Николай Курчанов - Поведение: эволюционный подход
Российский приматолог Л. А. Фирсов (1920–2006) назвал шимпанзе рабами стереотипов. К этому выводу мне хотелось бы добавить: а разве люди принципиально отличаются в этом плане? Разве они не рабы стереотипов? Вспомним упорное нежелание, а точнее неспособность человека изменить хоть что-то в своем поведении, несмотря на самые пагубные его последствия. В психологии давно известно, что люди склонны обучаться путем приобретения умственных шаблонов (Голдберг Э., 2003). Тенденция к ритуализации самых обыденных действий четко прослеживается в поведении человека. При различных психопатологиях она принимает навязчивую форму. Можно заметить, что легкость фиксации ритуалов также заложена генетически. Так причудливо переплетены в нашем поведении генетические и средовые факторы. Возможно, сознание возникает в эволюции как специальная «инстанция» для «обоснования» своих стереотипов. Но какую роль в этом случае играют сами когнитивные процессы (мышление)?
Знаменитый бельгийский драматург М. Метерлинк (1882–1949), лауреат Нобелевской премии по литературе 1911 г., проявлял искренний интерес к вопросам естествознания. Во времена, когда наука уже полностью закрыла дорогу дилетантам, он, оставаясь «любителем-натурфилософом», сформулировал очень тонкие и глубокие мысли, выпустив в 1926 г. интересную книгу «Тайная жизнь термитов». Отмечая сложность поведения социальных перепончатокрылых, М. Метерлинк (2002) писал: «…трудно найти зыбкую грань между инстинктом и разумом. Это тем более трудно, что обе способности, вероятно, имеют одно и то же происхождение». Иронизируя по поводу антропоцентризма, он добавляет: «…неведомая сила, которую мы называем инстинктом, а у самих себя, неизвестно почему, – разумом». Пророческие мысли М. Метерлинка находят все большую поддержку в современной науке.
Неоднозначную взаимосвязь инстинкта и когнитивных процессов демонстрирует следующий парадоксальный факт. Эксперименты с пчелами и другими перепончатокрылыми поражают исследователей своими контрастами: способность решать исключительно сложные задачи уживается у этих насекомых с поразительной «тупостью». Но у этого парадокса есть логичное объяснение: при сильной степени генетической детерминации поведения его коррекция возможна только в таких экспериментальных задачах, которые не похожи на природную ситуацию. Тогда инстинкт не мешает проявлению «творческих способностей», поскольку «не настроен» на такие задачи (Резникова Ж. И., 2005).
Можно сказать, что адаптивное значение и эволюционная роль когнитивных процессов еще во многом остаются загадкой. Пока все рассуждения выливаются в нескончаемый поток гипотез. С некоторыми из них мы познакомимся при изучении психики.
Подведем итог рассмотрению эволюционных взаимоотношений разных видов поведения. Реализация стратегии пластичности как основной тенденции в эволюции поведения позвоночных достигается благодаря процессам научения. При этом происходит уменьшение «жесткости» инстинкта, его стереотипности и привязанности к ключевой стимуляции. Все большее значение приобретает онтогенетическая конкретизация инстинкта в результате научения, избавление от конкретности, однако при этом сохраняется тенденция действовать определенным образом. На всех ступенях филогенетической лестницы инстинкт лежит в основе поведения. Подчеркнем, что при самом высоком уровне организации происходит не вытеснение инстинкта, а его более совершенное инструментальное оснащение (Вилюнас В., 2006). Вот эта важная деталь, к сожалению, оказалась непонятой в психологии и гуманитарных науках.
Поскольку все многообразие поведения в природе представляет собой непрерывный континуум, то выделение отдельных типов вряд ли возможно. Это не исключает участия разных механизмов реализации поведения у разных организмов. Их сложная взаимосвязь и формирует природное многообразие поведения. Познание глубинных механизмов поведения будет зависеть от успехов нейрофизиологии. Как сказал выдающийся американский нейрофизиолог К. Лешли (1890–1958): «Чтобы понимать поведение, надо понимать мозг». Изучение нейрофизиологических механизмов поведения мы начнем в следующей главе.
Глава 7. Клеточные основы поведения
Вся современная наука делится на физику и коллекционирование марок.
Э. Резерфорд (1871–1937), выдающийся английский физик, лауреат Нобелевской премии 1908 г.Современная цитология (наука о клетке), которая стала одной из самых синтетических наук, неразрывно связана со всеми биологическими дисциплинами. Именно проникновение на уровень клетки позволило понять многие фундаментальные закономерности, сделав биологию «настоящей» наукой, а не «коллекционированием марок». На клеточном уровне представлены и основные механизмы поведения, скрыты главные тайны мозга и психики.
