В 2019 году более ста ученых подписали декларацию с требованием предоставить осьминогам права и запретить их промышленное разведение. Большинство подписавших были специалистами по когнитивным способностям и поведению животных, в особенности по умственным возможностям головоногих моллюсков: кальмаров, осьминогов и каракатиц. Они утверждали, что эти морские существа обладают высоким интеллектом, сложной организацией и способностью чувствовать, и выражали обеспокоенность тем, что практика интенсивного разведения осьминогов ради еды, при которой их помещают в «стерильную, однообразную» среду, игнорирует эти ментальные особенности и заставляет обращаться с животными как с бесчувственными тварями. Эти эксперты, очевидно, считали, что существует некое «каково это — быть осьминогом».
Несложно понять, почему мы могли бы подумать иначе. Головоногие долгое время казались слишком странными, чтобы вписываться в наши представления о том, где может обитать разум. В этих крапчатых глазах со щелевидными зрачками, кажущимися нам скорее крошечными ухмыляющимися ртами, нет и намека на родство или общий опыт. Физиология головоногих совершенно не похожа на то, что мы встречаем у млекопитающих, рыб, рептилий или других позвоночных, а их нервная система устроена по причудливому и загадочному плану.
Эти различия говорят о нашей эволюционной дистанции. В то время как общий предок, которого мы делим с большинством животных с крупным мозгом (включая дельфинов), был рептилией, жившей около 320 миллионов лет назад, наша ветвь эволюционного древа отделилась от ветви головоногих целых 600 миллионов лет назад. Наш общий предок едва ли давал какое-то представление о формах, которые примут его потомки: это был своего рода плоский червь с простейшими нейронными связями. Таким образом, головоногие — моллюски, принадлежащие к одному типу с улитками и устрицами, — представляют собой почти совершенно обособленную эволюционную траекторию развития интеллекта. Философ Питер Годфри-Смит говорит, что наши встречи с ними — это, «вероятно, самое близкое к встрече с разумным инопланетянином, что нам только доступно». И уж точно не случайно, что так много вымышленных пришельцев, от марсиан Герберта Уэллса до внеземных визитеров в фильме Дени Вильнёва 2016 года «Прибытие» (снятом по повести Теда Чана), были созданы по их образу и подобию.
В теле осьминога насчитывается около 500 миллионов нейронов: это количество сопоставимо с их числом у многих собак. Но большая часть этих нейронов не сосредоточена в централизованном мозге, как у позвоночных. Вместо этого они распределены по всему телу, в основном в щупальцах, где образуют узлоподобные скопления — ганглии, соединенные редкой сетью связующих нервов, которая тянется вдоль и вокруг тела, напоминая лестницу. Ганглии, похоже, действуют отчасти как мини-мозги, автономно управляя соответствующими щупальцами и получая информацию от собственных осязательных рецепторов. У осьминогов действительно есть крупный головной мозг в передней части тела, но его структура сильно отличается от структуры мозга млекопитающих: он разделен примерно на сорок долей. Что самое поразительное, пищевод существа, через который поступает пища, проходит прямо сквозь центр этого мозга, словно сам мозг был лишь импровизированной деталью, добавленной задним числом.
Если у головоногих действительно есть разум, они дают нам одно из самых наглядных представлений о том, что еще может содержаться в Пространстве возможных разумов. «Если мы хотим понять иные разумы, — говорит Годфри-Смит, — то разумы головоногих — самые иные из всех».
Морские трикстеры
Осьминоги, безусловно, умны: они обладают памятью, способностью решать задачи, даже хитростью и индивидуальностью. Им свойственна исследовательская натура: они не пятятся перед незнакомым опытом, а, кажется, склонны открыто взаимодействовать с новизной безо всякой очевидной и понятной нам цели. Они соображают, как отвинчивать крышки банок, находят выход из лабиринтов, коротят лабораторные светильники струями воды (они не любят яркий свет), сбегают из своих аквариумов ровно в тот момент, когда смотрители отворачиваются. Кажется, они копят заинтересовавшие их предметы, даже если те не приносят очевидной пользы. Подобное любопытство, пусть и не уникальное для животного мира, все же необычно: знакомое обычно предпочитается новому на беспощадной арене дикой природы. Некоторые исследователи полагают, что любознательность может быть одним из отличительных признаков сложного разума, подстегиваемого способностью строить комплексные внутренние модели мира, которые затем совершенствуются и уточняются через поиск нового опыта и проверку того, оправдываются ли их прогнозы. Звучит как потенциально рискованная стратегия, но для некоторых образов жизни она вполне подходит. Осьминогу приходится маневрировать в сложной и вечно меняющейся трехмерной среде, а времени на обучение у него в обрез: некоторые виды осьминогов живут всего пять месяцев, а типичная продолжительность их жизни составляет один-два года (хотя в дикой природе некоторые виды могут доживать до одиннадцати лет).
Осьминоги — известные трикстеры, и они, похоже, проказничают из чистого озорства. Один осьминог, содержавшийся в Сиэтлском аквариуме, как-то ночью решил раскопать гравий на дне своего аквариума, перервать стальные тросы, крепившие пластиковый лист на дне к углам резервуара, и разорвать сам лист в клочья, оставив обрывки плавать в воде — и всё это без какой-либо причины, которую могли бы вообразить смотрители (если только это не была чистая ярость от пребывания взаперти в аквариуме). Смотрители назвали существо Лукрецией Макэвил (Lucretia McEvil) — в честь поп-песни 1970-х годов.
