosi kelis milijonus metų. Kokiai nors egzaptacijai (papildomai adaptacijai) atsirasti (pvz., išmokti važiuoti dviračiu) pakanka vienos valandos. Žmonijos civilizacijos raida, kultūra ir apskritai istorija yra galvos smegenų universalumo, jų gebėjimo egzaptuoti – keisti paskirtis ir pridėti naujas – rezultatas.

Šiandienos veikloms naudojame akmens amžiaus smegenis

Egzaptacija – evoliucijos požiūriu adaptacijai artimas reiškinys: tai tam tikro gebėjimo ar organo (pvz., kurio nors smegenų centro) panaudojimas kitokiai funkcijai vykdyti nei ta, kuriai jis buvo įgytas. Žmogaus galvos smegenys „sukurtos“ akmens amžiaus ir ankstesnėms evoliucinės raidos situacijoms bei aplinkoms, o naudojamės jomis visiškai naujomis, civilizuoto ir domestikuoto žmogaus aplinkybėmis, nors pačios smegenys per tą laiką morfologiškai nesikeitė. Vadinasi, akmens amžiuje baigtas konstruoti smegenis, kurių viena svarbiausių paskirčių buvo apdoroti socialinę informaciją, pritaikėme ir raštui išrasti bei skaityti, ir skaičiuoti, ir muzikuoti, ir informacinėms technologijoms kurti, ir pastatams konstruoti, ir valstybėms ar energetinėms sistemoms valdyti.

Panašiai įvyko ir su paukščių plunksnomis. Pirmoji ir pagrindinė plunksnų paskirtis buvo termoreguliacinė: atšiauresnėse situacijose atsidūrusiems ropliams prireikė apsaugos, kad nesušaltų, kaip žinduoliams – taip pat roplių palikuonims – prireikė kailio. Paukščiai iš esmės ir liko ropliai, tik plunksnuoti. Tačiau plunksnos atlieka ir keletą papildomų funkcijų, pavyzdžiui, skraidant ar veisiantis.

Atkreipkite dėmesį kad ir į vištinius paukščius: patinai (pvz., gaidžiai) puošnūs, jų spalvingos plunksnos skirtos patelių dėmesiui patraukti. O povo uodega – tikras meno kūrinys. Patelių plunksnų spalva maskuojanti, sunkiai išskiriama iš aplinkos fono. Rūšiai naudinga, kad patelės ir jų prižiūrimi jaunikliai būtų saugūs ir nematomi. O ryški ir didelė uodega patinui reikalinga tam, kad juo susidomėtų kuo daugiau patelių. Ar šunų šeimininkams kada nors kilo klausimas, kodėl jų augintinis dažnai siekia palaižyti veidą, kai šis atsiduria netoli jo snukio? Ogi todėl, kad „gaujoje“ šeimininką laiko dominuojančiu (arba alfa) individu. Taip daro šunų pirmtakai vilkai. Suaugę vilkai šį įprotį perėmė iš vilkiukų siekio nulaižyti nuo motinos snukio maisto likučius. Taigi augintinio vaikystėje pasireiškęs įprotis laižyti motinos snukį mitybos tikslais virto pavaldumo ženklu suaugus. Tai ir yra tipiški egzaptacijos reiškinio pavyzdžiai.

