"Nie rozumiem ludzi, którzy są wystraszeni przez nowe idee, ja boję się starych.”
John Cage.

A07b. Umysł i Ewolucja: ludzie

Paleoantropologia ludzkiego umysłu | Kultura i ewolucja | Memetyka |

Ciało człowieka, jak wszystkie obiekty materialne, składa się z atomów. Jest ich koło 5-10 mld mld mld, czyli oktylionów (5-10 x 1027). Prawie wszystkie atomy to jeden z 6 pierwiastków: 2/3 to wodór, 1/4 to tlen, wiec jesteśmy zrobieni głównie z gazów. Węgiel to około 1/10 wszystkich atomów.
Chociaż atomów wodoru jest najwięcej są bardzo lekkie, dlatego jeśli chodzi o masę wygląda to inaczej. 65% naszej masy ciała to atomy tlenu, 18% węgla, 10% wodoru, 3% azotu.
Skoro w naszym ciele są głównie gazy czemu nie latamy? Wodór i tlen są związane tworząc cząsteczki wody, połowa naszej masy to cząsteczki wody, a woda jest ciężka. Pozostałe atomy to 1.5% wapnia, 1% fosforu, 0.5% potasu, 0.3% siarki, 0.2% sodu, 0.2% chloru, 0.2% magnezu.
W sumie w naszych ciałach znaleziono 60 różnych rodzajów atomów, ale niektóre w bardzo niewielkiej ilości. Miedź to mniej niż 1 milionowa część naszej masy (1/100.000%) ale atomy miedzi są w białkach wszystkich zwierząt oddychających tlenem. Atomy litu czy molibdenu to miliardowe części naszej masy ale pełnią ważną rolę w procesach życiowych. Połowa z 60 pierwiastków jest potrzebna do życia, część jest obojętna, a część szkodliwa (np. arsen, kadm, rtęć czy ołów).

A07.4. Paleoantropologia ludzkiego umysłu

Paleoantropologia to połączenie paleontologii, czyli badania skamieniałości, oraz antropologii biologicznej. Paleoantropolodzy badają kopalne szczątki form przedludzkich i ludzkich.
Odkryto wiele skamienielin praprzodków człowieka, czyli dwunożnych hominidów (człowiekowatych), małp bez ogona. Które z nich należy uznać za praprzodka homo sapiens, czyli człowieka rozumnego?
Chociaż od czasów Darwina biolodzy byli przekonani, że cofając się o miliony lat do odległej przeszłości napotkamy wspólnego praprzodka, dopiero popularna książka Desmonda Morrisa "Naga małpa" (1967, tł. polskie 1974) przedstawiła ludzi jako szczególny gatunek "prymata pozbawionego owłosienia", wywodząc ludzkie zachowania z instynktów i popędów zwierzęcych, łamiąc seksualne i religijne tabu. To jedna z ostatnich książek zakazanych przez religijne organizacje, niszczonych w USA i innych krajach.
Człowiek nie ma gęstego owłosienia tak jak inne hominidy. Utrata owłosienie może być związana z biegami na duże odległości w czasie polowań. Człowiek jest najbardziej wytrwałym biegaczem, zdolnym do przebiegnięcia wielu maratonów (nazywa się to hipotezą biegu wytrwałego). Nie dorównuje nam żadne zwierzę, dzięki czemu ludzie mogli gonić ranne zwierzęta dopóki nie padły z wyczerpania. Owłosienie chroni przed zimnem, a zdolność do pocenia się to właściwości ludzkiej skóry pozwalającej uniknąć przegrzania organizmu przy długotrwałym wysiłku. To znacznie bardziej efektywny mechanizm niż dyszenie zwierząt. Za zmiany właściwości skóry i redukcję owłosienia odpowiedzialne są częściowo poznane mutacje genetyczne.

Ramapitek (siwapitek), to człekopodobna małpa, uznawana początkowo za praprzodka hominidów; obecnie metody oceniania podobieństwa są znacznie lepsze i uważa się ją za praprzodka orangutana. Orangutan
Nasi praprzodkowie byli praworęczni, można to wnioskować z narzędzi, paleolitycznych malowideł, sposobu uszkodzeń czaszek zwierząt w czasie polowań. Małpy nie mają takich preferencji.
Wspólny przodek hominidów i małp naczelnych (prawdopodobnie był to Sahelanthropus tchadensis) żył ponad 7 milionów lat temu. Ssaki naczelne pojawiły się ponad 50 mln lat temu, od nich wywodzą się małpy właściwe, powstałe około 40 mln lat temu.
Jak można to określić, od kiedy mamy odrębny gatunek? Gatunek w biologii to zbiór podobnych do siebie organizmów, które zdolne są do swobodnego krzyżowania i mają płodne potomstwo. Pomimo wielkich różnic w budowie ciała psy należą do jednego gatunku, wykazują największą różnorodność wśród wszystkich ssaków. Do rodziny psowatych należy obecnie 30 gatunków, które mają wspólnego przodka, ale są odrębnymi gatunkami, np. lisy, otocjony, pampasowce, majkongi, jenoty, pakożery itd.

Jeden ze sposobów określania do jakiego gatunku należą odkryte kości oparty jest na genetyce. Istotne różnice kodu genetycznego w stosunku do innych świadczą o odrębności danego gatunku, ale wariancje nawet w obrębie jednej populacji mogą być duże, więc czasami trudno jest na tej podstawie wnioskować o odrębności linii rozwojowych.
Ze względu na możliwości krzyżowania się różnych linii genetycznych wczesne formy praludzkie nie są ściśle rzecz biorąc odrębne gatunki. Możliwe, że niektóre odkryte skamieniałości (np. Homo erectus, habilis, ergaster, rudolfensis) to tylko warianty jednej linii (Homo erectus) wywodzącej się z Afryki. Pochodzenie człowiekowatych z Afryki jest obecnie dominującą hipotezą, większość obecnej populacji to efekt migracji do Azji i Europy około 60.000 lat temu. Niektórzy badacze wysuwają inne hipotezy, zakładając wielokrotne mniejsze migracje już 200-300 tysięcy lat temu (Bae i inn, 2017).

Czaszki

Przypuszcza się, że mieszanie się genów pra-ludzi i szympansów skończyło się około 5.5 mln lat temu.
W późniejszym okresie mieszały się geny różnych linii praludzkich z neandertalczykami i Denisowianami. W 2013 roku analiza DNA z kości stopy znalezionej w Jaskini Denisowa w Górach Ałtaj pokazała, że około 5-6% genów mieszkańców wysp Pacyfiku (melanezyjczyków i papuasów) pochodzi od Denisowian, a w przypadku Europejczyków jest to zaledwie 0.1%.
W jaskini Denisowa znaleziono szczątki zarówno homo sapiens jak i neandertalczyków i denisowian. DNA wydobyte z jednej z kości pochodziło od matki z gatunku Denisowian i ojca neandertalczyka.
W jaskini na Filipinach w 2007 roku odkryto szczątki innego wymarłego gatunku człowieka o niewielkim wzroście, Homo luzonensis, datowane na 67.000 lat.

Około 1-4% DNA euroazjatyckich Homo sapiens pochodzi od neandertalczyków. Kodowane przez to DNA geny mają wpływ na skłonności do różnych chorób psychicznych, uzależnienia od nikotyny, budowy komórek naskórka (keratocytów).
Prawdopodobnie były jeszcze inne linie ewolucyjne na tyle podobne do homo sapiens, że możliwe było mieszanie się genów. Ślady po materiale genetycznym wielu jeszcze nie zidentyfikowanych hominimów znajdowane są obecnie w genomach ludzi z wszystkich zakątków Ziemi.
Domieszki genów Denisowian, Neandertalczyków, ludzi karłowatych z Flores, Luzon i jaskin Maludong oraz Longlin w Chinach, sięgają u współczesnych ludzi nawet 8%, co świadczy o tym, że jesteśmy hybrydami międzygatunkowymi.
Mamy w DNA około 20.000 genów, które przyczyniają się do budowy komórek ciała człowieka, ale to tylko około 43% wszystkich komórek. Pozostałe 57% to nasz mikrobiom, komórki bakterii, a w nich może być od 2-10 mln genów. Setki genów w ludzkim DNA pochodzi od wirusów i bakterii (D. Quammen, 2018).
Organizmy ciągle się zmieniają na wszystkich poziomach, z różną prędkością, należy o nich myśleć raczej jako o procesach niż o obiektach mających określone własności.
Rozwój kultury i licznych języków utrudnił porozumienie pomiędzy różnymi populacjami, wprowadzono tabu związane z odżywianiem (np. przepisy koszerne czy halal). Wzmocniło to na długi czas tożsamość plemienną nawet pomimo znacznego rozproszenia populacji, które zachowywały swoją odrębność, ale obecnie oddziaływuje w coraz mniejszym stopniu. Neanderthal, Museum in Mettmann by Duesseldorf

Od wyodrębnienia się gatunku homo sapiens około 200.000 lat temu 99% czasu nasi przodkowie żyli na sawannie. Przez miliony lat byli myśliwymi-zbieraczami; dopiero od około 10.000 lat, po ostatnim okresie lodowcowym, zaczęli prowadzić rolniczy tryb życia. Z grubsza było to 10.000 pokoleń zbieracko-myśliwskich, 500 rolniczych i ostatnie 10 przemysłowych. Stąd pomysły diety paeolitycznej - jedzmy to, do czego byli przystosowani nasi przodkowie. Nie było jednak nigdy takiej jednej diety, w różnych ekosystemach była ona różna. Większa część kalorii w okresie paleolitu pochodziła od odmian roślin, które nie są już spotykane. Od lat 1930 stworzono tysiące zmutowanych gatunków roślin wykorzystując różnego rodzaju promieniowanie oraz szkodliwe substancje chemiczne by wyselekcjonować najbardziej odporne na stres środowiskowy odmiany roślin. Było to podstawą "zielonej rewolucji", która zapobiegła masowej klęsce głodu. Co gorsza, przeciętna długość życia wczesnych homo sapiens wynosiła 38 lat, zgodnie z "zegarem genetycznym", Tak wynika z porównania genomu człowieka z genomami różnych zwierząt o znanej długości życia. Obecnie odżywiamy się znacznie lepiej, a dzięki rozwojowi medycyny średnia życia znacznie wzrosła.

Nie możemy powrócić do diety praprzodków, ale możemy więcej pracować fizycznie, tak jak w erze przedprzemysłowej. Braku fizycznego wysiłku w ostatnich latach jest częściowo odpowiedzialny za wiele problemów ze zdrowiem. Proste ćwiczenia zwiększają ukrwienie mózgu, ale bardziej złożone czynności (wspinaczka, gry zespołowe, taniec) mają silniejszy pozytywny wpływ na mózg. Wzrasta poziom czynnika wzrostu neuronów BDNF, lepiej działają struktury związane z regulacją emocji (takich jak jądro półleżące), które są silnie połączone z prążkowiem, związanym z kontrolą ruchu.
Oto 39 sposobów w jaki ćwiczenia wpływają na rozwój mózgu (The Brainflux).

Neurony kodujące właściwości mózgu podlegają szybkiej ewolucji. W każdym pokoleniu gromadzi się około 60 mutacji.
Około 2000-5000 genów należy do grupy ryzyka obniżenia inteligencji (Intellectual Deficiency, IQ poniżej 70). Jest to około 2-3% ogólnej populacji.
Oceny tempa mutacji pokazują, że przez ostatnich 3000 lat (około 120 pokoleń) musiało dojść od 3 do 6 mutacji genów obniżających inteligencję, a więc powinna się ona obniżyć (Crabtree 2013). Czy naprawdę głupiejemy? Media robią z tego sensację, przedstawiając jako tajemnicę. Tego typu pomysły są dyskutowane w środowisku naukowym, ale nie są to żadne odkrycia, tylko rozważania oparte na wielu wątpliwych przesłankach. Równie dobrze za pomocą mutacji można uzasadniać pozytywne zmiany i wzrost inteligencji. Osobniki o obniżonej inteligencji miały mniejsze szanse by dochować się potomstwa więc szkodliwe mutacje ulegają zanikowi.
Przydatność mutacji trzeba jednak oceniać bardziej z punktu widzenia wpływu na rozwój całych społeczności, a nie samych jednostek (szansa na przeżycie i zostawienie potomstwa zależy od konkurencyjności całej grupy). Mogą być mutacje korzystne dla indywidualnego osobnika, np. zwiększające skłonność do agresji i siły, ale niekorzystne dla grupy.
Sprawa wpływu mutacji na zmiany poziomu inteligencji jest kontrowersyjna (Kalinka i inn 2013). Bezpośredni pomiar ilorazu inteligencji od prawie 100 lat pokazuje ciągły wzrost. Określa się to jako efekt Flynna.

