<< Пред. стр. 4 (из 6) След. >>
Регуляция происходит под действием моторных полей на всех иерархических уровнях: например, если несколько мускулов или нервов в ноге у собаки повреждены, организация сокращений в других мускулах регулируется таким образом, что конечность функционирует нормально. Если нога ампутирована, движения оставшихся ног изменяются так, что собака все же может ходить, хотя и хромает. Если повреждены части коры ее головного мозга, через некоторое время он восстанавливается более или менее полно. Если ее ослепить, ее способность двигаться постепенно улучшается, по мере того как она начинает более полагаться на оставшиеся чувства. А если прегражден обычный путь к дому, ее еде или щенкам, она изменяет привычную последовательность движений, пока не находит новый путь для достижения цели.Поведенческий эквивалент регенерации встречается тогда, когда конечная форма хреоды была актуализирована, но затем разрушена: представьте, например, кота, который поймал мышь, что является конечной точкой хреоды поимки добычи. Если мышь ускользает из его когтей, то движения кота направлены на то, чтобы снова ее поймать.
Из всех примеров поведенческой регенерации ее соответствие регенерации морфогенетической лучше всего обнаруживается в морфогенетическом поведении, связанном с созданием характерных структур. В некоторых случаях животные улучшают эти структуры после их повреждения. Например, было сделано наблюдение, что осы-горшечники иногда заполняют отверстия, сделанные экспериментатором в стенках их горшочков, с помощью действий, которые они никогда не совершают при нормальном построении горшочков. А термиты чинят повреждения в своих галереях и гнездах кооперативными и координированными усилиями множества отдельных насекомых.
Эти и подобные действия иногда интерпретировались как свидетельства существования разума на том основании, что животные, действующие строго фиксированным образом, задаваемым инстинктом, не были бы способны столь гибко реагировать на необычные ситуации. Но, следуя этой логике, можно было бы сказать, что регулирующиеся эмбрионы морских ежей и регенерирующие плоские черви также проявляют признаки разума. Однако такое расширение физиологической терминологии, скорее, внесло бы путаницу, нежели оказалось полезным. С точки зрения гипотезы формативной причинности такие подобия признаются, но интерпретируются иначе. Способность животных достигать поведенческих целей необычными путями, рассматриваемая с позиций морфогенетической регуляции и регенерации, не дает оснований вводить новые фундаментальные принципы. А когда у высших животных некоторые типы поведения более не следуют стандартным хреодам — когда поведенческая регуляция становится, так сказать, скорее, правилом, чем исключением,— эту подвижность можно рассматривать как расширение возможностей, заложенных в самой природе морфогенетических и моторных полей.
Глава 10
Инстинкт и обучение
10.1. Влияние прошлых действий
Подобно морфогенетическим полям, моторные поля задаются морфическим резонансом от прошлых подобных систем. Детали строения животного и организация колебательной активности его нервной системы обычно подобны таковым у него самого более, нежели у какого-либо другого животного. Таким образом, наиболее специфическим морфическим резонансом, действующим на данное животное, будет резонанс от его собственной формы в прошлом (ср. раздел 6.5). Следующий наиболее специфический резонанс будет от генетически подобных животных, которые жили в тех же условиях, и наименее специфический — от животных других пород, живущих в других условиях. В «долинной» модели хреоды {рис. 5] последний стабилизирует общую форму, тогда как более специфический резонанс определяет детали топологии дна этой долины.
Рис. 27. Схематическое изображение глубоко канализированной хреоды (А) и хреоды, слабо канализированной на начальных стадиях (В)
«Контуры» долины хреод зависят от степени подобия между поведением родственных животных той же породы или вида. Если их модели движения варьируются слабо, морфический резонанс порождает глубокие и узкие хреоды, представленные долинами с крутыми краями {рис. 27 А). Такие хреоды оказывают сильное канализирующее действие на поведение последующих индивидуумов, которые по этой причине будут стремиться вести себя весьма сходным образом. Стереотипные модели поведения, обусловленные такими хреодами, на низших уровнях проявляются как рефлексы, а на высших уровнях — как инстинкты.
С другой стороны, если подобные друг другу животные достигают конечных форм своих моторных полей различными способами движения, хреоды не будут столь четко определены {рис. 27 В); поэтому здесь диапазон индивидуальных различий в поведении больше. Но после того как отдельное животное достигло цели своего поведения собственным путем, его последующее поведение будет канализироваться по тому же пути вследствие морфического резонанса с его же собственными прошлыми состояниями; и чем чаще такие действия повторяются, тем сильнее становится эта канализация. Такие характерные индивидуальные хреоды проявляют себя как привычки.
Таким образом, с точки зрения гипотезы формативной причинности между инстинктами и привычками разница лишь в степени: и те и другие зависят от морфического резонанса, первые — с бесчисленными предшествовавшими индивидуумами того же вида, а вторые — преимущественно с прошлыми состояниями того же индивидуума.
Этим мы не хотим сказать, что рефлексы и инстинкты не зависят от весьма специфически организованного морфогенеза нервной системы. Очевидно, что такая зависимость существует. Мы не хотим также сказать, что в процессах обучения не происходят физические или химические изменения в нервной системе, которые облегчают повторение данного вида движения. Возможно, в простой нервной системе, осуществляющей стереотипные функции, потенциал для таких изменений может быть уже «встроен» в систему «проводов» таким образом, что обучение происходит квазимеханически. Например, было обнаружено, что у улитки Aplysia строение нервной системы почти одинаково у разных особей, вплоть до мельчайших деталей расположения возбуждающих и ингибирующих синапсов на отдельных клетках. Очень простые виды обучения встречаются в связи с рефлекторным втягиванием жабер во впадину под покровной пластинкой, а именно привыкание к безвредным и приобретение чувствительности к опасным стимулам; при этих процессах функционирование отдельных возбуждающих и ингибирующих синапсов, действующих на индивидуальные клетки, определенным образом изменяется. Конечно, простое описание этих процессов само по себе не выявляет причин таких изменений; в настоящее время можно лишь строить предположения на этот счет. Одно из них состоит в том, что эти модификации химического происхождения и связаны, вероятно, с изменениями в фосфорилировании белков. Но как возникла эта тонкая специализация структуры и функций нервов и синапсов? Проблема переносится в область морфогенеза.
Нервные системы высших животных значительно больше варьируются от индивидуума к индивидууму, чем у беспозвоночных типа Aplysia, и они гораздо сложнее. Очень мало известно о том, каким образом сохраняются заученные способы поведения, но накоплено уже достаточно сведений, чтобы утверждать, что здесь не может быть простого объяснения на уровне специфически локализованных физических и химических «следов» в нервной ткани.
Многочисленные исследования показали, что у млекопитающих привычки, образовавшиеся при обучении, часто сохраняются после значительного повреждения коры и участков подкорки головного мозга. Более того, когда происходит потеря памяти, она не является тесно связанной с местонахождением таких повреждений, но зависит, скорее, от общего количества поврежденной ткани. К. С. Лэшли суммировал результаты сотен экспериментов следующим образом:
«Невозможно продемонстрировать изолированный участок как след памяти где-либо в нервной системе. Ограниченные области могут быть существенными для обучения или сохранения определенной активности, но в таких областях их части в функциональном отношении эквивалентны».
Подобный же феномен был продемонстрирован на беспозвоночном — осьминоге: наблюдения сохранения приобретенных привычек после разрушения различных частей вертикальной доли мозга привели к кажущемуся парадоксальным выводу, что «память находится везде одновременно и нигде в частности».
С механистической точки зрения эти результаты сильно озадачивают. В попытках найти им объяснение было высказано предположение, что «следы» памяти каким-то образом распределены в мозгу способом, аналогичным тому, который используется при сохранении информации в виде интерференционных картин в голограмме. Но это пока не более чем неопределенное соображение.
Гипотеза формативной причинности дает альтернативное объяснение, в котором сохранение приобретенных привычек, несмотря на повреждение мозга, выглядит гораздо менее загадочно: привычки зависят от моторных полей, которые вообще не сохраняются в мозгу, но приходят непосредственно от его прошлого состояния путем морфического резонанса.
Некоторые приложения гипотезы формативной причинности применительно к проблемам инстинкта и обучения рассматриваются в следующих разделах, а в главе 11 предлагаются способы, с помощью которых можно экспериментально отличить предсказания, вытекающие из этой гипотезы, от предсказаний механистической теории.
10.2. Инстинкт
У всех животных некие модели двигательной активности являются, скорее, врожденными, нежели приобретенными в результате обучения. Наиболее фундаментальный характер имеют движения внутренних органов, таких как сердце и кишечник, но многие из способов движения конечностей, крыльев и других двигательных структур также являются врожденными. Это наиболее очевидно, когда животные оказываются способными совершать правильные, полезные для них движения почти сразу же после того, как они родились или вылупились из яйца.
Не всегда легко провести различие между врожденным и «обученным» поведением. Вообще говоря, характерное поведение, которое вырабатывается у молодых животных, воспитанных в изоляции, обычно может рассматриваться как врожденное; с другой стороны, поведение, которое появляется только при контакте с другими особями того же вида, также может быть врожденным, но требуются стимулы от других животных, чтобы оно проявилось.
Исследования инстинктивного поведения многих видов животных привели к нескольким общим выводам, которые составляют классические принципы этологии. Их можно суммировать следующим образом:
(1) Инстинкты организованы в виде иерархии систем или центров, наложенных друг на друга. Каждый уровень активируется главным образом системой вышележащего уровня. Самый высокий центр каждого из основных инстинктов может испытывать влияние многих факторов, таких как гормоны, чувственные стимулы изнутри животного и стимулы из окружаю щей среды.
(2) Поведение, которое происходит под влиянием основных инстинктов, часто состоит из цепей более или менее стереотипных моделей поведения, называемых фиксированными моделями действия. Когда такая фиксированная модель создает конечную точку главной или малой цепи инстинктивного поведения, ее называют завершающим актом (consummately act). Поведение в ранней части инстинктивной цепи поведения, напри мер поиски пищи, может быть более гибким и называется обычно поведением инстинктивной потребности (appetitive behavior).
(3) Для активации, или «освобождения» (release), каждой системе требуется специфический стимул. Этот стимул, или «освободитель» (релизер), может при ходить изнутри тела животного или из окружающей среды. В последнем случае его часто называют знаковым стимулом. Предполагается, что данный релизер, или знаковый стимул, воздействует на специфический нейросенсорный механизм, называемый врожденным релизорным механизмом, который дает выход реакции.
Эти положения очень хорошо согласуются с идеей моторных полей, развивавшейся в предыдущей главе. Фиксированные модели действий находят объяснение на языке хреод, а врожденные освобождающие механизмы можно представить как структуры зародышей соответствующих моторных полей.
10.3. Знаковые стимулы
Инстинктивные отклики животных на знаковые стимулы показывают, что они как-то выделяют специфические и повторяющиеся особенности в своем окружении.
«Животное "слепо" отвечает только на одну часть окружающей его ситуации и пренебрегает другими ее частями, хотя его органы чувств прекрасно могут их воспринимать. ...Эти эффективные стимулы можно легко обнаружить, проверяя реакцию на разные ситуации, отличающиеся одним или другим из возможных стимулов. Более того, когда орган чувств участвует в "освобождении" реакции, лишь часть стимулов, которые он может получить, действительно являются эффективными. Как правило, инстинктивная реакция отвечает лишь на очень немногие стимулы, а большая часть окружения оказывает незначительное или не оказывает никакого влияния, даже если животное имеет чувствительные структуры для получения многочисленных деталей» (Н. Тимберген).
Эти принципы иллюстрируются следующими примерами. Агрессивная реакция самца рыбы колюшки в отношении других самцов в сезон размножения высвобождается главным образом знаковым стимулом красного брюшка: модели очень грубой формы, но с красными брюшками атакуются гораздо чаще, чем модели правильной формы, но без красной окраски.
Подобные же результаты были получены в экспериментах на красногрудой малиновке: охраняющий территорию самец ведет себя угрожающе по отношению к весьма приблизительным моделям с красными грудками или даже просто к пучку красных перьев, но гораздо слабее реагирует на точные модели птиц без красных грудок.
Молодые утки и гуси инстинктивно реагируют на приближение хищных птиц, причем эта реакция зависит от формы птицы в полете. Опыты с моделями из картона показали, что наиболее важным признаком является короткая шея, характерная для ястребов и других хищных птиц, тогда как размер и форма крыльев и хвоста имеют сравнительно мало значения.
