فرگشت – بخش دوم – فصل اول – مغز (2)

بخش دوم عنصر انساني

فصل اول عنصر انسانی 

مغز و دستگاه عصبی مركزی (2)

يك راه محك زدن مدلی كه در اينجا پيشنهاد كرديم، بررسی حالاتی ناهنجار است كه در آن تعادل بين اين دو سيستم به هم می‌‌‌خورد. يكی از اين حالات، ميكروسفالی^[1] نام دارد كه، در واقع، عبارت است از رشد ناقص و نيمه‌‌‌كاره‌‌‌ی مغز. نوزادان دارای ميكروسفالی معمولاً در ابتدای تولد می‌‌‌ميرند، و در حالات حاد حجم مغزشان به کمتر از سيصد میلی‌لیتر محدود می‌‌‌شود. در اين نوزادان، استخوان پيشانی به دليل رهايی از فشار مغز، حالتی خوابيده، پهن و مسطح پيدا می‌‌‌كند و ابعاد كلی جمجمه‌‌‌ی عصبی اندك باقی می‌‌‌ماند. در مقابل در اين جنین‌ها جمجمه‌‌‌ی احشايی رشد زيادی می‌‌‌كند و چهره زمخت و برجسته و پهن می‌‌‌شود. استخوان‌های حفره‌‌‌ای^[2] آرواره‌‌‌ها بسيار استخوانی شده‌‌‌اند و گاه دارای سینوس‌های بزرگی هستند. هم‌چنین استخوان كام بزرگ و ضخيم است و دندان‌ها هم رشديافته و دراز هستند. چنين چهره‌‌‌ای، اگر با فسيل اجداد انسان مقايسه شود، چهره‌‌‌ای بين انسان راست‌‌‌قامت و نئاندرتال را نشان می‌‌‌دهد. هم‌چنین شكل كلی جمجمه هم چيزی بين انسان راست‌‌‌قامت و شامپانزه است. حتی در برخی از اين نوزادان سوراخ نخاعی^[3] مثل ميمون‌ها در پشت جمجمه قرار می‌‌‌گيرد. از نظر ساير شاخص‌های ريخت‌‌‌شناختی جمجمه هم، انسان‌های ميكروسفال در وضعيتی بين ميمون و انسان قرار دارند. مثلاً حجم جمجمه‌‌‌ی احشايی و اندام‌های مرتبط با آن را با حجم جمجمه‌‌‌ی عصبی و اندام‌های مربوطه مقايسه می‌‌‌كنند و نسبت اين دو را با عددی بيان می‌‌‌كنند. اين نسبت در انسان خردمند امروزين در حدود 26 و در انسان راست‌‌‌قامت 100 بوده است. در افراد دارای ميكروسفالی، اين نسبت به 66 می‌‌‌رسد، و اين تا حدودی شباهت چهره‌‌‌ی اين دو را توجيه می‌‌‌كند.

ناهنجاری ديگری كه می‌‌‌تواند برای پشتيبانی مدل ما مورد استفاده قرار گيرد، به بيماری هيدروسفالی^[4] مربوط می‌‌‌شود. در اين بيماری مجاری مربوط به انتقال مايع مغزی ـ نخاعی (CSF)^[5] مسدود می‌‌‌شود و در اثر انباشته شدن مايع مورد نظر در بطن‌‌‌های چهارگانه‌‌‌ی مغزی، کاسه‌ی سر متورم می‌‌‌شود. اين نوزادان هم در سال‌های اول پس از تولد می‌‌‌ميرند، اما از نظر فشارهای داخلی وارد شده به جمجمه، الگويی عكس افراد مبتلا به ميكروسفالی را از خود نشان می‌‌‌دهند.

در اين افراد، به دليل بالا بودن فشار داخلی جمجمه و حجيم شدن مغز، با جمجمه‌‌‌ی عصبی بسيار بزرگی روبه‌رو هستيم. اين رشد جمجمه، با ظريف، كوچك، و ناقص شدن جمجمه‌‌‌ی احشايی همراه است. در اين نوزادان چهره همواره كوچك و رشدنيافته است و ناهنجاری‌های زيادی مانند شكل نگرفتن حفره‌‌‌ی دندان‌ها، وجود شكاف در استخوان كام و ناهنجاری و نقص در حدقه‌‌‌ی چشم و استخوان گونه بسيار ديده می‌‌‌شود.

می‌‌‌بينيم كه در هر دو مورد شواهد با ديدگاه مورد نظر ما هم‌خوانی دارد. در هر دو مورد رشد زياد يكی از دو ناحيه‌‌‌ی جمجمه به كوچك شدن و تحليل رفتن ديگری می‌‌‌انجامد. از آنجا كه دستگاه عصبی مهم‌‌‌ترين تعيين‌كننده‌‌‌ی ريخت جنين است، اين توازن با اندازه‌‌‌ی مغز تعيين می‌‌‌شود، اما ظاهراً با بافت نورونی ارتباط ندارد، چرا كه در افراد مبتلا به هيدروسفالی حجم ماده‌‌‌ی عصبی کمتر از نوزادان عادی است و بخش عمده‌‌‌ی مغز بزرگ‌شان را مايع مغزی نخاعی پر كرده است. يعنی چنان‌که از خاصيت پيزوالكتريكی استخوان‌ها برمی‌‌‌آيد، فشار مكانيكی مهم‌‌‌ترين عامل تعيين‌كننده‌‌‌ی شكل جمجمه است.

يك راه ديگر برای تأييد ديدگاه مورد نظرمان، بررسی ساختار جمجمه در ساير نخستی‌‌‌هاست. اگر نسبت اندازه‌‌‌ی مغز به چهره را در گونه‌‌‌های مختلف نخستی‌‌‌ها استخراج كنيم، به نتايجی مشابه می‌‌‌رسيم. به اين معنی كه می‌‌‌بينيم ميمون‌های دارای مغز بزرگ (مثل جنس سِبوس^[6]) دارای چهره‌‌‌ی ظريف و كوچك هستند، و برعكس نمونه‌‌‌های دارای مغز كوچك (مثل جنس آلواتا^[7]) چهره‌‌‌ای بزرگ و پوزه‌‌‌ای برجسته دارند.

