2014. július 23., szerda

Több kultúrához több ember kell

A kultúra az emberi faj egyik nagy vívmánya. Nemcsak akármilyen kultúráról van szó, hanem egymásra épülő, folyamatosan egyre összetettebbé váló kultúráról. Kultúrája nemcsak az embernek van. Legalábbis van olyan definíció, amely szerint horizontálisan (tehát nem feltétlenül as szülőről a gyerekre) átadható, nem genetikai úton öröklődő viselkedésmintázat a kultúra. Tárgyi megnyilvánulásai például az eszközök az eszközhasználó élőlényeknél. Ezen definíció alapján egyes állatoknak is van kultúrája. Ez a bejegyzés viszont most nem az állatokról fog szólni, hanem az emberről.

A komplex kultúrához, ami alatt itt most a sokféleségét értem, nem elég egy ember, legyen az akármilyen okos. Régóta feltételezik, hogy kell hozzá bizonyos számú ember, hogy a kultúra minden része stabilan átörökíthető legyen a következő generációkra. Ha nincs elég ember, akkor kiveszhetnek a kultúra, a tudás bizonyos részei. Ezt lehet a tasmániai őslakosság fejletlenségének hátterében, mivel a sziget sokkal kisebb népességet tartott el, mint az ausztrál kontinens, ahonnan a tasmániaiak ősei jöttek.

Az "anatómiailag modern ember", azaz a fajunk, olyan 160-200 ezer évvel ezelőtt jelent meg Afrikában. S bár a technológiai fejlődésnek voltak korai nyomai (akár 160 ezer évvel ezelőtti is), de ezek sohasem voltak tartósak. Azonban olyan 45 ezer évvel ezelőtt hirtelen, Európában és Ázsiában nagyon gyorsan, elterjedt és tartósan megmaradt egy sor fontos újítás, mint a nyíl, a dárdavető, kőhegyek és pengék, csontfurulya, testfestészet, díszítésként alkalmazott kagylóhéjak, stb. Mi okozhatta ezt a hirtelen fejlődést? Kizárhatjuk, hogy az emberi faj szellemi képességei nőttek meg valamilyen mutáció okán, mert az egyszerűen nem terjedhetett el ilyen gyorsan (genetikai jele sincs egy ilyen gyors elterjedésnek) egy olyan fajban, amely már 3-4 kontinenst benépesített (Ausztrália ekkortájt lett meghódítva, Amerika pedig még vagy 30 ezer évig mentes az emberi jelenléttől). A szükséges népsűrűség Európában (Skandináviától délre, az túl hideg volt) olyan 0,000327 / km2. Ez 30 embert jelentene egész Magyarországon. Európára vetítve is kevesebb mint 3000 ember. (Ez effektív populáció méret, ami mindig kisebb a valósnál, de nem sokkal, tehát a nagyságrend stimmel.) Mai szemmel nézve ez hihetetlenül csekély populáció, de azért ne feledjük, hogy 1 milliárdot valamikor 1804 körül érte el az emberi populáció, csak az utóbbi évtizedekben van, hogy 12-15 évente 1 milliárddal több ember él a Földön. A lényeg, a lényeg, hogy olyan 45 ezer évvel ezelőtt megnövekedett a populáció mérte, s ezzel együtt a kulturális komplexitás is.
Az emberi effektív populációméret becsült értéke és az egyes régiót részesedése ebből. Jól látszik, hogy úgy 50-45 ezer évvel ezelőtt elkezdődik egy jelentős növekedés. Dél-Ázsia, később Kelet- és Közép-Ázsia jelentősége megnő. Az effektív populációméret itt csak a nőkre vonatkozik. Teljes populációméretre átszámítani lehetetlen, egyes időpontokban a régiók effektív és tényleges populációméreteinek aránya jól egyezik.

