Krótka historia rozumu - ebook

1.

Nasz pęd do wiedzy

Mój ojciec opowiedział mi kiedyś o wychudzonym współwięźniu z obozu koncentracyjnego w Buchenwaldzie, z wykształcenia matematyku. Można powiedzieć coś o ludziach na podstawie tego, co przychodzi im na myśl, gdy słyszą termin „pi”. Dla „matematyka” był to stosunek obwodu koła do jego średnicy. Gdybym zapytał mojego ojca, który skończył tylko siedem klas, powiedziałby, że to okrągła skorupka z ciasta wypełniona jabłkami1. Pewnego dnia, pomimo dzielącej ich przepaści, matematyk dał mojemu ojcu zagadkę matematyczną do rozwiązania. Ojciec myślał o niej przez kilka dni, ale nie umiał jej rozwikłać. Kiedy znów zobaczył się z tym współwięźniem, zapytał go o rozwiązanie. Ten nie odpowiedział i stwierdził, że ojciec musi sam je odkryć. Jakiś czas później ojciec znów z nim rozmawiał, ale ten skrywał swój sekret, jak gdyby była to bryła złota. Ojciec próbował stłumić swoją ciekawość, ale nie potrafił. Pomimo otaczającej go potworności i śmierci jego obsesją stało się poznanie odpowiedzi. W końcu inny współwięzień zaoferował mu interes – ujawni rozwiązanie zagadki, jeśli ojciec odda mu swoją skórkę od chleba. Nie wiem, ile ojciec ważył w tamtym czasie, ale kiedy siły amerykańskie wyzwoliły obóz, ważył trzydzieści osiem kilogramów. Jednak potrzeba wiedzy była u niego tak silna, że oddał swój chleb w zamian za odpowiedź.

Miałem niecałe dwadzieścia lat, kiedy ojciec wspominał ten epizod, i wywarło to na mnie wielki wpływ. Rodzina ojca zginęła, ich majątek został skonfiskowany, jego ciało doświadczyło głodu, wyniszczenia i bicia. Naziści odarli go ze wszystkich rzeczy namacalnych, ale jego pęd do myślenia, rozumowania i wiedzy przetrwał. Był uwięziony, ale jego umysł mógł wędrować swobodnie i to czynił. Uświadomiłem sobie, że poszukiwanie wiedzy jest najbardziej ludzkim ze wszystkich naszych pragnień i że choć nasze położenie było zupełnie odmienne, moja własna pasja do rozumienia świata była napędzana tym samym instynktem co u mojego ojca.

Gdy poszedłem do college’u studiować nauki ścisłe i później, ojciec miał pytać mnie nie tyle o techniczne szczegóły tego, czego się uczyłem, ile o sens leżący u podstaw – skąd wzięły się teorie, dlaczego mam poczucie, że są piękne, i co mówią one o ludziach. Ta książka, napisana parę dziesiątków lat później, jest próbą udzielenia w końcu odpowiedzi na jego pytania.

* * *

Kilka milionów lat temu my, ludzie, zaczęliśmy stawać prosto, zmieniając nasze mięśnie i szkielety, tak by pozwoliły nam chodzić w postawie wyprostowanej, która oswobodziła nasze ręce do badania i manipulowania przedmiotami wokół nas, pozwalając też omiatać wzrokiem większy niż wcześniej dystans. Jednak wraz ze wznoszeniem się postawy również nasze umysły wzniosły się ponad umysły innych zwierząt, pozwalając nam zgłębiać świat nie tylko wzrokiem, ale również myślą. Stanęliśmy wyprostowani, ale przede wszystkim zaczęliśmy myśleć.

O wyjątkowości rasy ludzkiej przesądza nasz pęd do wiedzy, a wyjątkowość naszego gatunku odzwierciedlają sukcesy, jakie osiągnęliśmy po tysiącleciach wysiłków w odszyfrowywaniu zagadek przyrody. Człowiek starożytny, któremu dano by kuchenkę mikrofalową, żeby ogrzał mięso tura, mógłby snuć rozważania, że wewnątrz znajduje się armia ciężko pracujących bogów wielkości ziarenek grochu, którzy rozpalają miniaturowe ogniska pod mięsem, a następnie w cudowny sposób znikają, kiedy otwiera się drzwiczki. Jednak prawda jest równie cudowna – że garść prostych i nienaruszalnych abstrakcyjnych praw wyjaśnia wszystko, co dzieje się w naszym Wszechświecie, od działania kuchenki mikrofalowej po cuda natury.

W miarę jak nasze zrozumienie świata ewoluowało, postąpiliśmy od postrzegania przypływów jako rządzonych przez bóstwa do zrozumienia ich jako wyniku przyciągania grawitacyjnego Księżyca i przeszliśmy od myślenia o gwiazdach jako bogach unoszących się w niebiosach do zidentyfikowania ich jako pieców nuklearnych, wysyłających w naszą stronę fotony. Dziś rozumiemy wewnętrzne funkcjonowanie Słońca oddalonego o setki milionów kilometrów i strukturę atomu ponad miliard razy mniejszego od nas samych. To, że byliśmy w stanie odszyfrować te i inne zjawiska naturalne, nie jest jedynie cudem. Jest to również pasjonująca i epicka historia.

Jakiś czas temu przez jeden sezon pracowałem w zespole piszącym scenariusze serialu telewizyjnego Star Trek: Następne pokolenie. Na pierwszym spotkaniu, przy stole obsadzonym przez wszystkich scenarzystów i producentów serialu, rzuciłem pomysł na odcinek, który wydawał mi się ekscytujący, ponieważ był związany z prawdziwą astrofizyką wiatru słonecznego. Wszystkie oczy skupiły się na mnie, tym nowym gościu, fizyku, gdy z entuzjazmem szczegółowo opisywałem swój pomysł i idee naukowe, które się za nim kryły. Kiedy skończyłem – zajęło mi to mniej niż minutę – spojrzałem z wielką dumą i zadowoleniem na szefa, mrukliwego producenta w średnim wieku, który kiedyś był detektywem w wydziale zabójstw policji nowojorskiej. Ten popatrzył przez chwilę na mnie z dziwnie nieprzeniknionym wyrazem twarzy, a następnie powiedział z wielkim naciskiem: „Zamknij się, cholerny jajogłowy!”.

