Основные идеи книги

Одну из классических проблем моей научной дисциплины – философии – составляет отношение между материей и сознанием. Как восприятие, ум и сознание согласуются с законами физического мира? Я собираюсь рассмотреть этот вопрос – хотя он, конечно, необозрим – в данной книге. Я подхожу к этой проблеме с эволюционной точки зрения; я хочу понять, как сознание родилось из сырого материала жизни. Миллиарды лет назад животные были лишь одним из множества неупорядоченных скоплений клеток, которые образовывали колонии в океане. Однако с тех пор некоторые из них избрали особый образ жизни. Они пошли по пути подвижности и активности, отращивая глаза, усики и конечности, чтобы передвигать предметы вокруг себя. Так возникли копошение червей, жужжание комаров и странствия китов в мировом океане. В ходе этого процесса, на какой-то неизвестной нам стадии, началась эволюция субъективного опыта. У некоторых животных есть что-то, что позволяет им чувствовать себя собой. У них есть та или иная форма самосознания, благодаря которой они переживают опыт происходящего.

Мне интересна эволюция всех видов опыта, но головоногим в этой книге уделяется особое внимание – в первую очередь потому, что они удивительные существа. Если бы они умели говорить, они бы многое нам поведали. Впрочем, это не единственная причина, по которой они кишмя кишат на страницах этой книги. Эти животные определили мой подход к философской проблематике – наблюдение за ними в море и стремление понять, чем они заняты, стало для меня важным шагом на этой стезе. Задаваясь вопросами о том, как думают животные, слишком легко поддаться влиянию собственного опыта. Пытаясь представить себе жизнь и опыт низших животных, мы часто воображаем уменьшенную версию самих себя. Головоногие заставляют нас соприкоснуться с чем-то совсем иным. Как выглядит мир с их точки зрения? Глаз осьминога похож на наш. Он устроен подобно камере с подвижной линзой, которая фокусирует изображение на сетчатке. Но хотя наши глаза и похожи, устройство связанного с ними мозга отличается у нас и у осьминога практически на всех уровнях. Если мы хотим понять^[5] чужое мышление, то мышление головоногих – самое чужое из имеющихся.

Философия – одна из самых бестелесных сфер деятельности. Она – по крайней мере потенциально – чисто умственное занятие. Она обходится без оборудования, которое нужно обслуживать, без территорий и исследовательских станций. В этом нет ничего ненормального – так же дело обстоит с математикой и поэзией. Однако в моем проекте телесная сторона играет важную роль. О головоногих я задумался случайно, встретившись с ними во время купания. Я стал наблюдать за ними и в конце концов размышлять об их жизни. На мое исследование достаточно сильно повлияли само их физическое присутствие и их непредсказуемость. На него влияли также многочисленные практические вопросы подводного плавания – требования к экипировке и давление дыхательной смеси и воды, пониженная гравитация в сине-зеленом освещении. Усилия, которые необходимы человеку, чтобы справиться со всеми этими вещами, помогают понять разницу между наземным и водным образом жизни, а ведь именно в море зародилось мышление или по крайней мере его слабые начатки.

В начале книги я поместил эпиграф из работы философа и психолога Уильяма Джеймса, написанной в конце девятнадцатого века^[6]. Джеймс стремился понять, как во вселенной появилось сознание. Его подход к этому вопросу был эволюционным – в широком смысле слова, который подразумевает не только биологическую эволюцию, но и эволюцию Космоса в целом. Он полагал, что необходима теория, основанная на непрерывности и объяснимых переходах – без внезапных зарождений или скачков.

Как и Джеймс, я хочу понять отношения между сознанием и материей, и я исхожу из посылки, что история, которая нужна, чтобы их описать, – история постепенного развития. Тут некоторые читатели могут сказать, что общий план этого сюжета уже известен: мозг эволюционирует, количество нейронов возрастает, некоторые животные становятся умнее прочих, вот и все. Однако сказать так – значит отказаться от размышлений над некоторыми весьма непростыми вопросами. Какова была самая древняя и примитивная стадия, на которой у животных появились те или иные субъективные ощущения? Какие животные первыми почувствовали травму, например стали испытывать боль? Есть ли у головоногого с крупным мозгом какое-то ощущение того, что значит быть осьминогом, или они всего лишь биохимические машины, у которых все темно внутри?^[7] У мира есть две стороны, которые должны быть как-то связаны между собой, но наш современный уровень понимания не позволяет их увязать как следует. Одна – то, что существуют ощущения и другие психические явления, переживаемые субъектом; другая – мир биологии, химии и физики.

