Текст уведомления здесь

Блеск и нищета этологии. Часть вторая: проблема человека

Борис Жуков — о возникновении и победоносном шествии этологических идей и их пределах

Этологическая концепция того, как организовано инстинктивное поведение у животных, стала по-настоящему прорывной в середине прошлого века, сделав термин «этология» практическим синонимом понятия «изучение поведения животных». По просьбе «Чердака» о том, как именно исследования поведения преобразились благодаря этологическим идеям, рассказывает биолог и популяризатор науки Борис Жуков.
Добавить в закладки
Комментарии

Читать первую часть

…При наблюдении за вольными животными в естественной среде обитания (а именно этот метод является для этологии основным — любые данные, полученные другими методами, для этолога имеют смысл лишь в той мере, в какой их удается соотнести с естественным поведением) на эти вопросы ответить трудно: в лесу не предложишь такую ситуацию большому числу животных, последовательно исключая альтернативы контрольными сериями. Это, конечно, можно сделать в лаборатории, но над любыми лабораторными данными всегда висит вопрос: а насколько естественно это поведение? Применяют ли животные в природе те способности и стратегии, которые мы наблюдали в эксперименте? Или мы изучаем то, что мы сами же и создали, — вроде пресловутого «обучения методом проб и ошибок», которое животные, конечно, применяют, но обычно лишь тогда, когда у них нет возможности действовать более эффективным или хотя бы более привычным способом.

Проблема человека

Отдельную трудность составляет вопрос о применимости этологических концепций к поведению и психике человека. Для самих основателей этологии единство принципов, на которых строится психика человека и животных, было несомненным. Уже с 1940-х годов они и их непосредственные ученики предпринимали попытки рассмотреть поведение человека в понятиях этологии. Поначалу это вызывало яростный протест философов и «человеческих» психологов, однако к концу столетия словосочетание «этология человека» стало привычным и никого уже не шокирует. На счету этологического подхода сейчас уже немало вполне конкретных достижений, особенно в таких областях, как распознавание образов, экспрессивное поведение и невербальные аспекты коммуникации, поведение детей (особенно самого младшего, «доречевого» возраста) и некоторых других.

Иллюстрация: Сергей Козлов / Chrdk.

Иллюстрация: Сергей Козлов / Chrdk.

Однако прямо применить к человеку методы этологии оказалось не так-то просто. Дело в том, что в поведении не только человека, но и всех его более-менее близких родичей (высших приматов) лоренцевы «наследственные координации» не то отсутствуют вовсе, не то представлены лишь очень мелкими и элементарными актами (типа упомянутого выше комплекса движений «схватить и сунуть в рот» или характерной группировки тела при прыжке с ветки на ветку). Основная часть поведения обезьян (и тем более человека) состоит из нестандартных, не имеющих четко опознаваемой формы действий, приемов и ухваток.

Это, разумеется, не означает, что у обезьян, в том числе и у человека, нет инстинктов и инстинктивного поведения. Но оно обычно выливается не в стандартные, легко опознаваемые и отслеживаемые последовательности движений и поз, а в весьма разнообразные действия. Иные из которых столь специфичны, что человек, не принадлежащий к той же культурной среде, практически не имеет шансов понять, что тут происходит. В самом деле, читая какое-нибудь «милостивый государь, покорнейше прошу вас…», человек, не знакомый с особенностями письменного этикета XIX века, вряд ли догадается, что эти любезные слова содержат тот же смысл, что и истошный вой кота, обнаружившего на своей территории соперника, — требование немедленно убираться вон. Формы выражения агрессии, доминирования-подчинения, сексуального интереса, родительской заботы и т.п. «инстинктов» у человека невероятно разнообразны и не имеют однозначной связи с порождающей их мотивацией.

Собственно, именно так понимали «инстинкт» предшественники Лоренца (наиболее последовательно эту концепцию разрабатывал британо-американский психолог Уильям Мак-Дугалл) — не как стандартный поведенческий паттерн, а как определенную потребность, удовлетворение которой может достигаться самыми разными действиями. Такое представление более гибко, оно применимо к куда более широкому кругу поведенческих феноменов. Но при этом утрачивается главный козырь этологии — морфологический анализ, позволяющий рассматривать поведение как поток своеобразных знаков.

Казалось бы, коль скоро речь идет о человеке, это не страшно, ведь мы можем выяснить смысл тех или иных актов поведения, просто спросив об этом того, кто их совершает. Но еще со времен Зигмунда Фрейда мы знаем, что не вся психическая жизнь человека явлена ему непосредственно. Часто человек и сам не может объяснить, почему он делает то-то и то-то: попробуйте добиться внятного ответа от «трудного» подростка, зачем он порезал ножом сиденье в автобусе. В других случаях человек приводит какие-то соображения и, возможно, даже говорит искренне, но действительно ли им двигало именно это? Например, у любого ксенофоба найдется масса вполне «рациональных» объяснений, чем именно его раздражают «понаехавшие». Но любой грамотный психолог без труда докопается, что все эти объяснения вторичны, что они придуманы или подобраны для оправдания (прежде всего в собственных глазах) неприязни, сформировавшейся до и помимо них.