Kisebb léptékben de hasonló a populáció mérettel összefüggő kultúra növekedést máshol és máskor is megfigyelhetünk. A dél-amerikai Atacama-sivatag egyes részei a 17,5-14,2 illetve 13,8-10 ezer évvel ezelőtt kicsit nedvesebbek voltak, még növényzet is volt. 7,8-6,7 ezer évvel ezelőtt megint magasabb csapadék volt a környéken. Az első ilyen csapadékosabb periódus alatt még nem éltek emberek a világnak ezen részén, de a következőknél már bizony igen sok emberi települést találunk a környéken. A magasabb csapadék több forrást és kisebb patakot jelent, az amúgy sivatagos, száraz területen. Ehhez jött, hogy a tenger is gazdagabb volt egy ideig. És az alábbi ábra tanulsága szerint a populáció méret szépen megnőtt a klimatikusan kedvezőbb időszakokban. A legutolsó ilyen magas populációméretnél megjelenik a mesterséges mumifikálása a halottaknak. A száraz éghajlaton a testek maguktól is mumifikálódnak (nincs elég víz, hogy elrohadjanak), a mesterséges mumifikáció viszont a halottak megváltoztatásából (pl. a belső szervek kivevése) egyértelmű. Ezen ősi indiánok még vadászó gyűjtögetők voltak, mégis megjelenik náluk ez a komplex temetkezési szokás pont akkor amikor elég sokan vannak. És bizony amint úgy 4 ezer évvel ezelőtt az éghajlat szárazabbá válik, s a parti halászat is nehézkesebbé válik, ez a temetkezési szokás el is tűnik a magas populációval együtt.

Magasabb csapadék hatása a növényzetre és a populációméretre a dél-amerikai Acatama-sivatagban

A régészet és a genetika már adott némi támpontot, hogy érezzük kell pár ember a több kultúrához, de álljon itt egy kísérlet is! Embereket kisebb (2, 4, 8 vagy 16) csoportokba osztottak és egy számítógépes játékot játszattak velük. Ebben vagy egy nyíljegyet kellett "készíteniük" vagy egy "halászhálót. A nyílhegy volt a könnyebb feladat, míg a háló a bonyolultabb. Mindkettő elkészítéséről megnézhettek egy kis ismertető videót (lényegében pontokat kell összekötni bizonyos sorrendben és formában). A nyílhegy elkészíthető 15 lépéssel, míg a hálóhoz 39 lépés kell, amelyek sorrendje sem mindegy. Mindkét esetben volt a bemutatottnál jobb megoldás is, tehát a fejlődésre is lehetőség volt. Mindenkinek volt 15 próbálkozása. Minden próbálkozáskor csökkent az "életerejük", amit sikeres tárgykészítéssel lehetett ellensúlyozni. A nyílhegy kevesebb energiát ad, a háló többet. A nyílhegy is elég a mindennapi túléléshez. A körök végén megnézhették, hogy az egyik társuk hogyan oldja meg a feladatot (vagy a 3. körig újranézhették a bemutatót). Tehát a csoport egymástól tanulhatott, megerősíthették a csoporton belül a sikeres tárgykészítés módját. Azt vizsgálták, hogy az egyes tárgyak sikeres elkészítésének tudása megmarad-e a csoportokban.

A 8-as és 16-os csoportban minden esetben képesek voltak a nyílhegy elkészítését fenntartani. A 2-es és 4-es csoportban viszont csak a csoportok kb. 75%-nak sikerült ez. Az összetettebb feladatot (halászháló) a legkisebb csoportok alig 45% volt képes megtartani. A 4-es csoport majd 60%, a 8-asok 80%, míg a 16-os csoportokból majd mindenki (90%+). Mint írtam az előre megadott módnál lehetséges volt jobban is előállítani az adott tárgyakat. A halászhálóval próbálkozók a 8-as csoportokban az első pár próbálkozás alatt még a napi szükséglet alatt teljesítettek, de a 12. "napra" (próbálkozás) már túl is szárnyalták a bemutatott technikát. Tehát igen is fontos a csoportméret a kulturális sokszínűség fenntartásában és előmozdításában.