رشد افراطی جمجمه‌‌‌ی عصبی و تحليل رفتن چهره‌‌‌ی انسان، با وجود اهميتش در مسير تكامل، و نقش سازگاركننده‌‌‌ای كه بی‌‌‌ترديد داشته، کاملاً هم مفيد نبوده است. گونه‌‌‌ی انسان، بابت اين مغز بزرگ و آرواره‌‌‌های كوچكش، هزينه‌‌‌ای را هم پرداخت كرده است.

ناهنجاری‌های مادرزادِ مربوط به استخوان‌های چهره در انسان بسيار بيشتر از ساير پستانداران ديده می‌‌‌شوند. شكاف كام و نقص‌های مربوط به شكل‌‌‌گيری آرواره‌‌‌ها در انسان بسامدی چشمگير دارد و با اين فراوانی در هيچ نخستی ديگری مشاهده نشده است. اگر اين شواهد را در كنار اين حقيقت كه مغز انسان بزرگ‌ترين مغز در ميان نخستی‌‌‌هاست، ببينيم، به اين نتيجه می‌‌‌رسيم كه بزرگ شدن مغز در انسان ظاهراً به نوعی حد حجمی منتهی شده است. گويا بزرگ‌تر شدن مغز آدمی، با توجه به زيرساخت فيزيولوژيكی يادشده، ممكن نباشد. چرا كه داشتن مغزی بزرگ‌تر، با نقص‌هايی شديدتر در استخوان‌های چهره همراه خواهد بود و به اين ترتيب ارزش خود را از نظر شايستگی زيستی از دست خواهد داد. به اين ترتيب، در مسابقه‌‌‌ی بين چهره و سر در انسان، ما با افراطی‌‌‌ترين بردِ ممكن برای سر روبه‌رو هستيم.

پايداری برخی از شاخص‌های ريختی جمجمه‌‌‌ی انسان در مسير تكامل را هم می‌‌‌توان با فرض وجود چنين حدی توجيه كرد. مثلاً نشان داده شده كه حجم كلی مغز، از انسان‌های خردمند باستانی تا انسان خردمند كنونی، افزايش چشمگيری نداشته است. يعنی در مدت نيم ميليون سال، در طيفی از گونه‌‌‌ها كه انسان هایدلبرگ و نئاندرتال را هم در بر می‌‌‌گيرد، ثباتی پرسش‌‌‌برانگيز را در اندازه‌‌‌ی اين مهم‌‌‌ترين بخش بدن انسان شاهد هستيم.^[8] يكی از دلايلی كه می‌‌‌تواند اين پايداری اندازه را توجيه كند، اين فرض است كه حد طبيعی ريخت‌‌‌شناختی‌‌‌ای برای اندازه‌‌‌ی اين بخش از مغز وجود داشته و انسان خردمند باستانی برای نخستين بار به اين حد رسيده است.

اما در مورد ريخت جمجمه‌‌‌ی انسان، يك پرسش باقی مانده است. اگر در سير تكامل تمام امكانات به‌‌‌كار گرفته شده تا املاح موجود در چهره برداشت شوند و به مصرف حفاظت از مغزی بزرگ‌تر و بزرگ‌تر برسند، چرا اين قاعده در مورد چانه اعمال نشده است؟

انسان، تنها نخستی شناخته‌شده است كه چانه دارد. چانه، در واقع، برجستگی استخوانی بزرگی بر فك پايين است كه شكل كشيده‌‌‌ی چهره و انحنای پايينی صورت ما را تكميل می‌‌‌كند. انباشت چنين حجمی از مواد آهكی دست‌نخورده در جمجمه‌‌‌ی احشايی، اگر در چارچوب مدل مورد پيشنهاد ما ديده شود، نوعی اسراف بی‌‌‌مورد به نظر می‌‌‌رسد. اما در واقع چنين نيست.

سيستم رگ‌هايی كه خون مورد نياز چانه را به آن منتقل می‌‌‌كنند، در ابتدای ورود رگ‌های اصلی به گردن از آن جدا می‌‌‌شوند و زيرسيستمی تقریباً مستقل را برای خود تشكيل می‌‌‌دهند. اين رگ‌ها عبارتند از سرخرگ چانه‌ای كه از كاروتيد جدا می‌‌‌شود، و سياهرگ ژوگولارِ پيشين، كه از شاهرگ منشعب می‌‌‌گردد. اين دو به دليل خارج شدن از مدار شبكه‌‌‌ی خونی سر، ناحيه‌‌‌ای در جمجمه را ايجاد می‌‌‌كنند كه امكان برداشت املاح از آن وجود ندارد، و سيستم كنترلی دارای بازخوردی كه در ساير بخش‌های سر، برداشت و رسوب مواد را كنترل می‌‌‌كند، به آن راه ندارند. به اين ترتيب، شبكه‌‌‌ی خونی فرعی يادشده نوعی رسوب دايم مواد بر بخشی دور افتاده از جمجمه را پشتيبانی می‌‌‌كنند، و در نهايت چانه را می‌‌‌سازد.

اگر به روند تكامل مغز انسان نگاه كنيم، در ميان ميمون‌های جنوبی دو گرايش عمده را می‌‌‌بينيم. يك گرايش، ميمون‌های جنوبی تنومندی مانند پِتیکانتروپوس بویسئی و پتیکانتروپوس روبوستوس را ايجاد كرده كه موجوداتی با مغز كوچك و چهره‌‌‌ی پهن و نيرومند و بزرگ بوده‌‌‌اند. در اين گرايش، ما آرواره‌‌‌هايی قوی و محكم را با عضلاتی بزرگ می‌‌‌بينيم.

