Mozek prošel během svého vývoje pozoruhodnými změnami. Nejprimitivnější mozky jsou jen o málo víc než shluky buněk shluknutých v přední části organismu. Tyto buňky zpracovávají informace přijímané ze smyslových orgánů umístěných rovněž na hlavě.

Člověk má v poměru k velikosti těla největší mozek ze všech živých tvorů.

V průběhu času se mozek vyvíjel. Mozky obratlovců se vyvíjely co do velikosti i složitosti. Lidé mají v poměru k velikosti svého těla největší mozek ze všech živých tvorů, ale také nejsložitější. Různé oblasti mozku se specializovaly na odlišné struktury a funkce. Například mozeček se podílí na pohybu a koordinaci, zatímco mozková kůra se podílí na paměti, jazyku a vědomí.

Chování může ovlivnit úspěšnost druhu, takže bylo formováno evolucí.

Pokud vědci pochopí, jak se lidský mozek vyvinul, doufají, že se jim podaří určit biologický základ chování, které člověka odlišuje od ostatních zvířat. Chování může ovlivnit úspěšnost druhu, takže lze předpokládat, že lidské chování bylo formováno evolucí. Pochopení biologie mozku může také vrhnout světlo na mnohé stavy spojené s lidským chováním, jako jsou deprese, autismus a schizofrenie.

Velikost mozku a inteligence

Lidský mozek je asi čtyřikrát větší než mozek šimpanze a asi 15krát větší než mozek myši.

Pokud byste vedle sebe položili mozek myši, šimpanze a člověka a porovnali je, mohlo by se zdát zřejmé, proč mají tyto druhy rozdílné intelektuální schopnosti. Lidský mozek je asi čtyřikrát větší než šimpanzí a asi patnáctkrát větší než myší. I když vezmeme v úvahu rozdíly ve velikosti těla, lidé mají neobvykle velký mozek.

Větší není vždy lepší

Ale velikost není celá věc. Studie ukázaly, že mezi velikostí mozku a inteligencí u lidí není nijak zvlášť silný vztah. To se ještě umocní, když porovnáme lidský mozek s mozkem neandrtálce. Protože dnes žádné neandertálské mozky neexistují, musí vědci studovat vnitřek fosilních lebek, aby pochopili, jaký mozek se v nich nacházel. Neandrtálský mozek byl stejně velký jako náš, ve skutečnosti pravděpodobně větší.

Lebky moderních lidí jsou sice obecně větší než lebky našich dřívějších předků, ale mají také jiný tvar. To naznačuje, že moderní mozek má méně pevný tvar než mozek dřívějších lidí a může být v průběhu života ovlivňován faktory prostředí nebo genetickými faktory (tomu se říká plasticita).

Při porovnání vzorce růstu mozku u lidí a šimpanzů, našich nejbližších žijících příbuzných, se objevují některé zajímavé rozdíly. Oba mozky rostou v prvních letech života rovnoměrně, ale tvar lidského mozku se během prvního roku života výrazně mění. Během tohoto období bude vyvíjející se mozek přijímat informace ze svého okolí a poskytne tak vnějšímu světu příležitost formovat rostoucí nervové obvody.

Analýza lebky neandrtálského dítěte ukázala, že jejich růstový vzorec byl podobnější šimpanzům než moderním lidem. To naznačuje, že ačkoli mozky moderních lidí a neandrtálců dosahovaly v dospělosti podobné velikosti, bylo toho dosaženo díky odlišným vzorcům růstu v různých oblastech mozku.

Významným omezením pro velikost lidského mozku je pánevní pás, který se (u žen) musí vyrovnat s nároky na porod dítěte s velkou hlavou. Lidé se vyvinuli tak, že prodloužili období, kdy mozek roste, o období po porodu. Tento jemný rozdíl v raném vývoji mohl mít velké důsledky pro naše přežití.