Prof. Albinas Bagdonas

Smegenys morfologiškai nekito 40 000 metų

Kai kurių autorių mėgstamo lakoniško egzaptacijos termino atitikmuo yra šalutinis evoliucijos produktas. Šiais dviem naujadarais įvardijamų reiškinių tyrimai pastaraisiais metais tapo itin populiarūs. Ypač jie svarbūs aiškinant kultūros, moralės, mokslo ir apskritai civilizacijų raidą, t. y. biokultūrinę koevoliuciją. Kaip atsitiko, kad akmens amžiaus aplinkai sukurtos smegenys – per 40 000 metų morfologiškai beveik nepakitęs organas – sukūrė tokį prašmatnų dirbtinį pasaulį: kalbą, raštą, sudėtingiausias technologijas, literatūros ir meno šedevrus, valstybių valdymo technologijas? Visa tai galima paaiškinti smegenų egzaptacija, nes jos yra labiausiai egzaptuojamas ir egzaptuojantis savo funkcijas organas. Ši jų savybė įmanoma tik dėl didelio smegenų plastiškumo (gebėjimo formuoti naujus nervinius ryšius tarp artimų ir tolimų nervinių struktūrų). Gamta sukūrė smegenis, gebančias prisitaikyti ne prie statiškos (pvz., akmens amžiaus), bet prie kintančios kultūros. Kitaip tariant, kiekvienas individas su savo individualiomis smegenimis perima ne tik tradicijas, bet ir tas naujoves, kurias sukuria kiekvienos kartos kolektyvinis protas. Įsisavinti kolektyvinio proto rezultatai konkretaus individo galvoje virsta jo psichikos turiniu (žiniomis, išgyvenimais, santykiais, nuostatomis, gebėjimais, arba, kaip dabar mėgstama sakyti – kompetencijomis). O tai ir pasiekiama egzaptacijomis: išoriškai lyg ir vienodos smegenų struktūros nerviniais ryšiais sujungiamos į individualias patirtis, todėl vieniems jautienos mėsainis – širdį maloninantis skanėstas, kitiems – karvės dvėseliena. Smegenų funkcijų egzaptacijoms formuotis reikia didelių ir plastiškų smegenų, kokias ir turi viena evoliucijos šakelė – Homo sapiens.

Todėl smegenys dažnai palyginamos su daugiafunkciu šveicariškuoju peiliuku (1 pav.), tik jos savo vykdomų funkcijų gausa neišmatuojamai pranoksta šį peiliuką. Kitas skirtumas tas, kad peiliukas atlieka tik nustatytas funkcijas. Smegenys išmoksta tokių dalykų, kurie nebuvo numatyti (pvz., susirasti interneto erdvėje galimybių pasą).

Kam Homo genčiai prireikė didelių smegenų?

Praėjusio amžiaus 7-ojo dešimtmečio studentai, studijuojantys dalykus, susijusius su žmogaus kilme (pvz., antropologiją, aukštąją nervinę veiklą, psichologiją, filosofiją), privalomai turėjo skaityti Friedricho Engelso veikalą  „Darbo vaidmuo beždžionės sužmogėjimo procese“ (Anteil der Arbeit an der Menschwerdung des Affen, 1876). Aktyvus marksizmo šalininkas labai tiksliai atspindėjo XIX a. antrosios pusės mokslinę žmonijos raidos sampratą. Jis nuosekliai parodė, kaip į beždžiones panašūs žmonių pirmtakai pradėjo vaikščioti tik užpakalinėmis galūnėmis, priekines galūnes atpalaidavę įvairioms manipuliacijoms, taip pat ir įrankių gamybai (dabar žinome, kad pirmieji tokie padarai, pasirodę prieš 3,5 milijono metų, buvo australopitekai – beždžionžmogiai). Iš pradžių darbas (pvz., įrankių iš akmens ar sumedžiotų žvėrių kaulų gamyba), o vėliau atsiradusi artikuliuota kalba beždžionių smegenis pavertė žmogaus smegenimis. Gamtinės atrankos požiūriu pranašesni įrankių gamybos ir kalbos įgūdžiais buvo didesnių smegenų individai. Jie turėjo didesnius šansus išgyventi kovoje už būvį, lengviau susirasti partnerę ar partnerį ir palikti daugiau palikuonių. XX ir XXI a. sandūroje mokslininkų galvose ėmė bręsti ir plėtotis kita smegenų didėjimo antropogenezės procese idėja. Vienas pirmųjų aiškiai šią naują idėją suformulavo ir pagrindė įrodymais Oksfordo universiteto profesorius Robinas Dunbaras. Savo knygose „Kultūros evoliucija“ (1999), „Žmogaus evoliucija“ (2016) ir kitose jis atkreipė dėmesį į tokią sąsają: antropogenezės procese matome akivaizdų ryšį tarp Homo genties atstovų kaukolės tūrio (t. y. smegenų dydžio) ir individų skaičiaus grupėje. Ištyręs mūsų pirmtakų ir dabarties žmonių socialines grupes, R. Dunbaras netgi nustatė maksimalų socialinio tinklo dydį, kuriame atskiras individas gali formuoti stabilius socialinius santykius. Šis dydis yra 150 individų ir vadinamas Dunbaro skaičiumi. Realiame gyvenime tas tinklas dažnai būna didesnis (giminaičiai, darželio, mokyklos, studijų draugai, bendradarbiai, kaimynai, verslo partneriai, bendraminčiai pagal pomėgius). Tačiau tik apytikriai su 150 žmonių galime turėti stabilesnius santykius: žinome jų asmenvardžius, amžių, šeimų ypatumus, jų santykius šeimose ir su bendradarbiais, karjeros vingius ir t. t. Visa tai yra socialinė informacija. Vadinasi, didėjantys socialinės informacijos mastai ir buvo pagrindinis didelių smegenų formavimosi variklis. Vaizdinis kodavimo būdas nėra tinkamas socialinei informacijai laikyti ir apdoroti. Pavyzdžiui, kaip vaizdu prezentuoti smegenyse sudėtingus ir įtemptus jūsų dėdės Prano santykius su žmona? Žodžiais daug paprasčiau: jis dažnai prieš ją smurtauja, ji dažniau prislėgtos nuotaikos, jie dažnai barasi, ją labiau myli jų vaikai, kartais ji išeina iš namų ir t. t. Vadinasi, socialinių santykių prezentacijai turėjo vystytis ir kalba, kuri kartu tapo ir žmonių bendravimo priemone. Palankiu kalbos vystymosi veiksniu tampa tos pačios didelės smegenys.