У некоторых мотыльков сексуальный запах, или феромон, который обычно производят самки, заставляет самцов делать попытки к спариванию с любым объектом, обладающим таким запахом.
У саранчи вида Ephippiger ephippiger самцы привлекают самок, желающих спариваться, своей песней. Самки привлекаются к поющим самцам со значительного расстояния, но молчащих самцов они игнорируют, даже если те находятся поблизости. Самцы, которых заставляют молчать, склеивая их крылышки, неспособны привлекать самок.
Курицы приходят на помощь цыплятам в ответ на их крик о бедствии, но не тогда, когда они просто видят цыплят в беде, например за звуконепроницаемым стеклянным барьером.
Согласно гипотезе формативной причинности, распознавание этих знаковых стимулов должно зависеть от морфического резонанса от прошлых подобных животных, подвергнутых тем же стимулам. Благодаря процессу автоматического усреднения этот резонанс будет усиливать только общие черты пространственно-временных моделей активности, вызываемых этими стимулами в нервной системе. Результат состоит в том, что из окружения выделяются лишь некоторые специфические стимулы, тогда как другие игнорируются. Рассмотрим, например, стимулы, действующие на кур, чьи цыплята попали в беду. Вообразим набор фотографий цыплят в беде во многих различных случаях. Фотографии, сделанные ночью, не отобразят ничего; снятые в дневное время покажут цыплят разных размеров и форм, видимых спереди, сзади, сбоку или сверху; более того, они могут быть вблизи других объектов всех форм и размеров или даже спрятаны за ними. Далее, если негативы всех этих фотографий наложить друг на друга, чтобы получить составное изображение, в нем не будут усилены какие-либо черты, результатом будет просто расплывшееся пятно. Теперь вообразите, наоборот, магнитофонные записи, сделанные одновременно с фотографиями. На всех будут крики о бедствии, и если эти звуки накладываются друг на друга, они усиливают друг друга, давая в результате автоматически усредненный крик о бедствии. Это наложение фотографий и магнитофонных записей аналогично эффектам морфического резонанса от нервных систем предыдущих кур с последующей курицей, испытывающей стимул в виде крика цыпленка в беде: зрительные стимулы не возбуждают специфического резонанса и не вызывают инстинктивной реакции, каким бы несчастным ни выглядел цыпленок для наблюдающего человека, в то время как на слуховые стимулы реакция есть.
Этот пример иллюстрирует то, что является, по-видимому, общим принципом: формы очень часто неэффективны в качестве знакового стимула. Возможная причина в том, что они сильно варьируются, поскольку зависят от угла, под которым рассматривается объект. Напротив, цвета гораздо менее зависимы от точки зрения, а звуки и запахи вряд ли вообще зависят от нее.
Существенно, что цвета, звуки и запахи играют важную роль как «освободители» инстинктивных реакций; а в тех случаях, когда оказывается эффективной форма, имеется некоторое постоянство точки наблюдения. Например, птенцы на земле видят хищников, летающих над ними, как силуэты и действительно реагируют на такие формы. А когда формы, или модели, поведения служат сексуальными знаковыми стимулами, они делают это в сценах ухаживания, или в «представлениях», в которых животные принимают различные позы относительно своих потенциальных партнеров. То же справедливо для демонстрации покорности или агрессивных намерений.
10.4. Обучение
Можно сказать, что происходит обучение, когда имеется какое-либо относительно постоянное адаптивное изменение в поведении в результате прошлого опыта. Здесь можно выделить четыре общие категории:
(1) Наиболее универсальным типом, который обнаруживается даже у одноклеточных организмов, является привыкание, которое можно определить как ослабление реакции в результате повторения стимула, не сопровождающегося каким-либо подкреплением его значимости. Известный пример такого рода — исчезновение реакций тревоги или избегания на новые стимулы, которые оказываются безвредными: животные к ним привыкают.
Этот феномен предполагает существование своего рода памяти, позволяющей узнавать стимулы, когда они повторяются. По гипотезе формативной причинности это узнавание обусловлено главным образом морфическим резонансом организма с его собственными прошлыми состояниями, включая те, которые были вызваны новыми сенсорными стимулами. Этот резонанс служит для поддержания и фактически для определения идентичности организма с самим собой в прошлом (раздел 6.5). Повторяющиеся стимулы от окружения, отклики на которые не подкрепляются, станут действующей частью собственного «фона» организма. Наоборот, любые новые особенности окружения будут выделяться, поскольку они не распознаются как «свои»: обычно реакцией животного будет тревога или избегание именно потому, что стимулы ему незнакомы.
В случае некоторых стереотипных ответов, — таких как рефлекс отдергивания рожек у улитки Aplysia, привыкание может происходить квазимеханистическим образом на основе предсуществующих структурной и биохимической специализаций в нервной системе (раздел 10.1). Но если так, эта специализация является вторичной и возникает, вероятно, в результате ситуации, в которой привыкание более непосредственно зависит от морфического резонанса.
(2) У всех животных врожденные модели двигательной активности выявляются по мере того, как индивид взрослеет. В то время как одни прекрасно действуют в первый же раз, когда они выполняются, другие совершенствуются со временем. Например, первые попытки птенца взлететь или детеныша млекопитающего — ходить могут быть успешными лишь отчасти, но они улучшаются после повторных усилий. Не все такие улучшения обусловлены практикой: в некоторых случаях это просто результат созревания и происходит в такой же степени с течением времени у животных, которые были иммобилизованы. Тем не менее многие виды двигательных приемов улучшаются таким способом, который нельзя приписать созреванию.
С точки зрения гипотезы формативной причинности этот тип обучения можно интерпретировать как регуляцию поведения. Морфический резонанс от бесчисленных прошлых особей данного вида автоматически дает усредненную хреоду, которая руководит первыми попытками животного осуществить определенную врожденную модель движения. Эта стандартная хреода может дать лишь приблизительно удовлетворительные результаты, например из-за отклонений от нормы органов чувств у животного, или его нервной системы, или двигательных структур. По мере того как движения совершаются, регуляция самопроизвольно вызывает к жизни «тонкие подстройки» к общей хреоде, а также к хреодам низшего уровня, которые она контролирует. Эти «подстроенные» хреоды будут стабилизироваться путем морфического резонанса с прошлыми состояниями самого животного, по мере того как будет повторяться эта модель поведения.
(3) Животные могут начать отвечать на какой-либо стимул реакцией, которая в норме вызывается другим стимулом. Такой тип обучения имеет место тогда, когда новый стимул действует одновременно или сразу же после начального стимула. Классическими примерами являются условные рефлексы, установленные И. П. Павловым на собаках. Например, у собак выделяется слюна, когда им предлагают пищу. В повторяющихся экспериментах, когда предлагалась пища, звонил колокольчик, и через некоторое время при звуке колокольчика у них начинала выделяться слюна даже в отсутствие пищи.
Крайняя степень выражения обучения этого типа встречается в запечатлении (импринтинге) у птенцов, особенно у утят и гусят. Вскоре после вылупления из яиц они инстинктивно реагируют на любой достаточно большой движущийся объект, следуя за ним. В нормальных условиях это их мать, но они будут следовать также за приемными матерями, людьми или даже неодушевленными предметами, которые перед ними двигают. Через сравнительно короткое время они научаются распознавать общие черты движущегося объекта, а позднее и его особые черты. Тогда отклик в виде следования вызывается только определенной птицей, человеком или объектом, который был у них запечатлен.
Аналогичным образом животные часто научаются узнавать индивидуальные особенности своих партнеров или детенышей по виду, запаху или прикосновению. Для развития такого узнавания требуется время: например, пара птиц лысух с только что вылупившимися птенцами будет кормить и даже «усыновлять» чужих птенцов, внешне похожих на их собственных, но когда их детенышам исполняется две недели, родители узнают их по индивидуальным особенностям и уже далее не терпят никаких пришельцев, как бы они ни были похожи на их птенцов.
Подобный же процесс, вероятно, является причиной узнавания определенных мест, таких как гнездовья, с помощью меток и других связанных с ними особенностей. По-видимому, такой тип обучения играет важную роль в развитии зрительного распознавания вообще. Поскольку стимулы от объекта различаются в зависимости от угла, под которым он наблюдается, животное должно понять, что все они связаны с одной и той же вещью. Подобно этому, ассоциации между различными видами чувственных стимулов от одного и того же объекта — зрительных, слуховых, обонятельных, вкусовых и тактильных — обычно должны быть установлены в процессе обучения.
Когда новый и первоначальный стимулы действуют одновременно, на первый взгляд может показаться вероятным, что различные наборы физико-химических изменений, вызываемых этими стимулами в мозгу, постепенно становятся взаимосвязанными вследствие частого повторения. Но такая, кажущаяся простой интерпретация сталкивается с двумя трудностями.
Во-первых, новый стимул может иметь место не одновременно с обычным, но предшествовать ему. В этом случае кажется необходимым предположить, что влияние стимула некоторое время сохраняется, так что оно еще присутствует, когда обычный стимул начинает действовать. О таком виде памяти можно думать по аналогии с эхом, которое постепенно затихает вдали. Существование такой краткосрочной памяти было продемонстрировано на опыте; предположительно ее можно было объяснить действием резонансных (ревербераторных) цепей электрической активности мозга.
Во-вторых, обучение включает, по-видимому, определенные разрывы, оно происходит по ступеням или стадиям. Это может объясняться тем, что связь между новым и начальным стимулами включает установление нового моторного поля: поле, ответственное за начальный отклик, должно быть каким-то образом увеличено, чтобы оно могло вместить новый стимул. В сущности, происходит синтез, в котором возникает новая моторная единица. А она не может появиться постепенно, но лишь в результате внезапного «квантового скачка» (или нескольких последовательных «скачков»).
(4) Наряду с обучением ответу на определенный стимул после его получения животные также могут научиться вести себя так, что они достигают цели в результате своих действий. На языке школы бихевиоризма в этой «обусловленности действием» (operant conditioning) ответ, «выдаваемый» животным, предшествует подкрепляющему стимулу. Классические примеры такого рода дают крысы в ящиках Скиннера. В этих ящиках имеется рычаг, который, если на него нажать, выдает съедобный шарик. После ряда попыток крыса уже может связывать нажатие рычага с наградой. Подобным же образом крысы научаются нажимать рычаг, чтобы избежать болезненной стимуляции электрошоком.
Ассоциация определенной модели движения с наградой или с избеганием наказания наступает обычно в результате проб и ошибок. Но у приматов, особенно у шимпанзе, было обнаружено существование разума в общем более высокого порядка. В некоторых хорошо известных экспериментах, проведенных более пяти— десяти лет назад, У. Кёлер выяснил, что эти приматы способны решать проблемы с помощью своей «проницательности». Например, несколько шимпанзе помещали в высокую камеру с гладкими стенками, на которые нельзя было влезть, с потолка свисала гроздь спелых бананов, причем они были слишком высоко, чтобы их можно было достать. После нескольких попыток добыть этот фрукт, вставая на задние ноги и подпрыгивая, они отказывались от такого способа. Через некоторое время какая-либо из обезьян бросала взгляд вначале на один из множества деревянных ящиков, которые были положены в камеру в начале эксперимента, а потом на бананы. Затем эта обезьяна подтаскивала ящик под бананы и вставала на него. Это не позволяло подняться достаточно высоко, и тогда она приносила другой ящик, ставила его на первый, но и этого было недостаточно, тогда она добавляла третий, вскарабкивалась на него и срывала бананы.
Многие другие примеры такой сообразительности были продемонстрированы впоследствии другими экспериментаторами: например, в одном эксперименте шимпанзе научились использовать палки, чтобы подгребать к себе еду, помещенную за пределами клеток и вне их досягаемости. Они делали это быстрее, если им разрешалось играть с палками за несколько дней до эксперимента — в течение этого времени они учились использовать палки в качестве функциональных «удлинителей» своих рук. Так, применение палок для приближения к себе еды представляло «интеграцию двигательных компонент, приобретенных во время предшествующего опыта, в новые подходящие модели поведения».