ميمون‌های جنوبی تنومند، با توجه به شواهد بوم‌‌‌شناختی، نوعی ماشينِ جونده بوده‌‌‌اند كه حجم زيادی از مواد گياهی فاقد ارزش غذايی بالا را می‌‌‌خورده‌‌‌اند و به اين ترتيب، با راهبردی كمی به رقابت غذايی با ساير موجودات هم‌‌‌كنام‌‌‌شان می‌‌‌پرداخته‌‌‌اند.

گرايش دوم، در ميمون‌های جنوبی ظریف‌تر مثل اوسترالوپیتکوس آفریکانوس و اوسترالوپیتکوس آفارنسیس ديده می‌‌‌شود كه اندام‌هايی ظریف‌تر و مغزهايی بزرگ‌تر داشته‌‌‌اند و بيشتر از غذاهايی كم حجم با ارزش غذايی زياد استفاده می‌‌‌كرده‌‌‌اند. اين موجودات مغز بزرگ‌تر و چهره‌‌‌ی ظریف‌تری داشته‌‌‌اند و گويا اجداد مستقيم انسان كنونی بوده باشند.

با توجه به این‌که شاخه‌‌‌ی مغزبزرگ‌ها جای خود را به نمونه‌‌‌های دارای مغز بزرگ‌تر ــ يعنی انسان‌های ابزارمند ــ داده، می‌‌‌توان نتيجه گرفت كه فشار تكاملی برای بزرگ شدن مغز، شديد و چشمگير بوده است. به همين دليل هم در حينی كه ميمون‌های جنوبی تنومند تا يك ميليون سال پيش هم‌چنان در كنام‌های فقير خود باقی مانده بودند، نوادگان پسر عموهای باريك اندام‌‌‌ترشان به سرعت دگرگون شدند و خيلی زود به موجوداتی با مغزهای بزرگ و رفتارهای بسيار متنوع مانند ابزارسازی تبديل شدند. می‌‌‌دانيم كه رقابت نهايی بين اين دو شاخه، به پيروزی مغزبزرگ‌ها انجاميد، و به اين ترتيب يكی از دو گرايش يادشده را بر زمين حاكم كرد.

در تبارشناسی انسان، يك بازگشت موقت به گرايش فك‌‌‌بزرگ‌ها را در انسان‌های نئاندرتال می‌‌‌بينيم. اين انسان‌ها كه مغزهايی بزرگ و رفتارهايی پيچيده داشتند، در مسير تكامل‌شان به آرواره‌‌‌هايی نيرومند هم نياز پيدا كرده بودند. نتيجه‌‌‌ی اين نياز، جمجمه‌‌‌های نئاندرتالی بود كه دارای استخوان‌های چهره و سرِ بزرگ و حجيم بود. به عبارتی، در اين موجودات چهره، بخشی از اندازه و سهم استخوانی قديم خود را باز يافت.

اما از آنجا كه اين پديده در انسان‌هايی متعلق به گرايش مغز بزرگ رخ داده بود و كوچك شدن مغز ممكن نبود، مشكل كمبود مواد معدنی با روشی موسوم به هوادار شدن^[9] حل شد.

يكی از ويژگي‌های مشهور جمجمه‌‌‌های نئاندرتال، وجود حفره‌‌‌های فراوان در جمجمه‌‌‌شان است. اين حفره‌‌‌ها خواه در قالب اسفنجی شدن استخوان‌ها و خواه به صورت حفره‌‌‌ها و سینوس‌هايی در چهره، از ميزان مواد معدنی جمجمه می‌‌‌كاستند و در نهايت امكان رشد هم‌زمان چهره و سر را فراهم می‌‌‌كردند. برای مدت‌‌‌ها، چنين فرض مي‌شد كه وجود اين حفره‌‌‌های پر از هوا در جمجمه‌‌‌ی نئاندرتال‌ها نوعی سازش برای زيستن در اقليم سرد بوده است. اما توجيهی معقول‌تر آن است كه لزوم رشد هم‌زمان سر و چهره علت اين شكل خاص بوده است.

با وجود این‌که ظاهراً نئاندرتال‌ها جد مستقيم ما محسوب نمی‌‌‌شوند، ولی راه حلی مشابه در شاخه‌‌‌ی تكاملی انسان خردمند هم كشف شده است. در انسان كنونی هم سینوس‌ها نقشی مشابه را بر عهده دارند و تنش ناشی از مهاجرت املاح چهره به سر را تا حدودی كاهش می‌‌‌دهند. وجود سينوس در جمجمه هم يكی از ويژگي‌های استثنايی خاص گونه‌‌‌ی انسان است، كه در ساير ميمون‌ها و اجدادش ــ به جز پروكنسول ــ ديده نمی‌‌‌شود. توجه داشته باشيد كه سینوس‌های جمجمه هم نوعی هزينه‌‌‌ی زيستی هستند كه انسان بابت بزرگ شدن مغزش می‌‌‌پردازد. حفره‌‌‌هايی توخالی در جمجمه، می‌‌‌تواند به عنوان کانون‌هايی برای لانه كردن باکتری‌ها و عفونت عمل كند، و اين چيزی است كه در بيماری رايج سينوزيت در آدميان می‌‌‌بينيم. شايد اگر مغز انسان اين‌قدر بزرگ نبود، بادِ غرور در سرِ این میمون برهنه نمی‌پیچید و سرماخوردگی چنين رواجی نمی‌‌‌يافت!

