Наука о живом. Современные концепции в биологии - Медавар Питер (книги онлайн бесплатно без регистрации полностью TXT) 📗
Гормоны, выполняющие различные функции, обладают и различным химическим строением, характер же нервных импульсов одинаков независимо от того, какой орган чувств их посылает или какой мышце они адресованы. Нервный импульс — это передающееся по нерву изменение состояния: при прохождении импульса никакое вещество по нервному волокну не перемещается. Кроме того, энергетические потребности нервной проводимости покрываются самим волокном: по длине нерва не происходит ни малейшего угасания импульса, вызванного стимуляцией в какой-то одной точке, например в органе чувств. Двигательная координация, соединяющая отдельные действия в сложное поведение, тоже может быть объяснена через специфику нервных связей, т. е. через взаимосвязь между самими нервными клетками в больших корреляционных центрах головного мозга. Число нервных клеток в мозгу так велико, а число взаимосвязей между ними еще во столько раз больше, что подобное объяснение представляется в принципе неопровержимым. Трудность заключается в том, как устроить его критическую проверку или как изобрести средство опровергнуть его, если оно ошибочно. Идея, что метод работы мозга аналогичен методу работы компьютера, по непонятным причинам многим представлялась оскорбительной — по непонятным, так как никого не оскорбляла, например, идея, что глаз в определенной степени можно уподобить оптическому инструменту вроде фотоаппарата, объектив которого отбрасывает резкое изображение на фотопленку, в некоторых отношениях аналогичную сетчатке. Но глаз — не фотоаппарат: правильнее было бы считать фотоаппарат чем-то вроде экзосоматического глаза, выполняющего некоторые функции глаза, как деревянная нога, например, выполняет некоторые функции ноги настоящей, а столовые ножи — некоторые функции зубов. Точно так же мы можем с уверенностью сказать, что компьютер выполняет некоторые функции мозга и представляет собой нечто {163} вроде экзосоматического мозга, а из этого следует, что понимание методов работы компьютера поможет нам многое узнать о работе мозга. Однако объяснить природу памяти это пока не помогает. Хотя общепринято мнение, что память может иметь структурную основу, никто еще не выдвинул приемлемую теорию структурного кодирования нервной памяти в том смысле, в каком генетическая «память» структурно закодирована в ДНК.
Глава 18 Органы чувств
Органы чувств — это приборы такого рода, которые физики называют «преобразователями»: они точно передают или преобразуют одни формы волн или энергии в другие. Примерами преобразователей могут послужить микрофон или звукосниматель проигрывателя — оба они преобразуют механические колебания в крошечные колебания электрического напряжения. Биологические органы чувств реагируют на изменения окружающей среды и преобразуют их в поток нервных импульсов. Каждый тип органов чувств приспособлен для того, чтобы реагировать на определенный стимул, который может оказать воздействие на благополучие организма. Однако характер ощущений — свет, звук, прикосновение или боль — определяется не органами чувств, а центральной нервной системой (первым эту истину открыл известный немецкий физиолог Иоганнес Мюллер и выразил ее в своем так называемом законе специфической раздражимости). Раздражение зрительного нерва, каким бы способом оно ни вызывалось, создает ощущение света, а раздражение слухового нерва — ощущение звука; удар по глазу, как всем, к сожалению, известно, сопровождается ощущением вспышки света, а некоторые заболевания внутреннего уха порождают непрерывный и порой лишающий человека трудоспособности «шум в голове».
Органы чувств реагируют только на изменения во внешней среде: постоянное однообразное раздражение обычно реакции не вызывает — объект адаптируется. Некоторые процессы адаптации обычны в повседневной жизни. Войдя в комнату с устойчивым запахом, мы скоро перестаем чувствовать его, так же, {165} как перестаем слышать тиканье часов. Однако между этими двумя формами отсутствия осознавання существует важное различие: после адаптации к запаху уже никакое усилие сознания не даст нам способности почувствовать его вновь, но стоит сосредоточить внимание на тиканьи часов, и мы его снова услышим. Из этого видно, что первый процесс адаптации был периферическим, а второй — центральным.