Вот именно в таких случаях «человеческие» психологи с надеждой оглядываются на этологию. Но этологи пока что мало чем могут им помочь. Их основной метод — анализ и сопоставление форм поведения — оказывается тут почти бессильным.

«Ему б кого-нибудь попроще бы…»

Как уже говорилось, во времена становления классической этологии все постулированные ею механизмы и центры были чисто «бумажными», умозрительными. Никто не мог показать на схеме мозга ядро, управляющее постройкой гнезда, или так покрасить гистологический препарат мозговой ткани, чтобы окрашенными оказались нейроны, участвующие в распознавании потенциальной добычи. Основатели этологии мечтали о таких возможностях, но считали их делом далекого будущего.

В самом деле, мозг тех животных, с которыми обычно работают этологи, — птиц, млекопитающих, рыб, даже насекомых — слишком велик, сложен и индивидуален, а его элементы слишком похожи друг на друга, чтобы определить персональную роль каждого из них в организации того или иного поведенческого акта. Но ведь поведение есть не только у таких животных. На свете немало существ с гораздо более простой нервной системой, способной, однако, обеспечить относительно сложное поведение.

Иллюстрация: Сергей Козлов / Chrdk.

Иллюстрация: Сергей Козлов / Chrdk.

Особенно удобны для исследования оказались брюхоногие моллюски (к которым относятся, в частности, известные всем улитки и слизни). Нейроны этих созданий огромны — до десятых долей миллиметра в диаметре. При этом их нервная система устроена сравнительно просто, клеток в ней относительно немного, а индивидуальные различия в строении очень малы. Поэтому отдельные нейроны можно буквально узнавать «в лицо»: если у одной улитки определенный нейрон выделяет такой-то набор веществ-медиаторов, связан с такими-то другими нейронами и вовлечен в такие-то функции, то можно быть уверенным, что у любой другой улитки того же вида мы в той же части того же нервного узла найдем точно такой же нейрон, выделяющий те же вещества, имеющий такие же связи и участвующий в тех же функциях. Неудивительно, что именно у брюхоногих моллюсков впервые удалось установить соответствие между активностью определенных нейронов и определенными формами поведения.

Впоследствии эти исследования были распространены на других беспозвоночных — ракообразных, червей, насекомых. Нашлись существа с еще более простой и жестко организованной нервной системой, чем у брюхоногих моллюсков, — например, знаменитая нематода Caenorhabditis elegans, любимый экспериментальный объект сразу в нескольких областях биологии. У этого крохотного червячка число нейронов строго стандартно: у гермафродитных особей — 302, у самцов — 383. Каждый нейрон имеет фиксированную форму, расположение и набор химических сигналов и выполняет строго определенную функцию. Несмотря на такой минимализм, нематода обладает довольно сложным поведением и даже способна к обучению.

В результате исследований, проведенных в последние десятилетия на самых разных животных с «простыми» нервными системами, в нейробиологии сложилась довольно стройная концепция «центральных генераторов паттернов» (ЦГП) — нейронных ансамблей, обеспечивающих выполнение того или иного целостного поведенческого акта. Нейроны, образующие конкретный ЦГП, могут быть рассеяны среди других, внешне неотличимых от них клеток, но при этом определенным образом связаны друг с другом. В нужный момент нейрон-«дирижер» подает сигнал (например, выделяя в межклеточное пространство сигнальное вещество, рецепторы к которому в данном локальном кусочке нервной ткани есть только у нейронов того ЦГП, которым он управляет). А дальше каждый нейрон сам «знает», что ему делать по этой команде: кому возбуждаться, кому тормозиться, кому менять рисунок своей спонтанной активности.

Нетрудно заметить, что такой механизм удивительно похож на то, как представляли работу «специфических нервных центров» Лоренц и Тинберген. Но концепция ЦГП не ограничивается только врожденным поведением: по мнению многих ее приверженцев, по тому же принципу организовано вообще всякое поведение, включая даже пассивное восприятие. Разумеется, для обеспечения сложных форм поведения элементарные ЦГП должны объединяться в более масштабные структуры (возможно, устроенные иерархически: ЦГП более высокого уровня включают в себя ЦГП более низкого в качестве элементов).

Оправданы ли притязания концепции ЦГП на роль общей теоретической основы наук о поведении, покажет будущее. Пока мы слишком мало знаем о том, как именно происходит взаимодействие нейронов внутри ЦГП, как эти ансамбли формируются и перестраиваются. К тому же эти исследования до сих пор почти не затрагивали позвоночных, чей мозг пока слишком сложен для того арсенала инструментов, который позволил обнаружить ЦГП в более простых нервных системах.