بر اساس آنچه گذشت، می‌‌‌توان يك روند برجسته‌‌‌ی تكاملی ديگر را هم در شاخه‌‌‌ی تكاملی مغزبزرگ‌ها توجيه كرد، و آن هم كم شدن تعداد و كوچك شدن اندازه‌‌‌ی دندان‌هاست. در مسير تكامل انسان، فک‌های نيرومند و دندان‌های بزرگ و محكم ميمون‌های بزرگ طی روندی منظم به فک‌های كوچك و دندان‌های ريزِ انسان كنونی تبديل شده است. از آنجا كه در انسان دندان‌ها در زير جمجمه جمع شده‌‌‌اند و سيستم ماده‌‌‌رسانی بدن در زمان رشد تمام تلاش خود را برای كاستن از اندازه‌‌‌ی اين بخش‌ها به خرج می‌‌‌دهد، كاهش در اندازه و تعداد دندان‌ها طبيعی به نظر می‌‌‌رسد. يكی از نمادهای برجسته‌‌‌ی اين كاهش، كوچك شدن دندان نيش و از بين رفتن حفره‌‌‌ی نيشی فك پايين^[10] است. اين حفره در بسياری از اجداد آفريقايی انسان ــ گرايش فك‌‌‌بزرگ‌ها ــ وجود داشته است.

وابستگان به شاخه‌‌‌ی كهن ميمون‌های جنوبی، كه برای نخستين بار دوپا راه رفتن را آزمودند، دندان‌هايی شبيه به ميمون‌ها داشته‌اند. در آن‌ها هم حفره‌‌‌ی نيشی فك پايين وجود داشت و دندان‌ها بزرگ و دارای مينای كم بودند. شكل فك پايين اين موجودات، چيزی بين فك خميده و به نسبت منحنی انسان، و فك U شكل ميمون‌های بزرگ بوده، و شكلی شبيه به V داشته است. در نوادگان اين ميمون‌های جنوبی اوليه، دو گرايش عمده به شكل مشخص ديده می‌‌‌شود: نخست گرايش به قوی‌‌‌تر شدن فك و دندان‌ها و ثابت ماندن اندازه‌‌‌ی مغز، و ديگری افزايش حجم مغز به قيمت كاهش اندازه و قدرت فک‌ها.

اين دو شكل گوناگون حلِ مسأله‌‌‌ی غذايابی، به دو جواب گوناگون انجاميد. جوابی كه شبه‌‌‌انسان‌ها يافتند، تغذيه‌‌‌ی هرچه بيشتر از مواد غذايی سخت و دانه‌‌‌های گياهی بود و پاسخی كه اجداد ما، يعنی انسان‌های ابزارمند و راست‌‌‌قامت، برگزيدند توسعه‌ی توانایی پردازش مغز و بيشتر شدن تنوع غذايی از راه شكار كردن بود. اين دو شاخه‌‌‌ی تكاملی، به همراه روش‌های گوناگون پرداختن‌شان به مشكل كمبود غذا، برای مدتی نزديك به يك و نيم ميليون سال در كنار يكديگر به زندگی ادامه دادند، تا این‌که در حدود دو و نيم ميليون سال پيش، عصر يخبندان آغاز شد و مسابقه را به نفع انسان‌هايی پايان داد كه روش درست كردن آتش را فرا گرفته بودند و با ابزارسازی می‌‌‌توانستند شكارهای بزرگ‌تری را به دام اندازند.

تنها با نگریستن به دندان انسان راست‌‌‌قامت و مقایسه‌ی آن با میمون جنوبی می‌توان دریافت که رژیم غذایی این گونه دستخوش دگرگونی شدیدی شده است. سطح دندان‌های پیشین در میمون جنوبی آفاری 460 میلی‌متر مربع است و به طور منظم در مسیر تکامل تا 756 میلی‌متر مربع در شبه‌انسان بویسئی افزایش می‌یابد. اما سطح این دندان با ظهور گونه‌ی انسان (هومو) ناگهان کم می‌شود. این سطح در انسان ابزارمند 478 و در انسان راست‌‌‌قامت 377 میلي‌متر مربع بوده است. این به معنای آن است که دندان‌ها کوچک و تیز گشته و از وضعیتِ مناسب برای گیاهخواری خارج شده‌اند.^[11] کاسته شدن از ابعاد دندان با بزرگ‌تر شدن قد و درشت‌تر شدنِ بدن انسان راست‌‌‌قامت هم‌زمان بوده، و این بدان معناست که این گونه به منبع غذایی پرکالری و پربازده بهتری دسترسی داشته است، و این نشانه‌ای بر گوشت‌خوار شدن این گونه است.

گوشت‌خوار شدن انسان، دو مانع اصلیِ محدودکننده‌ی ابعاد مغز را به طور هم‌زمان از میان برداشته است. از سویی، با تغذیه از گوشت، که کیفیتی بسیار بیش از گیاه دارد، مقدار انرژی و ماده‌ی جذب‌شده در بدن از آستانه‌ی لازم برای بازسازی و توسعه‌ی دستگاه عصبی گذشت، و از سوی دیگر بازخورد مثبتی میان پردازش اطلاعات و مقدار غذای دریافت‌شده برقرار شد. این را می‌دانیم که در کل وزن مغز گوشت‌خواران نسبت به گیاه‌خوارانِ خویشاوندشان بیشتر است، و این تا حدودی به شرایط دشوارترِ زندگی گوشت‌خواران و دستیابیِ چالش‌برانگیزترشان به غذا مربوط می‌شود. در گیاه‌خواران معمولاً مسأله‌ی دستیابی به غذا با حرکت حل می‌شود، و تنها مسأله پرهیز از شکارچیان است که آن نیز با تدبیرهایی مانند بزرگ شدن اندازه‌ی بدن و زندگی به صورت گله‌های بزرگ مدیریت می‌شود. اما در گوشت‌خواران خودِ دسترسی به غذا با شکار کردن ممکن می‌شود که مستلزم حل معادله‌هایی پیچیده‌تر است و به پردازش اطلاعات در مورد رفتار جانوری دیگر وابسته است. از این رو در گوشت‌خواران این امکان وجود دارد که بازخوردی مثبت میان پردازش اطلاعات و شایستگی زیستی برقرار شود. هرچه جانور گوشت‌خوار باهوش‌تر باشد، غذای بیشتری گیر خواهد آورد و در انتقال ماده‌ی وراثتی‌اش به نسل بعد کامیاب‌تر خواهد بود.