При обучении как типа «проб и ошибок», так и с помощью «улавливания отношений» (инсайта) существующие хреоды объединяются в одно целое (интегрируются) с новыми моторными полями высшего уровня. Такие синтезы могут происходить только путем внезапных «скачков». Если новые модели поведения оказываются успешными, они приобретают тенденцию к повторению. Следовательно, новые моторные поля будут стабилизированы морфическим резонансом, когда поведение, усвоенное в результате обучения, станет привычным.
10.5. Врожденное стремление учиться
Оригинальность обучения может быть абсолютной: новое моторное поле может возникнуть не только первый раз в истории индивида, но и вообще впервые. С другой стороны, животное способно научиться чему-то такому, что другие особи этого вида уже выучили в прошлом. В этом случае появление соответствующего моторного поля вполне может облегчаться действием морфического резонанса от предшествовавших подобных животных. Если моторное поле все более прочно утверждается в результате повторения у многих индивидов, обучение, вероятно, будет становиться все более легким: образуется сильная врожденная склонность к усвоению именно такой модели поведения.
Таким образом, «обученное» поведение, которое очень часто повторяется, стремится сделаться полуинстинктивным. В результате обратного процесса инстинктивное поведение может стать полуобученным. Этот последний тип, промежуточный между инстинктивным и обученным поведением, особенно ярко иллюстрируется песнями птиц. У некоторых видов, таких как лесной голубь и кукушка, мелодия песни является почти полностью врожденной и поэтому мало различается у разных птиц данного вида. Но у других, например у зяблика, хотя песня имеет общую структуру, характерную для вида, в деталях она отличается от птицы к птице; эти различия могут улавливаться другими птицами и играть важную роль в их семейной и общественной жизни. Пение птиц, выращенных в изоляции, представляет собой упрощенную и довольно невыразительную версию песни их вида; это говорит о том, что ее общая структура является врожденной. Однако при нормальных условиях они разрабатывают и совершенствуют свое пение, имитируя других птиц того же вида. Этот процесс идет гораздо дальше, например, у пересмешника, который заимствует элементы из песен птиц других видов. А некоторые птицы, особенно попугай и майна, в искусственных условиях неволи часто заходят так далеко, что имитируют людей — своих приемных родителей. У видов птиц, песни которых являются почти полностью врожденными, недостаток индивидуальных вариаций является одновременно причиной и следствием хорошо определенных и высокостабильных моторных хреод (ср. рис. 27 А): чем более повторяется одна и та же схема движения, тем выраженнее станет ее тенденция повторяться в будущем. Но у видов с индивидуальными различиями песни морфический резонанс будет давать менее четко определенные хреоды (ср. рис. 27 В): общая структура хреоды будет задаваться процессом автоматического усреднения, но детали будут зависеть от индивидуума. Структура движений, которые совершает птица, когда она впервые начинает петь, будет влиять на ее пение в дальнейшем благодаря специфичности морфического резонанса от ее собственных прошлых состоянии; по мере повторения характерная структура песни станет привычной, когда ее индивидуальная хреода углубляется и стабилизируется.
Глава 11
Наследование и эволюция поведения
11.1. Наследование поведения
Согласно гипотезе формативной причинности, наследование поведения зависит от генетической наследственности, а также от морфогенетических полей, которые контролируют развитие нервной системы и всего животного в целом, а также от моторных полей, создаваемых морфическим резонансом от предыдущих подобных животных. В отличие от этого в общепринятой теории считается, что врожденное поведение «программируется» в ДНК.
Экспериментов по наследованию поведения проводилось сравнительно немного, главным образом потому, что их трудно интерпретировать количественно. Тем не менее были сделаны различные попытки такого рода: например, в экспериментах на крысах и мышах поведение «измерялось» скоростью их бега в «колесе», частотой и длительностью их половой активности, интенсивностью дефекации, определяемой как число фекальных шариков, оставляемых на данной площади в единицу времени, способностью к обучению в лабиринте и восприимчивостью к аудиогенным инсультам, вызываемым очень сильными шумами. Наследуемый компонент этих реакций демонстрировался выведением потомства от животных с большим или малым количеством полученных очков: потомство обнаруживало тенденцию к получению очков, близких к тем, которые были у родителей. Проблема с исследованиями такого рода состоит в том, что они дают очень мало сведений о наследовании моделей поведения; более того, результаты трудно интерпретировать, поскольку на них может влиять множество различных факторов. Например, меньшая скорость вращения колеса или пониженная частота спаривания может быть следствием общего снижения тонуса в результате наследуемой метаболической недостаточности.
В некоторых случаях причины генетических изменений поведения исследовались довольно подробно. У маленького круглого червя (нематоды) Caenorhabditis у некоторых мутантов, которые извиваются ненормально, имеются структурные изменения в нервной системе. У дрозофил различные поведенческие мутации, устраняющие нормальный отклик на свет, влияют на фоторецепторы или периферические зрительные нейроны. Известно, что у мышей многие мутации влияют на морфогенез нервной системы, что приводит к дефектам целых участков мозга. У человеческих существ различные врожденные аномалии нервной системы связаны с аномалиями в поведении, например при синдроме Дауна, разновидности монголизма. На поведение могут влиять также наследственные физиологические и биохимические дефекты: например, у человека состояние фенилкетонурии, связанное с умственной неполноценностью, обусловлено недостатком фермента фенилаланингидроксилазы.
Тот факт, что на врожденное поведение влияют генетически обусловленные изменения в структуре и функциях органов чувств, нервной системы и т. д., конечно, не доказывает, что наследование поведения можно объяснить воздействием одних лишь генетических факторов; он показывает только, что для нормального поведения необходимо нормальное тело. Подумайте снова об аналогии с радио: изменения в приемнике влияют на его работу, но это не доказывает, что музыка, которая исходит из громкоговорителя, рождается внутри самого приемника.
В сфере поведения биохимические, физиологические и анатомические изменения могут предотвратить появление зародышевых структур, и, следовательно, целые моторные поля могут быть не в состоянии действовать, или они могут оказывать разные количественные воздействия на движения, контролируемые этими полями. И действительно, исследования в области наследования фиксированных моделей действия показывают, что «нетрудно найти вариации, которые незначительно влияют на выполнение этого действия, но такая модель все же проявляется во вполне узнаваемой форме, если она проявляется вообще».
Наследование моторных полей, возможно, зависит от факторов, которые уже обсуждались в связи с наследованием морфогенетических полей (глава 7). Вообще говоря, у гибридов между двумя породами или видами преобладание моторных полей одного над моторными полями другого, вероятно, зависит от относительной силы морфического резонанса со стороны родительских типов (ср. рис. 19). Если один принадлежит к хорошо установившимся породе или виду, а другой — к относительно новым, с малочисленной предшествующей популяцией, можно ожидать, что моторные поля первого будут доминировать. Но если родительские породы или виды утвердились одинаково хорошо, гибриды будут подпадать под влияние их обоих в одинаковой степени.
И это то, что происходит на самом деле. В некоторых случаях результаты принимают весьма причудливую форму, поскольку модели поведения родительских типов несовместимы друг с другом. Один из примеров дают гибриды, которые получаются при скрещивании двух видов неразлучников (небольших попугаев). Оба родительских вида строят свои гнезда из полосок, которые они вырывают из листьев одинаковым способом; но если один (неразлучник Фишера) несет потом эти полоски к гнезду в клюве, другой (неразлучник персиковоликий) переносит их, засовывая между своими перьями. Гибриды выдергивают полоски из листьев нормально, но затем ведут себя весьма странным образом, иногда засовывая полоски между перьев, иногда перенося их в клюве; но, даже когда они переносят их в клюве, они топорщат перья внизу спины и пытаются спрятать туда свои полоски.
11.2. Морфический резонанс и поведение: экспериментальная проверка
В механистической биологии проводится резкое различие между врожденным и обученным поведением: предполагается, что первое «генетически запрограммировано», или «закодировано», в ДНК, тогда как последнее рассматривается как результат физико-химических изменений в нервной системе. Невозможно представить, каким способом эти изменения могут специфически модифицировать ДНК (такое требование выдвигали бы последователи ламаркизма); поэтому считается невозможным, чтобы обученное поведение, приобретенное животным, могло наследоваться его потомством (конечно, исключая «культурное наследование», при котором потомство воспринимает модели поведения от своих родителей).
В противоположность этому, согласно гипотезе формативной причинности, нет качественного различия между врожденным и обученным поведением, поскольку оба зависят от моторных полей, даваемых морфическим резонансом (раздел 10.1). Поэтому эта гипотеза допускает возможную передачу обученного поведения от одного животного к другому и приводит к проверяемым предсказаниям, которые отличаются не только от таковых ортодоксальной теории наследования, но также и от предсказаний ламаркизма.
Рассмотрим следующий эксперимент. Дикие животные помещаются в условия, где они учатся реагировать на данный стимул неким характерным образом. Затем их заставляют повторять эту модель поведения много раз. Согласно гипотезе, новое моторное поле будет усилено морфическим резонансом, который не только приведет к тому, что поведение обученных животных станет все более привычным, но и повлияет так же, хотя и менее специфично, на других животных, подвергаемых тому же стимулу: чем больше будет число животных, научившихся выполнять данное задание в прошлом, тем легче его будет выучить последующим подобным же животным. Поэтому в экспериментах такого типа должна быть возможность наблюдать прогрессивное увеличение скорости обучения не только у животных, происходящих от обученных предков, но также у генетически подобных животных, происходящих от необученных предков. Это предсказание отличается от такового ламаркистской теории, согласно которой только потомки обученных животных должны обучаться быстрее. А по общепринятой теории не должно наблюдаться увеличение скорости обучения потомков как необученных, так и обученных животных.
Сказанное можно суммировать следующим образом: повышенная скорость обучения в последовательных поколениях как тренированных, так и нетренированных линий подтверждала бы гипотезу формативной причинности: увеличение скорости только в тренированных линиях — ламаркизм, а отсутствие такого увеличения в обоих линиях — ортодоксальную теорию.
Эксперименты этого типа фактически уже проводились. Результаты подтверждают гипотезу формативной причинности.
Оригинальный эксперимент был начат в Гарварде в 1920 году У. Мак-Дугаллом, который надеялся провести тщательную проверку возможности наследования приобретенных особенностей поведения, предполагаемых ламаркизмом. Экспериментальными животными были белые крысы уистарской (Wistar) линии, которые -бережно выращивались в лабораторных условиях в течение многих поколений. Их задача состояла в том, чтобы научиться выбираться из специально сконструированного бака с водой, доплывая до одного из двух проходов, из которого можно было выйти наружу. Ложный проход был ярко освещен, тогда как истинный проход не освещался. Если крыса выходила через освещенный проход, она получала удар электрошоком. Два прохода освещались по очереди, один раз — первый, следующий раз — второй. За меру скорости обучения принималось число ошибок, которые допускала крыса, прежде чем она усваивала, что выходить надо через неосвещенный проход:
«Некоторым крысам требовалось целых 330 погружений, причем приблизительно половина из них сопровождалась электрошоком, прежде чем они научались избегать освещенный проход. Во всех случаях процесс обучения внезапно достигал критической точки. В течение длительного времени животное выказывало явное отвращение к освещенному проходу, часто колебалось, прежде чем войти в него, поворачивало назад или отчаянно бросалось внутрь; но, не уловив постоянной связи между ярким светом и шоком, оно продолжало устремляться в этот проход столь же часто, как и в другой. Наконец в обучении наступал момент, когда животные, оказавшись перед освещенным проходом, определенно и решительно поворачивали обратно, искали другой, смутно видимый проход и спокойно вылезали наружу. После достижения этой точки в обучении ни одно животное не делало ошибку, снова выбирая яркий проход, разве что в очень редких случаях».
Рис. 28. Среднее число ошибок у последовательных поколений крыс, отобранных в каждом поколении по медленности обучения (данные из McDougall, 1938)
В каждом поколении крысы, от которых должно было быть выведено следующее поколение, отбирались случайным образом до того, как определялась скорость их обучения, тогда как спаривание происходило после их тестирования. Такая процедура была выбрана для того, чтобы избежать любой возможности сознательного или неосознанного отбора в пользу более быстро обучающихся крыс.
Этот эксперимент продолжался на протяжении 32 поколений крыс в течение 15 лет. В согласии с теорией Ламарка в последовательных поколениях крыс наблюдалась заметная тенденция к увеличению скорости обучения. Об этом свидетельствовало среднее число ошибок, которые делали крысы: в первых восьми поколениях оно превышало 56, а во второй, третьей и четвертой группах из восьми поколений — соответственно, 41, 29 и 20. Разница была очевидной не только в количественных данных, но также в фактическом поведении крыс, которые в последующих поколениях становились более осторожными и опытными.
