Чтение онлайн

Тем не менее, даже если отдельные (иногда существенные) моменты эволюционной теории подвергаются критике и переформулируются, ее основы в настоящее время принимает большинство ученых. Благодаря этой теории можно понять, как эволюционировали физические признаки организмов, а также как изменялось их поведение с момента возникновения, два или три миллиарда лет назад, жизни на Земле путем перехода от сравнительно простых движений к сложным поведенческим актам, присущим высшим животным, и в особенности человеку (см. документ 1.1).

Эволюция поведения

Согласно теории эволюции, виды животных, а внутри них особи (индивидуумы), наиболее способные к выживанию и размножению, — это, как мы убедились, те, которые обладают признаками, обеспечивающими наилучшую адаптацию к среде; это могут быть как физические особенности (например, густота шерстного покрова зимой), так и поведенческие признаки (миграции в более теплые края с приближением холодного времени года, способ устройства нор у грызунов или характер песни у птиц и т. п.)

С этой точки зрения даже самые простые среди живых организмов благодаря отбору обладают поведением, адаптированным к их образу жизни. Так, у растений можно наблюдать определенные формы поведения, называемые тропизмами; например, поворот соцветия к солнцу у подсолнечника обусловлен гелиотропизмом, а проникновение корней в почву в поисках влаги и необходимых минеральных солей — геотропизмом.

Таксисы

Одноклеточные существа, находящиеся на нижнем конце лестницы животных, обладают более сложным поведением.

Такова, например, парамеция (рис. 1.5) — крошечный организм, едва видимый невооруженным глазом (длина его 0,25 мм), обитающий в прудах и лужах почти по всему земному шару. Она состоит из одной клетки, снабженной «ртом» и примитивной пищеварительной системой, а на ее поверхности разбросаны участки, чувствительные к свету, теплу, прикосновению и к различным химическим факторам. Парамеция покрыта ресничками, благодаря волнообразному биению которых, направленному назад, клетка передвигается вперёд. Парамеция питается бактериями, которых она переваривает, извлекая из них питательные вещества и выбрасывая остальное в воду.

Рис. 1.5. Парамеция, или туфелька, — крупное одноклеточное существо. Как всякая клетка, она состоит из цитоплазмы и ядра. Парамеция передвигается по спирали за счет биения покрывающих ее ресничек.

С помощью очень простых автоматических движений парамеция направляется ко всему тому, что похоже на пищу, и удаляется от любых неприятных стимулов, в частности от слишком яркого света. Такая общая и притом механическая ориентация организма по отношению к источнику раздражения получила название таксиса.

Таксисы обычно свойственны одноклеточным организмам, лишенным нервной системы, но наблюдаются также и у некоторых видов с более высокой организацией. Например, насекомых летним вечером неудержимо влечёт к зажженной лампе — это тоже проявление таксиса.

Рефлексы

Как мы только что видели, таксисы представляют собой реакции организма в целом на определенные раздражения, исходящие от среды. Эти примитивные формы поведения исчезают по мере продвижения вверх по эволюционной лестнице. Их место занимают более локализованные и более точные реакции — рефлексы; это уже механизмы, связанные с развитием нервной системы.

За одноклеточными организмами в процессе эволюции следуют многоклеточные, у которых разные группы клеток выполняют разные функции. Хорошим примером служит медуза, тело которой состоит из студенистой массы в форме зонта. Медуз можно встретить, плавая в море (рис. 1.6). У них еще нет мозга, но уже имеется примитивная нервная система, состоящая из нервных клеток, связанных между собой наподобие рыболовной сети. Если прикоснуться к поверхности медузы в каком-то месте, то раздражение быстро распространяется по всей сети, и в результате сокращения мускулатуры животное удаляется от раздражителя. Например, когда краб пытается ухватить медузу своими клешнями, нервная сеть реагирует на это раздражение и животное уплывает в сторону от источника опасности.

Рис. 1.6. Медуза в воде имеет вид зонтика со свисающими по краям щупальцами. Выброшенная на песок, она выглядит как студенистая масса.

Такая цепь событий, когда сигналы от какого-либо органа чувств передаются с помощью нервной системы и вызывают автоматическую реакцию, называется рефлексом.

По мере специализации нервной системы у высокоорганизованных животных эти врождённые, генетически запрограммированные рефлексы постепенно все больше локализуются в определенных частях организма, а для особо важных функций заменяются более сложными формами поведения. У человека сохранилось лишь небольшое число рефлексов, полезных для выживания (отдергивание руки или ноги при воздействии, причиняющем боль, мигание, расширение зрачков в темноте, слюноотделение, чихание и т. п.).

Как мы увидим позже при обсуждении проблемы научения, некоторые ситуации могут вызывать «перепрограммирование» врождённых рефлексов, заставляя индивидуумов реагировать на привычный стимул по-новому. В таких случаях говорят о выработке условных рефлексов. Если, например, направить в лицо новорожденному младенцу струю холодного воздуха, то он заморгает. Ему не нужно учиться этой реакции: она врождённая и автоматическая. Но, если перед тем, как подуть в лицо младенцу, мы позвоним в колокольчик, и, если это повторится несколько раз, он начнет моргать при одном лишь звуке колокольчика — у него выработался условный рефлекс.

Инстинктивное поведение

Таксисы и рефлексы — это простые и стереотипные реакции, особенно характерные для самых примитивных животных.

Но как объяснить такие формы поведения, как постройка гнезда у птиц, у которых все представители данного вида строят его совершенно одинаково, или организацию общественного образа жизни в пчелином улье, миграцию у гусей и лососевых рыб, создание геометрически правильного узора паутины у паука? Здесь мы имеем дело со сложными стереотипными формами поведения, присущими данному виду, причем модели и цели такого поведения детерминированы генетически. Его называют инстинктивным поведением [4] (см. документ 1.2).

Этологи, изучающие поведение животных, сообщили нам много сведений об инстинктивном поведении. В таких исследованиях подчеркивается, что животные, способные к инстинктивному поведению, — не просто автоматы, реагирующие на стимулы каким-то одним способом в любое время (см. документ 1.3).

Врождённые пусковые механизмы

Для того чтобы инстинктивное поведение могло проявиться, нужна не только стимулирующая ситуация вовне, но и определенные внутренние факторы в форме потребностей или мотиваций. Лишь в случае объединения внешних и внутренних факторов может произойти запуск такого поведения. В результате создается впечатление, что животное специфически реагирует на какую-то определенную стимуляцию в определенный момент. Такое соответствие между типом раздражения и типом реакции навело этологов на мысль о существовании какого-то механизма, способного решать, какую именно из всех свойственных данному виду форм поведения следует запустить в том или ином случае. Этот механизм, присущий данному виду и встроенный в его мозг с самого рождения, получил название врождённого пускового механизма. Его можно было бы сравнить с заложенной в вычислительную машину программой, которая с учетом информации, поступающей извне, позволяет решить, в какой момент и в каких условиях нужна та или иная ответная реакция.