Jazyk a vývoj mozku

Jazyk je pravděpodobně klíčovým znakem, který nás odlišuje od ostatních zvířat. Díky našim propracovaným jazykovým schopnostem dokážeme rychle a efektivně předávat informace ostatním příslušníkům našeho druhu. Dokážeme koordinovat to, co děláme, a plánovat akce, což jsou věci, které by nám na počátku evoluce poskytly velkou výhodu.

Abychom rozuměli tomu, co nám někdo říká, musíme rozpoznat jeho řeč a přenést tuto informaci do mozku.

Jazyk je složitý a jeho jednotlivým složkám teprve začínáme rozumět. Musíme například zvážit smyslové aspekty jazyka. Abychom porozuměli tomu, co někdo říká, musíme detekovat jeho řeč a přenášet tuto informaci do mozku. Mozek pak musí tyto signály zpracovat, aby jim dal smysl. Části našeho mozku se musí zabývat syntaxí (jak pořadí slov ovlivňuje význam) a sémantikou (co slova vlastně znamenají).

Velmi důležitá je také paměť, protože si musíme pamatovat, co slova znamenají. Pak je tu celý vokalizační systém, který se podílí na tom, co chceme říct, a zajišťuje, abychom to řekli zřetelně tím, že koordinujeme svaly, abychom vydali správné zvuky.

Někteří ptáci jsou talentovaní mimikové, ale s ptákem Mynah byste se nedomluvili!

Studium jazyka srovnáváním různých druhů je obtížné, protože žádná jiná zvířata se našim jazykovým schopnostem nepřibližují. Někteří ptáci jsou talentovaní imitátoři, ale s ptákem Mynah byste se nedomluvili! Dokonce i když jsou naši nejbližší příbuzní, šimpanzi, vychováváni v lidských rodinách, nikdy nezískají verbální jazykové schopnosti. Šimpanzi se sice naučí rozumět naší řeči a používat „grafické“ symboly, ale projevují jen malou ochotu sdělovat cokoli jiného než základní informace, například žádosti o potravu. Lidé se naopak zdají být nutkavými komunikátory.

Hlavní gen pro jazyk?

Možná největší vhled do evoluce jazyka přinesla práce na genu FOXP2. Tento gen hraje klíčovou roli v jazyce a vokalizaci a umožňuje nám zkoumat změny, které jsou základem evoluce složitého jazyka.

Gen FOXP2 poprvé objevili Simon Fisher, Anthony Monaco a jejich kolegové z Oxfordské univerzity v roce 2001. Na gen narazili při studiu vzorků DNA z rodiny s výraznými řečovými a jazykovými obtížemi. Přibližně 15 členů rodiny ze tří generací bylo schopno perfektně rozumět mluveným slovům, ale měli potíže se spojováním slov za účelem vytvoření odpovědi. Vzorec, podle kterého se tento stav dědil, naznačoval, že se jedná o dominantní jednogenové onemocnění (jedna kopie změněného genu stačila k narušení jejich celkových jazykových schopností). Vědci identifikovali oblast genomu, která pravděpodobně obsahuje postižený gen, ale nebyli schopni identifikovat konkrétní genovou mutaci v této oblasti.

Poté měli štěstí v podobě jiného nepříbuzného dítěte s velmi podobnými příznaky. Při pohledu na DNA tohoto dítěte identifikovali přestavbu chromozomu, která protnula gen v oblasti DNA, kde předpokládali mutovaný gen. Tímto genem byl FOXP2. Po sekvenování genu FOXP2 v rodině zjistili specifickou mutaci v genu, která byla společná všem postiženým členům rodiny. To potvrdilo význam genu FOXP2 pro lidskou řeč.

Mutace v genu FOXP2 zasahují do části mozku zodpovědné za vývoj jazyka.

Simon a jeho kolegové dále charakterizovali gen FOXP2 jako „hlavní regulátor“, který reguluje činnost mnoha různých genů v několika oblastech mozku. Jedna z klíčových rolí se týká růstu nervových buněk a spojení, která vytvářejí s jinými nervovými buňkami během učení a vývoje. Mutace v genu FOXP2 zasahují do části mozku zodpovědné za vývoj jazyka, což vede k jazykovým problémům, které se u této rodiny projevují.