Мак-Дугалл предвидел критику того рода, что, несмотря на случайный отбор родителей в каждом поколении, все же мог вкрасться какой-то отбор в пользу более быстро обучающихся крыс. Чтобы проверить такую возможность, он начал новый эксперимент с другой группой крыс, в которой родители действительно отбирались на основе очков, полученных ими в процессе обучения. В одной серии выбирались только быстро, в другой — только медленно обучающиеся крысы. Как и ожидалось, потомство быстро обучающихся крыс обучалось сравнительно быстро, а потомство медленно обучающихся — сравнительно медленно. Однако даже в последней серии обучение у последних поколений заметно улучшалось, несмотря на повторяющийся отбор в пользу медленно обучающихся крыс {рис. 28).
Эти эксперименты проводились весьма тщательно, и критики не могли отвергнуть результаты по причине технических изъянов. Но они привлекли внимание к недостаткам в постановке экспериментов: Мак-Дугаллу не удалось осуществить систематическую проверку изменения скорости обучения крыс, родители которых не проходили обучения.
Один из этих критиков, Ф. А. Е. Крю из Эдинбурга, повторил эксперименты Мак-Дугалла с крысами, происходившими от той же инбридинговой линии, используя бак подобной же конструкции. Он включил также параллельную линию «нетренированных» крыс, отдельные из которых тестировались в каждом поколении на скорость обучения, тогда как другие, которые не тестировались, рождали потомство. Через 18 поколений в таком эксперименте Крю не обнаружил систематического изменения в скорости обучения ни в тренированной, ни в нетренированной линиях. Вначале казалось, что это порождает серьезные сомнения в результатах Мак-Дугалла. Однако эти две группы результатов нельзя было непосредственно сравнивать в силу трех обстоятельств. Во-первых, по какой-то причине крысы гораздо легче обучались в опытах Крю, чем в более ранних поколениях Мак-Дугалла. Этот эффект был столь сильно выражен, что значительное число крыс как в тренированных, так и в нетренированных линиях «решали» задачу немедленно, не получая ни единого шока! Средние значения очков у крыс в опытах Крю с самого начала были примерно такими же, как у крыс Мак-Дугалла через более чем 30 поколений тренировки. Ни Крю, ни Мак-Дугалл не могли дать удовлетворительного объяснению этому несоответствию. Но, как указывал Мак-Дугалл, поскольку цель исследования состояла в том, чтобы выявить любые воздействия тренировки на последующие поколения, эксперимент, в котором некоторые крысы не тренировались вообще, а многие другие — очень мало, нельзя было рассматривать как способный продемонстрировать такое воздействие. Во-вторых, в результатах Крю обнаруживались большие и кажущиеся случайными флуктуации от поколения к поколению, гораздо большие, чем флуктуации в результатах Мак-Дугалла, и эти большие флуктуации вполне могли скрыть любую тенденцию к улучшению очков в более поздних поколениях. В-третьих, Крю выбрал путь очень жесткого инбридинга (скрещивания очень близких родственников), скрещивая в каждом поколении братьев с сестрами. Он не ожидал, что это даст неблагоприятный эффект, поскольку крысы происходили от одной главней инбридинговой семьи, с которой все начиналось:
«Даже история моей главной семьи выглядит как эксперимент по инбридингу. Имеются широкая основа семейных линий и узкий кончик двух оставшихся линий. Скорость воспроизведения падает, и угасает одна линия за другой».
Даже в выживающих линиях многие животные рождались со столь серьезными аномалиями, что их приходилось отбрасывать. Вредные последствия такого жесткого инбридинга вполне могли маскировать любую тенденцию к увеличению скорости обучения. В целом эти дефекты эксперимента Крю означают, что его результаты можно рассматривать только как предварительные, и сам он фактически признавал, что вопрос остается открытым.
К счастью, эта история здесь не кончается. Эксперимент был снова проведен У. Е. Эгером и его коллегами в Мельбурне с использованием методов без тех недостатков, которые были у Крю. На протяжении 20 лет они измеряли скорости обучения тренированных и нетренированных линий в 50 последовательных поколениях. В согласии с данными Мак-Дугалла они обнаружили, что у крыс тренированной линии существует явная тенденция к более быстрому обучению в последующих поколениях. Но точно такая же тенденция была обнаружена и в нетренированной линии.
Можно удивляться, почему же Мак-Дугалл не наблюдал подобный эффект на своих нетренированных линиях? Ответ состоит в том, что он его наблюдал.
Несмотря на то что он тестировал контрольных крыс, происходивших от исходной главной семьи лишь изредка, он заметил «неприятный факт, что группы контрольных крыс, произведенных от этой семьи в 1926, 1927, 1930 и 1932 годах, демонстрировали уменьшение среднего числа ошибок с 1927-го по 1932 год». Он думал, что этот результат мог быть случайным, но добавил следующее:
«Возможно, что выпадение по среднему числу ошибок периода с 1927-го по 1932 год выражает реальное изменение конституции всей семьи, ее улучшение (относительно этой определенной способности), природу которого я не могу предположить».
С публикацией окончательного отчета группы Эгера в 1954 году закончилась затянувшаяся полемика по поводу «ламаркистского эксперимента Мак-Дугалла». Одинаковое улучшение результатов как в тренированной, так и в нетренированной линиях исключало интерпретацию в духе ламаркизма. Вывод Мак-Дугалла был отвергнут, и это, казалось, исчерпывало вопрос. С другой стороны, его результаты получили подтверждение.
Эти результаты казались совершенно необъяснимыми; они были бессмысленными с точки зрения какой-либо из действующих концепций и никогда не были доведены до конца. Но они вполне осмысленны в свете гипотезы формативной причинности. Конечно, сами по себе они не могут доказать справедливость этой гипотезы; всегда можно предложить другие объяснения, например то, что последовательные поколения крыс становились все более разумными по неизвестной причине, не связанной с их тренировкой.
В будущих экспериментах наиболее прямым способом проверки действия морфического резонанса, вероятно, будет такой, в котором большое число крыс (или любых других животных) обучается новой задаче в одном месте, а затем такие же крысы учатся выполнять ту же задачу в другом месте, за сотни миль от первого, и будет выясняться, есть ли увеличение в скорости обучения у этих последних. Начальная скорость обучения в обеих группах должна быть более или менее одинакова. Тогда, согласно гипотезе формативной причинности, скорость обучения должна прогрессивно возрастать в том месте, где тренируется большое число животных; и такое же увеличение скорости должно обнаруживаться также в другом месте, даже несмотря на то что здесь число испытуемых крыс очень мало. Очевидно, следует принять меры предосторожности, чтобы избежать любых возможных сознательных или неосознанных предубеждений со стороны экспериментаторов. Один из способов может состоять в том, чтобы во втором месте тестировать скорости обучения крыс, давая им несколько разных задач с правильным интервалом, например раз в месяц. Затем в первом месте выбирается наугад из этого набора определенная задача, которой обучаются тысячи крыс. Более того, время начала обучения также будет выбрано наугад, например четыре месяца спустя после начала выполнения набора задач во втором месте. Экспериментаторы во втором месте не будут знать ни того, какая задача была выбрана, ни того, когда началось обучение ей в первом месте. Если при этих условиях во втором месте будет обнаружено заметное увеличение в скорости обучения данной задаче после того, как обучение началось в первом месте, этот результат будет весомым подтверждением справедливости гипотезы формативной причинности.
Эффект такого типа вполне мог иметь место, когда группы Крю и Эгера повторяли эксперимент Мак-Дугалла. В обоих случаях их крысы с самого начала обучались своей задаче значительно быстрее, чем это делали крысы Мак-Дугалла, когда он впервые начал свой эксперимент.
Если предложенный выше эксперимент действительно был бы осуществлен и дал бы положительные результаты, он не мог бы быть полностью воспроизводим по самой своей природе, ибо при попытках его повторить на крыс должен будет действовать морфический резонанс от крыс в первоначальном эксперименте. Чтобы продемонстрировать тот же эффект снова и снова, было бы необходимо изменить либо задачу, либо вид, тестируемый в каждом эксперименте.
11.3. Эволюция поведения
Хотя палеонтология дает прямые сведения о структуре животных, живших в прошлом, она практически ничего не сообщает об их поведении. Вследствие этого большинство представлений об эволюции поведения может основываться не на свидетельствах, пришедших из прошлого, но лишь на сравнениях между видами, существующими в настоящем. Так, например, теории эволюции общественного поведения пчел могут строиться путем сравнения ныне существующих общественных видов с обособленными и колониальными видами, предположительно более примитивными. Но сколь бы разумными ни казались эти теории, они всегда будут не более чем спекулятивными. Более того, теории эволюции поведения зависят от предположений относительно способа наследования поведения, поскольку на сегодняшний день об этом фактически известно очень немного.
Механистическая, или неодарвинистская, теория предполагает, что врожденное поведение «программируется», или «кодируется», в ДНК и что новые типы поведения обусловлены случайными мутациями. Затем естественный отбор благоприятствует полезным мутантам — так развиваются инстинкты. Предполагается, что случайные мутации дают животным также способности к определенным видам обучения. Тогда животные, у которых выживаемость и воспроизводство себе подобных выигрывают от этих способностей, переживают в результате естественного отбора. Таким образом развиваются способности к обучению. Даже то, что обученное поведение имеет тенденцию становиться врожденным, можно приписать случайным мутациям, основываясь на гипотетическом эффекте Болдуина: животные могут реагировать на новые ситуации, обучаясь соответствующим способам поведения; случайные мутации, которые вызвали к жизни эти типы поведения без необходимости обучения, будут закрепляться естественным отбором; таким образом, поведение, которое вначале было приобретенным, может стать врожденным не из-за наследования приобретенных признаков, а потому что случайно произошли соответствующие мутации.
Кажется, практически не существует предела тому, что может быть объяснено с помощью благоприятных случайных мутаций, которые изменяют «генетическое программирование» поведения. Затем эти неодарвинистские теории могут быть разработаны в математической форме посредством вычислений, основанных на формулах теоретической популяционной генетики. Но поскольку эти спекуляции невозможно проверить, они не имеют независимой научной ценности; они лишь развивают механистические допущения, из которых проистекли.
Гипотеза формативной причинности приводит к совершенно отличным интерпретациям эволюции поведения. Можно ожидать, что естественный отбор приводит к изменениям «генных пулов» популяций до той степени, в какой генетические изменения влияют на поведение. Но сами специфические модели поведения зависят от наследования моторных полей путем морфического резонанса. Чем больше повторяется данная модель поведения, тем сильнее становится этот резонанс. Таким образом, повторение инстинктивного поведения будет все более и более закреплять инстинкты. С другой стороны, если тип поведения варьируется от индивидуума к индивидууму, морфический резонанс не даст четко оформленных хреод; следовательно, поведение будет менее стереотипным. И чем больше разнообразия в поведении, тем больше будет диапазон вариаций в будущих поколениях. Этот тип эволюции в направлении, допускающем появление разума, до некоторой степени осуществился у птиц, еще более у млекопитающих и более всего у человека.
В некоторых случаях полуобученное поведение должно было развиться из основы, в которой оно было полностью инстинктивным. Одним из путей такой эволюции могла быть гибридизация пород с различными хреодами, вызывающая появление составных (композитных) моторных полей с большим диапазоном индивидуальных вариаций.
В других случаях полуинстинктивное поведение могло эволюционировать из поведения, которое изначально было обученным, в результате частых повторений. Рассмотрим, например, поведение различных пород собак. Овчарки в течение многих поколений обучались и отбирались по способности загонять овец, охотничьи собаки — по способности находить и подавать дичь, пойнтеры — делать стойку, гончие на лис — преследовать лис и так далее. Собаки часто проявляют врожденное стремление к поведению, характерному для их породы, даже раньше, чем их начинают обучать. Возможно, такие тенденции не столь сильны, чтобы их можно было назвать инстинктами, но они достаточно сильны, чтобы показать, что между инстинктом и наследственной предрасположенностью к обучению определенным типам поведения существует различие лишь в степени. Конечно, породы собак развивались в условиях, скорее, искусственного, чем естественного отбора, но кажется вероятным, что в обоих случаях действуют одинаковые принципы.