Kiedy zakłopotany dochodziłem do siebie, uświadomiłem sobie, że w tak zwięzły sposób mówił mi, iż zatrudnili mnie ze względu na moje umiejętności opowiadania historii, a nie żebym przeprowadzał obszerne lekcje fizyki gwiazd. Jego uwaga była bardzo trafna i od tego czasu pozwalałem, żeby kierowała moim pisaniem. (Inna jego zapadająca w pamięć sugestia: jeśli kiedykolwiek czujesz, że masz zostać zwolniony, wskocz się ochłodzić do basenu).

Źle podana nauka może być niezmiernie nudna. Jednak historia tego, co wiemy i jak się tego dowiedzieliśmy, nie jest wcale nudna. Jest ekscytująca. Pełno w niej odkryć, które są nie mniej zajmujące niż odcinek Star Treka albo pierwsza podróż na Księżyc, jest zaludniona przez postaci obdarzone pasją i równie dziwaczne jak te, które znamy ze sztuki, muzyki i literatury, poszukiwaczy, których nienasycona ciekawość zaprowadziła nasz gatunek z afrykańskiej sawanny do czasów współczesnych.

Jak tego dokonali? Jak przeszliśmy od gatunku, który ledwie nauczył się chodzić na dwóch nogach, utrzymując się przy życiu dzięki orzechom, jagodom i korzonkom, do czasów, w których latamy samolotami, wysyłamy wiadomości w mgnieniu oka okrążające kulę ziemską i odtwarzamy w ogromnych laboratoriach warunki panujące w młodym Wszechświecie? To właśnie tę historię chcę opowiedzieć, ponieważ wiedzieć to zrozumieć swoje dziedzictwo jako istoty ludzkiej.

* * *

Stwierdzenie, że świat jest płaski, to komunał. Jeśli jednak odległości i różnice między krajami skutecznie maleją, różnice między dziś i jutro się zwiększają. Kiedy około 4 tysięcy lat p.n.e. zbudowano pierwsze miasta, najszybszym sposobem podróżowania na duże odległości była karawana wielbłądów o średniej prędkości zaledwie kilku kilometrów na godzinę. Tysiąc do dwóch tysięcy lat później wynaleziono rydwan, co zwiększyło prędkość maksymalną do około 32 kilometrów na godzinę2. Dopiero pod koniec XIX wieku lokomotywa parowa wreszcie pozwoliła na szybsze podróżowanie, pod koniec stulecia osiągając prędkości do 160 kilometrów na godzinę. Choć jednak zwiększenie prędkości, z jaką przemierzali świat, z 16 do 160 kilometrów na godzinę zajęło ludziom dwa miliony lat, potrzebowali tylko dziesięciu, żeby znów pomnożyć ją przez dziesięć, co nastąpiło wraz ze zbudowaniem samolotu, który mógł latać z prędkością 1600 kilometrów na godzinę. A w latach osiemdziesiątych XX wieku ludzie podróżowali z prędkością ponad 27 tysięcy kilometrów na godzinę w statku kosmicznym.

Ewolucja innych technologii wykazuje podobne przyspieszenie. Weźmy łączność. Pod koniec XIX wieku serwisy wiadomości Reutera wciąż wykorzystywały gołębie do przenoszenia informacji o cenach akcji między miastami3. Później, w połowie XIX wieku, powszechnie dostępny stał się telegraf, a w wieku XX – telefon. Zanim naziemne linie telefoniczne uzyskały 75 procent udziałów w rynku, minęło osiemdziesiąt jeden lat. Telefonia komórkowa dokonała tego samego w dwadzieścia osiem lat, a smartfon w trzynaście. Natomiast ostatnio rozmowy telefoniczne jako narzędzie komunikacji w dużej mierze zastąpiły najpierw poczta elektroniczna, a później SMS-y, podczas gdy telefon jest w coraz większym stopniu używany jako kieszonkowy komputer.

„Dzisiejszy świat – stwierdził ekonomista Kenneth Boulding – tak różni się od tego, w którym się urodziłem, jak tamten różnił się od świata Juliusza Cezara”4. Boulding urodził się w 1910 roku, a zmarł w 1993. Zmiany, których był świadkiem – i wiele innych, które nastąpiły później – były wytworem nauki i zrodzonych dzięki niej technologii. Tego typu zmiany wpływają obecnie na ludzkie życie bardziej niż kiedykolwiek wcześniej, a nasze powodzenie w pracy i społeczeństwie w coraz większym stopniu opiera się na zdolności zarówno do przyswajania innowacji, jak i samodzielnego ich tworzenia. Dziś bowiem wymogi coraz bardziej konkurencyjnego świata sprawiają, że nawet ci, którzy bezpośrednio nie zajmują się nauką i techniką, stają w obliczu zmian wymagających od nich innowacyjności. Zrozumienie, jak rodzi się odkrycie, jest więc ważne dla wszystkich.

Aby zyskać odpowiednią perspektywę na to, gdzie dziś jesteśmy, i by mieć nadzieję na zrozumienie, dokąd zmierzamy, trzeba wiedzieć, skąd przychodzimy. Największe tryumfy historii ludzkiej myśli – pismo i matematyka, filozofia naturalna czy inne nauki – przedstawiane są zazwyczaj oddzielnie, jak gdyby nie miały ze sobą nic wspólnego. W ten sposób dostrzegamy drzewa, ale nie las. Takie podejście pomija siłą rzeczy jedność ludzkiej wiedzy. Na przykład rozwój współczesnej nauki – często ogłaszany jako dzieło „pojedynczych geniuszy” takich jak Galileusz i Newton – nie powstał w społecznej czy kulturowej pustce. Ma on swoje korzenie w podejściu do wiedzy stworzonym przez starożytnych Greków; wyrósł z wielkich pytań stawianych przez religię; rozwijał się w parze z nowym podejściem do sztuki; został zabarwiony lekcjami płynącymi z alchemii; byłby niemożliwy bez postępu społecznego sięgającego od wielkiego rozwoju uniwersytetów w Europie po takie przyziemne wynalazki jak systemy pocztowe, które rosły, łącząc sąsiadujące ze sobą miasta i państwa. Greckie oświecenie, podobnie, wykiełkowało ze zdumiewających wynalazków intelektualnych Egipcjan i mieszkańców Mezopotamii.

