Организмы без мозга тоже могут учиться. Что это значит для понимания мышления?
Мозг — эволюционное чудо. Переместив контроль над ощущениями и поведением в этот центральный орган, животные (включая нас) получили возможность гибко реагировать и процветать в непредсказуемой среде. Ключевым навыком для успешной жизни стало обучение.
Но как быть со всеми организмами, лишёнными этого ценного органа? От медуз и кораллов до растений, грибов и одноклеточных соседей (таких как бактерии) — давление необходимости жить и размножаться не менее интенсивно, а ценность обучения не уменьшается.
Новые исследования «безмозглых» существ исследуют тёмные истоки и внутренние механизмы самого познания и заставляют нас пересмотреть, что значит учиться.
Что такое обучение?
Обучение — это любое изменение поведения в результате опыта, и оно бывает разных форм.
- Неассоциативное обучение: включает усиление (сенситизация) или ослабление (габитуация) реакции при повторяющемся воздействии.
- Ассоциативное обучение: когда определённый сигнал надёжно связывается с поведением.
- Более сложные формы (концептуальное, языковое, музыкальное обучение) требуют сложной координации и способности размышлять о собственном мышлении. Они, насколько нам известно, ограничены организмами с достаточно сложным мозгом.
Однако предполагаемая связь между сложностью мозга и когнитивными способностями далеко не прямолинейна, если рассматривать всё древо жизни.
Кому нужен мозг?
Медузы, гребневики и морские анемоны находятся среди древнейших предков животных и объединены общим признаком — отсутствием централизованного мозга.
Тем не менее:
- Актиния (Actinia equina) способна привыкать (габитуировать) к присутствию рядом своих генетических клонов, сдерживая обычную агрессию.
- Кубомедузы оказались способны к ассоциативному обучению. Имея всего несколько тысяч нейронов, сгруппированных вокруг глаз, они могут связывать изменения интенсивности света с тактильной обратной связью и соответствующим образом корректировать плавание, что улучшает навигацию в мангровых зарослях.
Нет нейронов — не проблема
Доказательства обучения существуют и у организмов, лишённых даже нейронов — строительных блоков мозга.
Слизевики (одноклеточные протисты) демонстрируют набор когнитивных приёмов: запоминание маршрутов к еде, использование прошлого опыта для будущего поиска пищи, обучение игнорированию горького кофеина ради питательной награды.
Растения также можно считать «мыслящими» без мозга:
- Венерина мухоловка с помощью датчиков запоминает и подсчитывает касания добычи, закрывая ловушку только при уверенности в питательной meal.
- Мимоза стыдливая (Mimosa pudica) может габитуировать и научиться игнорировать повторяющиеся ложные тревоги, чтобы избежать энергозатратного сворачивания листьев.
- Горох, согласно одному (оспариваемому) исследованию, может научиться ассоциировать лёгкий ветерок с наличием необходимого солнечного света.
Эти результаты вызывают призывы рассматривать растения как когнитивных и разумных агентов.
Широкий взгляд на мышление
Обучение — не исключительная прерогатива тех, у кого есть мозг или даже его зачатки. Накопление свидетельств когнитивных способностей у «безмозглых» бросает вызов глубинным интуициям о биологии ощущения, мысли и поведения в целом.
Это также имеет этические последствия, например, в понимании ноцицепции (восприятия боли). Чувствуют ли боль рыбы или насекомые с их гораздо более простой нервной системой? Вероятно, да.
Эти разнообразные формы жизни — свидетельство творческой силы адаптивной эволюции. Они заставляют нас задуматься о нашем часто предполагаемом месте на вершине древа жизни и напоминают о внутренней ценности изучения, признания и сохранения жизней, очень непохожих на нашу.