Я не обещаю полного разрешения этих проблем в своей книге, но к их решению возможно приблизиться, описав эволюцию чувств, строения тела и поведения. Где-то на этой линии располагается эволюция мышления. Потому эта книга – о философии, а не только о животных и их эволюции. Философский труд необязательно означает нечто элитарное и заумное. Заниматься философией означает в первую очередь пытаться установить связи между вещами, складывать кусочки огромной головоломки так, чтобы получилось хоть какое-то изображение. Хорошая философия не исходит из готовой доктрины – она использует ту информацию и те инструменты, которые находит полезными. Я надеюсь, что по ходу книги швы в тех местах, где моя мысль переходит к философии или покидает ее, будут не слишком заметны.

Цель книги, таким образом, описать мышление и его эволюцию, причем достаточно широко и глубоко. Ширина подразумевает обзор разнообразных типов животных. Глубина – это глубина во времени, поскольку книга охватывает протяженные эпохи и смены периодов в истории жизни на Земле.

Антрополог Роланд Диксон приписывал гавайцам эволюционный миф, который я привожу во втором эпиграфе:

Сначала появляются незатейливые зоофиты и кораллы, за ними – черви и моллюски, причем каждый тип по легенде побеждает и сокрушает своих предшественников…^[8]

Череда побед, которую описывает Диксон, не отражает реального хода эволюции, а осьминог вовсе не «одинокий реликт древнего мира». Но осьминог имеет особое отношение к истории мышления. Он не реликт, но второе воплощение того, что уже было явлено. Осьминог – не Измаил из «Моби Дика», не единственный выживший, который может рассказать, как все было на самом деле, а отдаленный родич, потомок другой линии, который, соответственно, расскажет совсем другую историю.

2. История животных

Истоки

Земле около 4,5 миллиарда лет, а жизнь как таковая возникла, вероятно, примерно 3,8 миллиарда лет назад^[9]. Животные появились намного позже – может быть, миллиард лет назад, но, скорее всего, в более поздние времена. Следовательно, на протяжении большей части истории нашей планеты жизнь была, а животных не было. Долгое время наш мир был миром одноклеточных организмов в океане. И поныне немалая доля жизни существует именно в этой форме.

Если попытаться представить себе эту картину долгой эры мира без животных, можно поначалу вообразить одноклеточные организмы одиночками – бесчисленным множеством крохотных островков, которые только дрейфовали, питались (каким-то образом) и делились надвое. Но на самом деле одноклеточная жизнь устроена – и, вероятно, была устроена уже тогда – далеко не так просто. Многие из подобных организмов живут совместно с другими – иногда это всего лишь отношения мирного сосуществования, иногда настоящее сотрудничество. Среди древних союзов одноклеточных, видимо, были и настолько тесные, что образ жизни в них был уже не совсем «одноклеточным», однако их устройству было еще далеко до уровня организации наших тел – тел животных^[10].

Воображая себе этот мир, мы можем подумать, что раз в нем нет животных, то нет и поведения, и восприятия внешнего мира. И снова это не так. Одноклеточные умеют чувствовать и реагировать на стимулы^[11]. Как правило, то, что они делают, можно назвать поведением лишь в самом общем смысле, но все же они способны контролировать свои движения и «решать», какие вещества вырабатывать, сориентировавшись в обстановке вокруг себя. Любому организму для решения этой задачи нужно, чтобы у него имелась восприимчивая часть, способная видеть, чуять или слышать, и деятельная, способная предпринять нечто полезное. Между этими частями в организме также должна быть какая-то связь, мостик.

Одной из наиболее хорошо изученных систем подобного рода обладает хорошо знакомая нам кишечная палочка, E. coli^[12], бактерия, весьма распространенная как вокруг нас, так и внутри нас. Кишечная палочка различает нечто вроде вкуса или запаха; она может определять, полезные или вредные вещества находятся рядом, и реагировать, приближаясь к скоплениям одних веществ и удаляясь от других. На поверхности кишечной палочки имеется набор сенсоров – групп молекул, прикрепленных к наружной мембране клетки. Это «входной» элемент системы. «Выходной» состоит из жгутиков – длинных нитей, с помощью которых клетка плавает. У отдельно взятой кишечной палочки два основных способа передвижения: она умеет мчаться и перекатываться. Когда она мчится, то движется по прямой, а когда перекатывается, то, естественно, меняет направление случайным образом. Клетка постоянно чередует виды движения, но если она почует, что концентрация пищи выросла, то перекатывается реже.

Бактерии настолько малы, что сенсоры сами по себе не могут подсказать им, в каком направлении от них находится полезное или вредное вещество. Чтобы решить эту проблему, бактерия одолевает пространство с помощью времени. Клетку не интересует, сколько вещества рядом с ней в каждый конкретный момент, – ее интересует, повышается его концентрация или понижается. Ведь если клетка будет плыть по прямой просто в ответ на высокую концентрацию нужного ей вещества, она может и уплыть от своего химического рая, вместо того чтобы попасть в него, – все зависит от направления движения. Бактерия решает эту проблему остроумным способом: когда она определяет условия среды, один механизм фиксирует, каковы они в данный момент, а другой «вспоминает», какими они были недавно. Бактерия поплывет по прямой, если почувствует, что химический состав окружающей среды более благоприятен, чем тот, который был мгновение назад. Если этого не происходит, выгоднее сменить направление.

