Знаете ли вы, что обладаете самым уникальным сокровищем во Вселенной? Это сокровище всегда находится с вами, и отнять его у вас можно только вместе с жизнью. Именно благодаря ему вы можете достичь любых других, хотя и значительно менее ценных сокровищ. Это сокровище – ваш разум.
Человек издавна интересовался разумом, но и по сей день разум остается самым таинственным явлением Вселенной. Только в последнее время широкое развитие научных исследований позволило сделать некоторые обоснованные выводы о его деятельности. Однако результаты таких исследований разбросаны по самым разным наукам, и поэтому ими очень неудобно пользоваться.
Всякий умный человек знает, что такое интеллект… Это то, чего нет у других!
Начнем с определения интеллекта. Как ни странно, но сразу дать это определение не так просто. Психические процессы настолько взаимосвязаны, что тяжело найти ту ниточку, за которую нужно потянуть, чтобы распутать весь клубок.
Все становится намного проще, если проследить, как именно появился интеллект. Когда мы увидим последовательность возникновения тех или иных функций, нам легче будет понять их отношение и связь.
Теперь нам необходимо выяснить, что такое жизнь и какие системы можно считать живыми системами. Для этого рассмотрим подробнее развитие свойства отражения.
Для того чтобы распознать ситуацию нападения и выжить, животное должно сначала получить и обработать информацию об угрозе нападения. Обработка информации определяется той моделью окружающей среды, которая хранится в системе отражения. Птица, увидевшая охотника, будет вести себя по-разному в зависимости от того, имеет ли она внутреннее отражение ситуации охоты и связанной с этим опасности.
Нервная система человека имеет возможность отразить всю Вселенную. Но среди моря информации нужно выделить именно ту, которая нужна для достижения цели, поскольку она все время валентируется. И животное, и человек – не пассивные потребители информации, они активно ищут важную информацию. Отличие в том, что человек может отбирать ее из гораздо более широкого, практически неограниченного диапазона.
Теперь нам надо понять, в какой именно момент неживая природа стала живой, так как именно эволюция живых систем и привела к появлению интеллекта.
Раньше, а точнее 15 миллиардов лет назад, в нашей Вселенной произошел Большой взрыв, в результате которого возник колоссальных размеров огненный шар. По мере остывания этого шара возникло облако материи, из которого стали появляться первые галактики. Сила взрыва была настолько велика, что галактики и сейчас удаляются друг от друга. Поэтому если у вас в планах есть посещение другой галактики, то особо откладывать это не стоит.
Теперь рассмотрим важное свойство нуклеотидов. Нуклеотиды бывают четырех типов, сокращенно обозначаемых буквами А, У, Ц и Г. Они легко образуют длинные цепочки, называемые полинуклеотидами. Нуклеотиды А и У, а также Г и Ц попарно образуют специфические химические связи. Это значит, что если нуклеотид А случайно встретится с нуклеотидом У, то они сцепятся, как две колючки.
Следующим шагом эволюции стало образование таких полимеров, которые могут катализировать собственный процесс репликации. Катализатор – это вещество, которое ускоряет химические реакции. Следовательно, ускоряется образование именно тех полимеров, которые сами ускоряют данный процесс. В результате определенный набор полимеров становится более устойчивым и образует систему, в которой преобладает определенный вид макромолекул.
Нуклеотиды имеют относительно слабые возможности для построения специфических функциональных систем, но способны направлять синтез полипептидов, то есть белков. Для синтеза белков используется специальный генетический код, в котором определенные триплеты нуклеотидов кодируют определенные кислоты. Этот код одинаков у всех живых организмов. Из этого следует, что в результате естественного отбора появилась определенная органическая система, сумевшая синтезировать белки, которая вытеснила все прочие полинуклеотидные системы. Все существующие сейчас живые организмы являются потомками одной органической системы. Короче, наша нуклеотидная цепочка забила всех остальных. Ну так им и надо!
Заключительной частью появления первых клеток было появление мембраны. Это произошло благодаря свойству определенных органических молекул, называемых фосфолипидами, образовывать в воде замкнутые двухслойные пузырьки.
Так как для синтеза белков необходима физическая близость молекул, то наиболее устойчивыми системами синтеза оказывались наборы макромолекул, попавшие внутрь фосфолипидных пузырьков, которые в итоге стали клеточными мембранами.
Таким образом, появление первых клеточных систем на Земле основано на следующих основных свойствах органических молекул:
автосборка;
матричное копирование;
репликация систем;
синтез белка;
образование мембраны.