Idėjų generavimas padėjo Homo sapiens išlikti

Neandertalietis – artimas Homo sapiens giminaitis turėjo maždaug 100 cm³ didesnę kaukolę, t. y. maždaug 100 gramų didesnes smegenis. Kurį laiką šios dvi žmonių rūšys egzistavo kartu, o drauge ir konkuravo. Bet maždaug prieš 25 000 metų neandertalietis nuo šios žemės paviršiaus dingo. Mums čia nesvarbu, ar jis buvo Homo sapiens asimiliuotas, ar paprasčiausiai išnaikintas, kaip ir daugelis kitų gyvūnų rūšių. Paradoksalus klausimas toks: kaip mažesnes smegenis turintis hominidas galėjo nukonkuruoti didesnes smegenis turinčią rūšį? Reikėtų atkreipti dėmesį į dviejų rūšių žmonių kaukolės formą: neandartaliečio kaukolė pailgesnė, šiuolaikinio žmogaus – apvalesnė, svorio centras „pastumtas“ kaktinių skilčių kryptimi. Vadinasi, neandertalietis buvo daugiau vizualinė, gerokai silpnesnių kalbinių gebėjimų būtybė ir ne toks socialus. Jis nekūrė nei vaizduojamojo, nei garsais grįsto meno. Menui, kaip šalutiniam evoliucijos produktui, reikalinga ne tik subtili rankų ir akių koordinacija, bet, svarbiausia, idėja ir jos realizacijos matymas. O čia jau yra tiesioginė galvos smegenų kaktinių skilčių funkcija. Praeities patirtimi grįstas numatymas, naujų, nepatirtinių idėjų generavimas leido Homo sapiens tapti menininku, rašto išradėju, muzikantu, grupės lyderiu, gerai strateguojančiu plėšiku, žudiku ir karo specialistu, politiku. Neandartalietis buvo labiau vienišius, menkas komunikatorius. Homo sapiens prigimtyje atsiranda ir priešinga egoizmui tendencija – tikrasis altruistinis elgesys (svarbus gyvenimo grupėmis aspektas).