عامل دیگری که در دهه‌ی 1990 میلادی به عنوان مسیری تکاملی پیشنهاد شد، به رقابت دستگاه عصبی و لوله‌ی گوارش مربوط می‌شود. این را می‌دانیم که برخی از اندام‌ها، از جمله دستگاه عصبی و گوارشی، به ازای هر واحد از وزن خود به مقدار زیادی انرژی نیاز دارند. در 1997 م. دو دانشمند به نام‌های آیِلو و ویلِر «نظریه‌ی بافت گرانبها»^[12] را پیشنهاد کردند که بر مبنای آن رشد مغز در انسان راست‌قامت، پیامدِ کوچک شدن لوله‌ی گوارش بوده است. این را می‌دانیم که دستگاه گوارشی انسان، و به ویژه روده‌ی بزرگ او نسبت به سایر نخستی‌ها بسیار کوچک‌تر است. این کوچک شدن روده و ساده شدن معده پیامد گوشت‌خوار بودن آدم است و الگویی است که در سایر گونه‌های گوشت‌خوار هم دیده می‌شود. پیشنهاد آیلو و ویلر آن بود که گوشت‌خوار شدن انسان راست‌‌‌قامت به کوچک شدن لوله‌ی گوارش‌ِ او انجامیده و این امر صرفه‌جویی بزرگی را در انرژی مصرفی بدن ممکن ساخته که می‌توانسته روی توسعه‌ی مغز سرمایه‌گذاری شود. وزن لوله‌ی گوارش انسان از آنچه از یک نخستی هم‌وزنش انتظار می‌رود، حدود 900 گرم کمتر است. جالب این‌که وزن مغز انسان نیز تقریباً همین مقدار از وزن یک نخستی هم‌وزنش افزون‌تر شده است.^[13] از دید این دو، یک موجِ افزایش وزن مغز و کاهش وزن لوله‌ی گوارش به گوشت‌خوار شدن انسان و چروکیده شدن معده مربوط می‌شود، و موج دوم آن به درست کردن آتش و پختن غذا مربوط می‌شود که امکان کوچک‌تر شدنِ دوباره‌ی روده‌ها را فراهم آورده است.^[14]

احتمالاً لوله‌ی گوارش در این میان تنها اندام کلیدی نبوده و بافت‌های دیگر بدن نیز برای بزرگ شدن مغز درباره‌ی بخشی از هزینه‌ی انرژیایی‌شان صرفه‌جویی کرده‌اند. مثلاً این را می‌دانیم که حجم بافت عضلانی انسان نسبت به سایر نخستی‌ها کمتر، و حجم بافت چربی‌اش کمی بیشتر است. بافت چربی در این میان، هم از این نظر سودمند است که خزانه‌ای برای ذخیره‌ی انرژی مورد نیاز مغز محسوب می‌شود و هم در مقایسه با بافت عضلانیِ تشنه‌ی کالری، مصرف انرژی بسیار کمی دارد. کارکرد چربی بدن را به ویژه در نوزادان به خوبی می‌توان دید که هم بیشترین نسبت وزن مغز به بدن را دارند، و هم نسبت زیادی از وزن بدن‌شان را بافت چربی تشکیل می‌دهد. نوزاد انسان نسبت به نوزاد سایر جانوران به شکلی چشمگیر چاق‌تر است و بافت چربی بیشتری هم دارد. به همین ترتیب، نوزاد انسان بخش بزرگی (حدود 60 درصد) از انرژی مصرفی‌اش را در دستگاه عصبی‌اش هزینه می‌کند. با بیشتر شدن سن، هم نسبت بافت چربی به بدن کاهش می‌یابد و هم سهم متابولیسم مغز نسبت به سایر بافت‌ها کم می‌شود تا آن‌که در سن بلوغ در حدود 20 درصد تثبیت می‌شود. در بدن یک نوزاد، بافت چربی 15ـ16 درصد وزن بدن را تشکیل می‌دهد و این مقدار تا یک سال اولِ عمر تا 26ـ25 درصد وزن بدن افزایش می‌یابد. بعد از آن، مقدار تا دوره‌ی کودکی بافت چربی کاهش می‌یابد و به 15 درصد می‌رسد.^[15]

يك نكته‌‌‌ی ديگر در مورد مغز انسان باقی مانده، و آن هم به رابطه‌‌‌ی حجم مغز و هوشمندی و خردمندی مربوط می‌‌‌شود.

آلفرد والاس مشهورترين همكار و هم‌فكر داروين، و انديشمندی بود كه در تدوين نظريه‌‌‌ی تكاملی اوليه نقشی مهم را بر عهده گرفت. اين دانشمند مشهور هرگز در يك مورد با دوست خود به توافق نرسيد، و آن هم دليل افزايش حجم مغز در انسان بود. والاس معتقد بود كه توانایی‌های انتزاعی و حتی گاه ضدبقايی مانند اخلاقيات و استعداد هنری ارتباط چندانی با انتخاب طبيعی و شايستگی زيستی ندارند. به بيان ديگر، بحث در مورد علت افزايش حجم مغز انسان، از نخستين روزهای تدوين نظريه‌‌‌های تكاملی، وجود داشته است.