А как же выглядели самые первые живые организмы? Для того чтобы узнать это, нужно перенестись на другой конец земного шара – в Австралию. В залив Шарк. Особенность этого залива в том, что вода в нем настолько соленая, что в ней не могут жить хищники.
И здесь спокойно существуют самые древние живые организмы – строматолиты. Остатки строматолитов находят по всему земному шару в горных породах, возраст которых достигает трех миллиардов лет.
Важнейшим шагом эволюции стало появление многоклеточных. При переходе к многоклеточному организму появляется возможность выделения системы отражения в отдельную подсистему, что позволяет сделать ее гораздо более эффективной.
Организованные формы совместного реагирования встречаются даже у одноклеточных организмов. Например, многие цианобактерии не расходятся после деления, образуя нитевидные цепочки до метра длиной. Через регулярные интервалы в такой цепочке встречаются изменившиеся клетки, способные включать атмосферный азот в органические молекулы. Эти специализированные клетки (которых немного) осуществляют фиксацию азота не только для себя, но и для соседних клеток, с которыми они обмениваются продуктами метаболизма.
Немногие из наших предков были совершенными леди или джентльменами; в большинстве своем они не были даже млекопитающими.
Роберт Уилсон
Эволюция постепенно отбирала для дальнейшего использования элементы отражающих систем, пока не построила из них самую совершенную систему отражения, которую торжественно вручила человеку.
Самые простые живые организмы, дожившие до нашего времени, – это простейшие. Самые крупные простейшие не превышают миллиметра. Но, несмотря на свои размеры, они имеют весьма сложную систему отражения. У них в зачатке есть практически все отделы нервной системы, которые есть и у человека, – зрение, слух, вкус. Это говорит о том, что наличие системы отражения дает живому организму такое преимущество, которое позволяет существовать миллиарды лет без каких-либо существенных изменений.
Кишечнополостные состоят из трубки, образованной двумя слоями клеток, между которыми расположен слой студенистого вещества, называемого мезоглеей. С нижнего конца трубка закрыта, а с верхнего – открыта. В открытом конце трубки находится ротовое отверстие.
К кишечнополостным относятся полипы, актинии, кораллы. Наиболее известным представителем кишечнополостных является пресноводная гидра.
Вдоль всего тела дождевого червя тянутся две параллельные цепочки нервных ганглиев. Две пары самых первых – наиболее крупные. Их активность влияет на активность остальной нервной системы. Благодаря светочувствительным клеткам кожи черви реагируют на свет.
Дождевые черви уже имеют сложные врожденные схемы поведения – инстинкты. Они роют норки и затаскивают в них кусочки растений. В светлое время суток черви проводят время в норке. В сумерки черви цепляются задним концом тела за край норки, а передним концом обследуют поверхность вокруг норы и затаскивают туда листья и мелкие камушки. Листьями дождевой червь питается, а камушки использует для укрепления норки.
Первые хордовые появились на Земле еще в кембрийском периоде, около 570 миллионов лет назад. В этот момент истории Земли появились многоклеточные, и природа принялась массово экспериментировать с различными формами жизни. На протяжении кембрийского периода уровень моря неоднократно повышался и понижался. При этом происходила резкая смена условий жизни, и целые виды целиком вымирали. Необходимо было выработать принципиально новые системы отражения, которые позволили бы организмам выживать в столь быстро меняющихся условиях.
Теперь мы можем выделить основные приобретения нервной системы до появления мозга.
Инстинкт. Живой организм появляется на свет с набором готовых схем реагирования на стимулы, который генетически заложен в строении нервной системы.
• Реагирование. Любой валентный сигнал попадает в нервную систему, и результатом его обработки является двигательная реакция.
Может показаться, что врожденные модели поведения, записанные в определенных нейронных сетях, весьма примитивны, но сравнение с другой ветвью эволюции показывает, что это не так.
В случае с членистоногими природа выбрала следующий подход развития систем отражения. Отдельная особь является частью некоторой семьи, поэтому системой отражения обладает семья в целом, а каждая особь выполняет в семье набор заранее определенных функций. Эти функции записаны генетически в виде специальных программ поведения, которые включают и средства коммуникации между особями.
Накопив бесценный опыт в построении отражающих элементов, природа приступила к построению целостной отражающей системы – головного мозга.
Появление головного мозга привело к принципиально новым возможностям систем отражения, которые мы сейчас и рассмотрим. Но сначала несколько замечаний о том, насколько аккуратно нужно относиться к описанию работы головного мозга.