Wymarłych gatunków człowiekowatych jest wiele. Niektóre istniały dużo dłużej niż Homo sapiens, np. Homo erectus istniał nawet 9 razy dłużej.
Interakcyjny wykres ewolucji człowiekowatych pokazuje korelacje pojawiania się nowych gatunków ze zmianami klimatu.

hominids timeline

Homindae cranial capacity

Analiza DNA odkrywanych szczątków daje ciągle nowe informacje, więc wiele dat może się jeszcze zmienić, możliwe są odkrycia nowych, dawno już wymarłych hominidów, ale ogólny obraz drzewa ewolucji jest dość stabilny, powstało wiele gałęzi człekokształtnych małp, które wymarły w różnym okresie. Było około 25 form ludzkich, niektóre z nich istniały w tym samym czasie. Oto niektóre z nich:

Ardipithecus_ramidus Najstarszy hominid: Ardipithecus ramidus, są szczątki czaszki i szkieletu znalezione w Afryce Wschodniej, 4.4 mln lat, był dwunożny ale układ palców nóg wskazuje na wspinanie się na drzewa, miał ok. 120 cm. Jeszcze starsze formy takie jak Sahelanthropus tchadensis sprzed 6-7 mln lat przypominają szympansy, chociaż były też dwunożne.
Australopithecus anamensis, 4.2-3.9 mln lat, czaszki nie znaleziono, ale budowa kości piszczelowych wskazuje na stabilny chód dwunożny.
Australaopit Australopithecus afarensis, 3.9-3 mln lat, dwunożny ale zaadoptowany również do wspinania się na drzewa, płaski nos, cofnięty podbródek, małpia twarz, czaszka 375-550 cm3, ludzkie zęby, 150 cm.
A Afarenisis Australopithecus africanus, 3.3-2.1 mln lat, czaszka 420-500 cm3, drobne zęby, głownie wegetarianin.
Australopithecus (Paranthropus) aethiopicus, 2.7-2.5 mln lat, znana jest tylko jedna czaszka.
A aethiopicus Australopithecus (Paranthropus) robustus, 2-1.5 mln lat, ok. 530 cm3, pierwsze narzędzia?
A bonsei Australopithecus (Paranthropus) boisei, podobny do robustus;
te australopiteki żyły w Afryce w okresie 2.3-1.2 mln lat temu
Homo habilis Homo habilis, 2.4-1.5 mln lat, ogólnie podobny do australopiteków, ale 500-800 cm3, bardziej ludzki, narzędzia, mowa (ślady ośrodka Broki), 130 cm, 45 kg.
Homo rudolfensis Homo rudolfensis, ok 1.8-2 mln lat, 520 cm3, odkryty w 1972 roku w Kenii.
Homo naledi Homo naledi, ok 2 mln lat, 500 cm3, odkryty w 2013 roku w jaskini w Afryce Płd. Znaleziono ponad 1500 kości, datowanych na okres 335-236 tysięcy lat.
Homo erectus Homo erectus, 1.8-0.3 mln lat, 750-1225 cm3, silny, żył w Afryce i Azji, używał już ogień, opiekował starymi i kalekimi osobnikami. Gotowanie ułatwia trawienie a potrawy dostarczają kilkanaście razy więcej energii, pozwalając na rozwój mózgu.
Homo heidelbergensis Homo heidelbergensis, 600-250 tys. lat temu, duży mózg 1100–1400 cm3, ok. 170 cm wysokości ale były nawet ponad 210 cm, rozwinięta komunikacja, narzęzia do polowań, chowali swoich zmarłych.
Homo idaltu Homo sapiens idaltu, ok 160 tys. lat temu, opisany w 2003 roku. Duży mózg porównywalny z współczesnym, wymarła gałąź homo sapiens.
Homo sapiens neandertalis Homo sapiens neanderthalensis, 430-35 tys. lat, 1450 cm3, ok. 168 cm, grube kości, robili narzędzia, broń, rozwinęli kulturę, chowali zmarłych; wczesne formy mogły powstać nawet 800 tysięcy lat temu i żyły w obszarach chłodnego klimatu (M. Meyer, Nature 14.03.2016).
Homo sapiens archaic Homo sapiens (archaiczny), człowiek z Cro-Magnon, 45-12 tys. lat temu, 1200 cm3, kształt czaszki przypomina ludzki, czoło cofnięte, brwi wysunięte, uważany za jeden z podgatunków Homo sapiens.
Homo floresiensis Homo floresiensis, człowiek z Flores, wymarły ok. 50 tys. lat temu, mózg 400 cm3, wzrost ok. 1 metra, prawdopodobnie skarłowaciały Homo erectus, znaleziono szczątki 9 osobników.
Homo sapiens sapiens Homo sapiens sapiens: wczesny ok. 200-160 tysięcy lat (najstarsze znane kości są z okolic rzeki Omo), 1100-1400 cm3, współczesny około 40.000 lat temu, kultura Cro-Magnon, narzędzia z kości i rogu, rzeźba, dekoracje, malunki na ścianach jaskiń, paciorki, figurki z gliny, muzyczne instrumenty.

Prawdopodobnie były jeszcze inne człowieko-podobne gatunki, ale przegrały konkurencję z człowiekiem współczesnym.
Odkryty w 2004 roku na wyspie Flores mały Homo floresiensis (zwany popularnie hobbitem), wymarł około 50.000 lat temu (pierwsze badania datowały błędnie kości na zaledwie 12.000 lat). Lokalne legendy o małych ludziach Ebu Gogo raczej nie mogą być wspomnieniem z tak dawnego okresu, ale może uda się odkryć nowsze szczątki tego gatunku.
Odkrycie to wzbudziło kontrowersje. Znane są szczątki (2010 rok) 9 osobników, ale jest tylko jeden w miarę kompletny szkielet. Podejrzewano, że mogą to być szczątki ludzi współczesnych cierpiących na różne choroby, ale jest sporo argumentów podważających taką możliwość (kształt czaszki, kości dłoni, żadna znana deformacja z powodu choroby nie pasuje).
Anatomia sugeruje, że jest to istotnie odmienny gatunek. Nie jest jasne z jakiej linii ewolucyjnej hominidów się wywodzi, jego mózg to koło 1/3 współczesnego (poniżej 400 cm3), jest więc mniejszy niż u znanych hominimów tworzących narzędzia kamienne. Jednak rozmiar pewnych obszarów mózgu (np. pola BA10) ważnych dla rozwoju inteligencji przypomina człowieka współczesnego.
Rozważane są różne teorie pochodzenia tego gatunku, od Homo erectus do jednej z odmian Australopiteków. Jednak nie udało się zrobić analizy DNA, więc identyfikacja czy mamy do czynienia z nowym gatunkiem jest nadal niepewna. Mamy zbyt mało szczątków, potrzebne są dalsze odkrycia paleoantropologów. Homo naledi

W marcu 2010 roku na Syberii odkryto palec i zidentyfikowano (Svante Pääbo i Johannes Krause, Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, Lipsk) DNA nowego gatunku nazwanego początkowo X-woman, teraz znanego jako Denisova hominin.
Najstarsze zbadane DNA pobrane z kości udowej znalezionej w północnej Hiszpanii należy do nieznanego przodka człowieka, spokrewnionego z Denisowianami. Znanych jest jednak (2017 rok) bardzo niewiele szczątków 3 przedstawicieli tego gatunku (dwa zęby, jeden palec, kość udowa). Identyfikacja opiera się na badaniach DNA, ale też na badaniu wariantów białek, które można odzyskać z kości. artykule Lee Berger i inn. z 2015 roku. Trwa analiza 1500 kości, datowanie i analiza DNA. Gatunek ma cechy pomiędzy australopitekami i innymi pierwotnymi naczelnymi, a Homo erectus.
Są też opisane w 2013 roku czaszki z Dmanisi, liczące sobie 1.8 mln lat, o pojemności około 550 cm3.

Jak widać odkrywane są ciągle kolejne "brakujące ogniwa" i wiele jeszcze zostało do wyjaśnienia. Drzewo przodków i krewnych człowieka jest bardzo skomplikowane a nowe odkrycia prawdopodobnie ujawnią jeszcze więcej wymarłych odgałęzień. Nie sprawia to wrażenia ciągłego postępu, od prymitywnych form praludzkich do Homo sapiens sapiens.
Paleoantropologia posługiwała się pojęciem "behavioral modernity", behawioralnego podobieństwa do współczesnego człowieka, ale to jest wynik hierarchicznego myślenia.
Obecnie (Shea 2011) zwraca się raczej uwagę na zróżnicowanie strategii behawioralnych, które widać w wytwarzanych przez człowieka artefaktach.
Wczesny Homo sapiens był już zdolny do dużego zróżnicowania zachowania dostosowując się do różnych warunków, nie było więc wyraźnego przejścia do współczesnej formy naszego gatunku, izolowane grupy reprezentujące kultury pierwotne nie różnią się istotnie od dawnych form Homo sapiens.

Najstarsze ślady Homo sapiens w Europie pochodzą sprzed 35 000 lat, z Afryki sprzed 200 000 lat, na Bliskim Wschodzie 80-125 000 lat, w Jaskini Zhiren w Chinach znaleziono kości sprzed 100 000 lat, w Australii sprzed 42 000 lat
Przez ponad 3 mln lat nie widać było kreatywności Homo sapiens, narzędzia były prymitywne, stereotypowe.
Kreatywność naszego gatunku narastała bardzo powoli, już 500.000 lat temu rozwinęła się umiejętność wytwarzania kamiennych ostrzy używanych jako zakończenie dzidy.
Była to wyrafinowana technologia wymagająca zbierania specjalnych kamieni, ogrzewania ich do odpowiedniej temperatury, rozłupania na ostre fragmenty, utworzenia drzewca i przymocowania ostrzy za pomocą rzemienia i kleju.

Neandertalczycy zniknęli ok. 35-30 tys. lat temu, najmłodszy znaleziony szkielet liczy 28.000 lat. Nie tylko chowali swoich zmarłych posypując kwiatami, wytwarzali paciorki, byli prawdopodobnie zdolni do symbolicznego myślenia, gotowali też mięso, więc potrafili się posługiwać ogniem. W 2010 roku udało się zsekwencjonować genom neandertalczyków (z sproszkowanych kości); gen FOXP2 związany z mową jest u nich taki sam jak u Homo sapiens. Mózgi neandertalczyków były większe od homo-sapiens a inteligencja obu gatunkó była porównywalna. El Castillo cave paintings
Badania pokazują, że po wyjściu Homo sapiens z Afryki a przed podziałem na populacje Azjatyckie i Europejskie (50-100.000 lat temu) doszło do mieszania się genów obu gatunków i około 1-4% genomu Homo sapiens pochodzi od neandertalczyków; jest to jednak nadal kontrowersyjne zagadnienie.

Najczęściej stosowana metoda datowania jest oparta na rozpadzie promieniotwórczego izotopu węgla 14C, pozwala określić wiek próbek do około 60 tysięcy lat. Nowsze metody datowania oparte na śladowych ilościach uranu i toru można wykorzystać do datowania artefaktów do 500 tysięcy lat, np. kości, zębów, nacieków jaskiniowych, skał. Malowidła jaskiniowe pokryte naciekami muszą mieć przynajmniej tyle lat ile te nacieki. Takie datowanie przesunęło wstecz w czasie oceny czasu powstania rysunków naskalnych.
Podejrzewa się, że najstarsze malowidła jaskiniowe mogą być dziełem neandertalczyków.
Dlaczego wymarli? Konkurencja Homo sapiens, trudne warunki klimatyczne (okres lodowcowy)? Jedna z nowszych teorii głosi, że większe oczodoły świadczą (około 6 mm w pionie) o większej korze wzrokowej, przydatnej o zmroku, przez co ogólna inteligencja, zależna od kory przedczołowej i skojarzeniowej, mogła być mniejsza. To dość kontrowersyjna teoria, bo związek inteligencji z wielkością kory nie jest tak prosty, zależy to od stopnia pofałdowania i rozwoju połączeń wewnątrz mózgu, a zmiana wielkości oczodołów nie jest tak duża by wywołać duży wpływ. Jest wiele innych teorii próbujących wyjaśnić czemu człowiek współczesny odniósł sukces a neandertalczycy wymarli. Większa inteligencja i przewaga technologiczna homo sapiens również jest kwestionowana. Jednym z wyjaśnień jest asymilacja i mieszanie się obu populacji, podobnie jak to było z pierwszymi społeczeństwami rolniczymi i myśliwsko-zbierackimi, które w większości miejsc na świecie powoli znikły.