Хотя относительно легко представить, как некоторые типы инстинктивного поведения могли развиться путем повторения обученного поведения в одном поколении за другим, это не может легко объяснить эволюцию всех типов инстинкта, особенно у животных с очень ограниченной способностью к обучению. Быть может, некоторые новые инстинкты появились из новых изменений и сочетаний инстинктов, существовавших ранее; одним из возможных путей здесь могла быть гибридизация пород или видов с различными моделями поведения. Другой путь появления новых комбинаций — включение в старые модели «сдвиговых видов деятельности» (displacement activities), то есть кажущихся неадекватными действий животных, «раздираемых» противоречащими друг другу инстинктами. Таким путем вполне могли возникнуть некоторые виды ритуалов ухаживания. Можно представить также, что мутации или необычные условия среды могут сделать животное способным «настраиваться» на моторные хреоды других видов (ср. раздел 8.6).
Но в дополнение к рекомбинации существующих хреод должен быть также способ, посредством которого совершенно новые моторные поля возникают у животных, поведение которых почти полностью инстинктивно. Новые модели поведения могут появляться только в том случае, если привычное повторение наследственного поведения было заблокировано в результате либо изменения окружения, либо мутации, изменившей нормальную физиологию или морфогенез животного. В большинстве таких случаев животное будет действовать некоординированно и неэффективно, но иногда при этом может возникать и новое моторное поле. И когда бы новое поле ни появилось впервые, должен произойти «скачок», который не может быть полностью объяснен действием предшествовавших энергетических или формативных причин (разделы 5.1, 8.7).
Если модель поведения, обусловленная новым моторным полем, нарушает способность животных к выживанию и воспроизведению, она не станет повторяться очень часто, ибо животные, которые повторяют такое поведение, будут устранены (элиминированы) действием естественного отбора. Но если эта модель поведения помогает животным выживать и воспроизводиться, она будет повторяться часто и поэтому будет все более усиливаться морфическим резонансом. Таким образом, моторному полю будет благоприятствовать естественный отбор.
11.4. Поведение человека
Высшие животные часто ведут себя более гибко, чем низшие животные. Однако эта гибкость ограничена ранними стадиями поведенческого ряда, и особенно начальной фазой, обусловленной потребностью в пище; более поздние стадии, и в частности акт осуществления, протекают стереотипным образом как фиксированные модели поведения (раздел 10.1).
В «ландшафтной» модели главное моторное поле может быть представлено широкой долиной, которая затем сужается, края ее становятся все более крутыми и, наконец, она заканчивается глубоким каньоном {рис. 27 В). Широкая долина соответствует фазе питания, на которой можно использовать множество альтернативных путей; затем эти пути сливаются, так как они «втягиваются в воронку» по направлению к сильно канализованной хреоде конечного акта.
В человеческом поведении круг возможностей, используемых для достижения поведенческих целей, гораздо шире, чем у любого другого вида, но и здесь, по-видимому, применимы те же принципы: под воздействием моторных полей высших уровней модели поведения «втягиваются в воронку», ведущую к стереотипным актам осуществления, которые обычно являются врожденными. Например, люди получают пищу всевозможными способами: либо непосредственно — охотясь, ловя рыбу, пася скот или возделывая поле, либо косвенно — выполняя различные работы. Затем еду готовят множеством различных способов и переносят в рот также по-разному, например рукой, палочками для еды или ложкой. Но способы жевания еды различаются весьма незначительно, а завершающий акт всего моторного поля питания, глотание, одинаков у всех людей. Подобно этому, в поведении, управляемым моторным полем репродукции, методы ухаживания и системы вступления в брак широко варьируются, но завершающий акт совокупления, к которому они ведут, более или менее стереотипен. У мужчин конечная фиксированная модель поведения, извержение семени (эякуляция), протекает автоматически и фактически является врожденной.
Таким образом, большое разнообразие моделей поведения человека обычно направлено к ограниченному числу целей, задаваемых моторными полями, унаследованными от предшествовавших членов вида путем морфического резонанса; в общем случае эти цели связаны с развитием, сохранением или воспроизведением индивидуума или социальной группы. Даже игра и исследовательская деятельность, не направленные непосредственно к этим целям, часто помогают достичь их позднее, как они делают это у других видов. Поскольку ни игра, ни «обобщенное исследовательское питательное поведение» в отсутствие немедленной награды не ограничены только человеком: например, крысы исследуют свое окружение и объекты в нем, даже когда они сыты.
Однако не вся человеческая деятельность подчинена моторным полям, которые канализируют ее в направлении биологических или социальных целей; некоторые виды деятельности явно направлены к трансцендентным целям. Этот тип поведения в наиболее чистом виде представлен жизнью святых. Но ясно, что преобладающая часть поведения большинства человеческих существ не имеет такой трансцендентной направленности.
Несмотря на то что диапазон различий человеческого поведения очень широк, когда рассматривается вид в целом, в любом данном обществе деятельность индивидуумов лежит в пределах ограниченного числа стандартных моделей. Люди обычно повторяют характерным образом структурированные виды деятельности, которые уже выполнялись снова и снова многими поколениями их предшественников. Эти виды включают: знание определенного языка; двигательные навыки, связанные с охотой, сельским хозяйством, ткачеством, изготовлением инструментов, приготовлением пищи и так далее; пение и танцы; а также типы поведения, специфичные для определенных социальных ролей.
Все модели деятельности, характерные для данной культуры, можно рассматривать как хреоды. Чем чаще они повторяются, тем более они будут стабилизированы. Но из-за приводящего в замешательство изобилия таких специфичных для культуры наборов хреод, каждая из которых потенциально способна канализировать движения любого человеческого существа, сам по себе морфический резонанс не может ввести индивидуума скорее в один набор хреод, чем в другой. Так что ни одна из этих моделей поведения не проявляется спонтанно: все их нужно узнать. Индивидуум побуждается (инициируется) другими членами общества к принятию определенных моделей поведения. Затем, когда процесс обучения начинается, обычно путем подражания осуществление определенной модели движения приводит человека в состояние морфического резонанса со всеми, кто следовал этой модели в прошлом. Следовательно, обучение облегчается, когда индивидуум «настраивается» на специфические хреоды.
Процессы инициации и в самом деле традиционно понимаются примерно в таких же терминах, какие упомянуты выше. Предполагается, что человек входит в состояния или способы существования, которые предшествуют ему и представляют своего рода трансперсональную реальность.
Облегчение обучения посредством морфического резонанса было бы трудно продемонстрировать в случае давно установившихся моделей поведения, но изменение в скорости обучения должно обнаруживаться легче при двигательных моделях недавнего происхождения. Так, например, в настоящем столетии должно было становиться все легче и легче обучаться езде на велосипеде, вождению автомобиля, игре на фортепиано или работе на пишущей машинке, благодаря кумулятивному морфическому резонансу от большого числа людей, которые уже приобрели эти навыки. Однако, даже если бы надежные количественные данные показали, что скорости обучения действительно возросли, интерпретировать эти данные было бы сложно вследствие возможного влияния других факторов, наподобие усовершенствования конструкции машины, улучшения методов обучения и более высоких побуждений к обучению. Но при специально поставленных экспериментах, в которых приняты меры к тому, чтобы эти факторы сохранялись постоянными, было бы вполне возможно получить убедительные свидетельства существования предсказываемого эффекта.
Гипотеза формативной причинности применима ко всем аспектам поведения человека, в которых повторяются определенные модели движения. Но она не может объяснить происхождение этих моделей. Здесь, как и в других случаях, проблема творческой деятельности (creativity) лежит вне пределов естественной науки, и ответ может быть дан лишь с позиций метафизики (ср. разделы 5.1, 8.7 и 11.3).
Глава 12
Четыре возможных вывода
12.1. Гипотеза формативной причинности
Представление гипотезы формативной причинности в предыдущих главах этой книги может рассматриваться лишь как предварительный набросок: гипотезу можно разработать гораздо более детально как в сфере биологии, так и в области физики. Но до тех пар, пока некоторые из ее предсказаний не будут проверены, побудительный мотив к такой проверке будет, вероятно, весьма слабым: только если получены убедительные положительные результаты, гипотеза может казаться заслуживающей того, чтобы ею заниматься, по крайней мере в ее настоящем виде. Примеры возможных экспериментальных тестов были даны в разделах 5.6, 7.4, 7.6, 11.2 и 11.4; можно придумать и другие.
Гипотеза формативной причинности есть проверяемая гипотеза об объективно наблюдаемых закономерностях, существующих в природе. Она не может дать никаких ответов на вопросы, поставленные появлением новых форм и новых моделей поведения или фактом субъективного опыта. На такие вопросы могут ответить лишь теории реальности, идущие далее, нежели теории естественной науки, иными словами — метафизические теории.
В настоящее время научные и метафизические вопросы часто смешиваются друг с другом из-за тесной связи между механистической теорией жизни и метафизической теорией материализма. Последнюю можно было бы отстоять, если бы механистическая теория в биологии была заменена на гипотезу формативной причинности или вообще на какую-либо другую гипотезу. Но тогда она потеряла бы свое привилегированное положение; она должна была бы вступить в свободное соревнование с другими метафизическими теориями.
Чтобы проиллюстрировать важное различие между сферами науки и метафизики, в следующих разделах мы кратко излагаем четыре метафизические теории. Все они в равной степени совместимы с гипотезой формативной причинности, и с точки зрения естественной науки выбор между ними может быть оставлен только полностью открытым.
12.2. Модифицированный материализм
Материализм начинает с допущения, что реальна только материя; отсюда все, что существует, есть либо материя, либо нечто, полностью зависимое от нее. Однако понятие «материя» не имеет фиксированного, строго определенного смысла; в свете представлений современной физики оно уже было распространено на физические поля, и материальные частицы стали рассматриваться как формы энергии. Соответственно должна была быть модифицирована философия материализма.
Морфогенетические поля и моторные поля связаны с материальными системами; они также могут рассматриваться как аспекты материи (раздел 3.4). Таким образом, материализм может быть модифицирован далее, чтобы включить гипотезу формативной причинности.
В нижеследующем обсуждении эта новая форма материалистической философии будет называться модифицированным материализмом.
Материализм a priori отрицает существование какого-либо нематериального причинного фактора; физический мир считается причинно замкнутым. Следовательно, здесь не может быть такого понятия как нематериальное «я», которое действует на тело, как это кажется возможным с субъективной точки зрения. Скорее, сознательный опыт либо в некотором смысле тождествен материальным состояниям сознания, либо он просто протекает параллельно этим состояниям, не влияя на них. Но, в то время как в традиционном материализме считается, что состояния мозга определяются комбинацией энергетической причинности и случайных событий, в модифицированном материализме они определялись бы, в дополнение к этому, еще и формативной причинностью. Действительно, возможно, что сознательный опыт лучше всего представить как аспект или эпифеномен моторных полей, действующих в мозгу.
Согласно гипотезе, субъективный опыт свободной воли не может соответствовать причинному влиянию нематериального «я» на тело. Однако можно допустить, что некоторые из случайных событий в мозгу могут субъективно переживаться как свободные выборы; но эта кажущаяся свобода была бы не чем иным, как аспектом эпифеномена случайной активации, скорее, одного моторного поля, нежели другого.
Если весь сознательный опыт просто сопровождает моторные поля, действующие на мозг, или существует параллельно с ними, то сознательная память, подобно памяти моторных (двигательных) привычек (ср. раздел 10.1), должна зависеть от морфического резонанса со стороны прошлых состояний мозга. Ни сознательная, ни бессознательная память не может сохраняться в мозгу.
В контексте традиционного материализма свидетельства о парапсихологических феноменах могут только отрицаться, игнорироваться или оправдываться (известными причинами), коль скоро они кажутся необъяснимыми в рамках концепции энергетической причинности. Но модифицированный материализм вполне допускает более позитивную позицию. Ибо нельзя считать невозможным, что некоторые из якобы существующих феноменов могут оказаться совместимыми с гипотезой формативной причинности: в частности, можно предложить объяснение телепатии, используя представление о морфическом резонанс, а психокинеза — через модификацию вероятностных событий в объектах, находящихся под воздействием моторных полей.