Поведение животных, имеющих головной мозг, отличается столь большой сложностью и целесообразностью, что возникает впечатление эволюционного разрыва. Кажется, что природа неожиданно сделала непонятный скачок в эволюции. Но это только на первый взгляд.
Эволюция мозга, как и эволюция других органов, протекала по достаточно простой схеме. Сначала за какую-либо функцию отвечает множество клеток, при этом каждая клетка выполняет и другие функции. Но затем природа постепенно формирует орган, который предназначен именно для данной функции.
Первыми головным мозгом обзавелись рыбы. Сами рыбы появились около 70 миллионов лет назад. Ареал обитания рыб уже сравним с площадью Земли. Лососи плывут на нерест тысячи миль из океана в ту реку, где они в свое время вывелись из икры. Если это вас не удивляет, то представьте, что вам без карты нужно добраться до неизвестной реки, пройдя при этом хотя бы тысячу километров. Все это стало возможным благодаря головному мозгу.
Вместе с мозгом у рыб впервые появляется особый вариант обучения – импринтинг (впечатывание).
Холоднокровные животные подвержены прямому влиянию внешней среды. По мере снижения температуры их активность падает. Скорость физиологических процессов с участием белков максимальна при температуре 35–38 °C. При понижении температуры скорость снижается, а при повышении начинается распад белковых структур.
Холоднокровные животные пытаются приблизить температуру тела к этой величине. Змеи отыскивают участки земли, нагретые солнцем. Пчелы поддерживают температуру в улье за счет вентиляции или испарения приносимой в улей воды. Но в любом случае эти усилия существенно подавляются колебаниями температуры окружающего воздуха. И при наступлении зимы холоднокровные животные впадают в спячку.
Птицы легко ориентируются на всей поверхности Земли. Каменка, вылупившаяся из яйца в Северной Гренландии, может одна найти дорогу к зимовке на юге Западной Африки. Каждую зиму кроншнепы пролетают около 9 тысяч километров от Аляски до крохотных островков в Тихом океане. Арктическая крачка каждый год летает из Арктики в Антарктиду и назад. За это путешествие она преодолевает около 40 тысяч километров.
Главный недостаток инстинктивного поведения в том, что такое поведение очень мало учитывает реальные условия жизни.
А для успешного выживания животному нужно ориентироваться прежде всего в том, что окружает его. Какие хищники живут рядом, какая пища съедобна, где она находится, где устраивать норы, как лучше прятаться, на фоне чего приходится прятаться: снега или листвы? Все эти знания существенны для животного, но они не могут быть переданы по наследству, так как условия жизни все время меняются.
Принято считать, что животные не способны к образованию понятий, а управляются условными рефлексами. Популярность такого мнения объясняется опытами академика Павлова по образованию условного рефлекса у собак. Эти опыты оказали настолько важное влияние на развитие психологии вообще и на развитие зоопсихологии в частности, что нужно остановиться на них подробнее.
В начале XX века академик Павлов, изучая процессы пищеварения у собак, обратил внимание на любопытный факт. Слюна у подопытных собак начинала выделяться до того, как исследователь показывал ей пищу.
Поисковое поведение требует очень больших энергетических затрат. Исследование нового и неизведанного всегда содержит потенциальную опасность. Поэтому животное должно быть постоянно настороже и в то же время продолжать эту опасную, но привлекательную деятельность.
Это приводит к особому виду отражения, которое мы будем называть психикой. Психика – это новый этаж в системе отражения, поэтому нужно рассмотреть его подробнее.
Поисковое поведение и развитие понятий о мире у млекопитающих начинается с самого детства. Но так как детеныш слишком мал и беспомощен, то желательно, чтобы развитие понятий проходило в безопасной обстановке – в противном случае цена ошибки будет слишком высока. Это приводит к появлению игры. Игра – это необходимое условие развития умственных способностей. В игре происходит формирование понятий, которые затем будут определять поведение животного. Именно игра способствует тому, что понятия о мире будут согласованы, а следовательно, животное будет психически здоровым.
По восточной легенде, на празднование Нового года Будда пригласил двенадцать животных. Самой расторопной оказалась крыса, которая пришла первой. Поэтому именно крыса открывает двенадцатилетний цикл восточного календаря. Не следует думать, что прибежать первым к Будде было легко. Путь к Будде преграждала широкая река, которую нужно было переплыть. Неужели маленькая крыса сумела первой переплыть реку? Конечно, нет. Первым реку переплыл бык, а крыса просто устроилась на его спине. В этой легенде крыса предстает весьма сообразительным созданием, но это в легенде, а как же дело обстоит в реальности?