34.000 lat temu znikł też Homo erectus, gatunek, który istniał przez 1.5 mln lat.
Czy Homo sapiens krzyżował się też z innymi gatunkami oprócz neandertalczyków? To również jest kwestią sporną (Portin 2007).
W ciągu ostatnich 3 mln lat doszło dwukrotnie do duplikacji genu SGRAP2 i jak pokazano (Megan Dennis, Uni. Washington, 2011) miało to wpływ na migrację neuronów i powiększenie kory mózgu.

Nawet niewielka przewaga jakiegoś gatunku zajmującego tę samą niszę ekologiczną wystarczy by po kilku tysiącach lat wymarła jego konkurencja.
Przykłady: torbacze Ameryki Południowej, wytępione całkowicie przez gatunki przybyłe z północy w ciągu kilku tysięcy lat. Wytępienie wielkich ptaków, np. dodo i moa, prawdopodobnie było wynikiem pojawienia się ssaków.
Człowiek potrafi biegać na długie dystanse, Buszmeni goniąc zwierzynę tak długo, aż padnie zmęczona - jest to możliwe bo pocimy się przez skórę, nie musimy dyszeć by się chłodzić, tak jak zwierzęta.

Ostatnie 100,000 lat: delikatniejsze zęby i kości, w porównaniu z okresem górnego paleolitu (30,000 lat) ok. 20-30%.
Im większy mózg, tym bardziej przetworzona była żywność i potrzebna była mniejsza siła fizyczna.
Tendencje w ostatnich 30.000 lat (G. Cochrane, J. Hawkins):

Sculls

Zmiany genetyczne mogą pozornie cofnąć ludzi do wczesnego poziomu ... zespół Uner Tan, zanotowany w południowej Turcji, to brak zdolności poruszania się na dwóch nogach, prymitywna mowa, poważny niedorozwój umysłowy (The Family That Walks On All Fours). Pozornie, bo najbardziej prawdopodobną przyczyną poruszania się na czworakach jest adaptacja do zaburzeń równowagi związana z niedorozwojem mózgu.
Zmiany genetyczne nadal zachodzą: gen MCPH1 mikrocefalin, a zwłaszcza haplotyp D, świadczy o tempie zmian komórkowych.

Ewolucja mózgu człowieka: wielki skok i rozprzestrzenienie się Homo sapiens po świecie nastąpił 100.000 lat temu.
Co go spowodowało? Zapewne wszystkie te przyczyny jednocześnie:

Paleoneurologia bada ewolucję mózgu analizując kształt czaszki i jej objętość. Kształt mózgu odbija się na wewnętrznej powierzchni czaszki i można z tego wiele się dowiedzieć o możliwościach poznawczych (Holloway i inn. 2009)
Rozwój mózgu skorelowany był ze zmianami klimatycznymi,

Brain-climate image

75.000 lat temu wybuch wulkanu Toba na Sumatrze spowodował trwającą 6 lat "wulkaniczną zimę", temperatura mogła spaść nawet o 15 stopni. Widać to po zawartości dwutlenku siarki w lodowcach Grenlandii i innych lodowcach; krater z jeziorem Toba (100 km długości) jest pozostałością po tym superwybuchu.
Wymarło większość roślin a z ok. miliona ludzi rozproszonych po świecie przetrwało zaledwie kilka tysięcy w Afryce Wschodniej. Wymusiło to konieczność współpracy ludzi, którzy przetrwali, po tym wydarzeniu zaczął się handel obsydianem na duże odległości, przedtem obsydian używany był tylko lokalnie w pobliżu miejsc jego pozyskiwania. Od tego czasu było kilka zdarzeń wpływających na globalny klimat na dużą skalę. Pod koniec epoki lodowcowej 12 800 lat temu upadek fragmentu astroidu lub większej komety spowodował pożar, który zniszczył ok. 10% biomasy na świecie. To zdarzenie, określane jako uderzenie w młodszym dryasie, badane jest od stosunkowo niedawna, pierwsze konkretne dowody znaleziono dopiero w 21 wieku. W wyniku pożarów powstała dziura ozonowa i wzrosło tempo mutacji, zmieniły się prądy morskie i klimat na Ziemi, spadek temperatury trwał 1500 lat. Wyginęło wiele dużych zwierząt, zmniejszyła się znacznie populacja ludzi. Przetrwanie wymagało współpracy i wymiany doświadczeń, by zapewnić sobie pożywienie. Zbieractwo i polowania już nie wystarczały, rozwinęło się rolnictwo. Prawdopodobnie echo tej katastrofy przetrwało w różnych mitach.

Mózg proto-ssaków znacznie się powiększył w stosunku do gadów już około 200 mln lat temu głównie z powodu selekcji na lepszy węch, potem rozwinął się móżdżek związany z precyzyjną koordynacją ruchów; ssaki około 65 mln lat temu potrafiły to wykorzystać łącząc węch z dotykiem i innymi zmysłami (Rowe i inn 2011).
Wielkość mózgu powoli rosła u wszystkich ssaków, ale znacznie szybciej u tych gatunków, które prowadzą złożone życie społeczne (Shultz, Dunbar, 2010). Na podstawie datowania i pomiarów skamieniałych czaszek ustalono, że szybkość wzrostu wielkości mózgów (encefalizacji) była największa u antropoidów mających najbardziej złożone struktury społeczne - widać to był ważny czynnik ewolucyjny.
W małym mózgu prawie wszystkie struktury są ze sobą gęsto połączone. Duży mózg umożliwił specjalizacje struktur, miejsce na korę skojarzeniową, a w ten sposób lepsze planowanie, przewidywanie i samoświadomość. Nowogwinejczyk

Konkurencja pomiędzy inteligentnymi osobnikami z tego samego gatunku wymusza dalszy wzrost inteligencji. Do połowy 20 wieku główną przyczyną zgonów na Nowej Gwinei były wzajemne walki plemienne. Sąsiadujące plemiona na Nowej Gwinei miały o sobie wzajemnie jak najgorszą opinię i ciągle się zwalczały, nie miały wspólnego języka i nie potrafiły się porozumiewać.
To właśnie wielka konkurencja prowadząca do walki, w której ginęła stosunkowo niewielka liczba ludzi, chociaż interpretowana jest jako zło, stała się motorem ewolucji inteligencji, przygotowała ludzi do przetrwania w obliczu zmiennych warunków.
Z punktu widzenia całej populacji takie działanie było na dłuższą metę korzystne, prowadziło do lepszego przystosowania się do trudnych warunków, dlatego utrzymały się takie złe zachowania. Jednakże wprowadzenie broni palnej pozwalającej na masowe zabijanie zaburzyło równowagę, np. na początku 19 wieku w "wojnach muszkietowych" prowadzonych przez Maorysów na Nowej Zelandii i okolicznych wyspach (J Diamond, 2000).

Neuroanatomia porównawcza doprowadziła do wniosku, że rozwój płatów przedczołowych był potrzebny by uzupełnić zdolności naczelnych do szybkiego ustalania celów w różnych sytuacjach i do generalizacji obserwacji. Współpracując z korą ciemieniową, która analizuje relacje przestrzenne i umożliwia oceny ilościowe zwiększyło to znacznie zdolność praludzi do znajdowania pożywienia.
Rozwój płatów przedczołowych i ich sieć powiązań z płatami skroniowymi i ciemieniowymi została później wykorzystana do rozwiązywania problemów i symbolicznego rozumowania.

Teoria Williama Calvina (z książki The Throwing Madonna): rzucanie ostrymi kamieniami w stada zwierząt wymaga dużego mózgu.
Służył do tego paleolityczny pięściak (tłuk pięściowy), odłupany z krzemienia lub innych twardych skał.
Obrabianie kamienny narzędzi nie jest łatwe, chociaż można tego nauczyć szympansa. Przy okazji pociągnęło to za sobą rozwój innych uzdolnień, łącznie z gramatyką i muzyką.
Małpy naczelne nie potrafią precyzyjnie rzucać, ale chłopcy często rzucają kamieniami do celu ...

Dwunożność rozwinęła się ok. 5-10 mln lat temu, narzędzia 2 mln lat, wtedy też wydłużyły się nogi, ogień używany jest od ok. 700.000 lat.
Zbieracko-myśliwska kultura mustierska w Afryce istniała już przed 200.000 laty, wcześniej nie było łuków, polowanie wymagało wytrwałości, długiej gonitwy aż zwierzę dostanie udaru cieplnego (jest to technika stosowana do tej pory). Pięściak
Hipoteza "mitochondrialnej Ewy": podobieństwo mtDNA u wszystkich ludzi, oraz oceniane tempo mutacji tego DNA świadczy o tym, że wszystkie współczesne kobiety wywodzą się od jednej kobiety, żyjącej w Afryce przed 140-200 tysiącami lat.
To była najzdrowsza i najbardziej płodna linia żeńska, w czasach mitochondrialnej Ewy istniały oczywiście inne kobiety, ale ich geny zanikły.
Praprzodek męskiego chromosomu Y (nazywany Y-Adamem) powstał ok. 60.000 lat temu, więc genetyczny Adam i Ewa żyli w bardzo różnym okresie.
W efekcie prawie cała różnorodność genetyczna ludzkości występuje w tak pozornie jednorodnych populacjach jak polska, u szympansów lokalne populacje zachowują tylko 1/3 różnorodności.

Wymiana jest znacznie starsza od uprawy ziemi,
Specjalizacja jest niezbędna do wymiany i przyspiesza ewolucję technologii.
Specjalizacja wymaga dużej populacji; pierwsza specjalizacja mogła dotyczyć podziału ról pomiędzy kobiety i mężczyzn.
Neandertalczycy prawdopodobnie nie mieli takiej specjalizacji. Tasmańczycy cofnęli się w ewolucji, nie używali ognia i nie potrafili robić narzędzi, była to niewielka populacja rzędu 4000 osób.
Specjalizacja jest obecnie niezwykle wysoka i nikt nie wie, jak zrobić ołówek lub długopis ... to wymaga zrobienia grafitu, co wymaga kopalni, obróbki drewna, wielu czynności, których żaden pojedynczy człowiek nie zna. Specjalizacja spowodowała, że godzina oświetlenia kosztuje nas pół sekundy pracy, a pół wieku temu było to prawie 10 sekund.

Oceny kiedy ludzie mieli wspólnego pra...pradziadka pokazują, że było to zaledwie 5-15 tys. lat temu.
Projekt Genographics, National Geography: zbadaj swoją odległą przeszłość.
Atlas migracji ludzi z projektu Genographics.

Historia praczłowieka znana jest stosunkowo dobrze.
Kultura olduwajska to najstarsza kultura paleolitu, sięga okresu 2 mln lat. Cave
Kultura aszelska istniała od 1.5 mln lat do ok. 50.000 lat temu.
Epoka kamienna skończyła się około 12.000 lat temu, w jej etapie końcowym, nazwanym neolitem, pojawiają się stałe osady, uprawa roślin i hodowla zwierząt, czyli rewolucja neolityczna.
Po niej nastąpiła epoka brązu (ok. 5400 lat temu w Egipcie) i epoka żelaza (3500 lat temu).
Nowe wynalazki prowadzące do zmian początkowo były bardzo powolne, ale wraz z rozwojem handlu i kontaktów odległych kultur ze sobą następowały coraz szybciej.

