Когда руки сумками не заняты

На то, что это сенсация, намекает интерес прессы – звонили из «Нью-Йорк Таймс», обращались из ABC News; вышел на связь мировой научный тяжеловес Nature. Звучат предположения (очень осторожные): такие открытия, возможно, приведут к пониманию того, как возникают психоневрологические расстройства у человека.

Прежде кенгуру не были заподозрены не то что в леворукости – вообще в какой бы то ни было рукости, – этот термин означает, что существо предпочитает пользоваться определенной... ну да рукой: в нашей беседе ученые чаще называли передние конечности сумчатого руками, а не лапами.

Название работы для обывателя не из самых понятных: «Исследование рукости у бипедальных сумчатых в Австралии»; пояснение не проще: «латерализация функций передних конечностей у диких кенгуру». Поясним. Бипедальные животные – те, что перемещаются на двух конечностях; латерализация, или асимметрия мозга, – это распределение разных функций между левым или правым полушариями (но с асимметрией мозга связаны и, к примеру, шизофрения и аутизм – отсюда возможные медицинские перспективы).

Суть открытия нам раскрыл руководитель исследования доцент кафедры зоологии позвоночных СПбГУ Егор МАЛАШИЧЕВ, дополнили рассказ младшие научные сотрудники Карина КАРЕНИНА и Андрей ГИЛЕВ (он на материале исследования уже кандидатскую защитил).

Когда руки сумками не заняты | Как приблизиться к «объекту исследования», петербургские ученые консультировались у австралийских коллег.<br>ФОТО Андрея ГИЛЕВА

Как приблизиться к «объекту исследования», петербургские ученые консультировались у австралийских коллег.
ФОТО Андрея ГИЛЕВА

– Можно сразу: ну и что с того, что кенгуру левши? В чем сенсация?

Егор МАЛАШИЧЕВ: – В том, что термин «истинная рукость» обычно применяли только к человеку. Большинство людей в популяции, как известно, правши; обычно пропорция – 90 правшей на 10 левшей. Число левшей может увеличиваться в некоторых случаях – например, на Крайнем Севере или в горах очень суровые условия, где люди с необычным устройством мозга иногда получают преимущество, – но все же большинство людей подавляющую часть силовых и манипуляционных задач решают правой рукой.

Плюс есть специализация: разные руки используют для разного рода действий. Вот я взял левой рукой смартфон, а по экрану вожу правой. Или яблоко чищу: держу его левой, а ножом работаю правой. Так и проявляется латерализация, или асимметрия головного мозга.


– У наших родичей, обезьян, не так?

Е. М.: – У человекообразных обезьян выраженность асимметрии уже теряется. И не всегда имеет популяционный тренд: одна шимпанзе кидает камень правой рукой, другая – левой. Соотношение правшей и левшей – 70 к 30, а то и еще меньше выражено.

Причем это касается бипедальных видов приматов. У видов, перемещающихся на всех четырех конечностях, асимметрия выражена еще меньше. А если возьмем млекопитающих шире – бывает, асимметрия не наблюдается вообще, разве что на индивидуальном уровне.

В общем, у млекопитающих рукость есть, но вот такого, чтобы как у людей, когда все основные действия совершаешь определенной рукой, – такого еще не было выявлено. И тут это свойство обнаружилось у сумчатых...


– Почему вдруг вы сумчатыми заинтересовались?

Е. М.: – Изначально мы не знали, что получится, прежде никто сумчатых особо не исследовал.

Мы в зоопарках наблюдали за сумчатыми, которые перемещаются на четырех лапах, – опоссумом, сумчатой летягой. У них оказался очень низкий уровень асимметрии, нет избирательности в использовании конечностей. А наблюдения за рыже-серым валлаби (маленький родственник кенгуру. – Ред.) показали, что если он ест, присев на четвереньки и согнувшись, то действует как правой, так и левой рукой, а если выпрямится – асимметрия резко подскакивает, он уже предпочитает определенную лапу.

И возникла идея: может, у кенгуру, которые всегда стоят на двух конечностях, асимметрия будет высокая?

Есть так называемая шкала латерализации. По ней оценивают, насколько явно у существа проявляются разные функции правого или левого полушария. По этой шкале у человека степень латерализации самая высокая, «5». У других приматов – «3», «4». Оказалось, что у крысиного кенгуру (это не кенгуру, а отдельное семейство), стоящего на двух ногах, латерализация тоже на «5», хотя с оговорками. У древесного кенгуру, который передвигается с помощью всех четырех конечностей, – всего «2». У двух высоченных кенгуру – красного и серого, самых бипедальных видов из всех сумчатых, – как и у человека, «пятерки».

Получилась очень четкая корреляция: как только вид двигается на четырех лапах – степень латерализации низкая. Встает на задние лапы – и вне зависимости от того, к какому семейству относится, «получает пятерку».

