مزیت انسانی و شگفتی آتش

دلیل خاص بودن مغز انسان چیست؟ چرا ما سایر جانوران را مطالعه می کنیم و نه آنها ما را؟ مغز انسان چه کارهای خاصی انجام میدهد که بقیه مغزها قادر به آن نیستند؟


زمانی تصور بر این بود که تمام مغزها مشابه هم هستند و تعداد نورون های آنها هم به اندازه شان بستگی دارد، این یعنی مغز بزرگ شامل تعداد بیشتر نورون هاست. اگر نورون ها همان واحدهای تحلیل داده مغز باشند، آنگاه دو مغز با اندازه یکسان باید نماینده توانایی های شناختی مشابه باشند، اما واقعیت این نیست. مثلا گاو و شامپانزه مغزهای مشابه از نظر اندازه دارند ولی عملا شامپانزه ها قادر به انجام اعمال بسیار پیچیده تری هستند، پس آن ایده یکسان بودن مغزها صحیح نیست.


از طرف دیگر اگر همه مغزها مانند هم بودند آنگاه افزایش اندازه مغز باید به معنی افزایش تعداد نورون ها و توانایی شناختی بالاتر می بود. نتیجه اینکه بزرگترین مغز باید قوی ترین هم باشد. اما عجیب است که مغز ما انسان ها حدود یک و نیم کیلو وزن دارد و مغز فیل بین چهار تا پنج کیلو، و وال حتی تا حدود نه کیلو. در اینجا بود که بعضی دانشمندان به این فرضیه روی آوردند که مغز ما باید خاص و متفاوت باشد. اینکه شاید مغز حیوانات دیگر بزرگتر باشد ولی مغز ما بهتر است.


مغز ما به نسبت بدن مان بزرگ است چون عموما اندازه مغز تابعی از وزن حیوان است، اما یک مقایسه ساده به ما نشان میدهد گوریل ها دو تا سه برابر بزرگ تر از ما هستند و انتظار می رود که مغزشان هم بزرگتر باشد اما در حقیقت این رابطه معکوس است. مغز ما سه برابر بزرگ تر از مغز گوریل هاست. مغز انسان از نظر میزان مصرف انرژی هم متفاوت است. هرچند مغز ما حدود 2% وزنمان را تشکیل میدهد اما 25% انرژی بدن مان را مصرف می کند، حدود 500 کالری از 2000 کالری، تنها برای حفظ کارکرد مغز. مغز ما بزرگ تر از انتظار است و انرژی بیشتری هم مصرف می کند پس باید خاص و متفاوت باشد.


ما در زیست شناسی به دنبال قوانینی میگردیم که به کل حیوانات و حیات صدق کند، پس چرا باید قوانین تکامل در مورد همه صادق باشند به جز ما؟ شاید فرضیات ما در مورد اندازه مغز صحیح نباشند؟ شاید مغز انسان تعداد نورون بیشتری نسبت به همه حیوانات دیگر داشته باشد، خصوصا در قشر مغز Cerebral cortex که مسئول فعالیت هایی چون آگاهی و منطق است؟


تحقیقات نشان میدهد مغز انسان بطور میانگین دارای 86 میلیارد نورون است که 16 میلیارد از آنها در قشر مغز هستند که بیشتر از هر گونه جانوری دیگری است. از طرف دیگر این تحقیقات نشان میدهند تعداد نورون های مغز ما در مقایسه با اندازه آن در میان نخستی ها primate (شامل میمون، انسان، گوریل) کاملا طبیعی است. شاید مغز انسان بسیار جالب باشد اما از نظر تعداد نورون ها خاص و متفاوت نیست. حال چرا مغز ما تا این حد گران است یعنی انرژی زیادی مصرف می کند؟ بررسی ها نشان میدهد این هم نتیجه طبیعی تعداد نورون هاست و متفاوت از سایر گونه ها نیست و تنها به دلیل اندازه بزرگتر نسبی مغز به اندازه بدن مان است.