Они великолепные навигаторы: в зачастую мутной и лишенной ориентиров среде морского дна они способны исследовать окружение, не просто следуя по какому-то маршруту и возвращаясь тем же путем, а двигаясь по петлеобразным траекториям. Отчасти они полагаются на зрение, хотя плохо видят на расстоянии более пяти метров, но также используют химические рецепторы на щупальцах и присосках для поиска добычи. У них под глазами на голове есть орган обоняния, однако мы мало знаем о том, как именно они им пользуются.
Годфри-Смит отмечает, что у осьминогов, похоже, есть «избыток ума»: куда более развитые ментальные способности, чем им могло бы потребоваться. И они используют их самым неожиданным образом. Возможно, больше, чем любые другие животные, осьминоги, кажется, имеют собственные намерения, которые порой идут вразрез с нашими. Годфри-Смит признается, что его потянуло изучать их из-за интригующей способности «приспосабливать окружающие их приборы под собственные осьминожьи нужды». Например, в 1959 году гарвардский биолог Питер Дьюс обучил трех осьминогов нажимать на рычаг, чтобы получать пищу. Но один из этой троицы делал это весьма своеобразно, с гораздо большей силой, и вдобавок брызгал водой в любого, кто приближался к его аквариуму. Известно, что некоторые осьминоги в неволе проникаются неприязнью (как мы бы это назвали) к конкретным людям, обливая их водой и не трогая остальных*. Они запоминают вас — учатся распознавать отдельных людей — необычайно быстро, гораздо быстрее собак. «Они „говорят“ с вами, тянутся к вам, — делится морской биолог Михаэль Куба, — но только к тем людям, которых они знают».
Подобная чувствительность к конкретным людям кажется тем более удивительной, если учесть, что осьминоги по природе своей не социальные существа: в морском царстве каждый идет своим путем, который Годфри-Смит называет «путем одинокой самобытной сложности». Иными словами, велик соблазн заключить, что головоногие обладают на удивление изощренными средствами самовыражения, хотя выражать им почти нечего, да и некому. Они не занимаются воспитанием потомства: после вылупления беззащитная молодь предоставлена самой себе. Можно было бы ожидать, что относительно уединенное существование головоногих само по себе сформирует разум совсем иного типа, нежели наш. Как мы уже видели, широко распространено мнение, что наш мозг, а также мозг других приматов, «умных» птиц вроде врановых и китообразных, формировался отчасти под давлением отбора в социальной среде: всем нам требовался интеллект, чтобы уживаться с сородичами. Если же разум головоногих был лишен этого социализирующего фактора, он наверняка настроен совершенно иначе, чем наш. Так что неудивительно, что мы частенько недоумеваем: «С какой стати ты это сделал?»
Эксперименты по изучению поведения животных, как правило, обусловлены тем, чего мы ожидаем от позвоночных, поэтому в случае с головоногими мы зачастую лишь строим догадки об их намерениях. «Когда я впервые увидела, как осьминоги играют, — рассказывает Дженнифер Мазер, — я поняла, что мы сочли это игрой лишь потому, что это было похоже на нашу игру». И это действительно так. Этолог Ила Франс Поршер описывает встречу с осьминогом во время погружения:
Однажды ночью маленький осьминог начал проноситься сквозь луч моего фонаря... Я остановилась, и он опустился на песок, расправив вокруг себя мантию. Я протянула к нему руку, и он ненадолго обвил щупальцами мое предплечье; его прикосновения были легкими, как у игривого котенка. Мы долго играли в эти догонялки, и осьминог раз за разом мягко и мимолетно обвивал мои руки.
Мазер видит в подобном поведении исследовательский интерес, мотивированный вопросом: «Что я могу сделать с этим предметом?» (Существует ли вообще это «я» для осьминога? Мы еще увидим.) Она предполагает, что помимо этого любопытства и исследования аффордансов окружающей среды, осьминогами движет импульс страха: «Все ополчились против меня»*. Кроме того, их когнитивный ландшафт может включать гибкость в достижении целей («Так не вышло; а как насчет этого?»), а также импульсы соперничества и обладания, агрессию и чувство покоя рядом с тем, что им знакомо (ведь даже осьминогов это успокаивает).
Если наше привычное деление на разум и тело кажется все менее полезным для понимания человеческого познания, то для головоногих оно и вовсе лишено всякого смысла. Их тело обладает если и не собственным разумом, то набором прото-разумов в каждом щупальце, которые принимают самостоятельные решения*. Щупальца могут направляться глазами существа, но большая часть их движений, похоже, совершается по собственной воле каждого щупальца на основе его осязательных и химических сенсорных систем. Похоже, конечности даже обладают определенной кратковременной памятью.
Поскольку у головоногих нет скелета, их движения не могут опираться на простое сгибание под управлением сухожилий или вращение в шарнирных или шаровидных суставах. Вместо этого они управляются сложнейшей мышечной системой. Некоторые мышцы, например, могут напрягаться не для того, чтобы сократиться самим, а чтобы создать жесткую, подобную кости опору, на которой могут двигаться другие мышцы. Полученная в результате система моторного контроля крайне сложна, но именно она обеспечивает филигранную ловкость щупалец. Распределение контроля над конечностями по всему телу, возможно, жизненно необходимо для управления таким организмом: никакой централизованный мозг не способен координировать все эти действия в одиночку.
Хотя у осьминогов есть небольшой репертуар стандартных движений конечностей — например, при ползании они используют задние четыре щупальца для отталкивания, а передние четыре для исследования того, что впереди, — мы не знаем, каковы их руководящие принципы. Неизвестно, существует ли, скажем, нечто вроде нормальной походки или набор «примитивных» движений (подобно тому, как мы поднимаем плечо или сгибаем локтевой сустав), которые комбинируются и оттачиваются для конкретных целей. На самом деле мы вообще толком не понимаем, как организованы эти движения. В целом в порядке использования щупалец для совершения каких-либо действий не видно очевидной логики, хотя и назвать все восемь равноценными тоже нельзя. (В конце концов, животное в какой-то степени обладает двусторонней симметрией: по глазу с каждой стороны головы.)