می‌‌‌دانيم كه افزايش اندازه‌‌‌ی مغز، همراه است با پيچيده‌‌‌تر شدن شبكه‌‌‌ی عصبی موجود، و بنابراين افزايش تنوع رفتاری و قدرت پردازش اطلاعات جاندار. با توجه به این‌که اين الگوهای رفتاری متنوع لزوماً در راستای افزايش شايستگی زيستی صاحب‌شان كاربرد ندارند، افزايش اندازه‌‌‌ی مغز را لزوماً نمی‌‌‌توان مترادف با بيشتر شدن شانس بقای ژنوم موجود فرض كرد. به عنوان مثال، به ياد بياوريم كه رفتارهای رياضت‌‌‌طلبانه، ايثارگرانه و شهادت‌‌‌طلبانه، كه به طور مشخص شايستگی زيستی را كم می‌‌‌كنند، رفتارهايی هستند كه توسط مغزهايی پيچيده و دارای توان پردازش اطلاعات بالا ظهور می‌‌‌كنند. به اين ترتيب، پرسشی كه ما در اينجا با آن روبه‌رو هستيم، اين است كه: چرا مغز بزرگ‌تر در مسير تكامل انسان انتخاب شده است. يا به بيان ديگر، رمز موفقيت بيشتر مغزهای بزرگ در مسير تكامل چه بوده است؟

برای پاسخ‌گويی به پرسش يادشده، بايد به دو نكته اشاره كرد؛ دو نكته‌‌‌ای كه معمولاً نقيض‌شان ــ به اشتباه ــ پيش‌‌‌فرض در نظر گرفته می‌‌‌شوند.

نكته‌‌‌ی نخست، این‌که عوامل بيرونی تنها شاخص‌های تعيين‌كننده‌‌‌ی شايستگی زيستی نيستند. يكی از مهم‌‌‌ترين چالش‌هايی كه يك جاندار با آن روبه‌روست، رقابت با افراد هم‌‌‌گونه‌‌‌ی خودش است؛ موجوداتی كه دارای توانايی‌‌‌های پايه‌‌‌ی ژنتيكی مشابه خودِ او هستند و از كنام و منابع مشابهی هم استفاده می‌‌‌كنند. به اين ترتيب، يك فشار تكاملی درون‌‌‌گونه‌‌‌ای به هر موجود زنده‌‌‌ای وارد می‌‌‌شود، و اين فشار در مورد جانورانی اجتماعی مانند انسان كه با تراكم جمعيت بیشتری روبه‌رو هستند، اهميتی برجسته‌‌‌تر از عوامل خارجی كسب می‌‌‌كند.

به اين ترتيب، پيچيدگی موجود تنها توسط عوامل محيطی برون‌‌‌گونه‌‌‌ای تنظيم نمی‌‌‌شود. رشد پيچيدگی موجود در حد تعيين‌شده توسط منابع خام محيطی متوقف نمی‌‌‌شود، بلكه در زير فشار اندرکنش‌های پيچيده‌‌‌تر درون‌‌‌گونه‌‌‌ای تداوم می‌‌‌يابد. در جانوری مانند انسان كه نظام اجتماعی پيچيده‌‌‌ای دارد، اين روند به نوعی بازخورد مثبت تبديل می‌‌‌شود و چرخه‌‌‌ای را ايجاد می‌‌‌كند كه پيچيده‌‌‌تر شدن موجود را تا مرز امكانِ زيست‌‌‌شناختی پيش می‌‌‌برد. به اين ترتيب، انسان موجودی نيست كه حجم مغزش در اثر كفايت در دست و پنجه نرم كردن با عوامل محيطی تعيين شده باشد، بلكه موجودی است كه به دليل رقابت نفس‌‌‌گيرِ درون‌‌‌گونه‌‌‌ای، تا سرحد امكان هوشمند و پرمغز شده است. اين حد، چنان‌که گفتيم، توسط شكل و ساختار جمجمه تعيين شده است. بنابراين مفهوم انتخاب طبيعی به معنای قرن هجدهمی خود، برای تفسير رشد مغز انسان كافی نيست. اما اين معما اگر از زاويه‌‌‌ی ديد نظريه‌‌‌ی «سيستم‌های پيچيده» نگريسته شود حل خواهد شد و چيزی جز يك چرخه‌‌‌ی بازگشتی^[16] تكاملی نخواهد بود. به زودی خواهيم ديد كه شكل‌‌‌گيری زبان در كاركرد اين چرخه نقش عمده را ايفا می‌‌‌كند.

آنچه گفته شد، قاعده‌‌‌ای عام و فراگير در كل جهان زنده است. يعنی پيدايش چنين چرخه‌‌‌هايی منحصر به انسان نيست و در شاخه‌‌‌های ديگر تكاملی هم فراوان يافت می‌‌‌شود. جهان، انباشته از گونه‌‌‌هايی است كه هوشمندتر از آن هستند كه در ظاهر ضروری می‌‌‌نمايد.

يك مثال بارز در اين مورد، ميمون‌های بزرگِ خويشاوند انسان، يعنی گوريل و شامپانزه هستند. ميمون‌های بزرگ يادشده هم مغزی را در سر حمل می‌‌‌كنند که بسيار بزرگ‌تر از نياز ظاهری‌شان است. گوريلی به نام كوكو ــ كه در يكی از آزمون‌های زبان‌‌‌آموزی به ميمون‌ها شركت داشت ــ به خوبی توانست از عهده‌‌‌ی حفظ كردن و فهميدن چهارصد كلمه برآيد. اين، دو برابر مقداری است كه يك شامپانزه‌‌‌ی عادی می‌‌‌آموزد و اين در حالی است كه گوريل، بر خلاف شامپانزه، دشمن طبيعی مهمی ندارد و در زيستگاه‌‌‌های بسيار امن‌‌‌تری زندگی می‌‌‌كند.

اين بالاتر بودن هوش‌بهر نسبت به نياز ظاهری، در ساير پستانداران هم نمود دارد. فيل‌ها كه به دليل اندازه‌‌‌ی بزرگ‌شان فاقد دشمن طبيعی هستند، مغزی بزرگ و حافظه‌‌‌ای چشمگير دارند و به كمك خرطوم‌شان رفتارهايی کاملاً ابزارمندانه را از خود نشان می‌‌‌دهند. رفتار مشهور فيل‌ها، يعنی استفاده از شاخه‌‌‌های درختان به عنوان مگس‌‌‌كش، تنها يكی از اين رفتارهاست.