Но у кенгуру проявилась еще одна особенность, которая свойственна человеку. Они в отличие от всех других зверей используют двурукую манипуляцию предметами. Берут ветку определенной рукой, а другой обдирают листья. Вот я сейчас это машинально изображаю: как беру ветвь левой рукой, как правой обдираю. Кенгуру делают это с точностью до наоборот. И только так. Если нужно просто взять предмет, кенгуру используют левую лапу, а когда надо задействовать две руки – берут предмет правой, а манипулируют левой.

Самое интересное: сумчатые и плацентарные млекопитающие (к коим и мы имеем честь относиться. – Ред.) – это две рано разошедшиеся ветви эволюции, с разным устройством мозга. Получается, что эволюция асимметрии мозга и рукости шла параллельными путями: у сумчатых – одним путем, у приматов – другим.


– Чем примечателен мозг сумчатых?

Е. М.: – В этом и загвоздка. Мы в статье пишем: «Нейробиология мануальной латерализации у сумчатых – очень важный объект для будущих исследований». Как связано поведение сумчатых со строением их мозга, никто раньше не прослеживал.

У человека оба полушария соединены мозолистым телом. Если его разрезать, полушария будут работать независимо (например, рука будет вести себя как «чужая». – Ред.). У сумчатых такие разрезания тоже производились – у опоссумов. Правда, разрезали не мозолистое тело (у них его нет), а переднюю комиссуру. Так вот, если ее перерезать, в поведении животного ничего не меняется.

Видимо, у сумчатых полушария немножко по-другому работают: моторное поведение похоже на наше, но почему-то, когда у нас задействована правая рука, у них – левая.

На большом количестве видов животных, не только млекопитающих, но и, например, птицах, показано: левое полушарие отвечает за подробное исследование деталей – например, ищет корм. Правое – быстро схватывает ключевую информацию, в частности, реагирует на опасность. И несколько процессов могут идти одновременно. У сумчатых должно быть то же самое, но почему-то у кенгуру распределение функций в полушариях стало таким, что левшей у них больше, чем правшей.


– Рукость у зверей связана с интеллектом?

Е. М.: – Напрямую – нет. Но это связано с двумя эволюционными вещами.

Первое: когда полушария отвечают за разные функции, можно выполнять одновременно больше действий. Второе: концентрация усилий на одной руке приводит к более эффективному выполнению задач: действовать одной «специализированной» рукой лучше, чем двумя «неспециализированными».


– Если латерализация так «выгодна», почему только человек и кенгуру ею обзавелись?

Е. М.: – Асимметрия функций мозга есть практически у всех организмов, даже у некоторых беспозвоночных. Но поведение – это внешнее проявление асимметрии. И проявляться она может у одних видов так, у других – иначе. У сумчатых она проявляется, как и у человека, в рукости. У других может проявляться в «глазости», «ухости», еще в чем-то. Но могут быть виды, которые почти не латерализованны – и они оказались менее успешны в ходе эволюции.

Есть такой пример: голуби мигрируют стаей, так вот ведомый голубь лучше маневрирует, если находится справа от голубя ведущего. Потому что видит ведущего левым глазом, работает более быстрое правое полушарие – и координация улучшается. Но у птиц-одиночек не было надобности развивать такую асимметрию. То есть в зависимости от разных условий одним видам пришлось развивать латерализацию, другим – нет.


– Расскажите, как проходили исследования: поехали, значит, вы в Австралию...

Е. М.: – Сначала объездили множество зоопарков мира. Потом Карина и Андрей получили грант, маленький, и вдвоем поехали в Тасманию на разведку. Разведка получилась «боем».

Карина КАРЕНИНА: – Мы продержались только благодаря добрым австралийцам, которые нас везде возили, приглашали бесплатно переночевать, кормили. В общем, мы получили море сочувствия и соучастия.

Е. М.: – На следующий год мы получили грант Национального географического общества США (National Geographic Society Committee for Research and Exploration), а деньги на обработку результатов исследований дал потом Российский научный фонд.

К. К.: – Были две основные точки – Центральная Австралия и Тасмания. Нужна была дикая природа, поскольку условия содержания сказываются на проявлении асимметрии: все-таки развитие мозга определяется условиями среды. А нам нужно было узнать, «как на самом деле».

Андрей ГИЛЕВ: – В Тасмании жили в палатках – там национальный парк. В Центральной Австралии – на исследовательской станции, там домики для исследователей.

Кенгуру найти несложно, но трудно приблизиться. Приходилось применять разные хитрости, мы консультировались с местными специалистами, как себя вести, как подходить – вплоть до учета направления ветра.

К. К.: – Они очень пугливые. Описанные случаи, когда кенгуру нападает на человека, касаются особей в неволе, которые оказались в безвыходной ситуации. А так у них на все варианты действий человека реакция одна: удрать.


– Вам надо было просто часами сидеть и записывать любое их действие?

К. К.: – Да, фиксировать их повседневную жизнь. Как чистят себя, как едят. Фотографировали, видеосъемку делали.

Е. М.: – Ребята чудовищную по объему работу совершили. Наблюдали за несколькими сотнями кенгуру – и всех их нужно было различать.


– Понятно, что это фундаментальное исследование, а ближайщий практический выход какой?

Е. М.: – Как минимум сумчатые могут стать новым объектом для исследования мозга.