Мы даже не уверены, «знает» ли осьминог, что делают его конечности. В центральном мозге может отсутствовать репрезентация двигательных нейронов в щупальцах — в отличие от нашего мозга, где есть сеть (центр проприоцепции), формирующая внутренний образ позы тела.* В результате осьминоги, возможно, лишены выраженного чувства собственного «я». Они, похоже, не узнают себя в зеркальных тестах, как это делают птицы и приматы: возможно, до некоторой степени они просто «наблюдают» за действиями своих конечностей, как если бы следили за движениями другого существа. С другой стороны, бывают моменты, когда команды, кажется, действительно исходят от центрального мозга. Годфри-Смит полагает, что время от времени мозг может брать контроль на себя и буквально заставлять осьминога «взять себя в руки», тогда как в остальное время он позволяет щупальцам принимать решения самостоятельно.
Так или иначе, эти существа ставят под сомнение представление о том, что субъективный опыт должен быть тесно интегрированным целым. Даже билатеральный мозг головоногих, кажется, связан воедино весьма слабо. Если осьминог учится выполнять задачу, используя информацию, полученную одним глазом, способность повторить её при предъявлении того же зрительного сигнала другому глазу формируется у него крайне медленно — будто усвоенная информация вяло диффундирует из одной половины мозга в другую. Подобное межполушарное разобщение, при котором мир одного глаза становится доступен полушарию мозга, обслуживающему другой глаз, далеко не сразу, а то и вовсе никогда, происходит у людей лишь тогда, когда какая-либо травма или хирургическое вмешательство перерезают соединяющие их нервные волокна. Возможно, разум осьминога отчасти похож на разум таких пациентов с «расщепленным мозгом», у которых тело иногда реагирует на раздражители, которые регистрируются, но не доходят до сознания. В таком случае вопрос о том, каково это — быть осьминогом, может зависеть от того, какую именно часть его организма мы спрашиваем. «Единство, — заключает Годфри-Смит, — необязательно; это достижение, изобретение. Объединение опыта воедино... — это то, что эволюция может делать, а может и не делать».
Согласно одной из теорий, предки головоногих обладали двумя совершенно независимыми «разумами» — одним для глаз, другим для щупалец, — которые со временем объединились. Философ Сидни Карлс-Диаманте предположила, что если осьминоги обладают сознанием, то оно и сейчас может быть не единым, а иметь два центра — в головном мозге и в периферической нервной системе щупалец (само слово «головоногие» очень точно отражает эту суть: «голова-нога»), — или даже представлять собой «сообщество разумов». Это напоминало бы несколько существ в одном теле. Однако действительно ли опыт головоногих настолько фрагментирован, отнюдь не ясно: нервные ганглии в щупальцах могут быть недостаточно сложными, чтобы поддерживать автономную чувствительность.
У опыта головоногих есть и другие измерения. Некоторые из них обладают «умной кожей», способной менять цвет для маскировки, для передачи сигналов сородичам (например, для демонстрации агрессии или во время брачных игр) либо для мимикрии под другие виды. Мимический осьминог Thaumoctopus mimicus способен изменять свой внешний вид так, чтобы походить на более чем пятнадцать видов животных, обитающих в его естественной среде. У осьминогов и каракатиц в коже есть меняющие цвет клетки, называемые хроматофорами: это мешочки, наполненные цветным пигментом, которые могут казаться темно-коричневыми или черными в сжатом состоянии, но становятся оранжевыми или желтыми, когда раздуваются, подобно надутому шарику. Эти изменения формы контролируются системой нервов и мышц. Головоногие также могут изменять текстуру своей кожи — опять же для маскировки, — контролируя размер и форму бугорков, называемых папиллами, что позволяет им походить на камни или кораллы. Не у всех изменений цвета есть функции, которые мы можем легко постичь. Некоторые осьминоги и каракатицы меняют тон кожи билатерально: одна сторона становится темной, а другая бледной, но мы попросту не знаем, зачем это нужно. (Возможно, это как-то связано с тем, что мозг головоногих тоже разделен на две симметричные половины, выполняющие разные функции и, следовательно, по-разному управляющие соответствующими сторонами тела.) Осьминог может использовать свое меняющее цвет тело как своего рода киноэкран — например, создавая темные пятна, которые целиком перемещаются по коже, подобно теням от проплывающих по небу облаков на поверхности моря. Похоже, это уловка, чтобы испугать добычу, но мы опять же не знаем этого наверняка. Мы наблюдаем за этим с изумлением, но почти ничего не понимаем.
Кальмары из семейства Loligidinae, между тем, обладают цветообразующими клетками под названием иридофоры. В них микроскопические стопки белковых слоев действуют как дифракционные решетки — подобно массивам крошечных пластиковых углублений на компакт-диске, — отражая свет определенной длины волны и тем самым создавая цвет. Молекула нейромедиатора ацетилхолина, выделяемая нервными клетками, может запускать изменения в расстоянии между слоями, меняя цвет, отражаемый клетками. Эти преобразования, по-видимому, контролируются зрительной долей мозга — например, чтобы имитировать вид окружения кальмара, воспринимаемый его глазом.