شير دريايی، فوك و سيل نمونه‌‌‌های ديگری از اين دسته هستند. اين جانوران، كنجكاو و بازيگوش هستند و می‌‌‌توانند دستوراتی انتزاعی مانند اين را بفهمند: «از بين توپ‌های سفيد بزرگ‌ترين را پيدا كن و آن را به سمت کوچک‌ترين توپ سياه هل بده». در حالی كه در طبيعت هيچ نيازی به استفاده از چنين دستوراتی ندارند.

اما برجسته‌‌‌ترين نمود اين رشد مستقل از فشار تكاملی، در راسته‌‌‌ی آب‌‌‌بازان^[17] ديده می‌‌‌شود. نمونه‌‌‌های عظيمِ دارای تيغه‌‌‌ی كامی (مانند نهنگ آبی) فاقد دشمن طبيعی هستند و با وجود شيوه‌‌‌ی تغذيه‌‌‌ی يكنواخت و تغييرناپذيری مانند ريزه‌‌‌خواری^[18]، مغزی درشت و رفتارهايی پيچيده دارند. نمونه‌‌‌های دارای دندان ــ مانند دلفين ــ با وجود مغز بزرگ‌تر و پيچيده‌‌‌تری كه دارند، با رقيبانی مانند كوسه‌‌‌ها در تعادل اكولوژيك به سر می‌‌‌برند، و می‌‌‌دانيم كه كوسه‌‌‌ها مغزی بسيار كوچك دارند. در يك نمونه به نام دلفين پوزه‌باريك^[19] نسبت اندازه‌‌‌ی وزن مغز به بدن حتی از انسان هم بيشتر است. دلفین‌ها عمری دراز، دوران بارداری طولانی و دوره‌ی بلوغی درازمدت دارند. گروهی از دانشمندان، ويژگي‌های ريختی و رفتاری پيچيده‌‌‌ی آب‌‌‌بازان را هم مانند انسان به كودك‌‌‌وارگی ربط داده‌‌‌اند. از نظر جنين‌‌‌شناختی به راستی هم دلفین‌ها و ساير آب بازان به جنین‌های غول‌آسای سم‌دارانی با دست و پای تحليل رفته و دندان‌های كوتاه و ناقص شباهت دارند. با اين وجود، در مورد كودك‌‌‌وارگی و اهميتش در رسيدن به اين مرز زيست‌‌‌شناختی هوشمندی به ظاهر غيرلازم، بحثی ديگر وجود دارد كه به زودی به آن خواهيم پرداخت.

نكته‌‌‌ی دوم، تا حدودی به خودبزرگ‌بینی معمول انسان‌ها مربوط می‌‌‌شود. معمولاً چنين فرض می‌‌‌شود كه انسان صاحب كارآمدترين و پربازده‌‌‌ترين دستگاه عصبی و در كل فرمانروای جانوران است و اين توانايی اغراق‌‌‌آميز معمولاً به كل خصوصيات مغز انسان تعميم می‌‌‌يابد. آنچه بايد در اين مورد گوشزد شود، اين است كه بر خلاف تصور معمول، بالاترين چگالی هوش بر حجم ماده‌‌‌ی عصبی، در انسان، و اصولاً در پستانداران ديده نمی‌‌‌شود.

اگر توانایی‌های ذهنی را با حجم مغز جانوران مقايسه كنيم، پرندگان بدون ترديد مقامی برتر از انسان به دست خواهند آورد. يك كلاغ با مغزی به اندازه‌‌‌ی گردو، توانايی شمردنی بيشتر از يك شامپانزه با مغزی نيم كيلويی دارد، و ابزارمندی پيچيده‌‌‌ای مانند لانه‌‌‌سازی با منقار در ميان پستاندارانِ غير از انسان رقيب ندارد. دقت داشته باشيد كه اين شكل از ابزارمندی مستقل از ابزارهای حركتی و تنها با تكيه بر محور اندامی تغذيه‌‌‌ای مانند منقار شكل گرفته است، كه خود محصول فشارهای تكاملی شديد ديگری بوده است. يك قناری معمولی، با مغزی كه دوهزار بار از مغز انسان کوچک‌تر است، بيشتر از صد نوع آواز می‌‌‌تواند بخواند، و اين از حد توانايی بسياری از انسان‌ها بيشتر است!

توانايی سازماندهی فضايی و يادگيری هم در پرندگان چشمگير است. پرنده‌‌‌ی كوچكی به نام فندق‌‌‌شكنِ كلارك^[20] يك نمونه از اين موجودات است. اين پرنده در هر سال حدود 32 هزار دانه‌‌‌ی گياهان مخروطی را به عنوان ذخيره‌‌‌ی زمستانی در ده هزار نقطه‌‌‌ی متفاوت زمين دفن می‌‌‌كند و بعد از چند ماه بخش عمده‌‌‌ی اين محل‌ها را به ياد می‌‌‌آورد.^[21]

به اين ترتيب، دومين پيش‌‌‌فرض نادرست، اين است كه چگالی هوش بر ماده‌‌‌ی عصبی را در انسان بيشينه فرض كنيم. اين پيش‌‌‌فرض، هرچند به طور مستقيم بر ديدگاه ما از تكامل انسان تأثير نمی‌‌‌گذارد، اما در بسياری از موارد به استنتاج گزاره‌‌‌هايی نادرست و تعصب‌‌‌آميز می‌‌‌انجامد.

آنچه تا اين‌جا گذشت، تحليل تكامل ريختی و حجمی مغز انسان بود. برای هدف اين نوشتار، موشكافی در اين موضوع در همين حد كافی است، اما تنها برای كامل شدن بحث، بايد به يك ديدگاه ديگر هم در مورد تكامل دستگاه عصبی اشاره كنيم. اين رويكرد به بررسی دگرگونی‌های تكاملی مغز انسان در ابعادی ميكروسكوپی می‌‌‌پردازد. می‌‌‌دانيم كه زيرساخت تمام آنچه گذشت، سازمان‌يافتگی بيوشيميايی و ياخته‌‌‌ای نورون‌ها بر مبنای طرحی ژنومی است. تكامل سازواره‌‌‌ی انسانی را در سطح بيوشيميايی و ياخته‌‌‌شناختی هم ــ مانند سطوح ژنومی و ريخت‌‌‌شناختی ــ می‌‌‌توان بررسی كرد.