Sztuka paleolityczna pochodzi sprzed 30-40.000 lat: malowidła z Altamiry odkryte w 1870 roku uznawane były przez 20 lat za mistyfikację; przedstawienia symboliczne w sztuce paleolitycznej poprzedzały realizm.
Kultury paleolitu są znane z produkcji narzędzi z kamienia, rogu i kości.
Instrumenty muzyczne i dobra akustyka jaskiń, w których mieszkali ludzie pod koniec epoki kamiennej, sprzyjała zabawom z dźwiękami; takie zabawy sprzyjały lepszej kontroli aparatu głosowego.
80% malowideł sztuki jaskiniowej pochodzi z czasów kultury magdaleńskiej, 18-11.000 lat temu.
Przedstawiają zwierzęta, płaskorzeźby ludzi, hybrydy ludzi i zwierząt - może były to wizje, jak w kulturach szamańskich? Podziw dla siły i sprawności zwierząt i chęć ich naśladowania, np. w czasie tańców, w naturalny sposób prowadziła do wyobrażeń takich hybryd.
Inne wyjaśnienie dlaczego zaczęto malować w jaskiniach sceny z polowań wiąże się z oswajaniem strachu przed dużymi zwierzętami: mamutami, niedźwiedziami, jeleniami. W czasie polowań na pewno byli w grupie ranni i zabici, więc oglądanie scen zwycięskich bitew pomagało zmniejszyć lęk przed polowaniem. Podobną funkcję pełniły w czasach nowożytnych sceny zwycięskich bitew, łuki triumfalne na których były rzeźbione, a także święta związane z rocznicami wielkich zwycięstw.
Przynajmniej 25.000 lat temu pojawiają się pierwsze rzeźby związane z kultem płodności, takie jak Wenus z Willendorf. Venus of Willendorf

Rozwój mózgu w okresie płodowym i w dzieciństwie jest bardzo szybki.
Ssaki zużywają kilkadziesiąt razy więcej energii niż gady, to cena utrzymania względnie stałej ciepłoty ciała.
Mózg to tylko 2% masy ciała, ale zużywa 20-25% energii całego organizmu.
Duży mózg wymaga obfitości pożywienia.
Konieczne było odpowiednie pożywienie, polowania by przetrwać zimę.
Mięsożercy mogą żyć na dowolnym dostatecznie dużym obszarze, roślinożercy są ograniczeni terytorialnie.

Duży mózg to duży kłopot (opisał to zabawnie Kurt Vonnegut w powieści "Galapagos").
Wielkie rozmiary mózgu noworodka wymagały poszerzenie miednicy, jedynie u człowieka występują silne bóle porodowe, wyjątkowo długi jest okres dojrzewania.
Czy mózg nadal ewoluuje? Tak, ale objętość czaszki się zmniejsza, zwiększa się tylko część czołowa.
Badania porównawcze czaszek z pleistocenu (sprzed 2 mln lat) i holocenu (sprzed 10.000 lat) z Afryki, Azji i Europy pokazują, że czaszki zmieniały się dość wolno, nieco szybciej w ostatnich 20-30 tysiącach lat (Cochrana, Hawks).
W tym czasie średnia objętość zmalała od 1500 cc do 1350 cc, największe mózgi miał człowiek rozumny kopalny z Cro-Magnon.
W ostatnich kilkuset latach objętość czaszki wydaje się znowu rosnąć, nie są to jednak duże zmiany.

Czemu mózgi ludzi zmalały? Mogło być po temu wiele przyczyn:

Gen Microcephalin (MCPH1) jest jednym z 6 genów, które mogą powodować mikrocefalię, bardzo małą czaszkę, i mózgi poniżej 900 gramów.
Wariant tego genu zwany haploptypem D pojawił się pomiędzy 14,000 a 60,000 lat temu, zwiększył swoją częstotliwość i jest skorelowany z wielkością mózgu.
Szczególnie częste są chromosomy z tym haplotypem D tam, gzie mózg musiał ulec znaczej adaptacji, w Azji północnej i wschodniej oraz obu Amerykach.
Stare formy genów MCPH1 i MCPH5 występują szczególnie często w populacjach posługujących się językami tonalnymi, ale nie wiadomo czemu tak się dzieje.

Medycyna ewolucyjna

Jaki jest sens bólu zęba? Dlaczego istnieją wirusy i dziedziczne choroby? Czemu ewolucja ich nie wyeliminowała? Odpowiedź na takie pytania jest możliwa tylko w kontekście ewolucyjnym.
Niestety przeciwnik jest inteligentny ... ale czasami choroby mają pozytywne strony i ujawniają się stosunkowo późno. Jaki może być sens ewolucyjny powstania chorób, które zabijają po weilu latach? Mogą czasami ochronić organizm przed szybką śmiercią.

Medycyna ewolucyjna odkryła, że choroby dziedzicznie przekazywane mają czasem pozytywne własności.
Najczęstszą z nich jest cukrzyca brunatna, zwana fachowo hemochromatozą, efektem nadmiernego wchłaniania żelaza. Ta choroba daje częściową odporność na dżumę oraz gruźlicę, które przez wieki dziesiątkowały populację w Europie.

Hemochromatoza. Żelazo jest składnikiem hemoglobiny, białka odpowiedzialnego za transport tlenu w organizmie, znajdującego się w czerwonych krwinkach. Bakterie wykorzystują żelazo w procesach metabolicznych. Dzieci dostają niezbędne żelazo z mlekiem matki, ale kobiety nie mają tak wysokiego poziomu żelaza jak mężczyźni, ze względu na menstruacje i karmienie piersią. Dlatego najbardziej podatni na dżumę i inne choroby przenoszone przez bakterie byli młodzi mężczyźni.
Bakterie wywołujące dżumę (Yersinia pestis), gruźlicę (Mycobacterium tuberculosis) i inne choroby przenikają do komórek układu odpornościowego zwanych makrofagami wykorzystując naturalne mechanizmy obronne by się namnażać. Chociaż mutacje genetyczne powodujące hemochromatozę podwyższają poziom żelaza w organizmie to zmniejszają jego poziom w makrofagach, utrudniając rozwój dżumy. Za wchłanianie żelaza w ukłądzie pokarmowym odpowiedzialne jest białko i gen o nazwie HFE (Human homeostatic iron regulator protein).
Mutacje genu HFE powodujące hemochromatozę są najczęstsze w północno-zachodniej Europie, lekką postać (mutacja genu w pojedynczym chromosomie) ma nawet 30% rdzennych mieszkańców, a cięższą jedna osoba na dwustu. To właśnie w tych gęsto zaludnionych obszarach dżuma i gruxlica spowodowały najwięcej śmierci. Ocenia się, że dżuma zabiła 30-60%, a gruźlica około 20% mieszkańców Europy.

Mutacja genu apoE4 rozpowszechniona na północy Europy, podwyższa poziom cholesterolu, ale pozwala na sprawniejszą produkcję witaminy D, pełniącej bardzo wiele funkcji w organizmach bioogicznych. W szczególności krzywica, powodująca liczne zaburzenia rozwojowe i zniekształcenia układu kostnego. W przeszłości powszechne było podawanie tranu dzieciom by zapobiec krzywicy.
Cukrzyca jest obecnie ogromnym problemem, ale 13 tysięcy lat temu, w czasie okresu lodowcowego, wysoki poziom cukru i duża zawartość brunatnego tłuszczu w ciałach żyjących wówczas ludzi, dawała im większe szanse przeżycia w zimnym klimacie.
Choroby immunologiczne, alergie mogą być wynikiem braku kontaktu z mikroorganizmami i pasożytami, do których ewolucyjnie jesteśmy przystosowani, stąd pomysł terapii z wykorzystaniem pasożytów chorób jelit, astmy czy stwardnienia rozsianego.

Sharon Moalem napisał książkę „Survival of the Sickest: A medical maverick discovers why we need disease” (2007) dokumentując ewolucyjne przyczyny przetrwania niektórych chorób, zmian genetycznych, oraz ich wpływu na odporność organizmu na zagrożenia wynikające z epidemii. necator americanus parasite

Powstało wiele hipotez mających na celu ewolucyjne wyjaśnienie przyczyn depresji, która jest najczęstszą chorobą mózgu, a koszty depresji to ponad 4% wszystkich chorób. Płaty przedczołowe mają wiele funkcji, a jedną z nich jest regulacja emocji. Są to duże regiony mózgu, które w ewolucyjnej skali czasu rozwinęły się stosunkowo niedawno i nie zawsze potrafią regulować stany emocjonalne w środowisku współczesnym, stawiającym zbyt duże wyzwania dla kontroli zachowania. Ewolucja nie nadąża za zmianami środowiska, złożonością organizacji społecznej. Jest też pozytywne spojrzenie na zaburzenia uwagi lub na schizofrenię.

Niektóre dolegliwości są rezultatem wczesnej ewolucji, która nie cofa się i nie projektuje organizmu od nowa, tylko modyfikuje istniejące rozwiązania.
Otyłość stała się plagą krajów rozwiniętych, bo jesteśmy naturalnie wyposażeni w mechanizmy gromadzenia i oszczędzania energii, które zakładają niedobór a nie stały dostęp wysokokalorycznego pożywienia. To prowadzi do chorób związanych z otyłością, cukrzycy typu 2, osteoporozy.
Lenistwo pozwalało oszczędzać energię, ale mając pod dostatkiem energetycznej żywności stało się wadą.
Płaskostopie jest wynikiem używania butów na twardej podeszwie, dlatego dobrze jest chodzić boso.
Ludzie urodzenie w górach, cieszący się w swojej społeczności doskonałym zdrowiem, po przeprowadzce do miasta chorują na cukrzycę i inne choroby. Mają mutację sprzyjającą odkładaniu tłuszczu, co jest istotne w warunkach górskich, ciężkich zim i okresu głodu. Niestety w warunkach miejskich taka mutacja jest szkodliwa.
Jak ewoluował człowiek (The Evolution of Us) to dwuczęściowy film koreański pokazujący przykłady wpływu takich mutacji na zdrowie. W wielu izolowanych społecznościach rozpowszechnione są szkodliwe mutacje, np. niebobory karnityny na wyspach Faroe. W wielu przypadkach można obecnie zidentyfikować uszkodzone geny i dzięki procedurze in vitro rozpoznać normalne DNA lub je naprawić.

Ceną ewolucji jest konieczność powstawania błędów, np. raka. Gdyby wszystkie błędy były eliminowane to zmiany nie byłyby możliwe i w efekcie zmiana warunków mogłaby doprowadzić do zagłady gatunku.
Bardzo ciekawe możliwości stwarzają zwierzęco-ludzkie chimery, które w przyszłości mogą posłużyć do hodowli organów do przeszczepu ludziom.
Człowiek zaczyna sterować ewolucją, eliminując choroby genetyczne. Są jednak silne obawy przed inżynierią genetyczną.

Wsza

O przeszłości człowieka można też wnioskować na podstawie archeoparazytologii, czyli rozwoju jego pasożytów.
Człowiek utracił owłosienie, co zmniejszyło szansę pasożytów, które przyczepiają się do zwierząt. Z drugiej strony pozostały drobne włoski, które reagują na ruch pasożytów na skórze, w uszach lub nosie, skóra jest gruba, a liczne mechanizmy obronne wewnątrz ciała zwalczają liczne patogeny.
Na człowieku żyją trzy rodzaje wszy, w tym wszy odzieżowe, co pozwala ocenić, że Homo sapiens zaczął używać ubrania 140-170 tysięcy lat temu (David Reed, Florida Museum of Natural History, 2011), a stracił owłosienie około miliona lat temu.

Dlaczego mamy tylko dwie płci?
Organizmy jednopłciowe są w większości prymitywne: bakterie, grzyby, rzadko inne. Dwie płci przyspieszają adaptację do zmiennych warunków środowiska, krzyżowanie jest bardziej efektywne niż mutacje, dając większe szanse w wyścigu z wirusami i pasożytami.
Więcej płci umożliwia jeszcze większe zróżnicowanie - ameby mając 3 rodzaje płci mogą rozmnażać się z 2/3, a nie tylko połową populacji). Modele matematyczne biologii populacyjnej pokazują, że dwie płci (mating types, czyli rodzaje organizmów zdolnych do rozmnażania) są często optymalnym rozwiązaniem. Zależy to jednak od trzech czynników (Constable i Kokko, 2018): wielkości populacji, częstości mutacji i częstości aktów rozmnażania.
Jeśli liczba typów płciowych zależy od wpływu mutacji na szanse przeżycia populacji częstość rozmnażania płciowego jest kluczowa; w przeciwnym przypadku wystarczy rozmnażanie bezpłciowe. Niektóre grzyby mają ponad sto rodzajów płci, ale rozmnażają się płciowo raz na sto pokoleń. Modele matematyczne pokazują, że drobne różnice w szansach przetrwania różnych kombinacji typów płciowych redukują ich liczbę. Dynamika takich procesów jest jednakże złożona i liczba typów płciowych może się zmieniać w zależności od warunków, wielkości populacji i częstości mutacji.