W rezultacie tych wpływów i powiązań wyjaśnienie, jak ludzie doszli do zrozumienia kosmosu, nie składa się z odizolowanych od siebie obrazków. Tworzy ono, jak najlepsza powieść, spójną narrację, jednolitą całość, której części łączą się ze sobą i która rozpoczyna się u zarania ludzkości. W dalszej części książki proponuję wybiórczą wycieczkę z przewodnikiem po tej odysei odkryć naukowych.

Nasza podróż zaczyna się wraz z rozwojem współczesnego ludzkiego umysłu i obejmuje kluczowe epoki i punkty zwrotne, w których przeskakiwał on do nowych sposobów patrzenia na świat. Po drodze sportretuję również kilka z fascynujących postaci, których wyjątkowe osobiste zalety i sposoby myślenia odegrały ważną rolę w tych przełomach.

Jak wiele opowieści, jest to dramat w trzech częściach. Część I, obejmująca miliony lat, śledzi ewolucję ludzkiego mózgu i jego skłonność do pytania: „dlaczego?”. Nasze „dlaczego” popychały nas do najwcześ­niejszych badań duchowych i doprowadziły w końcu do rozwoju pisma i matematyki oraz samego pojęcia praw – niezbędnych narzędzi nauki. W końcu przyczyniły się do stworzenia filozofii pokazującej, że świat materialny działa zgodnie z porządkiem, który w zasadzie można zrozumieć.

Następną fazą naszej podróży będzie zbadanie narodzin nauk ścisłych. Jest to historia rewolucjonistów, którzy posiadali dar widzenia świata inaczej niż reszta ludzi oraz cierpliwość, błyskotliwość i odwagę, by dążyć do czegoś przez lata, a nawet dekady, których wymaga nieraz rozwinięcie idei. Ci pionierzy – myśliciele tacy jak Galileusz, Newton, Lavoisier i Darwin – zmagali się często z doktrynerstwem swoich czasów, tak że ich historie są w nieunikniony sposób opowieściami o osobistej walce, w której stawką było niekiedy ich własne życie.

Wreszcie, jak w wielu dobrych opowieściach, nasza historia dokonuje nieoczekiwanego zwrotu właśnie wtedy, gdy jej bohaterowie mają powód, by sądzić, że są blisko końca swojej drogi. Gdy bowiem ludzkość dopiero zaczęła wierzyć, że odszyfrowała wszystkie prawa natury, w osobliwym zwrocie akcji tacy myśliciele jak Einstein, Bohr i Heisenberg odkryli nową sferę istnienia, sferę niewidzialną, w której te prawa trzeba było spisać na nowo. Ten „inny” świat – ze swoimi innoświatowymi prawami – rozgrywa się w skali zbyt małej, by była namacalna: oto mikrokosmosy atomu, rządzone prawami fizyki kwantowej. Ich poznanie wywołało ogromne i wciąż przyspieszające zmiany, a zrozumienie świata kwantowego umożliwiło nam wynalezienie komputerów, telefonów komórkowych, telewizji, laserów, Internetu, obrazowania medycznego, mapowania genetycznego i większości nowych technologii, które zrewolucjonizowały współczesne życie.

Podczas gdy część I obejmuje miliony lat, a część II setki, część III dotyczy zaledwie dekad, co odzwierciedla wykładnicze przyspieszenie w akumulacji ludzkiej wiedzy – oraz świadczy o tym, że dopiero wkraczamy w ten dziwny, nowy świat.

* * *

Odyseja ludzkich odkryć rozciąga się na wiele epok, ale powody naszego dążenia do zrozumienia świata nigdy się nie zmieniają, ponieważ wypływają z ludzkiej natury. Jeden z tych powodów jest dobrze znany każdemu, kto pracuje w dziedzinie związanej z innowacjami i odkryciami: trudność ze zrozumieniem świata albo pomysłów różniących się cokolwiek od świata i idei, które już znamy.

W latach pięćdziesiątych XX wieku Isaac Asimov, jeden z największych i najbardziej twórczych pisarzy science fiction wszech czasów, napisał trylogię Fundacja, serię powieści rozgrywających się za wiele tysięcy lat w przyszłości. W tych książkach ludzie dojeżdżają codziennie do pracy w biurach, a kobiety zostają w domu. W ciągu zaledwie kilku dekad ta wizja odległej przyszłości stała się niemal przeszłością. Wspominam o niej, ponieważ ilustruje ona niemal powszechne ograniczenie myśli ludzkiej: nasza kreatywność hamowana jest przez konwencjonalne myślenie, wynikające z przekonań, których nie jesteśmy w stanie wzruszyć albo o których zakwestionowaniu nigdy nie myślimy.

Odwrotną stroną trudności ze zrozumieniem zmiany jest kłopot związany z jej zaakceptowaniem, i jest to kolejny powracający wątek naszej opowieści. Zmiana może być dla nas, ludzi, przytłaczająca. Zmiana jest wymagająca wobec naszych umysłów, wyprowadza nas poza naszą strefę komfortu, wstrząsa nawykami mentalnymi. Wywołuje zamęt i dezorientację. Wymaga, żebyśmy zarzucili stare sposoby myślenia, a ich zarzucenie nie jest naszym wyborem, tylko jest nam narzucone. Co więcej, zmiany wynikające z postępu naukowego często wywracają do góry nogami systemy przekonań, do których przywiązana jest znaczna liczba ludzi – a od których może również zależą ich kariery i środki do życia. W rezultacie nowe idee w nauce często spotykają się z oporem, złością i wyśmiewaniem.