И все же... сами головоногие вообще не видят цветов! Все потому, что в их глазах есть только один тип зрительного пигмента, в отличие от трех типов (чувствительных к красному, зеленому и синему) в наших глазах. Возможно, в среде обитания этих существ цветовое зрение имеет ограниченную ценность, так как красный свет в значительной степени отфильтровывается из солнечного света при прохождении сквозь воду. Но даже при этом их зрительная система способна контролировать цвет кожи, создавая маскировку, идеально подстроенную под чувствительные к цвету глаза позвоночных хищников и жертв (таких как рыбы и акулы). Учитывая, насколько важную роль играет цвет в философских дискуссиях о субъективных квалиа разума (совпадает ли ваш красный с моим?), отрезвляет вид существа, способного манипулировать цветом в своих целях, даже не воспринимая его.*
Кожа (по крайней мере, у некоторых осьминогов) сама по себе чувствительна к свету и, похоже, передает эту сенсорную информацию в мозг. Было бы преувеличением вообразить, что животное действительно «видит» кожей, но, возможно, кожа способна передавать информацию об интенсивности окружающего света, о тенях и, может быть, даже о локальных цветах. Это открывает странную перспективу: мозг существа получает постоянно меняющиеся и непредсказуемые сенсорные сигналы от его автономно движущихся щупалец, из-за чего воспринимаемый животным мир меняется так, как оно не может предугадать — в отличие от нас, ведь мы знаем, что если мы, к примеру, повернемся, то картина перед нашими глазами изменится. «Когда я пытаюсь представить себе это, — говорит Годфри-Смит, — я оказываюсь в каком-то галлюциногенном пространстве, а ведь это и есть повседневная жизнь осьминога».
Координация этих движений и изменений внешнего вида создает огромную когнитивную нагрузку для головоногих. Поэтому, хотя их нервная система едва ли похожа на нашу, неудивительно, что по своим масштабам она вполне сопоставима. Возможно, в этом кроется причина очевидного «ментального избытка» у этих существ. Такие качества, как любопытство, в таком случае могут возникать как побочные продукты, а не функции когнитивной сложности, необходимой для контроля над телом и сенсорного восприятия — подобно тому, как наша собственная способность решать дифференциальные уравнения и сочинять оды может быть побочным продуктом когнитивных требований, предъявляемых жизнью в социальных группах.
Как зародился разум
Сложная ментальная организация головоногих наводит на мысль, что истоки разума и способности чувствовать могут лежать гораздо глубже в эволюционной истории, чем можно было бы предположить, глядя на других обладателей крупного мозга, таких как млекопитающие и птицы. Если конкретнее, нам, возможно, придется отнести это начало как минимум к моменту разделения позвоночных и моллюсков 600 миллионов лет назад: к так называемому эдиакарскому периоду, предшествовавшему «кембрийскому взрыву» (около 540 миллионов лет назад), когда большинство основных групп животных возникло в настоящем буйстве биоразнообразия.
Это не значит, что зачатки разума млекопитающих, птиц, рептилий, рыб и головоногих присутствовали у того примитивного, похожего на плоского червя общего предка. Более вероятно, что у этого существа была лишь довольно простая нервная система: у их ближайших современных родственников, таких как обитающая в приливных лужах Notoplana acticola, насчитывается около двух тысяч нейронов. По-настоящему похожие на мозг структуры развились лишь позже, на разных ветвях эволюционного древа. Иными словами, как утверждает Годфри-Смит, эволюция «создала разум дважды».
На каком фундаменте? Основой любого животного разума является нервная система, которая позволяет собирать и обрабатывать информацию об окружающей среде, а затем использовать ее для формирования адекватной реакции организма. Но, как показывают бактерии и другие одноклеточные микроорганизмы, реагировать на внешнюю среду можно вообще без каких-либо нервов. Зачем же тогда в ходе эволюции возникли подобные клетки?
Согласно одной из теорий, это было связано с тем, что происходило внутри организма. По мере того как тела становились многоклеточными и разделялись на различные ткани, органы и придатки, выполняющие определенные функции, действия этих компонентов требовалось координировать и синхронизировать, чтобы организм работал как единое целое — чтобы он, по крайней мере метафорически, не спотыкался о собственные ноги. Нервная система — не единственное средство координации: как мы увидим, растения обходятся без нее, хотя им и не приходится совершать ничего столь сложного, как активное передвижение. А человеческое сердце синхронизирует сокращения клеток сердечной мышцы с помощью электрических сигналов, передающихся от клетки к клетке и проходящих через ткань в виде единого импульса. Но для связи между относительно удаленными частями тела требуется нечто большее: по сути, сеть «проводов», способная быстро и точно передавать направленный сигнал.
Другая возможная причина обзавестись нервной системой — внешняя: необходимость воспринимать происходящее вокруг. Некоторые из самых ранних многоклеточных организмов, называемые эдиакарами* (откуда и пошло название геологического периода), вели сидячий образ жизни (были прикреплены к поверхности и не передвигались) и имели форму трубок или листовидных ветвей. Эти странные существа — которых даже трудно отнести к растениям, животным, грибам или чему-то еще, учитывая, что в нашем распоряжении есть только окаменелости, — просто сидели на морском дне и улавливали из воды пищу, например водоросли и другие микроорганизмы. В их окружении больше не было ничего заслуживающего внимания: они просто круглосуточно оставались открытыми для постоянного потока питательных веществ. Но как только организмы открепились от дна и обрели свободу передвижения, правила игры полностью изменились. Этим существам нужно было ориентироваться в пространстве, в частности искать пищу. Появление способности передвигаться сделало уязвимыми и сами сидячие организмы: теперь другие существа могли подобраться к ним и съесть их. Поэтому им нужно было замечать хищников и иметь какие-то средства для их отпугивания или спасения от них. Жизнь стала намного сложнее, и живым существам потребовалось чувствовать и предугадывать, что скрывается за углом. Им понадобился проторазум — и, что крайне важно, он должен был возникнуть в присутствии и в контексте других проторазумов. Иными словами, разум вряд ли мог бы зародиться в идиллических Эдемских садах: именно стресс и опасность стимулируют его эволюцию.