Bjaurėjimosi mechanizmas sukurtas nesaugiam maistui atpažinti

Tris pagrindines didžiųjų pusrutulių skiltis atskiria gili šoninė (dar vadinama Silvijaus) vaga (2 pav.). Tos vagos gilumoje yra kūgio formos pilkosios medžiagos sankaupa, pavadinta sala (lot. insula). Anksčiau neuromokslininkai ją siejo tik su uodimu. Ypač sala suaktyvėja užuodus ir pamačius ką nors bjauraus (dvėselienos ar stipriai smirdančių išmatų). Tokiais atvejais visų žinduolių, taip pat ir žmogaus, snukiuose ir elgesyje atpažinsime bjaurėjimosi emociją. Bjaurėjimosi emocijos pavidalu evoliucija suformavo puikią adaptaciją, padedančią išvengti mitybai netinkamo maisto. Bet juk žmogus bjaurisi ne tik maistu, o ir netinkamu kito žmogaus elgesiu (pvz., smurtu, įstatymo nesilaikymu, blogai skambančiu garsų deriniu ir t. t.). Šimpanzes siutina kita deformuoto ar smarkiai sužeisto kūno šimpanzė. Žmonės bjaurisi nenormalios išvaizdos kito žmogaus kūnu. Šiuolaikiniai tyrimai kompiuterine tomografija parodė – visos bjaurėjimosi atmainos sietinos su salos aktyvumu. Gamta nekūrė naujo nervinio mechanizmo bjaurėtis nenormaliais socialiniais santykiais, nepriimtinu kitų elgesiu, kitokiais nei aš / mes žmonėmis. Ši egzaptacija susiformuoja individualios raidos metu. Iš esmės sala turėjo pirminę netinkamo maisto ar netinkamos aplinkos aptikimo funkciją, o antropogenezės procese buvo sudarytos prielaidos joje formuotis ryšiams ir su kitais informacijos apdorojimo organais, taip pat ir smegenų sritimis, kurios dalyvauja apdorojant socialinę informaciją. Smirdalų kvapo mokytis nereikia, bet bjaurėtis daugeliu socialinės kilmės dalykų išmokstame – suformuojame naujus nervinius ryšius veikiami socialinės aplinkos – tėvų ar mokytojų pavyzdžio, spręsdami apie blogį ir gėrį, tikėdami religinėmis dogmomis, autoritetais, išmokdami elgesio normų.

Kalba ir raštas – šalutinis evoliucijos produktas

Vis didėjant pirmykščių hominidų bandoms, atskirų individų ir jų tarpusavio santykių prezentacijai reikėjo vis didesnių smegenų. Kartu tos didesnės smegenys įgijo galimybę prezentuoti ne tik vaizdinę socialinę, bet ir garsinę informaciją. Taigi kalba tapo tarsi šalutiniu evoliucijos produktu, o raštas – geriausiu egzaptacijos pavyzdžiu.

Kiekvienas grupės narys turėjo kokių nors specifinių ypatumų ir susitikus sukeldavo atitinkamą emociją, lydimą ir specifinio garso. Taip pradėjo formuotis kalbos elementai, pradžioje primindavę kažką panašaus į kriuksėjimą, bet skirtinga intonacija. Juk ir dabar, susitikę pažįstamą Joną, sumurmėsime ar pasakysime: „O, Jonas.“ Tas emocinės kalbos diapazonas labai platus – nuo kraštutinės nepakantos iki kraštutinio džiaugsmo. Kaip šalutinis evoliucijos produktas kalba ir šneka ėmė skatinti ir dar didesnių smegenų formavimąsi: grupėje didesnė reprodukcinė sėkmė lydėjo tuos asmenis, kurie geriau galėjo verbalizuoti santykius, įvykius, „apšnekėti“ kitus asmenis. Taigi tolesnėje raidoje socialinės prezentacijos smegenyse mechanizmas praplečiamas ir garsine informacija, o vėliau ir rašytine, su kuria ir prasideda tikroji socialinė žmonijos istorija.

Individualų prisitaikymą įgalina egzaptacija – organų ir funkcijų plastiškumas, galėjimas panaudoti juos kitaip. Viena evoliucijos strateginė kryptis – vis didesnis smegenų ir jų struktūrų daugiafunkciškumas. Pamėginkite suskaičiuoti, kiek įvairiausių manipuliacijų mes galime atlikti dešine ranka (arba kairiarankiai – kairiąja). O kiek galime prikurti tekstų, t. y. logiškų, prasmingų, bet kartais ir tuščių žodžių dėlionių. Taigi žmonių kultūrų, civilizacijų, konkrečių atradimų ir išradimų neurologinis pagrindas yra neuroplastiškumu grįstos egzaptacijos (3 pav.).

Keliaujame dirbtinio intelekto ir robotizacijos link. Vien smegenų veikla grįstų egzaptacijų nebepakaks: kuriamos dirbtinės ir sintetinio intelekto sistemos smarkiai praplės ir smegenų egzaptacijų ribas.

Žmonių daugialypės civilizacijos požiūriu kultūra yra ne tik egzaptacijų – šalutinių evoliucijos produktų suma, bet ir kokybiškai nauja evoliucijos tąsa. Esminis klausimas toks: koks bus kitas kokybinis šuolis?