Происхождение новых форм, новых типов поведения и новых идей не может быть объяснено с помощью предсуществующих энергетических или формативных причин (разделы 5.1, 8.7, 11.3, 11.4). Более того, материализм отрицает существование каких-либо нематериальных творческих сил, которые могут их породить. Следовательно, они не имеют причины. Поэтому их происхождение должно быть приписано случаю, и эволюция может рассматриваться лишь как взаимодействие случая и физической необходимости.
В целом можно заключить, что, согласно этой модифицированной философии материализма, Вселенная состоит из материи и энергии, которые происходят либо из вечного, либо из неизвестного источника, организованы в виде огромного разнообразия неорганических и органических форм, которые все возникли по воле случая, управляемого законами, которые невозможно объяснить. Опыт сознания является либо аспектом, либо протекает параллельно с воздействием моторных полей на мозг. Вся человеческая творческая деятельность, так же как и эволюционное творчество, должна быть в конечном счете приписана случаю. Человеческие существа принимают ту или иную веру или убеждения (включая веру в материализм) и осуществляют свои действия в результате случайных событий и физической необходимости в их мозге. Человеческая жизнь не имеет цели, помимо удовлетворения биологических и социальных потребностей; ни эволюция жизни, ни эволюция Вселенной в целом не имеют какой-либо цели или направления.
12.3. Сознательное «я»
В противоположность философии материализма можно допустить, что сознательное «я» имеет реальность, которая не является лишь производной от материи. Можно, скорее, принять, нежели отвергнуть, что сознательное «я» одного человека обладает способностью делать свободный выбор. Тогда по аналогии можно допустить, что и все другие люди являются сознательными существами, обладающих такой же способностью.
Этот взгляд с позиции «здравого смысла» приводит к выводу, что сознательное «я» и тело взаимодействуют между собой. Но тогда как же происходит это взаимодействие ?
В механистической теории жизни сознательное «я» должно рассматриваться как своего рода «дух в машине». Для материалистов такое представление кажется абсурдным по своей природе. И даже защитники позиции интеракционизма оказались неспособны определить, как происходит это взаимодействие, высказывая лишь неопределенное предположение, что оно каким-то образом зависит от модификации квантовых событий в мозгу.
Гипотеза формативной причинности позволяет увидеть эту давно существующую проблему в новом свете. Сознательное «я» может рассматриваться как взаимодействующее не с машиной, но с моторными полями. Эти моторные поля связаны с телом и зависят от его физико-химических состояний. Но это «я» не тождественно моторным полям, и его переживания не являются просто параллельными тем изменениям, которые вызываются в мозгу энергетической и формативной причинностью. Оно «входит» в моторные поля, но остается вверху и над ними.
Через эти поля сознательное «я» тесно связано с внешним окружением и с состояниями тела при восприятии и сознательно контролируемой деятельности. Но субъективный опыт, который не связан непосредственно с настоящим окружением (тела) или с сиюминутным действием — например, во сне, в мечтах или в бессвязных размышлениях,— необязательно должен иметь какое-либо особо близкое отношение к энергетическим и формативным причинам, действующим на мозг.
На первый взгляд такой вывод может показаться противоречащим фактам, свидетельствующим о том, что состояния сознания часто связаны с характерными видами физиологической деятельности. Например, сны могут сопровождаться быстрыми движениями глаз и электрическими ритмами определенных частот в мозгу. Но такие свидетельства не доказывают, что определенные детали сновидений происходят параллельно с этими физиологическими изменениями: последние могут быть просто неспецифическими следствиями вхождения сознания в состояние сна.
Этот момент легче понять с помощью аналогии. Рассмотрим взаимодействие между автомобилем и водителем. При некоторых условиях, когда автомобиль управляется водителем, движения автомобиля тесно связаны с движениями водителя и зависят от его восприятия дороги впереди, дорожных знаков, положения стрелок на шкалах приборов, указывающих на внутреннее состояние машины, и так далее. Но при других условиях эта связь является гораздо менее тесной: например, когда автомобиль стоит с работающим мотором, а водитель разглядывает карту. Хотя и существует общая связь между состоянием автомобиля и тем, что делает водитель — он не может читать, когда ведет машину,— здесь не будет специфической связи между вибрациями мотора и содержанием карты, которую он изучает. Подобным же образом ритмическая электрическая активность мозга не обязательно должна иметь специфическую связь с образами, переживаемыми в снах.
Если сознательное «я» имеет свойства, которые несводимы к свойствам материи, энергии, морфогенетических и моторных полей, нет причин, почему сознательная память — например, память об определенных событиях в прошлом — должна или материально сохраняться в мозгу, или зависеть от морфического резонанса. Такая память вполне может быть дана непосредственно от прошлых сознательных состояний через время и пространство, просто на основе подобия с настоящими состояниями. Этот процесс напоминает морфический резонанс, но отличается от него тем, что он зависит не от физических состояний, но от состояний сознания. Таким образом, здесь было бы два типа долговременной памяти: моторная (двигательная), или обычная, память, даваемая морфическим резонансом, и сознательная память, даваемая непосредственным доступом сознательного «я» к его собственным прошлым состояниям.
Коль скоро допускается, что сознательное «я» имеет свойства, не похожие на свойства любой чисто физической системы, кажется возможным, что некоторые из этих свойств могут быть способны объяснить парапсихологические феномены, которые необъяснимы в рамках энергетической или формативной причинности.
Но если «я» имеет свои особые свойства, как оно воздействует на тело и внешний мир через моторные поля? Здесь кажутся возможными два пути: во-первых, выбирая между различными возможными моторными полями, в результате чего реализуется один из возможных способов действия, и во-вторых, играя роль творческого фактора, с помощью которого возникают новые моторные поля, например в обучении по типу «инсайта» (см. раздел 10.4). В обоих случаях оно действует подобно формативной причине, но такой, которая в определенных пределах свободна и неопределима с точки зрения физической причинности. Фактически его можно считать формативной причиной формативных причин.
В такой интерпретации сознательно контролируемые действия зависят от трех видов причинности: сознательной причинности, формативной причинности и энергетической причинности. Напротив, традиционные теории интеракционизма типа «духа в машине» признают только две причинности: сознательную и энергетическую, без формативной причинности между ними. Модифицированный материализм допускает две другие — формативную и энергетическую — и отрицает существование сознательной причинности. А традиционный материализм признает только одну энергетическую причинность.
Связь между сознательной причинностью и формативной причинностью, вероятно, лучше всего представить с помощью аналогии со связью между формативной и энергетической причинностью. Формативная причинность не приостанавливает энергетическую причинность и не противоречит ей, но накладывает некий шаблон на события, которые неопределимы с энергетической точки зрения; она делает выбор между энергетическими возможностями. Подобным же образом сознательная причинность не приостанавливает формативную причинность и не противоречит ей, но делает выбор между моторными полями, которые в равной степени возможны на основе морфического резонанса.
Ситуации, в которых возможны несколько различных моделей деятельности, могут возникать, либо когда поведение под воздействием определенных моторных полей уже не канализировано врожденными или привычными хреодами, либо когда два или более моторных поля конкурируют за контроль над телом.
У низших животных сильная канализация инстинктивных моделей поведения, вероятно, почти или совсем не оставляет места для сознательной причинности; но среди высших животных относительно слабая врожденная канализация пищевого комплекса поведения вполне может обеспечить для нее некоторое поле деятельности. А у человека огромный диапазон возможных действий вызывает к жизни множество неопределенных ситуаций, в которых может быть сделан сознательный выбор, как на низших уровнях, между возможными методами достижения целей, уже заданных главными моторными полями, так и на высших уровнях, между главными моторными полями, конкурирующими между собой.
С этой точки зрения сознание направлено главным образом к выбору между возможными действиями, а его эволюция теснейшим образом связана с расширяющейся областью сознательной причинности.
На ранней стадии человеческой эволюции эта область должна была чрезвычайно сильно увеличиться с развитием языка как непосредственно, через способность производить бесконечное число наборов звуков при произнесении фраз и предложений, так и косвенно, через все действия, которые стали возможными благодаря этому обстоятельному и гибкому средству общения. Более того, в связанном с языком развитии умозрительного мышления на некоторой стадии сознательное «я» качественным прыжком должно осознать самое себя как проводника сознательной причинности.
Хотя сознательное творчество достигает своего высшего развития у человека как биологического вида, возможно, что оно также играет важную роль в развитии новых типов поведения у высших животных и даже может иметь некоторое значение у низших животных. Но сознательная причинность имеет место только в уже установившихся рамках формативной причинности, задаваемой морфическим резонансом от прошлых животных; она не может объяснить главные моторные поля, в области которых она проявляется, и не может также рассматриваться как причина характерной формы вида. Еще менее она может помочь объяснить происхождение новых форм в растительном царстве. Так что проблема эволюционного творчества остается нерешенной.
Способность к творчеству можно приписать либо нефизической творческой силе, которая проникает собой индивидуальные организмы, либо она может быть приписана случаю.
Принятие последней возможности делает вторую из метафизических позиций совместимой с гипотезой формативной причинности, в которой признается реальность сознательного «я» как причинного фактора, но отрицается существование какой-либо нефизической силы, выходящей за пределы индивидуальных организмов.
12.4. Творящая Вселенная
Хотя творческая сила, способная создавать в ходе эволюции новые формы и новые модели поведения, непременно должна выходить за пределы индивидуальных организмов, она не должна выходить за пределы всей природы. Например, она может быть имманентна жизни в целом; в этом случае она соответствует тому, что Бергсон называл elan vital /жизненный порыв.— Прим. пер.). Или она может быть имманентна планете в целом, или Солнечной системе, или всей Вселенной. Фактически может существовать иерархия имманентных творческих сил на всех этих уровнях.
Такие творческие силы могут создавать новые морфогенетические и моторные поля путем своего рода причинности, очень напоминающей сознательную причинность, рассмотренную выше. На самом деле, если такие творческие силы вообще признаются, тогда трудно избежать заключения, что они должны быть в некотором смысле сознательными сущностями.
Если такая иерархия сознательных сущностей существует, тогда те из них, кто стоит на высших уровнях, вполне могут выражать свою способность к творчеству с помощью тех, кто стоит на более низких уровнях. А если такая творческая сила высшего уровня действует через человеческое сознание, то мысли и действия, которые ею вызываются, фактически могут переживаться так, как если бы они происходили из внешнего источника. Такое переживание, называемое вдохновением, действительно хорошо известно.
Более того, если такие «высшие сущности» имманентны природе, тогда можно представить, что при некоторых условиях человеческие существа могут прямо осознать, что они заключены внутри этих сущностей или охватываются ими. И переживание внутреннего единства с жизнью, или с планетой, или со Вселенной на самом деле часто описывалось людьми до той степени, в какой его вообще можно выразить словами.
Но несмотря на то что иерархия сознательных сущностей вполне может объяснить эволюционное творчество Вселенной, она, вероятно, не могла положить начало самому существованию Вселенной. Также эта имманентная творческая сила не могла иметь какую-либо цель, если нет ничего за пределами Вселенной, к чему эта сила могла бы стремиться. Так что в этом случае вся природа развивалась бы непрерывно, но слепо и не имея направления.
Метафизическая позиция признает причинную действенность сознательного «я», а также существование творческих сил, выходящих за пределы индивидуальных организмов (трансцендентных по отношению к ним), но имманентных природе. Однако она отрицает существование какой-либо конечной творческой силы, трансцендентной по отношению к Вселенной в целом.
12.5. Трансцендентная реальность
Вселенная в целом может иметь причину и цель, только если она сама была создана превосходящей ее (трансцендентной ей) сознательной силой. В отличие от Вселенной, это трансцендентное сознание не могло бы развиваться в направлении к определенной цели; оно само было бы своей собственной целью. Оно не могло бы также стремиться к конечной форме, а имело бы завершение в самом себе.
Если бы это трансцендентное сознательное существо являлось источником Вселенной и всего, что в ней есть, то все сотворенные вещи были бы в каком-то смысле составляющими его природы. Тогда более или менее ограниченная «целостность» организмов на всех уровнях сложности могла бы рассматриваться как отражение трансцендентного единства, от которого они зависят и от которого в конечном счете произошли.
Таким образом, эта четвертая метафизическая позиция утверждает причинную действенность сознательного «я», а также существование иерархии творческих сил, имманентных природе, а также реальность трансцендентного источника Вселенной.