Nauka jest duszą nowoczesnej technologii, korzeniem współczesnej cywilizacji. Leży u podstaw wielu kwestii politycznych, religijnych i etycznych naszych czasów, a idee, które stanowią jej fundament, przekształcają społeczeństwo w coraz szybszym tempie. Jednak tak jak nauka odgrywa kluczową rolę w kształtowaniu wzorców ludzkiego myślenia, jest również prawdą, że wzorce ludzkiego myślenia odegrały kluczową rolę w ukształtowaniu naszych teorii naukowych. Nauka jest bowiem, jak zauważył Einstein, „tak subiektywnie i psychologicznie uwarunkowana jak każda inna dziedzina ludzkich przedsięwzięć”5. W swej książce zatem podejmuję wysiłek opisania rozwoju nauki w tym duchu – jako intelektualnego, ale też kulturowo zdeterminowanego przedsięwzięcia, którego idee można najlepiej zrozumieć dzięki zbadaniu osobistych, psychologicznych, historycznych i społecznych uwarunkowań, jakie je ukształtowały. Spojrzenie na naukę w ten sposób rzuca światło nie tylko na samo to przedsięwzięcie, lecz także na naturę kreatywności i innowacji, a szerzej – na kondycję ludzką.

1 W języku angielskim słowo pi oznaczające liczbę π i słowo pie oznaczające ciasto (często konkretnie szarlotkę) wymawia się tak samo (przyp. tłum.).

2 Alvin Toffler, Szok przyszłości, wyd. 3, przeł. W. Osiatyński i in., Wydawnictwo Kurpisz, Przeźmierowo 2007.

3 Chronology: Reuters, from Pigeons to Multimedia Merger, Reuters, 19 lutego 2008 r., dostęp 27 października 2014 r., http://www.reuters.com/article/2008/02/19/us-reuters-thomson-chronology-idUSL1849100620080219.

4 Alvin Toffler, op. cit.

5 Albert Einstein, Einstein’s Essays in Science, Nowy Jork 1934, Wisdom Library, s. 112.2.

Ciekawość

Aby zrozumieć pochodzenie nauki, musimy spojrzeć wstecz na początki samego gatunku ludzkiego. My, ludzie, jesteśmy wyjątkowo obdarzeni zarówno zdolnością, jak i pragnieniem zrozumienia nas samych i naszego świata. Jest to największy z darów, który odróżnia nas od innych zwierząt, i właśnie dlatego to my badamy myszy i świnki morskie, a nie one nas. Silne pragnienie wiedzy, pęd do rozmyślania i do tworzenia przez tysiąclecia wytworzyły narzędzia pozwalające nam przetrwać i stworzyć sobie wyjątkową niszę ekologiczną. Wykorzystując raczej siłę intelektu niż siłę fizyczną, ukształtowaliśmy nasze środowisko tak, by służyło naszym potrzebom, zamiast pozwolić, by to ono ukształtowało – albo pokonało – nas. Przez miliony lat siła i kreatywność naszych umysłów tryumfowała nad przeszkodami, które stanowiły wyzwanie dla siły i zręczności ciał.

Mój syn Nicolai, gdy był jeszcze mały, lubił chwytać małe jaszczurki i trzymać je w domu – można to robić, gdy się mieszka w południowej Kalifornii. Zauważyliśmy, że gdy zbliżamy się do tych zwierząt, najpierw zastygają w bezruchu, a następnie, gdy się po nie sięga, uciekają. W końcu wykombinowaliśmy, że jeśli weźmiemy ze sobą duże pudełko, moglibyśmy nakryć nim jaszczurkę, zanim czmychnie, a następnie wsunąć pod nie kawałek kartonu, żeby odciąć jej drogę ucieczki. Ja sam, gdy idę ciemną, opustoszałą ulicą i widzę coś podejrzanego, nie zastygam w bezruchu, tylko natychmiast przechodzę na drugą stronę. Tak więc można spokojnie założyć, że jeśli zbliżałyby się dwa gigantyczne drapieżniki skwapliwie się we mnie wpatrujące i niosące ze sobą ogromne pudło, założyłbym, że stanie się najgorsze, i natychmiast rzucił do ucieczki. Jednak jaszczurki nie badają swojego położenia. Działają czysto instynktownie. Ten instynkt niewątpliwie służył im dobrze przez wiele milionów lat, zanim pojawił się Nicolai i pudełko, ale tutaj je zawodzi.

My, ludzie, możemy nie być okazami siły, ale posiadamy zdolność do zastępowania instynktu rozumem i – co najważniejsze dla naszych celów – do stawiania pytań dotyczących naszego środowiska. Są to warunki wstępne powstania myślenia naukowego i są one zasadniczymi cechami naszego gatunku. To właśnie tu rozpoczyna się nasza przygoda: od rozwoju ludzkiego umysłu z jego wyjątkowymi darami.

Mówiąc o sobie, używamy często słowa „człowiek”, które jednak w rzeczywistości odnosi się nie tylko do nas – Homo sapiens sapiens – ale do całego rodzaju nazywanego Homo. Rodzaj ten obejmuje inne gatunki, takie jak Homo habilis i Homo erectus, choć ci nasi krewniacy wymarli już dawno temu. W zawodach zwanych ewolucją, eliminujących kolejnych zawodników, inne gatunki człowiekowatych okazały się nieprzystosowane. Tylko my z uwagi na siłę naszych umysłów sprostaliśmy (na razie) wszystkim wyzwaniom.

Nie tak dawno cytowano wypowiedzi pewnego człowieka, wówczas prezydenta Iranu, który stwierdził, że Żydzi pochodzą od małp i świń. Zawsze pociesza, gdy fundamentalista z jakiejkolwiek religii wyznaje wiarę w ewolucję, waham się więc przed skrytykowaniem go, ale w istocie Żydzi – podobnie jak wszyscy inni ludzie – nie pochodzą ani od małp, ani od świń, ale od małp człekokształtnych i szczurów, a przynajmniej od stworzeń przypominających szczury6. Nazywana w literaturze naukowej Protungulatum donnae nasza prapraprapra-i-tak-dalej-babka – przodek naczelnych, od których pochodzimy, i wszystkich ssaków takich jak my – należała, jak się wydaje, do ślicznego gatunku, którego okryci futerkiem przedstawiciele ważyli nie więcej niż ćwierć kilograma i mieli ogony.