Hivatkozások

Marquet, P. A., Santoro, C. M., Latorre, C., Standen, V. G., Abades, S. R., Rivadeneira, M. M., Arriaza, B. and Hochberg, M. E. 2012. Emergence of social complexity among coastal hunter-gatherers in the Atacama Desert of northern Chile. Proceedings of the National Academy of Sciences 109: 14754-14760.
Powell, A., Shennan, S. and Thomas, M. G. 2009. Late pleistocene demography and the appearance of modern human behavior. Science 324: 1298-1301.
Atkinson, Q. D., Gray, R. D. and Drummond, A. J. 2008. mtDNA variation predicts population size in humans and reveals a major southern Asian chapter in human prehistory. Molecular Biology and Evolution 25: 468-474.
Derex, M., Beugin, M.-P., Godelle, B. and Raymond, M. 2013. Experimental evidence for the influence of group size on cultural complexity. Nature 503: 389-391.

2014. július 22., kedd

Az önkontroll evolúciója

A cím szerintem egy kicsit félrevezető, de direkt megtartottam, mert a forrásul szolgáló tanulmány címe is ez. A tanulmány pedig a szellemi képességek evolúciójáról szól, vagy legalábbis a szellemi képességek fokának dokumentálásáról különböző élőlényekben.
Első érdekessége, hogy igen sokféle állattal - szám szerint 36-tal - végezték el ugyan azt a kísérletet. Nem is meglepő, hogy a tanulmánynak 60 társszerzője van (egy magyar is, Virányi Zsófia, aki most Bécsben dolgozik, s mellékesen az évfolyamtársam volt), hiszen ennyiféle emlőssel és madárral egyetlen kutatóhelyen sem foglalkoznak egyszerre.
A cím a végzett kísérletre utal, amely egyfajta önkontrollt vizsgál, de a lényege, hogy jól összefügg a élőlény szellemi képességeivel.
Két kísérletet végeztek:
A nem B feladat: Megtanították az állatokat, hogy két doboz közül az A-ba rejtik az ételt, amelyből az állatnak azt elő kell venni. A kísérletben viszont az ételt berakták az A-ba, majd látványosan kivették onnan és berakták a B-be. Azt nézték, hogy az állat rögtön a B-hez megy-e, vagy előbb azért a jól begyakorolt A-hoz. A begyakorolt reflex felülbírálását nézték itt.
Henger feladat: Az élelem egy átlátszatlan hengerbe van rejtve. Ennek az előhalászását tanulják meg az állatok. A kísérletben viszont a henger átlátszó. Meg kell állniuk, hogy rögtön a kaja után nyúljanak, hanem szépen oldalról kell kivenniük a hengerből az élelmet.

A két feladatban azonosan szerepeltek az állatok, azaz ha az egyiket zömében jól teljesítették, akkor a másikat is. Ez alól az elefánt volt kivétel, akinek az "A nem B" feladat nem ment. A feladatban nyújtott teljesítmény méri az állatok okosságát. Ez legjobban azzal korrelált, hogy konkrétan mekkora az agyuk. Ez talán nem meglelő, de sokáig úgy gondolták, hogy a szellemi képesség a testtömeghez viszonyított agytömeggel korrelál. Tehát egy kisebb, de relatíve nagyobb aggyal rendelkező állat is lehet okos. Viszont ezen feladatokban a relatív agytérfogat nem korrelál jól a feladatmegoldással. Ez lehetett az egyik oka, hogy nagyobbak lettünk közeli rokonainknál, mert hát úgy tűnik az okossághoz bizony nagyobb méretű agy is kell (oszt milyen furán nézne ki egy hatalmas fej egy kis testen ;) ).
A főemlősök - akik leginkább szerepeltek a kísérletben - esetében tovább vizsgálódtak egy kicsit. Több elmélet is van, hogy mihez is kell az a jól fejlett agy (ami a főemlősök esetében elég fejlett). A társas állatoknak általában nagyobb az agya (sok főemlősön kívül ilyenek például a delfinek vagy az elefánt), sokan úgy gondolják, hogy azért mert a komplex viszonyrendszerben való gondolkodáshoz kell egy jobb agy. Viszont ezen feladatban nyújtott teljesítmény nem korrelált a csoport mérettel. Korreláció volt viszont a feladat sikeressége és a fogyasztott élelem sokfélesége között. Azaz minél többfajta élelmet fogyasztott az adott főemlős, annál jobban teljesített a teszten.
Azért vigyázzunk a korrelációkkal, azok nem jelentenek ok-okozati összefüggést. Lehet, hogy a többféle élelem keresése, kezelése "nagyobb okosságot" kíván, de az is lehet, hogy többféle élelem fogyasztása esetén biztosabb, hogy a nagyobb agy fenntartásához kellő több energia biztosítható. Ahogy azt az elhízás kapcsán említettem az agyunk fenntartásához nagyon sok energia kell, ráadásul az agyunk nem éhezhet. Tehát bizony energetikai korlátjai vannak az agyméretnek. Én is úgy gondolom, hogy ez az összefüggés inkább így értelmezhető, mintsem, hogy a sokféle étel okosabbá tesz.

