Почему позвоночные умнее остальных животных

Человек — один из самых молодых видов, однако фундамент его разумности был заложен задолго до его появления, около 550 млн лет назад. Исследователи из Эдинбургского университета (Великобритания) полагают, что возможность развивать разум появилась едва ли не вместе с первыми хордовыми. То, что позвоночные «умнее» беспозвоночных, что у позвоночных более гибкая и адаптивная нервная система, учёные знали давно, но до конца этот феномен объяснить не могли. Точнее, в общих-то чертах было понятно: у позвоночных намного больше белков, управляющих формированием нервной системы. Эти белки выполняют более тонкую настройку нервной системы, но какие из них были первыми, с каких началась, если можно так выразиться, прогрессирующая разумность позвоночных?

Пикайя (реконструкция) — первое хордовое, у которого появились «гены разумности». (Фото Aberrant Ceramics.)

В статье, опубликованной в Nature Neuroscience, авторы утверждают, что причиной разумности позвоночных стали удвоившиеся гены, отвечающие за обустройство и работу синапсов. В частности те, которые управляют производством глутамата, одного из главных нейромедиаторов, и контролируют синтез его рецепторов на мембране принимающего сигнал нейрона. Позвоночные получили от эволюции в дар много копий этих генов. А это значит, что с ними стало возможно беспрепятственно экспериментировать. Если бы эти гены были в одном экземпляре, то новые мутации было бы не на чем испытывать: попадая в единственную копию, они угрожали бы жизни животного. А так в распоряжении позвоночных оказалось что-то вроде испытательного полигона, где на запасных копиях генов можно было тестировать разные комбинации мутаций, как вредных, так и полезных.

Однако самое удивительное, что эти умножения генов имели место уже у пикайи — небольшого хордового червеобразного животного, плававшего в кембрийских морях. Пикайю с полным правом можно назвать одним из первых хордовых, но тогда получается, что фундамент разумности всех хордовых, вплоть до человека, был заложен в момент появления этой группы.

Чтобы проверить, действительно ли эти гены так важны для разумности, исследователи вводили в них мутации, а потом проверяли, как у животных будут обстоять дела с обучением, памятью и т. д. Мыши, которых использовали в эксперименте, плохо приспосабливались к переменам в окружении, хуже запоминали увиденное и вообще демонстрировали умственную ущербность. Такие же мутации, затрагивающие систему производства и транспорта глутамата в нейронах, можно обнаружить у человека при некоторых тяжёлых психоневрологических заболеваниях (например, при шизофрении). То есть, по-видимому, эти гены действительно важны для «разумности» всех позвоночных, несмотря на то что возникли они сотни миллионов лет назад.