Приложение
(Публикуется с сокращениями)
1. Комментарии и полемика
Ко времени выхода первого издания «Новой науки о жизни» в 1981 году журнал «Нью Сайентист» опубликовал мою статью, в которой была кратко изложена гипотеза формативной причинности. К этой статье Колин Тадж написал следующее предисловие.
Научное доказательство того, что наука все это поняла неверно
Руперт Шелдрейк в ближайшее время напечатает книгу. в которой на языке опровержимых аргументов утверждается, что западная наука, к сожалению, создала неверное представление о мире и населяющих его существах. Шелдрейк полагает, что формы вещей — кристаллов или организмов — и способ их поведения не определяются лишь физически «законами» и принципами, установленными наукой к настоящему времени. По его скромному мнению, представления, согласно которым все, что делает каждое существо, в конечном счете может быть объяснено свойствами составляющих его молекул — что биология в конечном счете есть химия, а химия (если бы знали достаточно) была бы физикой, — все это есть лишь ненужный хлам.
Вместо этого он выдвигает (или, скорее, повторяет, поскольку сам термин заимствован из эмбриологии) идею «морфогенетических полей», согласно которой, когда что-то (скажем, кристалл) образует форму или какое-либо животное обучается новой форме поведения, это влияет в дальнейшем на рост других кристаллов или на последующее обучение животных того же вида. Фактически он предполагает, что мир держится не потому, что «законы» предписывают, что должно случиться, но потому, что из всех вещей, которые могли бы произойти, реализуется лишь одна и эта одна затем влияет на все вещи того же рода, которые осуществляются впоследствии
Конечно, в контексте современной науки такая идея выглядит совершенно несостоятельной. Блонд и Бриггс, которые на будущей неделе выпускают в свет «Новую науку о жизни» Шелдрейка, и мы, публикующие его краткое эссе, очевидно, завершили соответствующие дела и должны вернуться к нашим пробиркам лишь по трем причинам.
Первая состоит в том, что Шелдрейк — прекрасный, истинный ученый, к тому же одаренный богатым воображением, из тех, кто в давние века открывал новые континенты и отражал мир в сонетах. Он физиолог растений, когда-то сотрудник, затем член Совета Клэр-Колледжа в Кембридже и стипендиат Королевского Общества. К началу 1970-х годов он имел все возможности достичь предела мечтаний наиболее честолюбивых ученых — получить должность профессора в университете по своему выбору, но он предпочел наблюдать растения, которые растут на полях, а не фрагменты растений в лаборатории. В 1974 году он отправился в Индию, в Хайдерабад, и там написал первый вариант «Новой науки о жизни».
Вторая причина, заставляющая принимать Шелдрейка всерьез, состоит в том, что в его идеях есть хорошая наука. Чтобы проглотить то, что он говорит, необходимо произвести, по определению Томаса Куна, сдвиг парадигмы, это значит отставить наши принятые допущения о том, как устроен мир. Это неприятная работа. Однако представление современной механистической науки, что мы действительно знаем все главные силы и поля, которые действуют в мире, является поразительно самонадеянным. Кроме того, оно не проверяемо и потому, согласно критерию Карла Поппера, ненаучно. Как полагают механицисты, если что-либо не объяснено (а к таким явлениям относится заметное число биологических феноменов), ответ может быть найден, если будет получено немного больше знания, проведено немного больше исследований по тем же направлениям. Это основано на утверждении, что будущее разрешит все проблемы, а такое утверждение не проверяемо и, следовательно, ненаучно.
То, что предлагает Шелдрейк, напротив, несомненно, научно. Это не значит, что он прав, но что его гипотеза проверяема, например, путем выяснения того, будет ли крыса легче обучаться некоему приему в Лондоне после того, как Другая крыса той же линии обучалась ему в Нью-Йорке. (Шелдрейк хотел бы сам проделать такой эксперимент, но для физиолога растений трудно добыть соответствующую лицензию для работы с крысами на дому, особенно если такая работа предполагает «сдвиг парадигмы».)
Третья причина для серьезного отношения к Шелдрейку — то, что другие его воспринимают вполне серьезно. Конечно, аргумент, что мы все должны обратиться в католичество, потому что Папа Римский — человек умный, не может привлечь многих сторонников. Но, как говорит Шелдрейк, наиболее серьезно его воспринимали и сидели ночами разрабатывая различные применения его гипотезы, именно физики, то есть те ученые, которые должны были быть его наиболее ярыми оппонентами. Никто из тех, кто работал с частицами, расстояниями или температурами, которые лежат вне пределов, постижимых человеческим разумом, не может сомневаться в том, что «морфогенетические поля», предполагаемые Шелдрейком, действительно существуют.
Если предложенные Шелдрейком эксперименты покажут, что его идеи не работают и продолжают не работать, будет ясно, что он ошибается. Как он говорит — такова, жизнь. И что более существенно — такова наука.
Колин Тадж («New Scientist», 18 июня 1981)
Обзор корреспонденции, последовавшей за публикацией статьи Шелдрейка, был дан Роем Гербертом в разделе «Форум»
Действие на расстоянии
Читатели, обвиняющие друг друга в помпезности, в писании чепухи и изощренных методологических фальсификациях, есть источник жизни для колонок корреспонденции, таковыми являются и эпистолярные следствия статьи Руперта Шелдрейка о «формативной причинности» (18 июня,1 с. 766) и обзора его книги (16 июля, с. 164), которые вызвали приятное оживление. Чтобы следить за обменом аргументами и вежливой бранью, требовалось некоторое пополнение словарного запаса такими словами, как «энтелехия» и «организмический», которые так и летали вокруг, не говоря уже о фразах типа «сдвиг парадигмы»; но в награду можно было наблюдать смесь неприятия, осторожности, уклончивости и откровенного одобрения, выраженную в письмах за последние несколько недель. Немалый интерес представляло заявление Ниньяна Маршалла, что такая же или чрезвычайно похожая теория уже была выдвинута 20 лет назад, хотя и сомнительно, что это действительно так. Возможно, это означает просто, что большинство людей умеет читать.
Колин Тадж, сказав примерно так, что, поскольку теория Шелдрейка может быть проверена, она есть наука, зашел слишком далеко; но Льюис Волперт намерен пойти еще дальше. У него имеется гипотеза, что Тадж свергнут марсианами, и для ее проверки он хотел бы, чтобы Тадж согласился быть изолированным в комнате, окруженной водой, на шесть месяцев, зловеще добавляя, что другие журналисты выиграют от этого с помощью космического резонанса.
Конечно, журнал не может печатать все письма, многие из которых носят сатирический характер. ...Некоторые погружаются в дебри семантики, другие — в необычные философские системы, большей частью собственные; согласно одной из них, допущение о существовании души полностью исчерпывает вопрос....
Многие корреспонденты отмечали, что, если бы формативная причинность действительно существовала, к настоящему времени она стала бы не только проверяемой, но и совершенно очевидной, и приводили примеры против этой гипотезы. Почему, когда такое множество людей в истории человечества научилось говорить по-китайски, мы все не можем с легкостью выучить этот язык или даже уметь говорить на нем от рождения? Или мы не «подобны» китайцам? «Языковый вопрос» поднимался не однажды; один из авторов писал, что, насколько он понимает, вследствие формативной причинности мы все давно уже говорили бы на одном языке. В одном выразительном письме из Плимута говорилось: не стоит беспокоиться о крысах; в скорости обучения детей в школах нет никакого ускорения, хотя они, поколение за поколением, год за годом, учат одно и то же...
Сравнительно легко относиться к формативной причинности с иронией, как это делают авторы большинства писем. В глазах некоторых людей это аргумент в ее пользу, так как они могут восклицать, что множество других идей сначала осмеивались, а затем оказывались верными. Только в одном письме было сделано исключение для аналогии Руперта Шелдрейка с телеприемником. Аналогия всегда опасна, поскольку почти невозможно найти достаточно точный пример. Читатель знает, что телеприемник испытывает влияния извне, и поэтому он предрасположен к принятию идеи формативной причинности. Но телеприемник есть телеприемник, а не модель Вселенной.
Рой Герберт («New Scientist», 6 августа 1981)
Между тем большинство главных британских газет высказали мнения о «Новой науке о жизни» в основном положительные. В качестве примера приводим статью Бернарде Диксона из «Сандэй Тайме».
Капуста или короли?
«Если витализм столь ценный способ мышления, не подарите ли вы нам ценную мысль?» — так сэр Питер Медавар подшутил однажды над одним из участников научного симпозиума. Это замечание (оставшееся без ответа) было высказано с понятным оттенком раздражения и юмора. Теперь почти столетие спустя, есть такие, которые сопротивляются попыткам ученых, претендующих на исчерпывающее описание чудес природы. Эти мыслители возражают, что, если мы хотим понять принципиальное различие между органической и неорганической материей, необходимо нечто, дополняющее физику и химию. В соответствии с этим были созданы такие подходы, как витализм и холизм, а бесчисленные авторы, от Дж. К. Смита до Ганса Дриша, предложили более основательные альтернативы «редукционизму».
Однако за те же десятилетия триумфальное развитие современной биологии и медицины всем обязано этому самому механистическому подходу в лаборатории. Скорее, материализм, нежели вера в сверхматериальные силы, породил антибиотики, спасающие жизнь, снял невыносимый груз с пациентов, страдающих тяжелой депрессией, и открыл структуру ДНК. Нетерпение сэра Питера имеет солидное основание.
Но беспокойство живет также и в другом лагере — среде тех, кто, следуя логике или интуиции, не способен принять бескомпромиссную ортодоксальную материалистическую идеологию. Достоинство удивительной книги Руперта Шелдрейка состоит в том, что она начинает с хладнокровного и точного изложения оснований для такого беспокойства. С приятным отсутствием евангелического рвения д-р Шелдрейк напоминает нам, что, несмотря на разгадку генетического кода, биологическая наука имеет объемистый портфель нерешенных проблем.
Например, нет исчерпывающего описания движущих сил эволюции. Вопрос о происхождении жизни — несмотря на самоуверенные утверждения в обратном — остается открытым. И помимо всего прочего, Шелдрейк делает попытку понять, что есть причина образования форм, развития и поведения живых организмов.
Один из ответов на эти стойко сохраняющиеся загадки состоит в том, что они относятся к очень сложным системам. Хотя мы можем весьма подробно описать части наследственного кода, определяющие характерные особенности капуст и королей, черепах и ленточных червей, еще гораздо больше остается неизвестным. Но, учитывая как концептуальный, так и практический выход, достигнутый благодаря применению механистического подхода, у нас есть все основания быть уверенными в том, что даже наиболее запутанные проблемы мозга и поведения будут решены с помощью той же самой стратегии исследования. Альтернативные подходы здесь неуместны.
Тем не менее остаются, возможно, некоторые значительные трудности. Особую проблему представляет явление дифференциации. Как оплодотворенное яйцо шаг за шагом превращается в ребенка, черного дрозда или бомбейскую утку? Ортодоксальная теория утверждает, что ДНК в яйце работает подобно компьютерной программе, определяя вид существа и направляя его развитие. Однако во все клетки переходят одинаковые копии ДНК, и трудно понять, каким образом этот процесс может обеспечить рост совершенно различных тканей, таких как мышца сердца и ногти, белые клетки крови и десны.
Таким образом, хотя о дифференциации многое уже известно, ученые, стремящиеся объяснить ее причины, скоро начнут прибегать к тому, что Шелдрейк называет «неопределенными предположениями о физико-химических взаимодействиях, как-то структурированных во времени и пространстве. Проблема просто меняет форму». Его ответ, отдающий дань уважения витализму и материализму, но не совпадающий ни с тем, ни с другим, состоит в том, что живые организмы обретают форму благодаря «морфогенетическим полям», неизвестным науке. Эти поля накладывают определенную схему на развивающийся организм и сами происходят от полей, связанных с предыдущими подобными существами.
Иными словами, объекты обретают именно данную форму, а не другие возможные формы, потому что подобные системы были организованы таким же образом в прошлом. В дополнение к хорошо изученным силам поля д-ра Шелдрейка помогают определить структуру не только капусты и королей, но также неживых объектов, таких как кристаллы химических веществ, и даже способы поведения. Эти влияния переносятся через время и пространство с помощью того, что он называет «морфическим резонансом».
Будучи серьезным ученым, Шелдрейк должен ожидать, что большинство его коллег отвергнут неопределенные предположения такого рода как беспочвенную метафизику. Но Бритва Оккама — это не подходящее оружие против него в области, которая может очень выиграть от появления новых перспектив. Его хорошо аргументированный случай, несомненно, заслуживает внимания.
