Феномен мозга. Тайны 100 миллиардов нейронов - Буровский Андрей Михайлович (книги серии онлайн TXT) 📗
Опабанию относят к особому типу лопастеногих – это родственники или даже предки членистоногих [8].
А наряду с такими химерами одновременно жили многие современно выглядящие животные [9]. Кембрий оказался своего рода «лабораторией», в которой «производились» самые различные организмы. Все они конкурировали друг с другом, развивались с разной скоростью, занимали экологические ниши и вытесняли из них друг друга.
В этой борьбе все время побеждали позвоночные. Причина проста: самый могучий мозг, самые совершенные органы чувств, самое сложное и разнообразное поведение. Важным фактором стало то, что у позвоночных появился скелет и череп. Следствием этого стало и появление головы…
Цефализация
Само слово «цефализация» происходит от греческого kephale, то есть кефале – голова. Чаще всего этим термином называют процесс обособления головы, включение в ее состав органов, которые до того располагались у предков в других частях тела. Цефализация важна потому, что передний конец тела, несущий ротовое отверстие и органы захватывания пищи (челюсти и рот), первым вступает в контакт с новыми объектами среды. Поэтому в нем концентрируются органы чувств, а также передние отделы центральной нервной системы, регулирующие функционирование этих органов и составляющие головной мозг.
Элементы головы появлялись у насекомых и ракообразных, но только у позвоночных возникла настоящая голова. У беспозвоночных тоже есть защищающие мозг твердые наружные покровы. Но они далеко не так совершенны, как у позвоночных.
Итак, цефализация – один из принципов развития нервной системы. Цефализация – это особо высокая дифференциация нервной системы на головном конце, сосредоточение на нем важнейших органов чувств. Такое сосредоточение головы дает организму возможность особенно хорошо ориентироваться в окружающей среде и сообразно с этой ориентацией осуществлять двигательные реакции [10].
У рыб уже есть голова, но она не отделена от остального тела, шеи у них нет. И у земноводных тоже нет.
У пресмыкающихся появляется подвижная голова, которая может поворачиваться независимо от остального тела. Ящерица, черепаха, динозавр, крокодил могут, грубо говоря, «вертеть головой». А рыба и лягушка – не могут.
Тем более вертят головой птицы и звери. Некоторые из них имеют длинные гибкие шеи, которые позволяют им поднимать голову высоко над землей, как фламинго, аистам и жирафам, поворачивать голову на 130 градусов, как обезьянам, и на 180 градусов, как филинам, засовывать ее в узкие проходы, куда не проходит все тело, – что могут почти все птицы и животные, в том числе и человек.
Подвижная голова на гибкой шее дает колоссальные преимущества как раз для получения информации из внешнего мира.
Цефализация – главный вектор эволюции
Иногда под цефализацией понимают еще одно: увеличение отношения массы головного мозга к массе тела животного и степень усложнения мозга. Степень цефализации возрастает всю историю живых организмов. Из всех типов животных выше всего она у позвоночных. Из позвоночных выше всего у птиц и млекопитающих. Из млекопитающих – у китообразных и обезьян, а особенно высока у человека.
Сама идея развития, у которого есть главный вектор, неприятна сознанию ученого. Почти одновременно были высказаны идеи Чарльза Дарвина и американца Джеймса Даны. Между этими натуралистами много общего. Дана, как и Чарльз Дарвин, тоже совершил в молодости кругосветное путешествие: он участвовал в экспедиции Уилкса, описавшей около 260 островов в Полинезии и открывшей Землю Уилкса в Антарктиде. После этого плавания Дана опубликовал описание путешествия в трех томах – как и Дарвин.
Совпадают и научные интересы, причем до деталей! Дана, как и Дарвин, изучал кораллы и коралловые острова. Как и у Дарвина, его особенной любовью были ракообразные существа, о которых он (как и Дарвин) написал несколько работ.
Разница в том, что на одном и том же материале они пришли к совершенно различным выводам. Дарвин утверждал, что в эволюции царят случайность и естественный отбор, в первую очередь – половой отбор, то есть отбор самых привлекательных самцов и самок. Эта теория очень понравилась другим ученым. Она стала официальной точкой зрения науки, ее отстаивали и популяризировали десятками тысяч голосов.
А вот Дана на том же материале пришел к абсолютно противоположному выводу: что есть общая, единая для всего животного мира закономерность, – развитие мозга и интеллекта. Закономерность последовательного развития мозга он и назвал «цефализацией».
Эти идеи казались ученым отсталыми и реакционными, такой научной попыткой восстановить представление богословов о выдуманных ими целях Творца. В результате эти неправильные идеи были опубликованы в 1851 году и «благополучно» забыты почти на столетие.
Вспомнил и повторно ввел в научный оборот идеи Даны В.И. Вернадский незадолго до своей смерти, в последней статье «Несколько слов о ноосфере», в 1944 году. Научную значимость этих идей Владимир Иванович Вернадский ставил вровень с дарвинизмом.
«Младшие современники Ч. Дарвина – Д.Д. Дана (1813–1895) и Д. Ле-Конт (1823–1901), два крупнейших североамериканских геолога (а Дана – к тому же минералог и биолог) – выявили еще до 1859 года эмпирическое обобщение, которое показывает, что эволюция живого вещества идет в определенном направлении. Это явление было названо Даном – цефализацией, а Ле-Контом – психозойской эрой.
Правильность принципа Даны легко может быть проверена теми, кто захочет это сделать, по любому современному курсу палеонтологии. Он охватывает не только все животное царство, но ярко проявляется и в отдельных типах животных.
Дана указал, что в ходе геологического времени, говоря современным языком, то есть на протяжении двух миллиардов лет, по крайней мере, а наверное, много больше, наблюдается (скачками) усовершенствование – рост – центральной нервной системы (мозга), начиная от ракообразных, на которых эмпирически и установил свой принцип Дана, и от моллюсков (головоногих), кончая человеком. Это явление и названо им цефализацией, раз достигнутый уровень мозга (центральной нервной системы) в достигнутой эволюции не идет уже вспять» [11].
Цефализация вызвана борьбой организмов за жизнь, пространство, энергию. Оружием этой борьбы становится получение и переработка информации. Все крупнейшие эволюционисты, в том числе и Берг, и Вернадский, считали: масса живого вещества ограничена точно так же, как ограничен масштаб самой планеты Земля. Берг полагал, что масса живой материи росла, пока не достигла оптимального уровня, и с тех пор больше не увеличивалась.
Вернадский полагал, что жизнь вечна и что масса живых организмов едина за всю историю планетного тела Земля.
Но оба они показывали, что при постоянстве массы значение жизни в планетарных процессах, собственно в бытии Земли, непрерывно возрастает. За счет чего? Ответ может быть только один: за счет совершенствования организации живых организмов. За счет извлечения ими все больших объемов информации, за счет все более совершенной переработки этой информации, передачи ее другим организмам.
У знаменитого советского физиолога Ивана Петровича Павлова есть такое высказывание: «В высшей степени вероятно… что новые возникающие рефлексы при сохранности одних и тех же условий жизни в ряде последовательных поколений непрерывно переходят в постоянные», то есть превращаются в инстинкты.
А ведь передавать информацию можно и не генетически.
Психическая эволюция долго шла по линии все большего усложнения инстинктов. В морской среде, неизменной и консервативной, это было в высшей степени уместно. Такое создание все более сложных навыков, с которыми организм просто рождается, которые не нужно приобретать самому. Прирожденная связь со средой.