Могла ли нервная передача сигналов развиться независимо для каждой из этих отдельных задач: внутренней координации и внешнего восприятия? Никто не знает. Но это, безусловно, был поворотный момент в истории эволюции, когда некий примитивный организм обнаружил, что одна и та же нервная система может выполнять обе функции. После этого нервы могли объединиться в центральный процессор, к которому подключены как сенсорные, так и двигательные системы: глаза, уши, мышцы, внутренние органы. Похожий на плоского червя общий предок позвоночных и моллюсков, возможно, был устроен именно так. Затем эти две группы организмов разошлись: на одной ветви нервная система объединилась, в то время как на другой ее работа осталась более распределенной по всему телу.
Нервные системы и мозг — дорогостоящая инвестиция: как мы уже видели, они потребляют больше энергии, чем другие ткани. Лишь когда организмы достигали определенного уровня сложности и начинали нуждаться в разнообразной поведенческой палитре, разум, заслуживающий своего названия, становился ценным приобретением — примерно так же, как в 1970-х годах компания могла оправдать покупку такого дорогостоящего оборудования, как мейнфрейм, только тогда, когда она становилась достаточно крупной. Иначе что этой машине вообще делать?
Но когда нервная система управления превращается из автоматической сети типа «стимул — реакция», предназначенной для восприятия и контроля, в разум — систему, обладающую способностью чувствовать? Нейробиолог Симона Гинзбург и эволюционный биолог Ева Яблонка предположили, что «переход к переживанию» был крайне постепенным процессом. Ни одно существо не проснулось внезапно, осознав себя, и в самом деле, тот тип разумности, возникновение которого на первом этапе предполагают Гинзбург и Яблонка, больше похож на «общее ощущение»: единую внутреннюю репрезентацию состояния организма, лишенную, однако, какого-либо чувства «себя» или осознанности.
Такие интегрированные сенсорные состояния могли возникнуть по мере того, как нервные системы все больше объединялись в «нервную сеть» у древних существ, похожих на современных стрекающих* (таких как кораллы, морские анемоны и медузы) и гребневиков*. Стоило простимулировать один участок этой сети, и нейронная активность распространялась по всей ее структуре. По мнению исследователей, на первых порах эта активность нервной сети напоминала случайный «белый шум», но постепенно в ней выработались четко очерченные глобальные состояния активности. Эти общие ощущения просто «были» — они не указывали организму, что делать, не мотивировали к действию и не выполняли никакой другой функции.
Современные стрекающие действительно обладают подобными нейронными состояниями, которые, например, заставляют организмы сжиматься или втягиваться при повреждении их тканей. Эти примитивные существа также могут подстраивать свои реакции под обстоятельства: например, они учатся игнорировать повторяющийся раздражитель (то есть не утруждают себя попытками втянуться), если обнаруживают, что он не причиняет им вреда. Этот процесс, называемый привыканием (габитуацией), представляет собой разновидность обучения и избавляет организм от траты энергии на ненужные действия. Такую реакцию вполне можно считать разумной.
Эти глобальные состояния нервной сети должны были быть достаточно обобщенными: было бы довольно бессмысленно или даже вредно, если бы малейшее изменение раздражителя приводило к смене состояния, ведь у организма в любом случае имелся лишь весьма ограниченный поведенческий репертуар. Это было бы все равно что давать малышу излишне сложные инструкции вместо того, чтобы просто сказать: «Принеси чашку». Таким образом, определенные состояния должны были отбираться и стабилизироваться из всех тех, которые могла поддерживать сеть, — как пишут Гинзбург и Яблонка, они должны были «придавать определенный тон невнятному гулу текущей нейронной активности».
В конце концов эти нейронные паттерны «переживания» приобретают ценность для организма: положительную или отрицательную валентность, в зависимости от того, указывают ли они на благоприятные или неблагоприятные для выживания обстоятельства. По словам Гинзбург и Яблонки, это все, что требуется для появления первой искры «чувства» — отличительного признака «базового сознания». В этот момент возникает нечто (пусть даже крайне слабое и смутное), на что похоже быть этим организмом.
Чтобы достичь этой стадии, существо должно было обладать способностью к обучению — конкретно, к ассоциативному обучению, то есть уметь связывать определенное нейронное состояние с определенным типом новых сенсорных сигналов из окружающей среды и запоминать связь между ними. Это позволило организму выйти за рамки фиксированных инстинктивных реакций и выработать способы справляться с новыми вызовами, оценивая, что именно ситуация заставляет его чувствовать: нейронное состояние может служить внутренним оценщиком воспринимаемой ситуации. «Функция чувства, — пишут Гинзбург и Яблонка, — заключается в том, чтобы предупредить и „информировать“ животное о его текущем общем состоянии и запустить адаптивное поведение». Любой раздражитель, затрагивающий, скажем, состояние «страха»*, запускал реакцию избегания (бегство или попытку спрятаться). В то же время активация состояния «голода» инициировала поиск пищи.
«Если животное обладает интегрированными общими ощущениями, — пишут исследователи, — и они направляют его действия и управляют ими так, что оно обретает способность гибко учиться посредством ассоциаций, его можно назвать сознательным, даже если это (крайне базовое) сознание на самом деле очень ограничено». Они полагают, что нейронные состояния, наделяющие вещи ценностью, могли даже — стимулируя возникновение новых репертуаров разнообразного и гибкого поведения — послужить толчком к взрывному появлению новых форм животных и освоению новых ниш в кембрийский период, примерно 540–515 миллионов лет назад. Ведь хотя стрекающие и не демонстрируют ассоциативного обучения, оно наблюдается у примитивных беспозвоночных, впервые появившихся в кембрии, таких как членистоногие, моллюски и ракообразные.