A tanulmányt azért választottam ki mert egyszerű, sok fajjal elvégezhető etológiai (viselkedési) kísérletet mutat be, s valamit megmutat a szellemi képességek eredetéről.

A kísérletbe bevont állatok listája:
Főemlősök
Bonobó (Pan paniscus)
csimpánz (Pan troglodytes)
gorilla (Gorilla gorilla)
orángután (Pongo pygmaeus)
anubisz-pávián (Papio anubis)
galléros pávián (Papio hamadryas)
medvemakákó (Macaca arctoides)
közönséges makákó (Macaca fascicularis)
Rhesusmajom (Macaca mulatta)
arany piszeorrú majom (Rhinopithecus roxellana)
Geoffroy-pókmajom (Ateles geoffroyi)
közönséges selyemajom (Callithrix jacchus)
aranyfejű oroszlánmajmocska (Leontopithecus chrysomelas)
Apella csuklyásmajom (Cebus apella)
közönséges mókusmajom (Saimiri sciureus)

Coquerel-szifaka (Propithecus coquereli)
barnamaki (Eulemur fulvus)

hamvas maki (Eulemur mongoz)
vöröshasú maki (Eulemur rubriventer)
szerecsenmaki (Eulemur macaco)
gyűrűsfarkú maki (Lemur catta)
fekete-fehér vari (Varecia variegata)
véznaujjú maki (Daubentonia madagascariensis)
Ragadozók
prérifarkas (Canis latrans)
kutya (Canis familiaris)
farkas (Canis lupus)
Elefánt
ázsiai elefánt (Elephas maximus)
Rágcsálók
mongol futóegér (Meriones unguiculatus)
amerikai rókamókus (Sciurus niger)
Madarak
szirti galamb (Columba livia)
venezuelai amazon (Amazona amazonica)
szajkó (Garrulus glandarius)
bozót szajkó (Aphelocoma californica)
zebrapinty (Taeniopygia guttata)
énekes verébsármány (Melospiza melodia)
mocsári sármány (Melospiza georgiana)


Hivatkozás
MacLean, E. L., Hare, B., Nunn, C. L., Addessi, E., Amici, F., Anderson, R. C., Aureli, F., Baker, J. M., Bania, A. E., Barnard, A. M., Boogert, N. J., Brannon, E. M., Bray, E. E., Bray, J., Brent, L. J. N., Burkart, J. M., Call, J., Cantlon, J. F., Cheke, L. G., Clayton, N. S., Delgado, M. M., DiVincenti, L. J., Fujita, K., Herrmann, E., Hiramatsu, C., Jacobs, L. F., Jordan, K. E., Laude, J. R., Leimgruber, K. L., Messer, E. J. E., de A. Moura, A. C., Ostojić, L., Picard, A., Platt, M. L., Plotnik, J. M., Range, F., Reader, S. M., Reddy, R. B., Sandel, A. A., Santos, L. R., Schumann, K., Seed, A. M., Sewall, K. B., Shaw, R. C., Slocombe, K. E., Su, Y., Takimoto, A., Tan, J., Tao, R., van Schaik, C. P., Virányi, Z., Visalberghi, E., Wade, J. C., Watanabe, A., Widness, J., Young, J. K., Zentall, T. R. and Zhao, Y. 2014. The evolution of self-control. Proceedings of the National Academy of Sciences 111: E2140–E2148.