Większość ryb rafowych zmienia płeć przynajmniej raz w życiu.
Hermafrodytyzm występuje u roślin, robaków, małż, ryb i ludzi.
Istnieją trzy-płciowe mrówki (Pogonomyrmex), których królowa płodzi potomstwo z dwoma rodzajami samców, by spłodzić robotnice i królowe, do przetrwania kolonii potrzebne są 3 linie DNA.
Istnieją też śpiewające ryby z gatunku plainfin midshipman (Porichthys notatus), u których są dwa rodzaje samców!

Ewolucja człowieka nie wydaje się wcale bardziej zaskakująca niż ewolucja żyrafy, słonia czy delfina, a powiększenie mózgu od makaka do szympansa porównywalne z powiększeniem od szympansa do człowieka. Słoń malujący obrazki trąbą.
Matt Ridley: „niepokojąca jest myśl, że mózg człowieka stanowi neurologiczną wersję pawiego ogona - ozdobę ukształtowaną w celu pokazu seksualnego, której wirtuozeria we wszystkim od rachunku różniczkowego do rzeźby jest być może tylko skutkiem ubocznym zdolności oczarowania.”



A07.5. Ewolucja kultury.

Egiptian domesticated animals

Kultura oznacza tu wszystkie nie-biologiczne elementy wpływające na życie człowieka, a więc elementy niematerialne (język, wierzenia, obraz świata) jak i kulturę materialne wytwory (technologie, sztukę).
"Cywilizacja", od łacińskiego "civilis" = obywatelski, albo "cyvis" = miasto, określa ogólny poziom rozwoju kulturowego dużych zbiorowości w określonym okresie historycznym. Przykładem jest cywilizacja arabska, chińska, europejska czy indyjska, w obrębie których rozwinęło się wiele specyficznych kultur.
Mity hebrajskie słusznie wywodzą cywilizację od wynalazcy rolnictwa Kaina, ale też przypisują mu złe cechy - dlaczego?

Ostatni okres wielkiego zlodowacenia nazywa się młodszym dryasem. Zupełnym zaskoczeniem było odkrycie jak szybkie były zmiany klimatyczne: lodowce powstały w ciągu 10 lat a zniknęły w ciągu 3 lat! Było to prawdopodobnie spowodowane zakłóceniem cyrkulacji wielkich prądów morskich. Tak duże zmiany mogły być wywołane uderzeniem większej asteroidy, wybuchem superwulkanu (w pobliżu dzisiejszej Koblencji w RFN), oraz wybuchem supernowej w konstelacji Żagla.
Uprawa roślin zaczęła się przed ok. 11.000 lat, kiedy zaczęto uprawiać pierwsze zboża, parę tysięcy lat później udomowiono zwierzęta.
Kultura zbieracko-łowiecka była zdrowsza, miała bardzie zróżnicowane pożywienie, ale ludzi było niewiele i żyli w małych grupach. Jeśli cofniemy się wstecz o 12 tysięcy lat nie znajdziemy żadnych śladów istnienia wielkich cywilizacji.
Około 8000 lat temu globalne ocieplenie i stopnienie lodowców spowodowało serię wielkich katastrof klimatycznych: podniesienie się w ciągu roku poziomu mórz o metr, potop czyli zalanie brzegów Morza Czarnego, wędrówki ludów, pustynnienie Sahary około 7000 lat temu w wyniku zmiany strefy deszczów monsunowych; wielkie zmiany następowały w przeciągu życia kilku pokoleń, zmuszając uciekających ludzi do koncentracji w miastach nad Nilem i w innych miejscach.
Ilustrują to serie "Dzieje ludzkości w obliczu klimatu - Triumf Homo sapiens", orig. Men on Earth, Discovery World), oraz seria BBC The Incredible Human Journey, oraz "Upadek starożytnego Egiptu". Katastrofalne skutki zmiany klimatu spowodowały zarówno powstanie Starego Państwa w Egipcie w wyniku pustynnienia Sahary, a 4200 lat temu okres ogromnej suszy prawdopodobnie spowodował upadek zarówno tego państwa jak i imperium Akadyjskiego w Mezopotamii, a nawet kultury Lianghzu w Chinach. Na te zmiany złożyło się wiele przyczyn, które badają specjaliści od historii zmian klimatycznych.
Wprowadzenie uprawy zbóż spowodowało szybki wzrost ludności, ale monotematyczne odżywianie doprowadziło do pogorszenie stanu zdrowia, pojawiły się zarazy i choroby. Zmieniła się też struktura społeczna, stałą się bardziej hierarchiczna, podstawą był klasa rolnicza (chłopi pańszczyźniani, kasta wajśja w Indiach itp.), biedna i wykorzystywana przez inne.
Zmiany klimatyczne (np. pustynnienie północnej Afryki, susze w Ameryce Południowej) w okresie powstawania pierwszych wielkich cywilizacji związane były pogarszającymi się warunkami życia. Tęskniono za złotym wiekiem lub hebrajskim rajem, grecką Arkadią, perskim Dżamszidem, indyjską Satjajugą, chińskim Sukhavati, czasami lub miejscem, w którym życie było lub będzie łatwiejsze.

Już około 4000 lat temu z Chin do Europy przywędrowało proso, szybko rosnące zboże, dzięki czemu można było zbierać plony kilka razy w roku. To zmieniło strukturę społeczną, powstało wiele nowych zawodów, bo liczba ludności znacznie wzrosła a tylko część musiała się zajmować produkcją żywności. Do Chin dotarła natomiast pszenica, zwiększając możliwości produkcji żywności.
Wielkie skupiska ludzi musiały mieć w czasie przerwy w rolniczych pracach jakieś zadania do wykonania, choćby po to by stłumić agresywne popędy.
Budowanie megalitycznych struktur, piramid, rysunków na pustyni, oczywiście uzasadnianie potrzebami religii, zajmowało im dużo czasu, zaspokajać przy okazji inne potrzeby.

Stonehenge

Rozwój społeczny następował w harmonii z przyrodą, duże znaczenie miały cykle roczne, stąd np. święto wiosny i inne obrzędy pogańskie.
Rozwój obyczajów i form zachowania częściowo wzorowany był na rytuałach zwierzęcych, co widać w starożytnych tańcach ludowych.
Pęd do władzy, ambicje polityczne mogą się wywodzić z genetycznie uwarunkowanych atawistycznych pozostałości do dominacji nad stadem.

Czynniki kulturowe stały się równie ważne jak czynniki genetyczne w dalszej ewolucji.
Ewolucja genetyczna człowieka gra coraz mniejszą rolę, ewolucja kulturowa zmieniła zachowania i ma duży wpływ na dalszą ewolucję genetyczną (efekt Baldwina). Konrad Lorenz
Krytyczny okres rozwoju mózgu przypada na okres przed narodzinami i pierwsze miesiące życia.
"Imprinting", czyli wdrukowanie lub wpojenie, to szybkie przyswojenie wzorca matki zaraz po narodzinach. Zjawisko to zostało odkryte przez Konrada Lorenza, który matkował gęsiom gęgawym.
Istnieje też imprinting płciowy: niektóre zwierzęta preferują partnerów podobnych do swojego opiekuna, nawet jeśli jest to gatunek odmienny.
Negatywny imprinting seksualny, znany jako efekt Westermarcka, to zahamowanie pożądania seksualnego wśród osób dorastających razem. Zapobiega to mieszaniu się genów zbyt blisko spokrewnionych osobników, co prowadzi do częstych błędów genetycznych. U ludzi efekt ten wzmacniany jest przez tabu kazirodztwa.
Wpojenie kulturowe bardzo utrudnia samodzielne myślenie, stąd poglądy dominujące w danym społeczeństwie (dotyczące rasy, religii czy moralności) są kwestionowane tylko przez nieliczne jednostki.

Eugenika
Człowiek próbował kontrolować swoją dalszą ewolucję, ale źle się to skończyło.
Sir Francis Galton, pionier statystycznych metod badania dziedziczności, przyczynił się do powstania eugeniki, idei "poprawy" rasy ludzkiej przez świadomy wpływ na reprodukcję, a więc świadomego ukierunkowania eugeniki. Homo Sapiens 1900
Brytyjska arystokracja przekonana była o wyższości rasy Anglo-Saxońskiej; Niemcy o wyższości rasy aryjskiej.
Eugenika była bardzo popularna w USA na przełomie 19 i 20 wieku, w 1924 roku zaostrzono przepisy imigracyjne, wydalano nie tylko kryminalistów i przewlekle chorych, osoby o niskim ilorazie inteligencji, ale nawet "podle wyglądających".
W stanie Connecticut w 1896 roku zakazano małżeństw umysłowo upośledzonym i chorym na padaczkę, inne stany wprowadziły wkrótce te same prawa, które zlikwidowano dopiero w większości stanów w połowie lat 1960, a w stanie Oregon w 1983 roku!

Początkowo eugenika nie była rasistowska, zmierzała tylko do likwidacji chorób dziedzicznych, lecz przymusowa sterylizacja rozpowszechniła się praktycznie we wszystkich krajach świata (pokazuje to film dokumentalny Homo Sapiens 1900.
Na tej fali społecznej akceptacji wprowadzono też prawa dotyczące segregacji rasowej.
W dzisiejszych czasach eugenika dyskutowana jest w związku z możliwościami inżynierii genetycznej. Do pewnego stopnia w większości krajów jest stosowana, gdyż w wyniku badań prenatalnych dopuszcza się aborcję z powodu poważnych wad genetycznych. Również do banków spermy wybierani są dawcy bez wad genetycznych. Wynika to z chęci posiadania zdrowego potomstwa.
Za różnorodnością form organizmów doszukać się można głębszych, wspólnych i niewiele się różniących struktur genetycznych.
Podobnie za różnorodnością kultur można się doszukiwać prostszych, ukrytych mechanizmów: zajmuje się tym ewolucjonizm kulturowy, socjobiologia i psychologia ewolucyjna.

Rozumienie ras ludzkich, wystawa "RACE: Are we so different?", podsumowująca historyczne, naukowe, socjologiczne i ustawodawcze ujęcia różnic pomiędzy ludźmi.
Kategoryzacja na różne rasy to pomysł antropologów z 18 wieku (J.F. Blumenbach pierwszy rozróżnił 5 ras ludzkich). Ten podział opierał się na cechach zewnętrznych, głównie kolorze skóry (ale kto tu jest kolorowy ... biali opalają się na czarno i przybierają różne odcienie, czarni są jednokolorowi). Blumenbach arbitralnie przypisał rasom różne charakterystyki psychologiczne.
Zupełnie inaczej wygląda kategoryzacja oparta np. na grupach krwi, odporności na specyficzne choroby (np. malarię), zdolności do trawienia różnych pokarmów (np. mleka), cechach odcisków palców (pętle, wiry i łuki) itp. Genetyka również nie daje podstaw do podziału na dyskretne podgrupy takie jak rasa.
Ze względu na subiektywny charakter podziałów gatunku Homo sapiens na rasy współczesna antropologia uznała ten podział za "kulturowo wytworzoną iluzję.
Każda kategoryzacja zależy od tego jakie cechy wybierzemy i jakie różnice dopuszczamy wewnątrz grupy: jeśli różnice mogą być duże to mamy jedną grupę ludzką, jeśli bardzo małe to każdy człowiek jest odrębną kategorią. Dendrogramy pokazują wyniki takich kategoryzacji w sposób wizualny.