Так или иначе, исследования — как различных форм естественного поведения животных, так и их нейробиологических механизмов — продолжаются.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Тасманийский дьявол и укусы смерти

Третья история о фантастических тварях и том, чему они могут нас научить

Они живут там, куда доползет не каждый дипломированный биолог. Они ставят с ног на голову наши представления о том, как должен работать живой организм. Они умеют то, о чем мы можем только мечтать. А мы? Завидуем. Отправляемся за ними в долины, глубины и трясины. Тратим лучшие годы жизни и фамильное наследство на поиски их секретов. Иногда секреты оказываются трагическими. Наших новых героев, тасманийских дьяволов, съедает страшная опухоль — неизлечимая, долгоживущая и заразная. Стоит ли нам тоже опасаться подобных заболеваний и можно ли им противостоять?
Добавить в закладки
Комментарии

Дьявол и его опухоль

Долгими темными ночами жителям Тасмании мешает спать устрашающий вой. Это общаются между собой тасманийские дьяволы — ночные сумчатые млекопитающие размером с собаку, на вид нечто среднее между куницей и волком. Но за последние 20 лет тасманийцы стали спать спокойнее — в некоторых районах вымерло до 90% животных. Всему виной тот, перед кем бессилен даже дьявол, тот, кто подкрадывается неожиданно и действует нечестно. Имя ему — рак.

Крик тасманийского дьявола. Запись: Thelittlemissmocha / The Internet Archive [ ... ]
Читать полностью

Бомба Макса Планка

160 лет назад, 23 апреля 1858 года, родился человек, которого считают одним из основателей квантовой механики. Немецкий физик Макс Планк на рубеже веков представил доклад, в котором впервые говорилось о квантовании энергии: свет, согласно этой концепции, излучается отдельными порциями, квантами. «Чердак» объясняет, что такое квантовая физика и в чем состоит заслуга Планка.
Добавить в закладки
Комментарии

Макс Планк не был единственным создателем квантовой механики. На формирование квантовой теории потребовалось больше четверти века и усилия множества ученых, включая Альберта Эйнштейна и Эрвина Шредингера. Созданная их общим трудом новая физика включала свой собственный математический аппарат вкупе с рядом ранее отсутствовавших понятий, однако все началось с решения одной конкретной проблемы.

1900 год

Начало карьеры Макса Планка было связано с теоретическими работами по термодинамике — эксперименты ученый ставить перестал еще в университете во время учебы, но зато он учился математике у самого Карла Вейерштрасса и изучал публикации Рудольфа Клаузиса. Вейерштрасс по праву считается основателем современного математического анализа, а Клаузиус фактически заложил фундамент термодинамики. С такой базой Планк уже в 1887 году, в возрасте 29 лет, возглавил кафедру теоретической физики в Берлинском университете.

В конце 1890-х годов Макс Планк, бывший тогда также и руководителем Института теоретической физики в Берлине, работал над математическим описанием спектра нагретого тела. Суть этой задачи состояла в следующем: надо было найти формулу, связывающую интенсивность свечения раскаленного объекта с длиной волны излучения — последняя величина в случае видимого света определяет цвет. [ ... ]

Читать полностью

Блеск и нищета этологии. Часть первая: смысл формы

Борис Жуков — о возникновении и победоносном шествии этологических идей и их пределах

Этологии как дисциплине еще не минуло и века. Этологическая концепция того, как организовано инстинктивное поведение у животных стала по-настоящему прорывной в середине прошлого века, сделав термин «этология» практическим синонимом понятия «изучение поведения животных». По просьбе «Чердака» о том, как именно исследования поведения преобразились благодаря этологическим идеям, рассказывает биолог и популяризатор науки Борис Жуков.
Добавить в закладки
Комментарии

В своем завещании Альфред Нобель обошел вниманием зоологию. Тем не менее зоологам дважды все же удавалось получить Нобелевскую премию. В первый раз это случилось в 1909 году, когда премию по физиологии и медицине разделили химик Пауль Эрлих и зоолог Илья Мечников. Ни тогда, ни позже это решение вопросов не вызывало: работы обоих лауреатов, открывших две основные составляющие иммунной реакции, имели самое прямое и очевидное отношение и к физиологии, и к медицине.

Второй — и пока последний — раз нобелевские лавры увенчали зоологов в 1973 году, когда премия в той же номинации была присуждена физиологу Карлу Фришу (чьи работы требуют отдельного разговора) и двум зоологам — Конраду Лоренцу и Николасу Тинбергену.

Что же сделали эти двое? Обычно на этот вопрос отвечают, что они заложили основы этологии — науки о поведении животных. Однако мало кто может сказать, что конкретно они открыли, какие теории предложили. И вообще, разве наука не изучала поведение животных задолго до Лоренца и Тинбергена?

Между Сциллой и Харибдой [ ... ]

Читать полностью