7.1. Клетка – структурно-функциональная единица жизни
Клеточная форма организации свойственна всем живым организмам. Если не касаться вопроса о приложимости понятия «живое» к вирусам (тем более что ответ, пожалуй, следует дать отрицательный), то клетку нужно признать атрибутом жизни.
В эволюционной систематике общепризнана версия независимого происхождения трех ветвей жизни: архей, бактерий и эукариот. Первые две ветви характеризуются прокариотным типом организации клеток. Есть версия, что существовала еще одна ветвь прокариот – хроноциты, которая не оставила прямых потомков (Hartman H., Fedorov A., 2002).
Принципиальными отличиями обладают эукариоты. Для эукариотических клеток характерны хромосомная организация генетического материала и разделение на обособленные участки – компартменты. К эукариотам относится подавляющее большинство организмов, живущих на Земле.
Происхождение эукариот загадочно. В настоящее время все большую популярность приобретает версия многократных симбиозов архей, бактерий и, возможно, хроноцитов в ходе эволюции (Мосевицкий М. И., 2008).
Внутри эукариот природа создала разные варианты организации клеток. У некоторых одноклеточных организмов клетка достигла исключительно высокого уровня сложности, со структурами, аналогичными органам многоклеточных. Свои особенности имеют клетки грибов и растений. Не касаясь вопроса о типах организации клеток, мы рассмотрим только клетки животных, обладающих нервной системой.
Клетки животных демонстрируют удивительное морфологическое разнообразие, что обусловлено разнообразием их функций. Процессы клеточной дифференцировки в ходе онтогенеза многоклеточного организма приводят к формированию разных тканей.
Тканью называется совокупность клеток и межклеточного вещества, обладающих общими морфофункциональными признаками. В гистологии (науке о тканях) обычно выделяют четыре основных типа тканей: эпителиальная, мышечная, соединительная и нервная.
Нервные и мышечные клетки, которые в дальнейшем мы рассмотрим более подробно, являются часто приводимыми примерами уникальной морфологии. Вместе с тем, клетки животных характеризуются не менее удивительной общностью структурной организации. Эту структурную организацию необходимо представлять, если мы хотим знать закономерности работы нервной системы, управляющей поведением, проникнуть в тайны мозга и психики.
Любая эукариотическая клетка включает в себя три взаимосвязанных отдела: плазматическую мембрану, цитоплазму, ядро.
7.2. Плазматическая мембрана
Плазматическая мембрана (плазмалемма) окружает клетку, отделяя ее содержимое от внешней среды. Внутри клетки мембраны окружают органоиды цитоплазмы, которые можно рассматривать отдельными компартментами со специфической биохимической средой. Мембраны играют ключевую роль в межклеточных взаимодействиях, в проведении сигналов, особенно нервного импульса. В связи с особой важностью мембран, в биологии клетки даже выделился особый раздел – мембранология.
Все мембраны построены по единой схеме, хотя могут различаться деталями строения и биохимическими особенностями. К 1972 г. С. Зингером и Г. Никольсоном была разработана жидкостно-мозаичная модель, которая удачно объясняла и динамичность, и устойчивость мембраны (Singer S., Nicolson G., 1972). Эту модель признают в настоящее время большинство цитологов. Согласно жидкостно-мозаичной модели, основу плазматической мембраны составляет двойной слой молекул липидов, в который особым образом встроены молекулы различных белков.
Все липиды представляют собой сложные эфиры жирных кислот и различных спиртов. В составе мембран обнаружены липиды трех классов: фосфолипиды, гликолипиды и стероиды. В мембранах животных клеток большую часть всех липидов составляют фосфолипиды – глицерофосфолипиды (спирт – глицерин) и сфингофосфолипиды (спирт – сфингозин). Гликолипиды представлены цереброзидами, сульфатидами и ганглиозидами, а стероиды – в основном холестерином. Из жирных кислот в мембранах животных клеток преобладают пальмитиновая, олеиновая и стеариновая кислоты. Основную структурную роль в биологических мембранах играют фосфолипиды. У них можно выделить гидрофобные «хвостики» из остатков жирных кислот и гидрофильные «головки» из остатка фосфорной кислоты и присоединенной к нему полярной группы. Они обладают выраженной способностью формировать двухслойные структуры. В водной среде фосфолипиды расположены таким образом, что «хвосты» обращены внутрь бислоя, а гидрофильные «головки» – наружу. Образующие бислой липиды могут перемещаться в различных направлениях, придавая динамичность структуре мембран. Холестерин придает мембранам определенную жесткость за счет увеличения плотности «упаковки» молекул фосфолипидов. В различных клетках дополнительные липиды характеризуются большим разнообразием.