يكی از مهم‌‌‌ترين نتايجی كه از بررسی‌‌‌هايی از اين دست برمی‌‌‌آيد، شناسايی جذب‌‌‌كننده‌‌‌ها و محورهای مهمی است كه پويايی كل سيستم عصبی را در طول زمان تعيين می‌‌‌كنند. يكی از اين محورهای مهم كه در بحث آينده‌‌‌ی ما كاربرد زيادی خواهد داشت، به نوعی ناقل عصبی به نام دوپامين^[22] مربوط می‌‌‌شود. دوپامين، مانند ساير ناقل‌های عصبی، ارتباط شيميايی بين دو نورون را برقرار می‌‌‌كند و باعث انتقال پيام از يكی به ديگری می‌‌‌شود. اين ماده، مانند بسياری از تركيبات مشابهش، از اسيدهای آمينه مشتق می‌‌‌گردد و در نواحی خاصی از مغز ــ كه سيستم دوپامينرژيك ناميده می‌‌‌شوند ــ متمركز می‌‌‌شود.

سيستم دوپامينرژيكِ مغز انسان يكی از مهم‌‌‌ترين ساختارهای عصب‌‌‌شناختی دخيل در آگاهی است. بخش مهمی از كاركردهای وابسته به آگاهی در نيم‌كره‌‌‌ی چپ مغز توسط اين ناقل عصبی تنظيم می‌‌‌شود، و به ويژه نقش اين ماده در سيستم پاداش و توليد لذت غيرقابل انكار است. از ميان كاركردهای اصلی مغز كه از دوپامين انجام می‌‌‌شوند، می‌‌‌توان از اين موارد نام برد: سازماندهی حركتی، حافظه‌‌‌ی جاری، انعطاف‌‌‌پذيری شناختی، استنتاج انتزاعی، تحليل زمانی، نوآوری و برنامه‌‌‌ريزی رفتارهای تکراری و پیاپی.

يكی از الگوهای تكامل بيوشيميايی در مغز انسان، رشد و گسترش سيستم دوپامينرژيك است. پيامدهای اين رشد، يعنی پيچيده‌‌‌تر شدن رفتارهای نام‌‌‌برده، برای همه‌‌‌ی ما آشناست. اما آنچه اهميت دارد، شناخت دليل اين گسترش است.

بخش‌های دوپامينرژيكِ اوليه، در كنار توليد لذت، از بالا رفتن دمای بدن به هنگام تحرك شديد جلوگيری می‌‌‌كرده‌‌‌اند. اين كاركرد مربوط به تعادل گرمايی، آنگاه كه در چارچوب نياز انسان‌های ديرينه به شكارگری و جنگ و گريز با ساير جانوران نگريسته شود، اهميت بیشتری می‌‌‌يابد. به اين شكل می‌‌‌توان رشد و تكامل مغز را همگام با باليدن و رشد سيستم دوپامينی دانست، كه آن نيز خود به زندگی در مناطق گرم و استوايی مربوط بوده است.^[23]

عامل بيوشيميايی ديگری كه به ذكر شدنش می‌‌‌ارزد، سوخت‌وساز چربی‌‌‌هاست. تغيير در سوخت و ساز چربی‌‌‌ها هم گام مهمی در تكامل انسان بوده است. رشد مغز و پيچيده‌‌‌تر شدن دستگاه عصبی، بدون رسوب چربی در اطراف آكسون‌‌‌ها و عايق‌‌‌كاری شدن سيستم انتقال اطلاعات در نورون‌ها، ناممكن بوده است. پيدايش نظامی سلولی ـ مولكولی كه چنين كاركردی را به انجام رساند، مهم‌‌‌ترين سد را از سر راه محدود ماندن حجم مغز انسان برداشته است. يك نشانه‌‌‌ی كوچك از اهميت متابوليسم اين ماده در کنش‌های عالی مغزی، در بيماری شيزوفرنی ديده می‌‌‌شود كه علاوه بر سيستم دوپامينی، به اختلال در سوخت‌وساز چربی‌‌‌ها هم مربوط می‌‌‌شود.^[24] چنان‌که به زودی خواهيم ديد، همين تغيير در سوخت‌وساز چربی‌‌‌ها يكی از دلايل اصلی پيدايش بافت چربی در زير پوست و تغيير شكل ظاهری بدن انسان بوده است.

 

 

1. 725. Microcephaly از ريشه‌ي يوناني به معناي مغز كوچك است. ↑
2. alveolar ↑
3. Foramen magnum ↑
4. – Hydrocephaly ↑
5. – Cerebro – Spinal Fluid ↑
6. Cebus ↑
7. Alouatta ↑
8. Bookstein et al, 1999. ↑
9. – Pneumatization ↑
10. 734. diastema: اين حفره‌اي است كه در بين دندان‌هاي پيشين و نيش فك پايين ميمون‌ها وجود دارد و در واقع جايي است براي دندان نيش بلند بالايي، به هنگام بسته بودن دهان. ↑
11. Ungar, 2007: 352. ↑
12. Expensive Tissue Hypothesis ↑
13. Aiello and Wheeler, 1995: 203-205. ↑
14. Aiello and Wheeler, 1995: 210 ↑
15. Ungar, 2007: 353-356. ↑
16. – Recursive cycle ↑
17. 741. Cetacea راسته‌ي پستانداران دريايي مانند دلفين و نهنگ. ↑
18. – Filterfeeding ↑
19. – Bottlenose dolphin ↑
20. Nucifraga collombiana ↑
21. MacFarland, 1981. ↑
22. – Dopamine ↑
23. Previc, 1999. ↑
24. Horrobin, 1999. ↑

 

 

ادامه مطلب: بخش دوم- فصل اول – سوخت وساز

رفتن به: صفحات نخست و فهرست کتاب