Artystyczna wizja Protungulatum

Naukowcy są przekonani, że te niewielkie zwierzątka pojawiły się po raz pierwszy w środowisku około sześćdziesięciu sześciu milionów lat temu, niedługo po tym, jak asteroida o średnicy blisko dwudziestu kilometrów uderzyła w Ziemię. To katastrofalne zderzenie wyrzuciło do atmosfery taką ilość pyłów, że na długo zablokowały one dostęp do powierzchni Ziemi promieniowania słonecznego – i wytworzyło wystarczająco dużo gazów cieplarnianych, żeby temperatura poszybowała w górę, gdy pył w końcu opadł. Podwójne przekleństwo ciemności i następującego po niej gorąca zabiło około 75 procent wszystkich gatunków roślin i zwierząt, ale dla nas było szczęśliwym wydarzeniem: stworzyło niszę ekologiczną, w której zwierzęta rodzące młode mogły przetrwać i rozwijać się bez obawy pożarcia przez wygłodniałe dinozaury i inne drapieżniki. Przez kolejne dziesiątki milionów lat, gdy gatunek za gatunkiem pojawiał się i wymierał, jedna z gałęzi rodziny Protungulatum wyewoluowała w naszych przodków, małpy człekokształtne, a także inne małpy, następnie dalej się rozgałęziała, do naszych najbliższych żyjących krewniaków, szympansów i bonobo (szympansów karłowatych), a w końcu Ciebie, czytelniku tej książki, i innych ludzi.

Dziś większość ludzi dobrze się czuje z faktem, że ich prababka miała ogon i zjadała owady. Posunę się dalej niż do zwykłej akceptacji tego faktu: jestem podekscytowany i zafascynowany naszą przodkinią i historią naszego przetrwania i ewolucji kulturowej. Myślę, że fakt, iż nasi praprzodkowie byli szczurami i małpami człekokształtnymi, jest jednym z najfajniejszych aspektów dotyczących natury: na naszej zadziwiającej planecie szczur plus sześćdziesiąt sześć milionów lat wydało naukowców, którzy badają tego szczura, a tym samym odkrywają własne korzenie. Po drodze stworzyliśmy kulturę i historię, religię i naukę, a także zastąpiliśmy zbudowane z patyków gniazdo naszego praprzodka błyszczącymi drapaczami nieba z betonu i stali.

Tempo tego rozwoju intelektualnego rosło niewyobrażalnie. Natura potrzebowała około sześćdziesięciu milionów lat do wytworzenia „małpy”, od której pochodzą wszystkie człowiekowate; reszta ewolucji fizycznej nastąpiła w ciągu kilku milionów lat, nasza ewolucja kulturowa zajęła zaś zaledwie dziesięć tysięcy lat. To tak, jak gdyby – jak ujął to psycholog Julian Jaynes – „wszelkie życie ewoluowało do pewnego punktu, a potem obracało się i eksplodowało w innym kierunku”7.

Mózgi zwierząt ewoluowały z najbardziej podstawowego powodu: żeby umożliwiać im lepsze poruszanie. Zdolność do poruszania się – do znajdowania pożywienia i schronienia oraz do uciekania przed wrogiem – jest, oczywiście, jedną z najbardziej fundamentalnych cech życiowych zwierząt. Jeśli spojrzymy wstecz na długą drogę ewolucji prowadzącą do takich zwierząt jak glisty, dżdżownice i małże, zauważymy, że zaczątki mózgu u nich kontrolowały właśnie ruch, pobudzając właściwe mięśnie we właściwej kolejności. Sam ruch nie przynosi wiele dobrego bez zdolności do postrzegania środowiska, a więc nawet proste zwierzęta mają sposób na wyczuwanie tego, co się wokół nich dzieje – komórki reagujące na bodźce chemiczne lub fotony światła i wysyłające impulsy elektryczne do nerwów rządzących kontrolą ruchu. Do pojawienia się Protungulatum donnae te wrażliwe na związki chemiczne albo światło komórki wyewoluowały w zmysły węchu i wzroku, a splot nerwów, który kontrolował ruch mięśni, stał się mózgiem.

Nikt dokładnie nie wie, jak mózgi naszych przodków były zorganizowane w komponenty funkcjonalne, ale nawet we współczesnym mózgu ludzkim ponad połowa neuronów przeznaczona jest do kontroli motorycznej i pięciu zmysłów. Natomiast ta część naszego mózgu, która różni nas od „niższych” zwierząt, jest stosunkowo mała i pojawiła się późno.

Jedne z pierwszych niemal ludzkich stworzeń przemierzały Ziemię zaledwie trzy do czterech milionów lat temu8. Nie znaliśmy ich aż do pewnego upalnego dnia 1974 roku, kiedy to Donald Johanson, antropolog z Instytutu Pochodzenia Człowieka w Berkeley, natknął się na maleńki fragment kości przedramienia wystający ze spieczonej ziemi w wyschniętym parowie w odległym zakątku północnej Etiopii. Johanson i jego studenci wykopali niebawem więcej kości – kości udowe i żebra, kręgi, nawet część żuchwy. Łącznie znaleźli niemal połowę szkieletu osobnika płci żeńskiej. Miała ona kobiecą miednicę, małą czaszkę, krótkie nogi i długie, zwisające ręce. Nie był to ktoś, kogo chcielibyście zaprosić na bal maturalny, ale ta licząca 3,2 miliona lat dama uznawana jest za ogniwo łączące nas z przeszłością, gatunek przejściowy i prawdopodobnie przodka, z którego wyewoluował cały nasz rodzaj.

Johanson nazwał ten nowy gatunek Australopithecus afarensis, co oznacza „południowa małpa człekokształtna z Afar” (Afar to region Etiopii, w którym dokonano odkrycia). Nadał również kościom imię Lucy od piosenki Beatlesów Lucy in the Sky with Diamonds, którą nadawało obozowe radio, gdy Johanson i jego zespół świętowali odkrycie. Andy Warhol powiedział, że każdy będzie miał piętnaście minut sławy, i po milionach lat Lucy w końcu dostała swoje piętnaście minut. Ściśle mówiąc, jej połowa – drugiej nigdy nie znaleziono.