А теперь познакомимся с тем животным, которое появилось на закате эпохи динозавров, примерно 50 миллионов лет назад. А возможно, и стало причиной этого заката. Это креодонты – маленькие плотоядные млекопитающие. Креодонты обладали хорошо развитым мозгом, в котором появились зачатки лобных долей. Креодонты охотились значительно лучше динозавров, которые имели весьма примитивный мозг.
Наступивший ледниковый период положил конец царству динозавров. Даже при теплом климате динозавры туго соображали, а уж при оледенении эти холоднокровные чудища вообще перестали что-либо понимать. Размножаться им уже как-то не хотелось, к тому же их очень активно поедали теплокровные креодонты, которым ледниковый период был не так страшен.
Собака – друг человека.
Скажи мне, кто твой друг, и я скажу, кто ты.
Собака занимает совершенно особое место в отношениях человека и животного мира. По индейской легенде, бог как-то разгневался на человека и проложил между человеком и животными огромную пропасть. Пропасть все увеличивалась, но собака, увидев, что человек остается один, прыгнула через эту пропасть и тем самым спасла человека.
История подтверждает идею этой легенды. Собака – это единственное животное, которое человек приручил более 60 тысяч лет назад. Именно в это время сам человек начал проявлять первые признаки разумного поведения. Голая и беспомощная обезьяна нашла общий язык со свирепым хищником, имеющим острые клыки, быстрые ноги и прекрасное обоняние. Собака почувствовала, что эта обезьяна далеко пойдет, и решила идти вместе с ней.
Семейство псовых появилось около 40 миллионов лет назад. Псовые стали первыми хищниками, которые охотятся стаями. Стайное поведение – это ключ к пониманию волчьих способностей.
Волк – самое агрессивное животное из всех млекопитающих. Волчья стая не боится любых крупных животных и нападает даже на лосей, кабанов и медведей, которые сильнее волков и легко справятся с одним волком. Впрочем, волки не настолько глупы, чтобы рисковать неоправданно, поэтому обычно не нападают на крупных животных, а питаются полевыми мышами. Но зимой, когда пищу найти тяжело, они решаются на такие опасные операции. И здесь все решает смелость и подготовленность. Стая строго организована и подчиняется вожаку. Стычек внутри стаи не бывает. Если возникают конфликты, то достаточно одного взгляда вожака, чтобы призвать нарушителей к порядку.
Человек называет собаку своим другом. И в этом очень мало преувеличения. В Эдинбурге в 1972 году был сооружен памятник с надписью: «Самой преданной собаке в мире». В 1858 у скай-терьера Бобби умер хозяин, бедный старый пастух. Бобби в течение четырнадцати лет до самой смерти охранял его могилу.
Дружба человека и собаки является одним из удивительных явлений природы.
В каменном веке первобытные люди жили в пещерах. Кости, оставшиеся от еды, они обычно выбрасывали в специально отведенные места. Именно там их и находили волки. Поэтому волки первыми почувствовали интерес к человеку. Но когда к пещере приближался крупный хищник, то волки своими звуками предупреждали людей. Постепенно дружба между людьми и волками росла. Волчата, которые вырастали рядом с людьми, переставали их бояться и сопровождали их на охоту. А люди пользовались тем, что волки помогали находить добычу с помощью своего прекрасного чутья.
Теперь мы займемся исследованием собачьей психики. В ее основе лежит психика волка, но ее выражение максимально усилено.
Волки, как солидные джентльмены, приветствуют друг друга легким помахиванием хвоста. Собаки более эмоциональны. Они приветствуют хозяина громким лаем, прыжками, подсовыванием морды под руку. Крупные собаки от восторга валят хозяина на пол, встают ему лапами на грудь и вылизывают лицо.
Столь развитые умственные способности собак имеют свою обратную сторону. Кроме обычных для животных болезней тела, у собак появляются болезни психики. Высокая эмоциональность собак начинает работать против них.
Понимание собаками своих обязанностей приводит к неврозу, когда она не может эти обязанности выполнять.
Процесс появления неврозов хорошо демонстрирует следующий эксперимент. К передней лапе овчарки привязывают груз. По гудку она должна поднять лапу, в противном случае – получит удар. Вес груза постепенно увеличивают до такой степени, пока собака не может его поднять. Вместе с ростом веса у собаки развивается невроз.