Ostatnie wyniki badań genetycznych pokazują, że duże grupy mniejszościowe w USA (afroamerykanie, latynosi, europejczycy) mają mieszankę genów i pojęcie rasy nie koreluje się z oceną ryzyka różnych chorób (Bamidele i inn, PLOS One 6(5), 2011) ani też z cechami psychicznymi.
Szczątki ludzkie sprzed zaledwie 20.000 lat są bardzo do siebie podobne, wszyscy ludzie mieli afrykański typ budowy, zróżnicowanie nastąpiło bardzo niedawno na skutek zajmowania nowych nisz ekologicznych przez człowieka.
Największe różnice genetyczne pomiędzy ludźmi są na kontynencie afrykańskim.
Niebezpieczeństwo eugeniki polega na tym, że może ona doprowadzić od zmniejszenia różnorodności, kierując się modą ludzie mogą zacząć wybierać pewien standard zarówno fizycznych jak i umysłowych cech. Należy doceniać różnorodność. Jednakże obawy, że możliwości wyboru prowadzi do samozagłady, a w szczególności strach przed badaniami genetycznymi, które pozwalają określić ciężkie uszkodzenia płodu, są mocno przesadzone. W. Hamilton

Idea "walki o byt" i przeżywania najbardziej przystosowanych to jeden z efektów książki "O pochodzeniu człowieka i doborze płciowym" (1871) Karola Darwina.
Genetyka populacyjna, czyli genetyka połączona z teorią ewolucji, rozwinęła się pod koniec lat 1920, w pracach S. Wrighta, J.B.S. Haldana i R. Fishera.
Hipoteza: wszystkie zachowania społeczne kontrolowane są przez dobór naturalny i płciowy.
Co podlega przystosowaniu w tym procesie?

William D. Hamilton (1964) przedstawił nowe spojrzenie na ewolucję: geny sterują zachowaniem organizmów realizując swoje długofalowe strategie.
Mrówki, pszczoły i inne owady podporządkowują życie jednostki całkowicie interesom ogółu, dlaczego powstały takie zachowania altruistyczne?
Strategia skrajnego altruizmu jest bardzo korzystna i stabilna z punktu widzenia genów jak i grup społecznych, ale nie dla poszczególnych nosicieli.
U owadów giną osobniki, które nie mają swojego potomstwa, wiec nie jest to wielka strata dla roju.
Altruizm odwzajemniony jest dobrą strategią dla różnych zwierząt żyjących w grupach, w tym ludzi; zachowania korzystne dla grupy utrwalają się i stają normą.
Społeczeństwa ludzkie tworzą znacznie bardziej złożone grupy niż zwierzęce, wykorzystujące do tego kulturę, religię, prawo, wspólny język i przynależność narodową (Hammerstein 2003). Stąd zdarzają się - chociaż niezwykle rzadko - zachowania altruistyczne w imię wyższych ideałów. Niestety, zdarzają się też samobójstwa terrorystów z tego samego powodu - wszystkie cechy, w tym cechy charakteru charakteryzują się dużą wariancją.

Standardowe matematyczne modele ewolucji pokazują, w jaki sposób altruizm sprzyja rozwojowi kolonii mrówek czy innych zwierząt społecznych (Nowak, M. A., Tarnita, C. E. & Wilson, E. O. Nature doi:10.1038/nature09205, 2010).
Życie mrówek jest bardzo zróżnicowane, jest ok. 12.000 gatunków, w tym gatunki prowadzące życie wojowniczych nomadów, hodujące mszyce, posiadające uprawy, oparte na niewolnictwie i porywaniu innych mrówek, tworzące małe i bardzo duże kolonie.
Geny mrówek nie różnią się istotnie od siebie, ale procesy epigenetyczne takie jak metylacja DNA mogą decydować o zróżnicowaniu białek i budowy ciała (Bonasio, R. et al, Genomic Comparison of the Ants ... Science 329, 1068-1071, 2010).

Powstanie płci było korzystne bo pozwalało na mieszanie materiału genetycznego, przyspieszając wyścig ewolucyjny pomiędzy drapieżnikami i ofiarami, np. utrudniając działanie pasożytom.
"Hipoteza czerwonej królowej" (Leigh Van Valen, 1973), mówi, że system musi ciągle ewoluować, by jego przystosowanie się nie zmniejszyło.
Zmiany ewolucyjne spowodowane walką z pasożytami są widoczne w budowie naszego ciała: owłosieniu, wydzielinach chroniących oczy, usta, drogi oddechowe. Kwasy żołądkowe, jelita i układ odpornościowy niszczą szkodliwe mikroorganizmy. Jednak ewolucja nie jest wszechpotężna i znamy coraz więcej przypadków oszukiwania organizmów przez pasożyty, które potrafią do niego wniknąć i urosnąć do ogromnych rozmiarów.
Tasiemiec potrafi osiągnąć w ciele człowieka do 15 metrów długości. Pierwotniak Toxoplasma gondii (toksoplazmoza) wnika z jelit do mięśni, oczu i mózgów szczurów, wydzielając substancję powodując u szczura seksualne podniecenie na zapach kota. Człowiek zarażony toksoplazmozą może zmienić swój charakter, wykazywać objawy schizofrenii, lekceważyć niebezpieczeństwo (K. McAuliffe, 2018). Powstała kolejna nowa dyscyplina nauki, jaką jest neuroparazytologia (Garcia, Tanowitz, del Brutto, 2013)

Jest też pewien margines zmian, w ramach którego dobrze przystosowane gatunki mogą przetrwać, np. krokodyle i inne archozaury; większe zmiany klimatyczne mogą być jednak dla nich zabójcze. Natura nie jest statyczna, a jej ciągła zmienność powoduje, że "trzeba biec szybko by stać w miejscu", czyli wykazać dużą zdolność do adaptacji by nie utracić swojej pozycji w świecie organizmów ożywionych. To właśnie hipoteza czerwonej królowej" (Leigh Van Valen, 1973) (termin wzięty z "Alicji w Krainie Czarów").
Romantyczne idee doskonałości natury zapominają, że jej częścią jest również dżuma, malaryczne komary i muchy tse-tse, ogromne powodzie, susze, erupcje wulkanów. Zrównoważony rozwój to idea z końca 19 wieku, która zwraca uwagę na ograniczenia eksploatacji ekosystemów tak, by nie pogorszyć sytuacji przyszłych pokoleń. Zasada zrównoważonego rozwoju jest zapisana w Konstytucji RP (art. 5). EO Wilson

Edward O. Wilson, entomolog badający mrówki, stworzył w 1975 roku socjobiologię, naukę próbującą wyjaśnić obserwowane zachowanie zwierząt (pisał głównie o owadach) za pomocą ewolucyjnych przyczyn.
W książce "Socjobiologia. Nowa synteza" (1975) stwierdził, że właściwą podstawą dla socjologii jest biologia.
W popularnej książce "O naturze ludzkiej" (1978) przedstawił socjobiologię kultury ludzkiej, próbując podać biologiczne uzasadnienia wszystkich cech kultury!
Spotkały go za to liczne prześladowania - każdy, kto próbował wówczas wyjaśnić ludzkie zachowanie odwołując się do biologii oskarżany był o "prymitywny biologizm".
Nie ma obecnie wątpliwości, że zachodzi ko-ewolucja biologiczna i kulturowa (Alcock, Triumf sociobiologii, 2001).

Psychologia ewolucyjna twierdzi, że biologia i ewolucja determinuje zachowania społeczne i psychologię jednostki.
Są cechy stałe, uwarunkowane potrzebami biologicznymi, wspólne dla wszystkich ludzi.
Ludzie we wszystkich społecznościach rozpoznają swoje intencje, emocje, twarze, status społeczny, mają więzy rodzinne, wyobraźnię, tworzą mapy mentalne, mają skłonności do zabawy, plotkowania, poczucie humoru, piękna ... EP
Ewolucji ulega język, obyczaje, moda, architektura, sztuka, technologia, tradycje kulinarne...
Tempo ewolucji kulturowej jest znacznie szybsze niż biologicznej, ko-ewolucja to jeden z wielu mechanizmów rozwoju mózgu.
Pokrewieństwo genetyczne coraz bardziej zastępowane jest pokrewieństwem kulturowym.

Zjawiska kulturowe, takie jak rozwój języka i związany z tym rozwój struktur mowy mózgu zmieniły społeczeństwa ludzkie, wpłynęły na psychologię jednostek, rozwój społeczny, zmieniły mechanizmy dziedziczenia.
Rozwój języka wymagał zdolności do imitacji odgłosów wokalnych, zdolności której nie mają małpy naczelne.
Język wymaga nie tylko fonologicznych symboli (etykiet) wskazujących na stany wewnętrzne mózgu, ale pomaga w lepszej kategoryzacji tych stanów, a wiec pełni istotną rolę w procesach myślenia i kojarzenia.
Pismo powstało około 6.000 lat temu. Czy był to dobry wynalazek? Przyspieszył gromadzenie wiedzy (ewolucję kulturową), ale zmienił sposób korzystania z pamięci.
Internet i dostępność do wiedzy jeszcze to przyspieszyła - czy to znaczy, że edukacja staje się zbędna? Nie, chociaż może zmienić zadania edukacji. Informacja nie zastąpi wiedzy i głębszego zrozumienia. Trzeba najpierw wiedzieć czego szukać, inaczej skończymy z chaosem w głowie. Becanus

W 1569 roku Johannes Goropius Becanus, lekarz i naturalista z Antwerpii, opublikował książkę, w której argumentował, że Adam i Ewa w raju rozmawiali po flamandzku z antwerpskim dialektem i wszystkie inne języki z tego się wywodzą.
W lingwistyce podobne rewelacje ogłaszane są do dzisiejszego dnia, dlatego na pamiątkę Becanusa przyznawane są nagrody Becky za najgłupsze wypowiedzi na temat języka, przez redakcję Language Log.

Zbytnia stabilność cywilizacji może doprowadzić do jej upadku gdy zmienią się warunki życia.
Złożoność cywilizacji sprzyja jej niestabilności, gdyż do jej upadku wystarczy, by jedna z kluczowych grup posiadających niezbędną wiedzę wymarła.
Mark Bauerlein, Dumbest generation, analizuje przyczyny intelektualnego upadku naszych czasów, twierdząc, że nigdy w historii tak wielu głupich ludzi nie żyło tak dobrze. Problem w tym, że w demokracji wszyscy mają prawo głosu często nie mając pojęcia na co głosują ...
Być może jesteśmy właśnie na drodze ku upadkowi: coraz więcej ludzi używa wytworów techniki ale coraz mniej wie, jak zbudowane są i na jakiej zasadzie działają telefony, komputery czy systemy konieczne do utrzymania działania infrastruktury miasta. Żaden pojedynczy człowiek nie potrafi zbudować telefonu komórkowego ani komputera: technika rozwinęła się do tego stopnia, że potrzeba do tego dużej grupy specjalistów od wielu zagadnień.

Czemu nadal istnieją społeczności pierwotne, dla których czas się zatrzymał?
Tempo ewolucji nie jest wszędzie jednakowe, zależy od warunków lokalnych, od stopnia izolacji bądź współpracy. Na drodze ewolucji jest wiele dość stabilnych rozwiązań i społeczeństwa izolowane mogą w nich utknąć na całe wieki ...
W dalszym ciągu społeczeństwa ludzkie są bardzo zróżnicowane. Mamy przykłady plemion bardzo agresywnych (Maorysi, Nowa Gwinea, Amazonka), konkurujących o skromne zasoby konieczne do przetrwania. Plemiona nastawione bardzo przyjaźnie, takie jak Semai w Malezji, są rzadsze. Nie ma u nich przemocy, praktykują rodzaj zbiorowej psychoterapii, rozstrzygają konflikty przez długotrwałą publiczną dyskusję, analizę przyczyn i motywacji. To unikalna kultura darów (bezinteresownej wymiany), w której dzieci nie są karane, ale uczą się unikać agresywnych impulsów i analizować sny. Prospołeczne zachowania kształtowane są przez publiczną opinię.
Jarred Diamond (2000) analizował np. wpływ geografii na rozwój cywilizacji: te kraje, które były izolowane (np. w obu Amerykach, rozciągających się z Północy na Południe, gdzie warunki zmieniają się mocno, lub Chiny, które się zamknęły na świat po zbudowaniu Wielkiego Muru) poczyniły znacznie mniejsze postępy. Dopiero rozwój komunikacji i handlu przyczynił się do szybszego tempa zmian, upowszechnienia wynalazków i wiedzy.
Ludzie nie nadążają za zmianami społecznymi i nie mogą już osiągnąć pełnej równowagi ze swoim środowiskiem, jak było to w przeszłości. Zanim ją osiągną świat się zmieni. Koyaanisqatsi! Świat wytrącony z równowagi (w języku Indian Hopi).