Zaskakujące jest to, jak wiele antropolodzy potrafią się dowiedzieć z połowy szkieletu. Duże zęby Lucy, której szczęki były przystosowane do kruszenia, sugerują, że jej dieta była wegetariańska i składała się z twardych korzonków, ziaren i owoców z twardą zewnętrzną okrywą9. Budowa szkieletu wskazuje, że miała duży brzuch, niezbędny ze względu na znaczną długość jelit, których potrzebowała, żeby strawić niezbędną do przeżycia ilość materii roślinnej. Co najważniejsze, budowa jej kręgosłupa i kolan dowodzi, że chodziła w mniej lub bardziej wyprostowanej postawie10, a kości innych przedstawicieli jej gatunku, które Johanson i jego współpracownicy odkryli niedaleko w 2011 roku, pokazały, że stopy miały podobne do ludzi, z wysklepieniem odpowiednim do chodzenia, w przeciwieństwie do chwytnych odnóży. Gatunek Lucy ewoluował od życia na drzewach do życia na ziemi, co umożliwiło jego członkom poszukiwanie pożywienia w mieszanym środowisku lasu i sawanny oraz wykorzystanie smakołyków wykopywanych spod ziemi, takich jak bogate w białka korzonki i bulwy. To właśnie ten styl życia w przekonaniu wielu badaczy zrodził cały rodzaj Homo.

Wyobraźcie sobie, że mieszkacie w domu, posesję obok zajmuje wasza matka, a obok niej z kolei jej matka i tak dalej. Nasze ludzkie dziedziczenie nie jest w rzeczywistości linearne, ale pomijając te komplikacje, ciekawie jest wyobrazić sobie, że jedziemy taką ulicą, cofając się w czasie i mijając pokolenia po pokoleniach naszych przodków. Jeśli byłoby to możliwe, trzeba by przejechać niemal sześć i pół tysiąca kilometrów, żeby dotrzeć do domu Lucy11, która jako mierząca około metra i ważąca około trzydziestu kilogramów włochata „kobieta” wyglądałaby bardziej jak szympans niż nasza krewna. Mniej więcej w połowie drogi mijałoby się dom przodka, którego od Lucy dzieliłoby sto tysięcy pokoleń12, pierwszy gatunek wystarczająco podobny do dzisiejszych ludzi – pod względem szkieletu, a jak twierdzą naukowcy, również umysłu – żeby sklasyfikować go jako należący do rodzaju Homo. Naukowcy ochrzcili ten gatunek sprzed dwóch milionów lat Homo habilis, czyli „człowiek zręczny”.

Homo habilis żył na ogromnych sawannach Afryki, w czasie gdy z powodu zmian klimatu lasy się cofały. Porośnięte trawą równiny nie były łatwym środowiskiem dla naszego przodka, ponieważ zamieszkiwała je ogromna liczba przerażających drapieżników. Najmniej niebezpieczne z nich konkurowały z Homo habilis o obiad; najbardziej niebezpieczne próbowały zjeść go na obiad. Jedynym sposobem na przetrwanie „człowieka zręcznego” była pomysłowość – miał nowy, większy mózg, wielkości małego grejpfruta. Wielkość mózgu Homo habilis w skali sałatki owocowej była mniejsza od naszego melona, ale dwa razy przekraczała objętość mózgu Lucy (wielkości pomarańczy13).

Kiedy porównujemy różne gatunki, wiemy z doświadczenia, że istnieje zazwyczaj przybliżona korelacja między zdolnościami intelektualnymi i stosunkiem przeciętnej wagi mózgu do wielkości ciała. Dlatego na podstawie wielkości mózgu możemy wywnios­kować, że Homo habilis miał większe zdolności intelektualne niż Lucy i jej krewniacy. Na szczęście umiemy oszacować wielkość mózgu i jego kształt u ludzi i innych naczelnych, nawet gdy te gatunki już dawno wymarły – ponieważ ich mózgi pasowały dokładnie do czaszek; jeśli tylko dysponujemy czaszką, wystarczy sporządzić odlew jej wnętrza.

Aby nie wydawało się, że bronię rozmiaru kapelusza jako zastępczego sposobu mierzenia inteligencji, powinienem dodać zastrzeżenie, że gdy naukowcy mówią, iż są w stanie szacować inteligencję przez porównywanie wielkości mózgu, mają na myśli jedynie porównywanie przeciętnej wielkości mózgu różnych gatunków. Wielkość mózgu różni się znacznie wśród przedstawicieli jednego gatunku14, ale w ramach jednego gatunku nie jest związana bezpośrednio z inteligencją. Na przykład mózg współczesnego człowieka waży przeciętnie około półtora kilograma. Jednak mózg angielskiego poety lorda Byrona ważył około dwóch i pół kilograma, francuskiego poety i laureata Nagrody Nobla Anatole’a France’a ledwie ponad kilogram, a Alberta Einsteina – około 1,35 kilograma. Znamy również przypadek niejakiego Daniela Lyonsa, który zmarł w 1907 roku w wieku czterdziestu jeden lat. Miał normalną wagę ciała i normalną inteligencję, ale kiedy podczas sekcji zważono jego mózg, wskaźnik zatrzymał się na punkcie skali odpowiadającym zaledwie 680 gramom. Morał z tej historii jest taki, że w ramach jednego gatunku architektura mózgu – natura połączeń między neuronami i grupami neuronów – jest znacznie ważniejsza niż jego wielkość.

Mózg Lucy był tylko niewiele większy od mózgu szympansa. Co ważniejsze, kształt jej czaszki wskazuje, że zwiększona moc mózgu skoncentrowana była w tych jego obszarach, które odpowiadają za przetwarzanie sensoryczne, natomiast płaty czołowe, skroniowe i ciemieniowe – w których ulokowane jest myślenie abstrakcyjne i język – pozostały stosunkowo nierozwinięte. Lucy stanowiła krok w kierunku rodzaju Homo, ale jeszcze do niego nie należała. Inaczej niż Homo habilis.

Podobnie jak Lucy „człowiek zręczny” przybierał postawę wyprostowaną15, uwalniając swoje ręce, tak że mogły przenosić przedmioty, jednak w przeciwieństwie do niej wykorzystywał tę swobodę do eksperymentowania ze swoim środowiskiem. I tak się złożyło, że mniej więcej dwa miliony lat temu jakiś Ein­stein albo Maria Curie gatunku Homo habilis, albo – co bardziej prawdopodobne – kilkoro prageniuszy działających niezależnie od siebie, dokonało pierwszego doniosłego odkrycia w dziejach ludzkości: jeśli uderzy się kamieniem o kamień pod kątem, można odłupać ostry odłamek w kształcie noża. Nauka walenia kamieniem nie wygląda na początek rewolucji społecznej i kulturowej. Z pewnością wytwarzanie kamiennych odłupków wypada blado w porównaniu z wynalezieniem żarówki, Internetu albo ciasteczek z wiórkami czekoladowymi. Jednakże był to nasz pierwszy kroczek do uświadomienia sobie, że możemy zdobywać wiedzę o przyrodzie i ją przekształcać, żeby udoskonalać naszą egzystencję, i że możemy polegać na naszych mózgach, które wyposażają nas w moce dopełniające, a często przekraczające siły naszych ciał.