Поступление сенсорной информации продолжается и во сне, кроме информации от тех немногих органов, например глаз, которые могут быть выключены, т. е. закрыты. Поступление слуховых раздражителей во время сна доказывается той готовностью, с какой мы сочиняем сценарий сновидения, объясняющий поступающие извне звуки (увы, это относится и к звону будильника!).
Сновидения. Фрейд совершенно напрасно считал сновидения «патологическим явлением»: недавние исследования Чикагской школы ясно показали, что сновидения — не только не патологический процесс, но, наоборот, они постоянно сопровождают сон и, собственно говоря, являются физиологической необходимостью. Период сновидений отмечается возникновением быстрых движений глаз (БДГ). Благодаря этому явлению оказалось возможным поставить на добровольцах соответствующий эксперимент, а именно лишить их сновидений. Выяснилось, что люди, лишенные сновидений, становятся раздражительными и даже испытывают легкие психические расстройства. Физиологическое назначение сновидений, если не считать вполне невинного назначения, описанного выше (адаптация, предупреждающая наше пробуждение из-за ненужных сенсорных сигналов), остается неизвестным.
Парные органы чувств. Для большинства читателей не окажется ошеломляющим откровением тот факт, что органы чувств, принимающие сигналы на расстоянии, чаще всего бывают парными.
Если назначение сновидений остается неизвестным, цель парности органов чувств достаточно очевидна. Парность глаз делает возможным стереоскопическое зрение, а парность ушей позволяет определять местонахождение источника звука, так как звук, {166} достигающий обоих ушей, различается и по амплитуде и по фазе. Непарный средний глаз позвоночных — теменной глаз — давно уже превратился в рудимент и, как многие другие органы, ставшие в процессе эволюции излишними, развился во что-то другое. Тем не менее он на краткое время появляется в процессе развития.
Глава 19 Поведение животных и человека
Изучение поведения животных пережило тяжелый период, который можно назвать эрой ликующего механистического подхода в биологии, — воспоминанием о ней осталась отжившая терминология «тропизмов» и «таксисов». В течение этого периода организм рассматривался как подобие би-ба-бо или марионетки, приводимой в действие ниточками в виде такого-то количества сенсорной информации и внутренними перекрестными передачами и шкивами, полностью определяющими все возможные варианты его поведения.
Бесплодность такого подхода и его неспособность дать сколько-нибудь удовлетворительное объяснение поведения животного привели к тому, что он был заменен — под влиянием Конрада Лоренца и Николаса Тинбергена — наукой, получившей название «этология».
Прежние исследователи поведения животных были рабами бэконовского представления об эксперименте. Они чувствовали, что необходимо толкать и колоть животное, чтобы посмотреть, как оно поступит, или ставить его перед совершенно новыми ситуациями, чтобы проверить, как оно будет на них реагировать. Этологию, науку о естественном поведении животных, они отвергали как приятное времяпрепровождение на свежем воздухе.
Этология, пионерами которой были также Джулиан Хаксли и Хоуарды, — это занятие, требующее немалой сноровки, великого терпения, сосредоточенности, а также истинно творческого воображения. Этологический опыт начинается с наблюдения естественного поведения, и первая стадия его завершается, когда действия, которые неопытному наблюдателю могут {168} показаться не связанными между собой или бессмысленными, складываются в функционально значимую систему.
Главнейшей слабостью механистического подхода к анализу поведения была его неспособность должным образом оценить инстинктивные действия. Этология исправила этот недостаток, раскрывая в самых разных контекстах поведения постоянное присутствие инстинктивного элемента. Правда, между врожденным поведением и поведением, приобретенным в результате научения, имеются значительные различия, но теперь уже больше не представляется возможным провести между ними четкую грань. Наиболее детальные и тщательные этологические исследования, вроде проведенного У. Г. Торпом исследования пения птиц (в котором особенно интересна идея хромосомного кодирования), показали, что, хотя запрограммированный элемент, несомненно, занимает в поведении очень важное место, для полной его реализации необходимы разъяснения и подсказки со стороны. Как бы то ни было, врожденный элемент поведения достаточно широко представлен и достаточно различим для того, чтобы выбить из седла основную аксиому эмпиризма: ничто не попадает в сознание иначе, как через органы чувств — Nihil in intellectu quod non prius in sensu.