С появлением ассоциативного обучения естественный отбор получил материал для работы. Животные, у которых развилась склонность (скажем) уходить подальше, когда «такое ощущение» означало угрозу для выживания — например, если это было ощущение того, что тебя едят, — получали адаптивное преимущество. Если это умное, гибкое и чутко реагирующее поведение ранних животных опиралось на тесную взаимосвязь их нервов, логично ожидать давления отбора, способствовавшего еще большему их объединению, связыванию нервов в централизованные скопления. Иными словами, это благоприятствовало бы формированию того, что мы можем начать называть мозгом, или того, что биологи называют цефализацией. Этот зарождающийся мозг объединял бы различные типы сенсорных данных для создания нейронной репрезентации конкретных объектов, обладающих цветом, запахом, текстурой и так далее, вместо того чтобы оставлять их в виде отдельных сенсорных потоков. Он начал бы кристаллизовать из гула ощущений отдельный, переживаемый на собственном опыте мир.
На этом этапе становится возможным ключевое свойство разума, а именно репрезентация — способность строить внутренние модели мира на основе как памяти и обучения, так и непосредственных сенсорных данных, что позволяет прогнозировать результаты различных вариантов поведения. Разум обретает то, что мы могли бы даже назвать идеями: способность к новаторским решениям. У бактерии нет такой роскоши: всё, что она может сделать для движения к своей цели, скажем, — это хаотично кувыркаться и смотреть, улучшит ли это её положение. Она не способна придумать идею получше.
Цефализация также могла подтолкнуть к реорганизации нейронной сети, при которой мозг, расположенный в богатой органами чувств голове, соединяется с остальным телом посредством центральной нервной системы. Иными словами, форма тела хотя бы частично подчинялась диктату нервной системы. Однако анатомия головоногих подсказывает, что существовал и другой способ повышения сложности нервной системы, который не объединял все когнитивные процессы в одном органе, а оставлял их распределенными по всей нервной системе — возможно, в отдельных центрах, способных развивать собственные «чувства».
Вегетативные состояния разума
Головоногие демонстрируют нам животный разум в самом чуждом его воплощении, но мы можем представить себе расширение взгляда на то, чем может быть разум, еще дальше на весь живой мир. Способность получать информацию из окружающей среды и соответствующим образом адаптировать поведение свойственна даже самым примитивным организмам, таким как одноклеточные бактерии, и она в полной мере проявляется у растений. Однако до недавнего времени большинство биологов утверждали, что это всего лишь автоматическое поведение и что ни одно живое существо без нервной системы — то есть ничто, кроме животных, — не может обладать разумом.
Но у нейронов нет монополии на общение друг с другом. Другие виды клеток тоже могут обмениваться информацией и делают это, обычно передавая друг другу мелкие «сигнальные» молекулы подобно тому, как молекулы нейромедиаторов передают сигналы через нейронные синапсы. Это позволяет клеткам формировать сообщества или сети, способные обрабатывать информацию — осуществлять вычисления. Взаимодействие и совместная работа делящихся человеческих клеток при формировании человека из зиготы (одноклеточного эмбриона) сегодня принято рассматривать как своего рода вычислительный процесс, равно как и развитие колонии бактерий или рост гриба: эмбрион, можно сказать, вычисляет организм. Вопрос в том, в какой момент подобная скоординированная клеточная активность заслуживает того, чтобы её назвали действительно похожей на разумную. Некоторые биологи сегодня утверждают, что разумность — это неотъемлемое свойство большинства, если не всех, живых систем.
Наиболее настойчиво эти предположения высказываются в отношении растений. На первый взгляд, за пределами эко-мистических кругов эта идея может показаться маловероятной. У растений нет нервной системы, они неподвижны — буквально прикованы к месту. Они представляют собой совершенно иной тип организмов по сравнению с животными: их метаболизм и рост происходят за счет использования энергии солнечного света, запускающей химические реакции по улавливанию углерода (в виде углекислого газа) из воздуха в процессе фотосинтеза. Как мы видели, Аристотель поместил их на самую низшую ступень живого, лишенную ощущений и одушевляемую лишь «вегетативной душой». Даже сегодня биология растений занимает явно (хотя и несправедливо) более низкое положение по сравнению с изучением жизни животных.
Но если мы встанем на точку зрения, что выводы о разуме в конечном итоге должны делаться на основе наблюдаемого поведения, ситуация выглядит не столь однозначной. Наблюдая за ускоренной покадровой съемкой корней растений, прорастающих в почву, вы будете поражены тем, насколько это напоминает зарывание червя. Если корень сталкивается с каким-то непреодолимым препятствием вроде камня, он меняет направление. Растения могут медленно поворачиваться вслед за солнцем, проходящим по небосводу; в конце дня цветы мягко закрываются — об этом мы даже говорим маленьким детям, что цветы «ложатся спать». Большая часть этой деятельности остается незамеченной либо потому, что она буквально скрыта от глаз, либо потому, что происходит слишком медленно, чтобы мы могли её воспринять.
Очевидно, что эта деятельность целенаправленна: у растений есть цели, и они проявляют гибкость и приспособляемость в способах их достижения. В этом отношении они ничем не отличаются от всех других живых организмов, которых эволюция наделила целями и способностями для их реализации. Очевидный разумный характер роста и движений растений поразил Чарльза Дарвина, который писал: «Едва ли будет преувеличением сказать, что кончик корешка, одаренный таким образом [чувствительностью] и способный направлять движения соседних частей, действует подобно мозгу одного из низших животных». Он написал целый трактат о способности вьющихся растений чувствовать опору и обвиваться вокруг нее, по всей видимости, используя чувствительность, схожую с осязанием. Его сын Фрэнсис помогал ему в некоторых экспериментах с растениями, и, когда Фрэнсис позже стал президентом Британской ассоциации содействия развитию науки, в своем президентском обращении в 1908 году он заявил: «Мы должны верить, что в растениях существует слабое подобие того, что мы у себя знаем как сознание».
