Как мы познаём мир? Этот вопрос задают себе учёные умы уже много столетий, почему-то будучи абсолютно уверенными, что за данный процесс отвечает головной мозг, ну или, по крайней мере, скопления нервных клеток, если речь идёт о простейших реакциях и моделях ответа на изменения в окружающей среде. Ранее считалось, что истинное познание возникло вместе с формированием головного мозга 0,5 миллиарда лет назад. Без сложноорганизованных групп нервных клеток поведение представляло собой всего лишь своего рода рефлекс. Но сегодня эта ранее незыблемая позиция учёного мира пошатнулась и дала огромную трещину.
Целый ряд исследователей не отрицают уникальности мозга и факта, что он является образцом вычислительной скорости и аналитической мощи в биологических системах. Однако, при этом они убеждены, что необязательно нейроны ответственны за контроль управления функциями организма и его взаимодействие с внешней средой.
Майкл Левин, биолог из Университета Тафтса, один из этой передовой плеяды учёных, рассматривает различия между скоплениями клеток и мозгом как разницу в степени, а не в виде, то есть в количестве, а не в качестве. Он предполагает, что познание появилось, после того как клетки начали кооперироваться для реализации задачи по образованию сложных многоклеточных организмов, а уже после этого самоорганизовались в головной мозг с целью оптимизации процессов принятия решений и управления перемещениями.
Планарии, плоские черви, имеющие форму запятой и размеры обычно от 1 до 2 см, обитающие в озёрах и прудах по всему миру, чья нервная система представляет собой скопления нервных клеток – парных головных узлов и стволов, тянущихся ко всем органам и системам, справляются с задачей, до сих пор неподвластной лучшим представителям человечества – совершенной регенерацией. Если разделить планарию надвое, из головной половины вырастет хвостовая часть, а из хвостовой – головная. И всего лишь спустя несколько дней это будут два абсолютно самодостаточных здоровых организма.
Левин, заинтригованный восстановлением хвостовой половины в полноценного червя, имеющего голову, изучая, как тела развиваются из клеток, пришёл к заключению, что интеллект организма «в некоторой степени располагается за пределами его головного мозга». Он считает, что клетки не только головной, но и хвостовой половины организма планарии могут обладать способностью к обработке информации.
Левин отмечает: «Всякий разум на самом деле является коллективным, потому что каждая информационная система состоит из неких частей».
Планарии в обычных условиях избегают открытых пространств, но Левин приучил некоторых червей получать еду не у краёв, а в середине блюда с выступами. Они, не опасаясь, пересекали ёмкость с водой и ожидали пищу в центре. Учёный разрезал червей пополам, оставив только хвостовые части, и дождался регенерации в полноценную особь. Затем он снова поместил регенерировавших червей в ёмкости. В отличие от своих собратьев, не прошедших подобные тренинги и не стремившихся перемещаться в аквариуме, особи, регенерировавшие из хвостовых половин, обучились быстрее обнаруживать пищу. После полной потери головного мозга у этих червей сохранилась память о том, где появляется еда. Но где и каким образом?
«Нейроны не волшебные клетки, – говорит Стефано Манкузо, специалист по ботанике из Флорентийского университета, написавший несколько книг про интеллект в царстве растений. – Это обычные клетки, способные генерировать электрический сигнал. У растений почти каждая из них способна на это».
Растение мимоза стыдливая (Mimosa pudica) обладает защитным механизмом от пожирания хищниками. Её листья загибаются и сворачиваются от прикосновения, а через несколько минут при отсутствии опасности восстанавливают свою форму. Исследователи из Университета Флоренции в Италии и Университета Западной Австралии в течение дня регулярно прикасались к растению, но не повреждали его. Мимоза быстро обучилась и перестала реагировать на раздражитель. Самое примечательное, что после того как учёные на месяц прекратили контакты, а затем повторили эксперимент, мимоза запомнила этот опыт.
Растения очень чутко реагируют на изменения окружающей среды. Они осознают, когда на них падает тень от них самих или от других объектов, могут улавливать звук текущей воды (и будут расти по направлению к ней) и крыльев пчёл (заранее начнут производить нектар). Чувствуют, когда их грызут насекомые, и отвечая, производят агрессивные химикаты для защиты. Растения знают, если их соседи подвергаются нападению: когда учёные проиграли кресс-салату запись звуков поедания листьев гусеницами, растение сразу начало вырабатывать молекулы горчичного масла для отпугивания вредителей.
Мы, люди, просто не замечаем удивительные поведенческие особенности этих организмов или не хотим замечать, несмотря на то, что встречаемся с этим ежедневно. Растения осознают, какую форму они имеют, и корректируют свой будущий рост на основании запахов, визуальных и звуковых образов вокруг них. Они находят сложные решения, предсказывают где будут находиться востребованные ресурсы и планируют, как избежать опасности.