К. К.: – Подтвердилось, что на особенность вида влияют и, казалось бы, не очень значительные вещи: древесный образ жизни или нет, двуногое или четвероногое перемещение в пространстве, ест животное низкорослую траву или кустарники. Это говорит о том, что асимметрия мозга не некий фактор, который когда-то возник и так и остается неизменным: у каждого вида он по-своему проявляется в зависимости от образа жизни.

Е. М.: – Рукость – одна из ярко выраженных черт человека; мы показываем, что, возможно, к этому привела бипедальность человека: мы стали такими «рукими» – и мозг от этого так хорошо развился. А кенгуру шли немножко другим путем – скорость эволюции была не та, условия не те, и они таких высот не достигли.


– Кстати, говорят, кенгуру туповаты.

Е. М.: – Когда едешь на машине, валлаби уходят с обочины, а кенгуру, наоборот, кидаются пересекать дорогу прямо перед автомобилем. Но это не значит, что валлаби умные, а кенгуру глупые, просто одни лесные жители, а другие – жители открытых пространств, для них машина – это тень.

К. К.: – Кенгуру считались примитивными, потому что есть такая концепция: сумчатые – древние, первичные, а плацентарные – уже следующий уровень. Но, например, опоссумы – вообще как кошки: выполняют интеллектуальные задачи.

Дело еще в том, что кенгуру не казались социальными животными, а социальность у млекопитающих часто связана с развитием интеллекта. Особь в группе должна распознавать других, как-то себя позиционировать, понимать, к кому подходить не стоит, – это действительно развивает мозг.

Однако кенгуру тоже социальны. Просто у них проявления социальности не такие, как у плацентарных. Если мы увидим группу обезьян – нам очевидно, что это «общество»: сидят вместе, чистят друг друга. У кенгуру социальность проявляется в распределении в пространстве: кто где встал, на кого посмотрел, кто вместе с кем выходит пастись. Это все очень не случайно. У кенгуру тоже есть «социальные сети», в них до 50 особей, и они все друг друга распознают.

А. Г.: – И если произойдут какие-то нарушения в этом пространственном распределении, нарушителю сразу дадут знать: будут шипение, удары... А примитивными их считали, возможно, потому, что глупое существо съесть будто бы не так жалко...


Эту и другие статьи вы можете обсудить и прокомментировать в нашей группе ВКонтакте

Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 113 (5486) от 25.06.2015.

Комментарии

Самое читаемое

#
#
Не спеша по скоростной. Как проходит строительство платной трассы из Петербурга в Москву?
23 Мая 2018

Не спеша по скоростной. Как проходит строительство платной трассы из Петербурга в Москву?

На подходе к Петербургу магистраль далека от готовности, и дорожникам придется очень постараться, чтобы открыть движение хотя бы к концу нынешнего года. К задержке могли привести как уточнения проекта...

Прощайте, Даниил Александрович
06 Июля 2017

Прощайте, Даниил Александрович

В ночь на 5 июля в Петербурге на 99-м году жизни скончался писатель Даниил Гранин.

Юность, красота и успех
06 Июля 2017

Юность, красота и успех

Интервью с Алёной Корневой, чья исследовательская работа «Я знал и труд, и вдохновение…» прочно укрепилась в пятёрке самых читаемых материалов на сайте

Спектральный анализ по сходной цене
15 Июня 2017

Спектральный анализ по сходной цене

В советском уголовном праве было понятие «исключительный цинизм». Оно представляло собой квалифицирующий признак, усугубляющий вину. В УК Украины и Белоруссии оно осталось, из УК РФ — исчезло.

Муринский прокол
15 Июня 2017

Муринский прокол

Второй въезд в Мурино из Петербурга построят к осени

Уйти достойно
31 Мая 2017

Уйти достойно

Хотя в России упрощен доступ к обезболивающим препаратам, это не облегчает страдания пациентов

Экологическая «прививка»
29 Мая 2017

Экологическая «прививка»

В Петербурге завершился VIII Невский международный экологический конгресс, организаторами которого выступили Межпарламентская ассамблея (МПА) стран - участниц СНГ и Минприроды РФ.

Уберут ли Uber?
23 Мая 2017

Уберут ли Uber?

На сегодня сервис заказа такси Uber работает почти в 400 городах и 68 странах мира. На него с удовольствием переходят потребители...

Метро на вырост
18 Мая 2017

Метро на вырост

Конечная станция Ф-2 - второй очереди Фрунзенского радиуса - в 70-процентной степени готовности.

Ладожский клин
12 Мая 2017

Ладожский клин

Одно из мероприятий в преддверии празднования 90-летия Ленобласти получится грустным. Тональность международной конференции по Ладоге, которая открылась сегодня в Москве и собрала многих видных учены...

Детство кончилось
10 Мая 2017

Детство кончилось

Парадоксально, но затормозить развитие некоторых детей можно, впихнув их в группу сверхраннего развития.

Военные архивы
03 Мая 2017

Военные архивы

Где хранятся документы о военных и участниках Великой Отечественной войны