Evoluce genu FOXP2

Gen FOXP2 je vysoce konzervovaný mezi druhy. To znamená, že tento gen má u různých druhů velmi podobnou sekvenci DNA, což naznačuje, že se v průběhu času příliš nevyvíjel. Protein FOXP2 u myší se od lidské verze liší pouze třemi aminokyselinami. Šimpanzí verze se od lidské liší pouze dvěma aminokyselinami. Tyto dvě změny aminokyselin mohou být klíčovými kroky v evoluci jazyka u lidí.

Jaký rozdíl mají tyto malé změny v sekvenci na funkčnost proteinu FOXP2? Studie s myšmi ukazují, že změna myší verze genu FOXP2 tak, aby měla stejnou sekvenci jako lidská verze, má pouze nepatrné účinky. Pozoruhodné je, že výsledná myší mláďata jsou v podstatě normální, ale vykazují jemné změny ve frekvenci svých vysokých hlasivek. Vykazují také výrazné změny v zapojení určitých částí mozku.

Na základě těchto studií vědci dospěli k závěru, že FOXP2 se podílí na schopnosti mozku učit se sekvence pohybů. U lidí se to projevilo ve složitých svalových pohybech potřebných k vytváření zvuků pro řeč, zatímco u jiných druhů může mít jinou úlohu, a to koordinaci jiných pohybů.

FOXP2 reguluje mnoho dalších genů v těle a zdá se, že evoluce upřednostnila i jejich podmnožinu, zejména u Evropanů. Geny regulované FOXP2 jsou důležité nejen pro vývoj mozku, ale hrají také důležitou roli v lidské reprodukci a imunitě.

FOXP2 a neandrtálci

Neandrtálci mohli mít určitou schopnost řeči a komunikace.

Neandrtálci byli obecně charakterizováni jako velký, brutální druh s malým nebo žádným intelektuálním, sociálním nebo kulturním vývojem. Nicméně skutečnost, že měli stejný gen FOXP2 jako moderní lidé, naznačuje, že neandrtálci mohli mít určitou schopnost řeči a komunikace.

Různé důkazy pomohly vytvořit obraz toho, jak mohli neandrtálci žít a komunikovat. Archeologické nálezy naznačují, že pravděpodobně žili v malých skupinách a vzhledem k vysokým energetickým potřebám trávili většinu času lovem.

Neandrtálci pravděpodobně nevytvořili sociální skupiny spojené účinnou komunikací. Je to pravděpodobně proto, že jim chyběly klíčové mentální schopnosti potřebné k vytvoření a udržení sociálních skupin. Rekurzivní myšlení (myšlení o myšlení), teorie mysli (ocenění toho, co se odehrává v hlavě někoho jiného) a inhibice impulzivních reakcí (schopnost ovládat impulzy) jsou důležitými prvky úspěšných sociálních interakcí. Zajímavé je, že poškození mozku a vývojové poruchy, jako je autismus, mohou tyto schopnosti a sociální dovednosti u lidí narušovat.

Tyto důkazy naznačují, že mozek neandrtálců nemusel být uzpůsoben tak, aby podporoval efektivní komunikaci a diplomatické dovednosti. Bylo by nesmírně obtížné s nimi vycházet! Mozek neandrtálců byl pravděpodobně lépe uzpůsoben k maximálnímu využití jejich vizuálních schopností. Své přerostlé oči a velký mozek by využili k přežití a lovu v podmínkách nižšího osvětlení v Evropě. To by omezilo prostor v mozku pro rozvoj systémů potřebných pro komunikaci a sociální interakce. Menší sociální oblasti mozku jim však mohly umožnit vytvoření menších sociálních sítí, což mohlo zvýšit jejich šance na přežití v drsném evropském prostředí.

Tato stránka byla naposledy aktualizována dne 2019-06-20