По словам Пако Кальво, директора Лаборатории минимального интеллекта Университета Мурсии в Испании и автора книги Planta Sapiens: «Растениям необходимо заранее планировать достижение целей, для этого требуется интегрировать огромные объёмы данных. Им необходимо адаптивно и активно взаимодействовать со своим окружением и предвосхищать будущее. Они просто не могут себе позволить действовать иначе».
Ничто из этого не означает, что растения гениальны в своих решениях, но учитывая потенциально очень ограниченный спектр своих возможностей, они демонстрируют блестящие способности воспринимать окружающий мир, анализировать информацию и действовать, используя и проявляя ключевые компоненты интеллекта. У растений отсутствует мозг, но для осуществления поведенческих реакций имеются триллионы клеток, и каждая из них может быть элементом информационной сети для решения задач. Иная ситуация складывается с одноклеточными организмами, которых практически все учёные относили к не имеющим способности обрабатывать и анализировать информацию. Действительно, если амёбы могут думать, то людям многое придётся переосмыслить.
Тем не менее накапливается всё больше и больше доказательств существования способностей к решению задач у одноклеточных организмов, наиболее яркие из которых получены на слизевиках. Хотя слизевик способен достигать относительно значительных размеров, это всего лишь одна единственная клетка со множеством ядер. Естественно, у него отсутствует нервная система в привычном нам понимании. Однако этот организм отлично решает логические задачи. В экспериментах слизевики с математической точностью находили оптимальные пути к пище в лабиринте и на объёмных картах местности.
Такое решение проблем можно было бы считать выработкой простого алгоритма, однако ряд экспериментов демонстрирует, что слизевики способны учиться. Когда Одри Дюсютур из Национального центра научных исследований Франции расположила кусочки овсянки на дальнем от слизевиков конце моста, на котором был распылён кофеин (слизевики считают кофеин отвратительным), они зашли в тупик на несколько суток, пытаясь найти путь в обход. В конце концов, обуреваемые чувством голода, эти организмы справились со своим страхом и отвращением к кофеину, чтобы утолить голод. Слизевики победили свои фобии и табу, извлекли уроки из случившегося и сохранили память даже после того, как их поместили в состояние анабиоза на год.
Ортодоксальный взгляд на память заключается в том, что она хранится в виде стабильной сети межнейронных связей в мозге. «Эта точка зрения явно даёт трещину», – констатирует Майкл Левин. Дэвид Гланцман, нейробиолог из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе передал память об ударе электрическим током от одного морского слизня к другому, извлекая РНК из мозга особей, которые имели контакт с электрическим током, и вводя её в мозг новых слизней. Реципиенты «вспоминали», что им следует избегать прикосновения, которое предшествовало электроудару. Если РНК действительно обеспечивает сохранение информации, то такой способностью обладает любая клетка, а не только нейроны.
На сегодняшний день нет недостатка в возможных механизмах, с помощью которых конгломераты клеток в состоянии накапливать опыт. Мозг не требуется, когда дело доходит до базового мышления и решения простейших проблем – это могут делать минимальные скопления клеток, которые демонстрируют основные когнитивные возможности, а определённые существа обладают способностями сохранять в памяти информацию даже после потери головы. Абсолютно все клетки имеют множество вариативных частей в цитоскелете и генных регуляторных сетях, которые могут быть установлены в различных конформациях и в дальнейшем детерминировать поведение.
Джош Бонгард, руководитель Лаборатории морфологии, эволюции и познания, специализирующийся на роботехнике в Университете Вермонта считает, что: «Мозг был одним из заключительных изобретений матери-природы, вещью, которая появилась последней». Бонгард лелеет надежду создать интеллектуальные машины по принципу «снизу вверх», когда клетки в процессе развития самоорганизуются в целостную структуру.
Разум всегда считался исключительно прерогативой людей. «Это был последний плацдарм», – говорит Памела Лайон из Университета Аделаиды, исследователь базального познания, которая и предложила использовать этот термин в 2018 году. Лайон рассматривает настойчивые утверждения учёных о том, что интеллект человека качественно отличается от других живых существ как «ещё одну обречённую форму исключительности». «Нас лишили всех центральных позиций, которые мы занимали, – отмечает она. – Земля не является центром Вселенной. Люди – это всего лишь ещё один вид животных. Но настоящее познание – оно должно было нас отличать».
В последние годы интерес к базальному познанию резко вырос, поскольку учёные пример за примером признавали существование невероятно сложного интеллекта, действующего в разных сферах жизни, без участия головного мозга. Для учёных, занимающихся искусственным интеллектом, таких как Бонгард, базальное познание предлагает выход из ловушки предположения, что будущий интеллект должен имитировать мозгоцентрическую человеческую модель, а для специалистов в области биологии и медицины появляются заманчивые возможности пробудить врождённые способности клеток к исцелению и регенерации.
Также материалы по теме «Загадки биологии и медицины»:
Платформа Дзен по определённым причинам меняет алгоритмы показов, и теперь статьи канала Intellectus увидят только его подпиcчики. Если вы уверены, что подписаны на канал рекомендуется проверить это в связи с возможной автоматической отпиской.