Dla stworzenia, które nigdy nie widziało żadnego rodzaju narzędzia, swego rodzaju wielgachny sztuczny ząb, który można wziąć do ręki i wykorzystać do cięcia i krajania, jest wynalazkiem rewolucjonizującym życie, i rzeczywiście pomógł on zmienić sposób życia praludzi. Lucy i jej pobratymcy byli wegetarianami – badanie mikroskopowe zużycia zębów Homo habilis i ślady nacięć na kościach znalezionych w pobliżu szkieletów tego gatunku wskazują, że „człowiek zręczny” używał kamiennych ostrzy do uzupełnienia diety o mięso16.

Homo habilis (Dzięki uprzejmości Nachosen/Wikimedia Commons)

Wegetariańska dieta Lucy i jej gatunku groziła okresowymi niedoborami pożywienia roślinnego związanymi z porami roku. Dieta mieszana pomogła Homo habilis przetrwać te niedobory. A ponieważ mięso zawiera bardziej skoncentrowane składniki odżywcze niż materia roślinna, mięsożercy potrzebują znacznie mniejszej ilości pożywienia niż wegetarianie. Co prawda szpinaku nie trzeba ścigać i ubijać, natomiast zdobycie pożywienia zwierzęcego może być dość trudne, jeśli nie posiada się śmiercionośnej broni, której brakowało Homo habilis. W rezultacie „człowiek zręczny” pozyskiwał większość mięsa z resztek pozostawionych przez drapieżniki, takie jak tygrysy szablastozębne, które za pomocą potężnych przednich łap i zębów przypominających rzeźnickie noże zabijały zwierzynę często znacznie większą, niż były w stanie zjeść. Jednak nawet wygrzebywanie resztek może być trudne, jeśli – tak jak Homo habilis – trzeba konkurować z innymi gatunkami. Gdy więc następnym razem zirytuje was czekanie pół godziny na miejsce w ulubionej restauracji, starajcie się przypomnieć sobie, że wasi przodkowie, by zdobyć pożywienie, musieli walczyć z włóczącymi się stadami zawziętych hien.

W walce o zdobycie pożywienia ostre kamienne odłupki „człowieka zręcznego” miały za zadanie szybciej i łatwiej oddzielić mięso od kości, co pomagało dotrzymać pola zwierzętom, które urodziły się z analogicznymi narzędziami17. Gdy zatem tylko te narzędzia się pojawiły, stały się niezmiernie popularne, a ludzie używali ich przez blisko dwa miliony lat. W istocie to właśnie liczne, rozrzucone dookoła obrobione kamienie znalezione przy skamieniałościach Homo habilis zainspirowały nazwę „człowiek zręczny” nadaną temu gatunkowi przez Louisa Leakeya i jego współpracowników na początku lat sześćdziesiątych XX wieku. Od tego czasu kamienne odłupki znajdowano w takiej obfitości na stanowiskach archeologicznych, że często trzeba było bardzo uważać, żeby się o nie przypadkiem nie potknąć.

* * *

Od zaostrzonych kamieni do transplantacji wątroby prowadzi długa droga, ale umysł Homo habilis – co odzwierciedla wykorzystywanie przez niego narzędzi – rozwinął się tak, że przekroczył zdolności wszystkich naszych wymarłych krewnych z rzędu naczelnych. Na przykład nawet po latach trenowania przez badaczy naczelnych szympansy bonobo nie nabierały biegłości w używaniu prostych narzędzi kamiennych tego rodzaju, jakie stosował Homo habilis18. Najnowsze badania z zakresu neuroobrazowania sugerują, że zdolność do projektowania, planowania i wykorzystywania narzędzi powstała dzięki ewolucyjnemu rozwojowi wyspecjalizowanej sieci „używania narzędzi” w lewej półkuli naszego mózgu19. Niestety, znamy rzadkie przypadki, w których ludzie z uszkodzeniami tej sieci radzą sobie nie lepiej niż bonobo: potrafią zidentyfikować narzędzie, ale – tak jak ja przed wypiciem porannej kawy – nie są w stanie sobie wyobrazić, jak użyć nawet najprostszych, takich jak szczoteczka do zębów albo grzebień20.

Pomimo poprawy mocy poznawczych ten gatunek człowieka sprzed ponad dwóch milionów lat – Homo habilis – miał wciąż stosunkowo niewielki mózg i wzrost, długie ręce oraz twarz, która mogłaby się spodobać jedynie hodowcy zwierząt. Człowiek zręczny był zaledwie cieniem współczesnego człowieka. Jednak po jego pojawieniu się w niedługim czasie – według geologicznej skali czasowej – przybyło też kilka innych gatunków Homo. Najważniejszym z nich – co do którego większość ekspertów jest zgodna, że to bezpośredni przodek naszego gatunku – był Homo erectus, czyli „człowiek wyprostowany”, który zasiedlał Afrykę około 1,8 miliona lat temu21. Pozostałości szkieletów ujawniają, że „człowiek wyprostowany” bardziej przypominał dzisiejszych ludzi niż „człowiek zręczny”, był nie tylko bardziej wyprostowany, ale też większy i wyższy – liczył niemal półtora metra wzrostu przy wyprostowanej postawie – z długimi kończynami i znacznie większą czaszką, która pozwoliła na rozwinięcie się czołowych, skroniowych i ciemieniowych płatów mózgu.

Ta nowa, większa czaszka miała konsekwencje dla procesu narodzin. Jedną z rzeczy, o które nie muszą martwić się producenci samochodów, kiedy przeprojektowują swoje modele, jest upewnienie się, że nowe hondy przecisną się przez rurę wydechową starszych hond. Natomiast przyroda musi się troszczyć o takie sprawy – u Homo erectus zmiana kształtu głowy wywołała pewne problemy: kobiety Homo erectus musiały być większe od swoich przodkiń, żeby rodzić dzieci o dużych głowach i większych mózgach. W rezultacie podczas gdy kobiety Homo habilis były wielkości zaledwie 60 procent swoich męskich odpowiedników, przeciętna kobieta Homo erectus ważyła 85 procent swojego partnera.