У меня есть два возражения, одно из которых тесно связано с главным достоинством книги. Во-первых, Шелдрейк создает себе большие трудности, когда, помещая морфогенетические поля вне пределов понимания современной науки, в то же время пытается их описывать. Во-вторых, эта популярная книга, представляющая неортодоксальную научную концепцию, содержит поразительно мало экспериментальных данных. В отличие от многих трудов, стремящихся разоблачить недостатки механистической биологии, она дает некоторые неопровержимые свидетельства. Наиболее примечательны результаты опытов, проводившихся в Гарварде, Эдинбурге и Мельбурне, из которых следует, что если крысы обучаются определенному приему, другие крысы где-либо в мире приобретают тенденцию обучаться этому приему с большей легкостью. Но наиболее позднее из этих исследований — весьма противоречивое в то время — выполнялось тридцать лет назад. Почему же, имея возможность заниматься экспериментами со своей командой, д-р Шелдрейк не исследовал этот вопрос не только с философской, но и с практической стороны?
Несмотря на периодически повторяющуюся критику в адрес критериев проверяемости и даже фальсифицируемости сэра Карла Поппера, они все же используются для оценки статуса научной теории. Значительным преимуществом Руперта Шелдрейка является то, что он предложил несколько элегантных, недорогих способов, которыми некоторые его эксцентричные идеи могут быть проверены экспериментально. Но это лишнее доказательство того, что его решение написать эту соблазнительную и правдоподобную книгу до проведения необходимой практической работы следует считать серьезным недостатком.
(«Sunday Times», 28 июня 1981 г.)
Рецензии на книгу появились также во многих периодических изданиях. Ниже приводятся некоторые фрагменты.
Д-р Деннис Саммербелл («The Biologist», ноябрь 1981)
Это не еще одна чудаковатая книга, но привлекательное и разумное представление невероятной гипотезы. Автор утверждает, что все феномены жизни необъяснимы в принятых границах физики и химии, и затем выдвигает гипотезу, «формативную причинность», которая перекрывает этот разрыв. Гипотеза основана на том, что структура ранее существовавших систем оказывает кумулятивное воздействие на генезис последующих подобных систем через пространство и время, чтобы сохранить форму. Механизму этого воздействия он дает вызывающее название «морфический резонанс».
Шелдрейк не отвергает и не нападает на законы науки, но представляет свою теорию в ортодоксальных рамках, признавая ценность редукционистского подхода и давая серьезный отпор витализму. Книга хорошо написана, она занимательна и стимулирует мысль, а как ученый автор дает прекрасный обзор современных представлений во многих областях науки.
Невероятно? Да, но таков был Галилей.
Луи Вингерсон («World Medecine», июль 1981)
Хотя идеи Шелдрейка и кажутся дикими, когда с ними познакомишься поближе, их трудно отвергнуть с позиций логики. По меньшей мере они являются хорошим тестом творческой способности умов биологов.
Д-р П. Е. Ходжсон («The Tablet», 25 июля 1981)
Несмотря на множество впечатляющих достижений в генетике и молекулярной биофизике, мы до сих пор не достигли детального понимания эволюции и развития живых организмов. Дарвиновская теория естественного отбора дает вероятный механизм микроскопической эволюции, но процессы, ответственные за главные изменения, остаются неясными. Например, как может развиваться такая чрезвычайно сложная система, как глаз или перо, когда промежуточные формы, возможно, препятствуют выживанию? В дополнение к этим проблемам происхождения форм есть и другие трудности объяснения их роста и поведения.
Иногда такие проблемы решались путем введения постулата о божественном вмешательстве; такой шаг является одновременно теологически спорным и в научном плане самоубийственным...
В течение многих лет биологи постулировали существование организующих факторов — энтелехий, или морфогенетических полей,— которые управляют развитием новых структур. Само по себе это не помогает, если мы не можем сказать, как эти поля действуют. Теперь д-р Шелдрейк продвигает эту идею дальше...
Гипотеза формативной причинности относится к объективно наблюдаемым закономерностям и потому может быть проверена в физических, биологических и психологических системах. Она дает новый способ рассмотрения многих загадочных явлений и, если получит подтверждения, может явиться огромным вкладом в объединение наук.
Профессор Мэри Хессе («Theology», т. 85, 1982)
Это поразительная, захватывающая гипотеза, и можно надеяться, что будут исследованы ее возможности вне биологии, а также, конечно, ее применение в биологии, на которую она в основном опирается. ...Гипотеза Шелдрейка имеет потенциальные возможности для описания цепи системных уровней и, может быть, даже для рассмотрения вечной проблемы религии — как выразить деяния Божьего промысла в мире.
Д-р Брайан Гудвин («New Scientist», 16 июля 1981)
Необычайно широкое разнообразие форм растений и животных и упорядоченные изменения, которым подвергаются организмы в процессе своего развития,— это то, что наиболее ярко характеризует сферу биологии. Так что неудивительно обнаружить, что некоторые из наиболее оживленных дебатов среди биологов за последние два столетия велись вокруг подходящего пути исследования для выяснения того, как поколение за поколением появляются специфические формы и их разновидности. За последние три десятилетия было мало реальных дискуссий по проблеме биологических форм, поскольку считалось общепринятым мнение, что генетика и молекулярная биология дадут решение проблем наследования и морфогенеза. Казалось, что ответом будет генетическая программа, хранилище инструкций, закодированных в ДНК и выбираемых для производства организмов с морфологией и моделями поведения, адаптированными к данному окружению.
Однако в науке ответы означают специальные теории, определяющие необходимые и достаточные условия для конкретных процессов с конкретными, проверяемыми предсказаниями, а никто еще точно не определил, каким образом генетическая программа создает организмы со специфической формой и поведением. Что она может делать — это контролировать производство специфических молекул и макромолекул в отдельных частях организма на определенных этапах его развития. Сборка больших молекул в характерные структуры клеток, а последних — в организмы определенной формы обычно считается следствием либо известных законов физики и химии, либо их обобщений, которые произойдут в будущем.
Руперт Шелдрейк в своей ясно написанной книге предлагает радикально иное решение...
Идеи, развиваемые Шелдрейком и используемые для объяснения морфогенеза и поведения, выглядят как совершенно виталистические. Тем не менее он утверждает, что его подход не столь виталистичен, как органицизм в духе организмической философии Уайтхеда, так как он применяет принципы формативной причинности как к физическим, так и к биологическим явлениям. Так, процессы физического морфогенеза, такие как конденсация субатомных частиц с образованием атомов, атомов с образованием молекул и молекул с образованием жидкостей и кристаллов, все интерпретируются с позиций тех же принципов причинности, которые действуют в живых организмах. Кроме того, его предсказания результатов четко описанных экспериментов представляют сильный контраст с отсутствием таких экспериментов в предыдущих виталистических теориях в биологии. Поэтому Шелдрейк считает, что его подход к рассмотрению биологической формы и поведения строго научный и что его экспериментальные следствия выражены гораздо более ясно, чем те, которые зависят от концепции генетической программы.
Достоинства этой книги заключаются в ясности рассмотрения и строгой дедукции, которые Шелдрейк применяет к исследованию центральной проблемы биологии. Независимо от того, соглашаемся мы с его концепцией или нет, а лично мне не хотелось бы разделять его взгляды из-за дуализма, который он вносит в науку в форме энергетических и неэнергетических полей, несомненно, что мы имеем дело с важным научным исследованием природы биологической и физической реальности.
Это паблисити (которого я совсем не ожидал дало основания для чрезвычайно резкого по форме нападения редакции журнала «Нэйчур».
Книга для сожжения?
Книги справедливо заслуживают уважения, даже привязанности. Они есть плоды длительной работы, и даже если не вполне реализуются амбиции их авторов, они находят свою нишу в виде гальки где-нибудь на отмелях науки и литературы. И даже плохие книги не должны сжигаться; труды, такие как «Майн Кампф», стали историческими документами для тех, кто занимается патологиями политиков. Но что следует сделать с книгой д-ра Руперта Шелдрейка «Новая наука о жизни», опубликованной летом (издательство «Блонд и Бриггс», Лондон, 1981)? Этот приводящий в ярость трактат приветствовали многие газеты и научно-популярные журналы, рассматривая его как «ответ» материалистической науке, и теперь он может стать точкой опоры для разношерстной команды креационистов, антиредукционистов, неоламаркистов и прочих. Автор, по образованию биохимик, показал себя хорошо осведомленным человеком; тем не менее он заблуждается. Его книга является наилучшим кандидатом на сожжение за много лет.
Его логика проста. Если физики не могут сделать достоверные расчеты кристаллических структур или конфигураций молекул ab initio, просто зная составляющие их атомы, то разве можно себе представить, что молекулярные биологи смогут точно соотнести генетическую структуру организма с его последовательными фенотипами, которые возникают в процессе развития? И трудность здесь не только математического характера. Разве клетки рук и ног не содержат совершенно одинаковую ДНК, спрашивает Шелдрейк. И как это может быть, что очень похожие геномы человека и шимпанзе порождают весьма различные фенотипы, когда у дрозофил при гораздо больших различиях в генотипе рождаются мушки, очень похожие по форме? Способ решения этих и других вопросов, предлагаемый Шелдрейком, состоит в следующем: он заимствует из эмбриологии неопределенное понятие морфогенетического поля, используемое для обозначения в большинстве своем не идентифицированных воздействий, которые формируют развивающийся организм, а затем возводит это понятие до уровня универсального фактора. Предполагается, что все агрегаты вещества, одушевленные или неодушевленные, подвержены действию великого разнообразия морфогенетических полей, наполняющих все пространство и распространяющихся вперед во времени. Действие этих морфогенетических полей (которые иным способом описаны быть не могут) состоит в обеспечении того, что данный агрегат вещества примет форму, которую подобные ему агрегаты принимают где-либо еще или принимали ранее. Такова «гипотеза формативной причинности» — подзаголовок книги. Одним махом объясняется наследование приобретенных признаков. Коллективное бессознательное Юнга делается неизбежным. Инстинктивное поведение животных перестает быть проблемой, так как существует морфогенетическое поле, которое гарантирует, что каждый набор нейронов в каждой центральной нервной системе поставлен в необходимое соответствие (обеспечивающее такое поведение.— Прим. пер.).
Такую аргументацию не стоило бы принимать всерьез, если бы этого не сделали другие. Однако дела обстоят так, что книга Шелдрейка является прекрасной иллюстрацией широко распространенного среди публики непонимания того, что такое наука. В действительности аргументация Шелдрейка никоим образом не является научной, но есть лишь упражнение в псевдонауке. Он выступает с абсурдным утверждением, что его гипотеза может быть проверена — что она фальсифицируема в том смысле, как это понимает Попп,— и действительно, в тексте присутствует полдюжины вариантов экспериментов, которые можно провести для подтверждения того, что формы агрегатов вещества в самом деле создаются гипотетическими морфогенетическими полями, которые пронизывают все. Общими атрибутами этих экспериментов являются большие затраты времени, неубедительность в том смысле, что в них всегда будет возможно постулировать существование еще одного морфогенетического поля для объяснения какого-либо неудобного и неоднозначного результата, и непрактичность в том смысле, что ни один уважающий себя фонд, дающий гранты, не воспримет эти предложения серьезно. Однако это не самое сильное возражение против попытки Шелдрейка придать своей аргументации видимость ортодоксальности. Более важное возражение против его аргументации состоит в том, что в ней не содержится никаких сведений о природе и происхождении этих морфогенетических полей, ключевого элемента его гипотезы, и никаких предложений по поводу исследования способов их распространения. Многие читатели останутся под впечатлением, что Шелдрейку удалось найти в научной дискуссии место для магии — и действительно, это могло быть отчасти целью написания подобной книги. Но гипотезы могут квалифицироваться как теории, только если все их аспекты доступны экспериментальной проверке. Гипотеза Шелдрейка не лучше, нежели гипотеза о том, что человек, имеющий магическую палочку для обнаружения воды, способен открыть подземную воду вследствие вмешательства некоего «поля», порожденного присутствием воды, а его предложения экспериментальных проверок не лучше, чем тот аргумент, что, если искатели воды преуспевают в зарабатывании денег, значит, в этой теории что-то есть.