И если наука в большинстве своем осталась не убеждена этой идеей, то писатели-фантасты пришли от неё в восторг. Самым известным примером стал роман Джона Уиндема «День триффидов» (1951), где описаны гигантские хищные растения, способные передвигаться и поедать людей*. Пришелец в фильме Говарда Хоукса «Нечто из иного мира», вышедшем в том же году (и переснятом Джоном Карпентером в 1982 году под пробирающим до костей названием «Нечто»), имел гуманоидную форму, но на самом деле оказался растением. Как говорит один из журналистов в фильме, когда ученый описывает пришельца: «Похоже, вы описываете какую-то суперморковь».
Действительно, мы можем сконструировать простые машины, способные на некоторые «умные» действия, совершаемые растениями: например, фотодатчики, соединенные с моторчиками, могут обеспечивать движение вслед за солнцем. Но растения — это гораздо больше, чем автоматы, выполняющие простую программу. Они принимают решения и, судя по всему, делают это на основе обучения, как показала на примере гороха биолог растений Моника Гальяно. Как и многие растения, горох фототропен: он растет по направлению к свету. Гальяно и ее коллеги выращивали его в Y-образной трубке, которая ставила верхушку побега перед выбором из двух путей, только один из которых вел к «награде» в виде света. Сначала растению приходилось делать выбор наугад и (образно говоря) надеяться на лучшее. Но горох, похоже, оказался способен запомнить, какой из каналов привел его к свету, и в последующих испытаниях неизменно выбирал тот же самый путь.
Более того, у растений можно было выработать условный рефлекс, подобно собакам Павлова. Иван Павлов, русский физиолог, в 1890-х годах показал, что у собак, получавших пищевое подкрепление каждый раз при звуке звонка, впоследствии выделялась слюна в ответ на этот звонок, независимо от того, следовала ли за ним награда. Его эксперименты стимулировали развитие «бихевиористской» школы психологии, которая рассматривала живых существ как нечто немногим большее, чем автоматы, действующие по принципу «стимул — реакция». Гороху Гальяно предлагался павловский условный сигнал в виде потока воздуха в Y-образной трубке: воздушная струя направлялась в тот проход, который вел к свету. Впоследствии эти растения с выработанным рефлексом следовали за потоком воздуха, словно предвосхищая, что он приведет их к «награде».
Одной из самых «животноподобных» реакций у растений обладает цветущий многолетник мимоза стыдливая (Mimosa pudica) — представитель семейства бобовых, родом из Южной и Центральной Америки. Слово pudica на латыни означает «стыдливая» или «скромная», поскольку листья растения сворачиваются внутрь при прикосновении или встряхивании, подобно животному, сжимающемуся в клубок, чтобы защитить себя от опасности. Это растение также известно как «чувствительная» или «сонная» трава, а также как «недотрога».
В 2014 году Гальяно и ее коллеги показали, что мимоза стыдливая (Mimosa pudica), по-видимому, демонстрирует классическую поведенческую реакцию привыкания (габитуации) (здесь), при которой она учится игнорировать повторяющийся, но несущественный стимул. При падении с небольшой (и безвредной) высоты растения мимозы стыдливой рефлекторно сворачивают свои листья, однако исследователи обнаружили, что при многократном падении эта реакция исчезает. И дело здесь не в том, что механический процесс сворачивания листьев «изнашивается» после нескольких повторений, поскольку растения по-прежнему сворачивали листья в ответ на другой раздражитель — а именно на встряхивание. Всё выглядело так, будто они могли отличить один стимул от другого и решили, что падение не представляет угрозы, в то время как встряхивание может быть опасным. Более того, растения, выращенные при слабом освещении, привыкали быстрее, чем те, что росли при обильном свете. С точки зрения адаптации это логично: в условиях недостатка света дефицит энергии создает более сильный стимул не тратить её на такое энергозатратное действие, как сворачивание листьев, без крайней необходимости. Растения из условий низкой освещенности также демонстрировали более долгую память о привыкании, иногда сохранявшуюся более месяца; по мнению исследователей, это тоже указывает на то, что растение корректирует свое поведение «для тех случаев, когда это действительно важно».
Интерпретации этих экспериментов оспаривались некоторыми другими исследователями, утверждавшими, что результаты не свидетельствуют однозначно о реальном процессе принятия решений. Но настоящие споры начались тогда, когда Гальяно заявила, что эти способности указывают не просто на то, что растения могут демонстрировать на удивление разумное поведение, но и являются признаком своего рода сознания — разума растений. «Способность учиться посредством формирования ассоциаций, — писала она,
включает в себя способность обнаруживать, различать и классифицировать сигналы в соответствии с динамической внутренней системой ценностей. Это субъективная система чувств и переживаний... [Поскольку] чувства обеспечивают интеграцию поведения и давно признаны важнейшими движущими силами отбора, растения также должны оценивать свой мир субъективно и использовать собственный опыт и чувства как функциональные состояния, мотивирующие их выбор.
Это заявление — ни много ни мало утверждение о том, что существует некое «каково это — быть растением».
Это весьма смелый шаг: от наблюдений за чувствительностью, памятью и обучением перейти к утверждению о существовании подлинного разума. Некоторые ученые, разделяющие эту точку зрения, призвали к созданию новой дисциплины — нейробиологии растений, что вызвало несогласие со стороны других исследователей, утверждающих, что этот термин является абсурдным оксюмороном, поскольку у растений нет нейронов.