 سوزانا هرکولانو نویسنده کتاب مزیت انسانی
سوزانا هرکولانو نویسنده کتاب مزیت انسانی

اما چگونه ما به این تعداد بسیار زیاد نورون ها دست یافتیم؟ اگر میمون سانان از نظر اندازه بزرگتر از ما هستند چرا مغز بزرگتر و نورون هایی بیشتر از ما ندارند؟ شاید این سوال پاسخ ساده ای داشته باشد؟ شاید آنها صرفا توانایی تامین انرژی لازم برای چنین مغز گرانی را ندارند؟


از آنجایی که نورون ها انرژی زیادی مصرف می کنند همیشه باید بین اندازه بدن و تعداد نورون ها رابطه ای معکوس برقرار باشد. پستاندار نخستینی که روزانه 8 ساعت به خوردن سپری می کند تنها قادر به تامین انرژی برای 53 میلیارد نورون است درحالیکه اندازه بدنش نمی تواند بزرگتر از 25 کیلو باشد و اگر اندازه بدن بزرگتر شود مجبور است از تعداد نورون های خود کم کند تا انرژی کافی برای تغذیه کل بدن داشته باشد. یک راه برای خروج از این محدودیت افزایش زمان صرف شده برای تغذیه در روز است، اما این هم خطرناک تر است و هم از نقطه ای به بعد امکان پذیر نیست. مثلا گوریل ها و اورانگوتان ها با گذراندن هشت ساعت و نیم در روز به خوردن قادر به حفظ 30 میلیارد نورون هستند و بنظر می آید قادر به افزایش بیشتر آن نیستند.

رابطه تعداد نورون ها و وزن حیوان با توجه به نوع تغذیه
رابطه تعداد نورون ها و وزن حیوان با توجه به نوع تغذیه

با داشتن تغذیه مشابه، وزن 60 تا 70 کیلو، و 86 میلیارد نورون، ما انسان ها مجبور می بودیم بیش از 9 ساعت در روز به خوردن بگذرانیم، که عملی نیست. پس اگر مانند سایر پستانداران نخستین غذا میخوردیم نمیتوانستیم اینجا باشیم.


تنها گزینه باقی مانده گرفتن انرژی بیشتر از غذای مشابه است که تصادفا با یکی از مهمترین اختراعات اجداد ما حدود یک و نیم میلیون سال پیش انطباق دارد، یعنی آتش و آشپزی. آشپزی یعنی ساده کردن هضم غذا قبل از ورود آن به دستگاه گوارش. غذای پخته شده نرم تر است پس جویدن آن آسان تر بوده و در دهان به راحتی له می شود که هضم و جذب کامل آن درون روده را ممکن می کند. این یعنی گرفتن انرژی بیشتر در زمان کمتر از غذای مشابه. گرما باعث آزاد شدن مواد مغذی می شود. صددرصد غذای پخته شده توسط متابولیسم بدن جذب می گردد درحالیکه این رقم برای غذای خام تنها 30 تا 40 درصد است.

اندازه مغز گونه های مختلف انسانی
اندازه مغز گونه های مختلف انسانی

بدلیل آشپزی، مغز و نورون های پر هزینه آن که زمانی بار مسئولیت سنگینی بر دوش ما بودند تبدیل به یک دارایی با ارزش شدند. حالا که ما هم میتوانیم انرژی لازم برای تعداد زیادی نورون را در مدت کمتری تامین کنیم، زمان کافی برای استفاده از مغز برای انجام کارهای جالب تر داریم مثل تفکر در مورد روش های بهتر شکار، زندگی، فرهنگ، و تکنولوژی. پس این توضیح می دهد که چگونه مغز انسان توانست در طی تکاملی با این سرعت به این اندازه بزرگ دست یابد درحالیکه بقیه همان پستانداران نخستین باقی ماندند.


مزیت انسان بودن چیست؟ ما چه چیزی داریم که بقیه حیوانات ندارند؟ ما بیشترین تعداد نورون ها در قشر مغز را داریم که توضیح دهنده توانایی های شناختی فوق العاده ماست، و این آشپزی بود که بما اجازه داد به این دارایی با ارزش دست پیدا کنیم. هیچ حیوان دیگری آشپزی نمیکند و به این دلیل است که ما به این انسان کنونی تبدیل شده ایم.


سوزانا هرکولانو - استاد علوم زیستی دانشگاه وندربیلت تنسی


منابع:
https://on.natgeo.com/2K9chjw
https://bit.ly/2KejfE6