Бактерии – лишь один из нескольких вариантов одноклеточной жизни, и они во многих отношениях проще, чем те клетки, из которых впоследствии получились животные. Это были уже эукариотические клетки, они крупнее, и у них сложное внутреннее строение^[13]. Возникли они около 1,5 миллиарда лет назад в результате процесса, который начался с того, что одна маленькая, похожая на бактерию клетка поглотила другую. У одноклеточных эукариот часто более развиты способности ощущать вкус и передвигаться, а кроме того, они вплотную подошли к новому рубежу, на котором появляется особенно важное чувство – зрение.

Для живых существ свет играет двоякую роль^[14]. Для многих это жизненно важный ресурс – источник энергии. Но он может быть и источником информации, сообщающим об окружающем мире. Второй способ использования привычен нам, но его не так просто освоить микроорганизму. В основном одноклеточные используют свет для получения энергии: как и растения, они принимают солнечные ванны. Различные бактерии могут воспринимать свет и реагировать на его присутствие. Таким маленьким организмам трудно определить направление, откуда он идет, не говоря уже о том, чтобы получить изображение, но ряд одноклеточных эукариот, а возможно, и некоторые особые бактерии, имеют зачатки зрения. У эукариот есть «глазки», светочувствительные пятна, связанные с чем-то, что затеняет или фокусирует воспринимаемый свет, делая его более информативным. Одни эукариоты ищут свет, другие избегают его, третьи делают то и другое попеременно: стремятся на свет, когда им нужно пополнить запасы энергии, и избегают его, когда энергии достаточно. Некоторые стремятся на свет, когда он не слишком яркий, и избегают его, когда интенсивность излучения становится опасной. Во всех этих случаях есть система управления, связывающая глазок с механизмом, благодаря которому клетка передвигается.

У этих крохотных организмов чувства служат в основном для того, чтобы разыскивать пищу и избегать ядов. Однако уже самые первые исследования E. coli создавали впечатление, что этим дело не ограничивается. Бактерий привлекали также вещества, несъедобные для них^[15]. Биологи, работающие с этими организмами, все больше склоняются к мысли, что чувства бактерий настроены на присутствие и деятельность других клеток вокруг них, а не просто на приток съедобных или несъедобных веществ. Рецепторы на поверхности бактериальных клеток чувствительны к множеству факторов, в том числе к веществам, которые выделяют сами бактерии по разнообразным причинам – иногда просто в ходе обычной жизнедеятельности. На первый взгляд, не бог весть что, но это приоткрывает важную дверку. Если одни и те же вещества производятся и воспринимаются, то появляется возможность координации между клетками. Мы добрались до истоков социального поведения.

Примером может быть чувство кворума^[16]. Если какое-то вещество производится и воспринимается определенным видом бактерий, они могут использовать это вещество, чтобы оценить численность своих сородичей вокруг. Таким образом они могут решить, достаточно ли поблизости других бактерий, чтобы стоило выделять вещество, которое выполняет свою функцию лишь тогда, когда множество клеток производит его одновременно.

Один из первых открытых примеров чувства кворума связан – что весьма к месту в этой книге – с морем и головоногими. Бактерии, живущие в организме гавайского кальмара, благодаря химической реакции умеют светиться, но только если вокруг них достаточно сородичей, которые могут присоединиться к ним. Бактерии управляют свечением, определяя локальную концентрацию молекул вещества-«запала», которое производят они сами и которое сообщает каждой отдельно взятой бактерии, сколько поблизости потенциальных осветителей. Бактерии не просто «зажигаются», но также следуют правилу: чем больше этого вещества бактерия чувствует вокруг, тем больше она его производит.

Когда свечение достигает достаточной интенсивности, кальмар, дающий убежище бактериям, получает выгоду – маскировку. Кальмары охотятся ночью, и при обычных условиях в лунном свете они бы отбрасывали вниз тень, заметную для хищников. Их собственное свечение нейтрализует эту тень. Бактерии же, вероятно, получают взамен от кальмара гостеприимный кров.

Водную стихию необходимо принимать во внимание, размышляя о ранних стадиях в истории жизни, – хотя пока мы находимся на линии эволюционного сюжета в той точке, откуда еще не разглядеть никакого кальмара^[17]. Химия жизни – это водная химия. Мы можем существовать на суше, только нося с собой очень много соленой воды. И многие эволюционные повороты на этих ранних стадиях – рождение чувств, поведения и координации – должны были зависеть от свободной циркуляции веществ в море.

Пока что клетки, с которыми мы имеем дело, восприимчивы к условиям внешней среды. У некоторых также выработалась особая восприимчивость к другим организмам