Nowe mózgi były warte poniesionych z uwagi na nie kosztów, ponieważ „człowiek wyprostowany” stanowił kolejny gwałtowny i wspaniały zwrot w ludzkiej ewolucji. Widział on świat i podchodził do jego wyzwań odmiennie niż poprzednicy. W szczególności byli to pierwsi ludzie, którzy mieli umiejętności wyobrażania i planowania potrzebne do wytwarzania złożonych narzędzi kamiennych i drewnianych – starannie wykonanych ręcznych siekier, noży i tasaków, które wymagały innych narzędzi do ich sporządzenia. Dziś przypisujemy jako zasługę naszym mózgom to, że dały nam zdolność do stworzenia nauki i techniki, sztuki i literatury, ale ich zdolność do pojmowania złożonych narzędzi była znacznie ważniejsza – dała przewagę, która pomogła nam przetrwać.

Dzięki bardzo zaawansowanym narzędziom „człowiek wyprostowany” mógł polować, a nie tylko grzebać w pozostałościach posiłków drapieżników, zwiększając udział mięsa w swojej diecie. Gdyby przepisy na cielęcinę we współczesnych książkach kucharskich zaczynały się od zalecenia: „Upoluj i ubij cielę”, większość ludzi wybierałaby je z książek w rodzaju Radości bakłażana. Jednak w historii ewolucji człowieka ta nowa zdolność do polowania była gigantycznym skokiem naprzód pozwalającym na większą konsumpcję białka i zmniejszenie zależności od pożywienia roślinnego, wcześniej niezbędnego do przetrwania. Homo erectus był prawdopodobnie również pierwszym gatunkiem, który nauczył się, że pocieranie materiałów o siebie wytwarza ciepło, i odkrył, że dużo ciepła wywołuje ogień. Dzięki ogniowi „człowiek wyprostowany” mógł zaś zrobić to, do czego nie jest zdolne żadne inne zwierzę: zachować ciepło w klimacie, w którym inaczej by nie przeżył.

Wydaje mi się to dość przyjemne, że choć swoje polowanie przeprowadzam w sklepie mięsnym, a mój pomysł na wykorzystanie narzędzi polega na wezwaniu stolarza, pochodzę od gości, którzy byli całkiem biegli w praktycznych sprawach – nawet jeśli mieli wystające czoła i zęby, które mogły przegryźć porządny kij. Co ważniejsze, nowe osiągnięcia umysłu pozwoliły Homo erectus wywędrować z Afryki do Europy i Azji i przetrwać jako gatunkowi znacznie dłużej niż milion lat.

CIĄG DALSZY DOSTĘPNY W PEŁNEJ, PŁATNEJ WERSJI

6 Maureen A. O’Leary et al., The Placental Mammal Ancestor and the Post-K-Pg Radiation of Placentals, „Science”, nr 339 (8 lutego 2013 r.), s. 662–667.

7 Julian Jaynes, The Origin of Consciousness in the Breakdown of the Bicameral Mind, Houghton Mifflin, Boston 1976, s. 9.

8 Historia Lucy i jej znaczenie zob. Donald C. Johanson, Lucy’s Legacy, Three Rivers Press, Nowy Jork 2009. Zob. też Douglas S. Massey, A Brief History of Human Society: The Origin and Role of Emotion in Social Life, „American Sociological Review” 2002, nr 67, s. 1–29.

9 B.A. Wood, Evolution of Australopithecines, w: The Cambridge Encyclopedia of Human Evolution, red. Stephen Jones, Robert D. Martin i David R. Pilbeam, Cambridge University Press, Cambridge 1994, s. 239.

10 Carol V. Ward et al., Complete Fourth Metatarsal and Arches in the Foot of Australopithecus afarensis, „Science”, nr 331 (11 lutego 2011 r.), s. 750–753.

11 4 × 106 lat = 2 × 105 pokoleń; 2 × 105 domów × 50 metrów szerokości działki dla każdego domu = 6500 kilometrów.

12 James E. McClellan III, Harold Dorn, Science and Technology in World History, wyd. 2, Johns Hopkins University Press, Baltimore 2006, s. 6–7.

13 Dla tych, którzy wolą precyzję od owoców, powinienem dodać, że mózg Homo habilis był wielkości połowy naszego.

14 Javier DeFelipe, The Evolution of the Brain, the Human Nature of Cortical Circuits, and Intellectual Creativity, „Frontiers in Neuroanatomy”, nr 5 (maj 2011), s. 1–17.

15 Stanley H. Ambrose, Paleolothic Technology and Human Evolution, „Science”, nr 291 (2 marca 2001 r.), s. 1748–1753.

16 What Does It Mean to Be Human?, Smithsonian Museum of Natural History, dostęp: 27 października 2014 r., www.humanorigins.si.edu.

17 Johann De Smedt et al., Why the Human Brain Is Not an Enlarged Chimpanzee Brain, w: Human Characteristics: Evolutionary Perspectives on Human Mind and Kind, red. H. Høgh-Olesen, J. Tønnesvang i P. Bertelsen, Cambridge Scholars, Newcastle upon Tyne 2009, s. 168–181.

18 Stanley H. Ambrose, Paleolothic Technology and Human Evolution, op. cit., s. 1748–1753.

19 R. Peeters et al., The Representation of Tool Use in Humans and Monkeys: Common and Uniquely Human Features, „Journal of Neuroscience”, nr 29 (16 września 2009 r.), s. 11523–11539; Scott H. Johnson-Frey, The Neural Bases of Complex Tool Use in Humans, „TRENDS in Cognitive Sciences”, nr 8 (luty 2004), s. 71–78.

20 Richard P. Cooper, Tool Use and Related Errors in Ideational Apraxia: The Quantitative Simulation of Patient Error Profiles, „Cortex” 2007, nr 43, s. 319; Scott H. Johnson-Frey, The Neural Bases, op. cit., s. 71–78.

21 Donald C. Johanson, Lucy’s Legacy, op. cit., s. 192–193.