Analiza 93 tradycyjnych kultur Austronezji (Joseph Watts, Nature 2016) pokazuje silny związek rytualnych zabójstw ludzi z hierarchią społeczną. W 67% kultur, w których istniał silny podział na klasy społeczne, takie ofiary były praktykowane, a tylko w 25% kultur, które nie miały wyraźnej hierarchii praktykowano ofiary z ludzi.
To wydaje się dość oczywiste, hierarchia oznacza silną władzę, więc i silną kontrolę i wymuszony konformizm, ale konkluzja artykułu idzie dalej - ofiary z ludzi umacniały hierarchię, widoczna jest koewolucja takich obyczajów z umacnianiem się hierarchii.



A07.6. Memetyka.

Memetics

Memy to porcje informacji "wbite do głowy", silnie zakorzeniające się w strukturze połączeń neuronów w mózgu i zachowujące podobnie do genów.
Richard Dawkins (1976) nazwał takie obiekty "memami" (greckie mimeme = naśladownictwo).
Przykładami są tradycje, reguły zachowania, sposoby używania narzędzi, tabu, nakazy religijne, przesądy, idee, melodie ptaków, symbole graficzne.
Szczególnie w okresie wczesnego dzieciństwa (zwiększonej plastyczności mózgu) memy łatwo się zakorzeniają w mózgu, a potem gdy plastyczność mózgu spada pozostają niezmienne, określając sposób myślenia człowieka o świecie.
Uzupełnia to ewolucję genetyczną (determinizm genetyczny) o znacznie bardziej dynamiczną ewolucję kulturową (determinizm neuronalny).

Memetyka ma być teorią form zachowań ludzkich, dawać spójny paradygmat kulturoznawstwa, religioznawstwa, socjologii i innych nauk społecznych.
Główne zadania to: identyfikacja memów, zbadanie sposobu ich powielania się (replikacji), rozprzestrzeniania i ewolucji. Dawkins
Replikacja wymaga medium (papier, radio, TV), liczy się tylko wierność kopiowania memu z umysłu do umysłu, szybkość tworzenia nowych kopii (płodność), czas życia (trwałość) memu.
Geny replikują się powoli, memy bardzo szybko.
Geny tworzą wierne kopie, memy są zmienne.
Moda to zaraźliwy mem.

Mutacje i rekombinacje memów walczą o miejsce w umysłach ich nosicieli, podobnie jak wirusy.
Możliwe jest współdziałanie symbiotycznie pomiędzy niektórymi memami ("jako człowiek inteligentny lubię to, co znam"), ale również reakcje alergiczne.
Przeżywalność genu/memu określona jest przez stabilność cech czy form zachowania, oddziaływanie z innymi memami, ważna jest cała pula.

Memobot to nosiciel całkowicie oddany rozprzestrzenianiu kontrolującego go memu, np. fanatyk.
Memoid to nosiciel, który zatracił instynkt samozachowawczy (np. kamikaze, terrorysta, męczennik).
Taki człowiek ma poczucie oddania większej sprawie, poczucie sensu życia.
Mem "Bóg" ciągle ulega ewolucji, wywołuje głębokie zmiany w psychice nosicieli.

Skuteczne działanie memu oznacza jego łatwe rozmnażanie.
Początkowo memy powodowały wyodrębnienie grup społecznych, ale mem tolerancji nieco osłabił tę tendencję.

Kompleks to zespół działających symbiotycznie wielu memów, obejmuje szeroki zakres zagadnień, porządkuje obraz świata, np. tradycje, światopoglądy, style, ruchy społeczne i religijne.
Kompleks silnie oddziałuje, ale jego ewolucja jest wolniejsza.
Kompleksy memetyczne składają się na memotyp osoby, kompleksy społeczeństw na socjotyp. Meme

Reakcje alergiczne memów prowadzą do zwalczania nosicieli wrogich memów, np. walki politycznej.
Memy egzotoksyczne zwalczają wszystkie inne (rasizm, nazizm, fundamentalizm, nacjonalizm).
Skrajne stanowiska prowadzą do arogancji, która nie dopuszcza myśli o ograniczeniach własnej wiedzy na danym etapie: my wiemy!
Ideologia nazistowska i eugenika wynikały z przekonania, że liczą się tylko geny, pochodzenie, a więc nic się nie da zmienić przez wychowanie.
Ideologia komunistyczna zakładała dokładnie przeciwnie, że geny są nieistotne a liczy się tylko wychowanie.
W obu przypadkach był to przejaw arogancji, pozornej wiedzy, przed którą trzeba się strzec.

Przystosowanie memów może wywierać pozytywny wpływ na sytuację nosiciela, eliminować zachowania bezużyteczne, niebezpieczne.
Dobry mem jest łatwo przyswajalny, niezbyt skomplikowany, łatwo transmitowany, samolubny, usuwa konkurencję, zintegrowany z kompleksem, który opanował grupę.
Modele matematyczne rozwoju takich procesów prowadzą do wniosku, że zmiany memów zachodzą w krótkim czasie w porównaniu z okresem ich trwania i są trudne do zaobserwowania.
Leksykon pojęć memetycznych zawiera wiele terminów.

Memy krążą w Internecie, np. w postaci fałszywych ostrzeżeń (virus hoax): wczoraj Microsoft ogłosił ... jeśli nie ma dokładnej daty to prawie na pewno jest to fałszywa informacja, a nie prawdziwy wirus.
Memy przyjmują postać mitów miejskich.
Memy w komputerach mogą być wirusami. Genetyka kultury

Memy wydają się być użyteczną koncepcją, wyjaśniają identyczne zachowania pomimo różnych mózgów.
Niestety "Journal of Memetics – Evolutionary Models of Information Transmission" po 8 latach przestano wydawać.
Jak to powiązać z neurobiologią? Memy można rozpatrywać jako przybliżone stany atraktorowe neurodynamiki sieci realizujących pamięć.
Zbiór stanów pamięci autoasocjacyjnej, realizowanych za pomocą sieci neuronów, której pobudzenia zachowują się tak, jak aktywni agenci programowi, wpływając na skojarzone ze sobą ślady pamięci (czyli innych agentów).
Z tego punktu widzenia można zinterpretować obecnie "prawo umysłu" Charlesa Peirce'a (1892): by się czegoś nauczyć, trzeba się chcieć uczyć odrzucając pokusę zadowolenia i przyjęcia za rozwiązanie tego, do czego mamy skłonności.

Fizycznym nośnikiem memów są łatwo powstające specyficzne konfiguracje pobudzeń grup neuronów w mózgu, wzorców memów.
Podlegamy oddziaływaniom podobnych czynników związanych z kulturą i mediami, dlatego mamy skłonności do tworzenia się podobnych wzorców memów, które mogą się rozpowszechniać.
Memy wpływają na sposób działania mózgu, zrozumienie sposobu ich działania może więc być przydatne w psychoterapii.

Teorię memów można uznać za szczególny przypadek zaproponowanej przez psychologa D.T. Campbella (1960) teorii procesów twórczych.
Twórcze procesy - ewolucyjne, kulturowe, indywidualne - wymagają dwóch kroków: wyobraźni, opartej na ślepych (z punktu widzenia celu) kombinacjach elementów (blind-variation), oraz selekcji interesujących (przydatnych) kombinacji (selective-retention), stąd nazwa BVSR tej teorii.
Mózgi dają przestrzeń neuronalną, w której możliwa jest ślepa wariancja, powstawanie kombinacji różnych elementów zgodne z doświadczeniem, które narzuca na ślepe kombinacje strukturę probabilistyczna, nie jest to wiec przypadkowe szukanie.
Selekcja w mózgu wynika z pojawienia się kombinacji, które pasują do istniejących struktur w mentalnych przestrzeniach, które pobudzają mózgi emocjonalnie.

Genetyczny determinizm jest szczególnie dobrze widoczny w przypadku mutacji prowadzących do chorób, niedorozwoju, specyficznych zaburzeń, np. płciowych, ale i wrażliwości zmysłów (słuch absolutny, smaki). Działa powoli, tworzy trudne (czasami niemożliwe) do przezwyciężenia tendencje do zachowań.
Neuronalny determinizm jest wynikiem doświadczeń życiowych, wychowania, prania mózgu; nie możemy myśleć inaczej, niełatwo jest zmienić fizyczną strukturę połączeń mózgu, kształtującą się w dzieciństwie.
"Ja" jest jednym z wielu procesów, realizowanych przez mózg; większości z nich nie możemy doświadczać w świadomy sposób bezpośrednio, stąd trudno jest "poznać samego siebie", czyli stworzyć dobry model tego, czego chce nasz mózg. "Ja" jest czymś więcej niż modelem siebie, z którym się zwykle utożsamiamy. Jestem nie tylko tym procesem, ale całym swoim organizmem, który jest nierozłącznie związany ze mną. Ja kontroluję do pewnego stopnia swój organizm, ale też mój organizm kontroluje procesy, które utożsamiam z "ja".
Człowiek może "zbuntować się przeciwko tyranii samolubnych replikatorów" (Dawkins), uwolnić się od genetycznie uwarunkowanych popędów i memetycznie uwarunkowanych form zachowań.

Z punktu widzenia memetyki struktury społeczne, polityczny ustrój, formy organizacji, religie, to wynik konkurencji pomiędzy różnymi memami. Np. wyobrażenia różnych bogów i mitycznych istot walczyły o miejsce w ludzkich umysłach, tysiące z nich stały się elementami wierzeń wielu kultur. Na Islandii dość powszechna jest nadal wiara w elfy i trolle. Na Bali stworzono unikalną formę religii, z lokalnymi bóstwami w kapliczkach przy każdym rozgałęzieniu dróg wodnych i centralną świątynią u źródeł rzeki. Pozwoliło to rozwiązać problem współpracy uprawiających ryż rolników, bez centralnych instytucji udzielących dostępu do wody. Tradycyjne religie narzucały różne tabu i formy zachowania, które przyczyniły się do sukcesu społeczności je wyznających (Wilson 2002; Haidt 2013).


alice-in-wonderland

Czemu człowiek zachowuje się często irracjonalnie?
Psychologia ewolucyjna odpowiada: ponieważ człowiek znajduje się w bardzo nienaturalnych sytuacjach z punktu widzenia przystosowania ewolucyjnego.
Czasami trudno nam dostrzec racjonalność zachowań, bo żyjemy już w całkiem innych warunkach.
Np. w prawach Mojżeszowych ukamienowanie groziło za 18 rodzajów przestępstw, takich jak praca w czasie szabatu, przeklinanie rodziców, idolatria lub zachęcanie do niej, homoseksualizm, sodomia, wróżenie i czary. Ukamienowanie nadal praktykowane jest zgodnie z prawem szariatu w krajach islamu za jeszcze większa liczbę przewinień, w tym za zdradę małżeńską.
Usuwanie osób, które nie potrafiły kontrolować swoich popędów pomimo grożącej im kary śmierci (w większości kobiet, co skutecznie ograniczało możliwości przekazywania niepożądanych cech) stworzyło populację posłusznych, trzymających się społecznych konwencji, konformistycznie nastawionych ludzi. Kara śmierci za homoseksualizm w 2019 roku praktykowana była w 10 krajach. Podstawą są oczywiście święte księgi napisane przez nieznanych autorów, opisujące przekonania starożytnych mieszkańców Izraela.
Przeżycie grupy nomadów, utrzymanie jej tożsamości, zależało od spójności grupy. Nie było potrzeby silnego zróżnicowania ze względu na wielką stabilność warunków - mamy tu jeszcze jeden przejaw dylematu stabilności i plastyczności.

Dlaczego rozwijają się pewne zachowania kulturowe a inne szybko znikają?
Mogą za nimi stać potrzeby odpowiedniej stymulacji mózgu, konieczne do rozwoju.
Nauka kaligrafii, muzyki, tańca, rysunku, wierszy sprzyjały rozwojowi nie tylko specyficznych umiejętności, ale podstawowych mechanizmów poznawczych, od których zależy inteligencja.
Potrzeba szybkiej i precyzyjnej synchronizacji procesów w mózgu może doprowadzić do wykształcenia się form muzycznych, które sprzyjają rozwojowi takiej synchronizacji, np. polifonicznych fug Bacha, lub szybkiej recytacji w rapie, która wymaga szybkich i precyzyjnych synchronizacji grup neuronów w układzie słuchowym, co jest trudnym zagadnieniem dla osobników żyjących w hałasie.
Zmiany warunków powodują zmiany przydatnych form zachowania, w tym również form muzycznych - nic dziwnego, że starsze pokolenie nie rozumie młodzieży. groupdance

Do 17 wieku najbardziej rozwiniętą cywilizację miały Chiny, skompilowana w 10-11 wieku encyklopedia "Four Great Books of Song" liczyła kilkanaście tysięcy haseł i zawierała całą ówczesną wiedzę. Encyklopedia Cesarza Yongle ukończona w 1408 roku miała 11.095 tomów, około 370 milionów słów. Do czasów Wikipedii była to największa encyklopedia na świecie; niestety do czasów obecnych przetrwało tylko 400 tomów, głownie z powodu zniszczeń spowodowanych przez Anglików i Francuzów w czasie drugiej wojny opiumowej (1860).
Timbuktu w Mali w środkowej Afryce w 13 wieku miało uniwersytet liczący 25 000 studentów, przewyższający znacznie instytucje europejskie. Do 19 wieku przetrwało tam 150.000 manuskryptów. Sztuka Ife i brązy Beninu nie miały sobie równych.
Od odkrycia Ameryki (1492) do 1914 roku Europejczycy skolonizowali 80% naszej planety. Dlaczego Europejska cywilizacja zdominowała świat? Podawano wiele wyjaśnień mających świadczyć o wyższości białej rasy, rasy nordyckiej lub aryjskiej, religii chrześcijańskiej, etyce protestantów i szybkiej industrializacji.
Jarred Diamond analizuje to w książce "Strzelby, zarazki i maszyny" (2000). Przyczyn jest wiele, od geograficznych (wschód-zachód mógł handlować, północ-południe w obu Amerykach znacznie mniej), po militarne (udoskonalenie chińskiej technologii produkcji prochu).
Cywilizacje upadały i rozkwitały, aż stały się globalne, szanse ich całkowitego upadku zaczęły maleć.

Przez tysiące lat klęski żywiołowe, klęski głodu i pandemie zabijały miliony a ludzie potrafili jedynie pokutować i się modlić - o tym mówiła tradycyjna pieśń "Święty Boże": Od powietrza, głodu, ognia i wojny, Wybaw nas Panie!
Niestety klęski głodu (lista) jeszcze do niedawna były częste nawet w Europie . Kiedy Ludwik XIV, zwany Królem Słońce, urządzał bale w Wersalu w klęsce głodu z 1693 roku zmarło około 1.5 mln ludzi. W kolejnych 4 latach setki tysięcy zmarły w Estonii, Szwecji i Finlandii, a w 18 i 19 wieku brytyjskie rządy w Indiach doprowadziły do śmierci głodowej dziesiątek milionów ludzi. Populacja Irlandii spadła w wyniku zarazy ziemniaczanej w połowie 19 wieku o 20%, zmarło ponad milion osób a dwa miliony wyemigrowało. W wielu krajach Azji jeszcze 80 lat temu umierały miliony, a w latach 1959-61 w Chinach głód zabił 15-43 mln (dokładna ocena jest trudna). Nie było mechanizmów międzynarodowej pomocy, które mamy obecnie.
Historia pandemii jest równie przerażająca. Dżuma, zwana czarną śmiercią, od czasów starożytnej Grecji do lat 1940, kiedy zaczęto stosować antybiotyki, potrafiła w pewnych okresach zmniejszyć populacje Europy i Azji o 1/4. Ospa i inne choroby zabiły większość mieszkańców Ameryki Południowej, z 22 mln Indian w Meksyku w 1580 roku zostało mniej niż dwa miliony. Obecnie większość epidemii udaje się opanować, chociaż pojawiają się nowe groźne wirusy (Ebola, Zika, grypa, HIV). Rozwój nauki pozwolił przejąć kontrolę nad losem ludzkości, żyjemy obecnie w całkiem innym świecie, między innymi dzieki powszechnym szczepieniom, które spotykają się z coraz większym oporem. Nie ma gwarancji, że pandemie nie powrócą.

Antropologia kulturowa dąży do formułowania ogólnej teorii kultury badając historyczną i etniczną różnorodność kultur. Obejmuje etnologie, etnografię, językoznawstwo, kulturoznawstwo, badania porównawcze kultur, a w USA także archeologię, antropologię historyczną i fizyczną, jak i religioznawstwo i badanie mitów.
W ostatniej dekadzie antropologia kulturowa zwróciła się w stronę ontologii, a wiec uporządkowania pojęć używanych do opisu świata przez różne kultury. Antropologia kulturowa przy końcu XX wieku skupiała się na różnych perspektywach opisu tej samej rzeczywistości, pod wpływem filozofii postmodernistycznej często skupiając się na tekstach (Clifford and Marcus, Writing Culture, 1986). Różnice kulturowe w XXI wieku zaczęły być postrzegane jako efekt uczestnictwa w różnych środowiskach tworzących odmienne rzeczywistości lub raczej przestrzenie ontologiczne (J. Horton, The ontological Turn).
Kierunek ten jest silnie związany z rolą ciała w określonym środowisku w postrzeganiu rzeczywistości. Reprezentacje umysłowe to nie to samo co widzenie przez perspektywę możliwości działania. To relacje pomiędzy fizycznymi bytami i ich środowiskiem tworzą lokalne punkty widzenia, odmienne rzeczywistości. W tej samej sieci wzajemnych relacji pomiędzy ludźmi czy zwierzętami tworzy się wiele lokalnych rzeczywistości, myśli obracają się wokół różnych sytuacji, osób, rzeczy. Oczywiście istnieje wspólna ontologia podstawowa, jednakże w różnych kulturach nawet fundamentalne relacje mogą być dość odmiennie postrzegane. Stąd opis obiektywny świata danej osoby z perspektywy badacza nie pozwala uchwycić istotnych elementów i ich relacji. Akceptacja różnic nie odbywa się we wspólnej przestrzeni pojęciowej, podobieństwa mogą być tylko pozorne. Niestety większość dyskusji w tym obszarze toczy się na wysoce abstrakcyjnym i ogólnym poziomie, zamiast skupiać się nad analizą konkretnych pojęć i relacji, porównywać i szukać transformacji pomiędzy różnymi przestrzeniami ontologicznymi, które decydują o stanach umysłu.

Kulturomika to nowa dziedzina wiedzy, powstała dzięki możliwościom automatycznej analizy znacznej części spisanego dziedzictwa ludzkości.
Google udostępnił statystyczne analizy słów dla 5.2 mln książek (ok. 4% wszystkich opublikowanych w historii świata) w 7 językach (znaczna większość jest po angielsku), co umożliwiło śledzenie ewolucji języka i ewolucji kultury. Do 10/2015 zeskanowano 25 mln książek, szacuje się, że jest ich 130 mln.
Tu można sprawdzić jak często dowolne pojęcia pojawiały się w książkach przynajmniej n razy (n to parametr wygładzający przypadkowe użycia wyrazów, "smoothing parameter"); wyniki z ostatnich 50 lat są nieco zafałszowane bo nie wszystkie książki z tego okresu nie są w bazie ze względu na prawa autorskie.
Co z tego wynika? Kulturomika - TED "What we learned from 5 million books".
Ciekawostka: liczba słów w języku angielskim wzrosła w 20 wieku dwukrotnie, od 0.5 do 1 miliona, największy słownik (Oxford English dictionary) ma tylko 2/3 tych słów.

Zadanie:
Jak nasza wiedza o pochodzeniu człowieka i rozwoju kultur może wpłynąć na stereotypy etniczne, ksenofobię, szowinizm, megalomanię opartą na przekonaniach, że jesteśmy koroną stworzenia?
Spróbujcie pomyśleć o przyczynach utrwalenia się bądź zaniku jakiegoś obyczaju, stylu, mody, tabu, lęków społecznych, oraz możliwego wpływu takich zjawisk na rozwój przydatnych zdolności poznawczych lub zachowania istotnych wartości dla danej społeczności.



Przykładowe pytania (tu dość ogólne, na egzaminie będą bardziej szczegółowe):

  1. Paleoantropologia ludzkiego umysłu - jakie były główne przyczyny rozwoju?
  2. Kiedy żył przodek hominidów i małp naczelnych?
  3. Wymień po 3 cechy, które powodują, że ludzie mają przewagę nad zwierzętami i odwrotnie, zwierzęta nad ludźmi?
  4. Jak nazywa się fachowo nasz gatunek?
  5. Ile lat liczą najstarsze szczątki zaliczane do gatunku homo sapiens?
  6. Kiedy wymarł człowiek neandertalski?
  7. Co było prawdopodobną przyczyną szybkiej ewolucji mózgu człowieka i jak dawno to nastąpiło?
  8. Czy ludzkie mózgi są znacznie większe niż można się spodziewać po wielkości człowieka?
  9. Od kiedy praludzie używali narzędzi? Jakich? Kiedy zaczęli wykorzystywać ogień?
  10. Co to jest hipoteza "mitochondrialnej Ewy"? Y-Adama?
  11. Jakie były epoki w rozwoju kultury ludzkiej?
  12. Z jakiego okresu pochodzi większość artefaktów sztuki neolitycznej?
  13. Co to jest medycyna ewolucyjna? Podaj jakieś przykłady jej odkryć.
  14. Do czego przydaje się archeoparazytologia?
  15. Co to jest imprinting? Imprinting kulturowy?
  16. Kiedy zaczęto uprawiać rośliny? Hodować zwierzęta? Jakie były tego skutki?
  17. Kiedy, gdzie i dlaczego zaczęły powstawać pierwsze miasta i jakie były tego skutki?
  18. Dlaczego delfiny nie hodują nas tylko my hodujemy delfiny?
  19. Dlaczego powstały mity o złotym wieku?
  20. Dlaczego kultury amerykańskie nie rozwinęły się tak jak eurazjatyckie?
  21. Dlaczego powstało Stonehenge? Rysunki na pustyni Naska? Piramidy?
  22. Jak można określić rasę?
  23. Co to jest eugenika? Gdzie ją wprowadzono? Dlaczego cieszy się złą sławą?
  24. Co jest podmiotem ewolucji według Williama Hamiltona?
  25. Czym zajmuje się socjobiologia?
  26. Co to jest altruizm odwzajemniony?
  27. Co głosi hipoteza czerwonej królowej i jakie są jej konsekwencje?
  28. Czemu jeszcze nie zniknęły wszystkie społeczności pierwotne?
  29. Czy powszechny dostęp do informacji spowoduje, że edukacja będzie zbędna?
  30. Na jakich zasadach opiera się memetyka?
  31. Co to jest mem, mem egzotoksyczny, membot, memoid, kompleks memetyczny?
  32. Jak memetyka ma się do neurodynamiki?
  33. Co jest fizycznym nośnikiem memów?
  34. Podaj przykłady memów.
  35. Jakie znaczenie ewolucyjne miały przepisy eliminujące osoby nieprzystające, łamiące zasady moralne?
  36. Co to jest i czym się zajmuje kulturonomika?
  37. Jakie znaczenie ewolucyjna może mieć rap?
  38. Co to jest determinizm neuronalny?



Literatura

Dowiązania zewnętrzne: Kosmiczny Kalendarz | Antropologia w Internecie | Antropologia - spis z Yahoo oraz z Virtual Library | Ewolucja człowieka (UCSB) | Efekt Baldwina | Human evolution | Human evolution timeline interactive. Paleo Ring | Prehistoria, sztuka prehistoryczna | Human Behavior and Evolution Society - psychologia ewolucyjna | Benzon i Hayes - 4 stadia ewolucji umysłu | Historia badań etologicznych w Polsce | Kognitywne studia kultury i literatury - CogWeb |

Antropologia kulturowa: zwrot ontologiczny | spis literatury.

Interesujące linki:
Archeowieści, prehistoria, paleontologia. | Becoming human | Human Origins | DNA Ancestry project | e-fossils (ludzkie skamienieliny) | Medycyna ewolucyjna | Pradzieje - Muzeum w Krakowie | Przygody z nauką i archeologią (kolorowanka edukacyjna)
Cognitive Evolution Group. | Cognitive Evolution Lab, Harward.
Język u zwierząt. | Canine cognition lab.
Genetic migration page |



Cytowanie: Włodzisław Duch, Wstęp do Kognitywistyki. Rozdz. 7: Umysł i Ewolucja II. UMK Toruń 2020.
W. Duch, Wstęp do kognitywistyki - spis treści