Сторонники нейробиологии растений приводят всё более обширный список демонстрируемых ими способностей, которые указывают на наличие когнитивных способностей. Например, некоторые растения, по-видимому, умеют считать. Венерина мухоловка — редкий пример хищного растения: она способна смыкать свои листья вокруг севших на них насекомых, а затем выделять пищеварительный фермент под названием гидролаза, который растворяет ткани несчастной жертвы, обеспечивая растение питательными веществами. Внезапное движение по захлопыванию ловушки требует больших энергозатрат, и в процессе эволюции мухоловка выработала хитроумную схему, гарантирующую, что энергия не будет тратиться на ложные тревоги. Когда тонкие волоски на поверхности листа слегка задеваются — например, телом приземлившегося насекомого, — это запускает генерацию электрических импульсов в тканях растения, заставляющих ловушку захлопнуться. Однако немецкие биофизики Эрвин Неер и Райнер Хедрих со своими коллегами обнаружили, что это происходит только тогда, когда в течение примерно полуминуты возникает два таких импульса. Растение словно понимает, что первый импульс мог быть случайностью, но два уже означают, что там действительно есть добыча, которую стоит поймать.
Но это еще не всё. Мухоловки не начинают наращивать производство гидролазы и других белков, используемых для усвоения питательных веществ, пока не возникнет пять электрических импульсов. Выработка этих пищеварительных ферментов также требует драгоценной энергии и ресурсов, и поэтому растение ждет, пока движения бьющегося в ловушке насекомого «не убедят» его в том, что в его челюстях действительно находится пища. Значит, должен существовать способ, позволяющий растению вести счет предшествующим импульсам, как минимум до пяти: оно должно обладать своего рода кратковременной памятью, способной «считать».
Электрические сигналы венериной мухоловки напоминают потенциалы действия, генерируемые нейронами. На самом деле электрическая сигнализация у растений — явление довольно распространенное. Она может быть вызвана, например, повреждением («ранами») растительных тканей, а также холодом. Эти сигналы возникают практически так же, как и в нейронах: за счет перемещения ионов металлов (например, натрия) внутрь клетки и наружу через открывающиеся и закрывающиеся белковые каналы в клеточной стенке, что создает разность электрических зарядов — напряжение — на мембране. Что еще более поразительно, электрическая связь между клетками, по всей видимости, контролируется генами, кодирующими белки, которые связывают малую молекулу глутамата — одного из самых распространенных нейромедиаторов в синапсах нашей собственной нервной системы*. Таким образом, хотя у растений нет нейронов, они обладают клеточной системой, которая воспроизводит некоторые аспекты их работы. Электрические сигналы у растений распространяются по флоэме — каналам, состоящим из расположенных встык клеток, которые по большей части пусты, но соединены между собой ситовидными перегородками. Традиционно флоэма рассматривается как транспортная сеть для сахаров, необходимых клеткам для метаболических процессов — отдаленный аналог нашей кровеносной системы. Однако способность проводить электрические сигналы также превращает флоэму в то, что Хедрих назвал «зелеными кабелями» для передачи растительных «потенциалов действия».
Кое-кто утверждает, что растения способны даже испытывать нечто похожее на боль — чувство неприятия по отношению к тому, что угрожает их благополучию и целостности. Несомненно одно (и это довольно удивительно): на растения воздействуют вещества, вызывающие анестезию у людей. Например, под воздействием таких распространенных анестетиков, как диэтиловый эфир и ксенон, венерина мухоловка больше не захлопывает ловушку, листья мимозы стыдливой перестают сворачиваться при прикосновении, а усики гороха больше не завиваются при контакте с опорным колышком. Более того, в ответ на стресс и повреждения сами растения вырабатывают ряд химических веществ, способных вызвать анестезию у человека. Одно из них — кокаин, использовавшийся в XIX веке в качестве клинического анестетика, пока из-за его токсичности и вызываемого им привыкания не было рекомендовано заменить его другими, родственными соединениями.
Однако «чувствовать боль» — это совсем не то же самое, что «обладать электрической сигнальной системой для оповещения о стрессе и повреждениях». Последняя может быть всего лишь хитроумным биологическим термостатом или датчиком стресса: в искусственном устройстве переход от стимула к реакции происходит без какого-либо участия сознания. Сигнал сам по себе не более тождественен «боли», чем сигнал, идущий от сетчатки по зрительному нерву, — «зрению». Боль должна формироваться в «болевых контурах» — но где же они у растения? Некоторые из тех, кто скептически относится к нейробиологии растений, критикуют ее сторонников за слишком упрощенный взгляд на мозг — как будто он представляет собой «всего лишь» электрические сигналы. Если бы это было так, то, само собой разумеется, компьютеры тоже обладали бы чувствами. (Мы вернемся к этому в следующей главе.)
Подобные аргументы в пользу разумности приводятся и в отношении грибов — и здесь сравнение с разветвленными, интерактивными и коммуникативными сетями нервных клеток, пожалуй, выглядит еще более наводящим на размышления. Грибы, вырастающие в лесах, — это всего лишь так называемые плодовые тела огромных сетей грибных нитей, тянущихся микроскопическими лабиринтами сквозь почву и растительность. Многие грибы разрастаются в виде паутины мицелия — своего рода соединительной ткани, которая распространяется не только в почве, но и в коралловых рифах, в наших телах и телах других животных, в сырых домах и под городскими тротуарами и дорогами. Эти мицелиальные нити называют гифами; они обычно в пять раз тоньше человеческого волоса, пронизывают экосистемы, переваривают и поглощают питательные вещества, перенося их от клетки к клетке по сложным, разветвленным транспортным путям. Многие грибы сосуществуют в симбиозе с растениями, обеспечивая их жизненно важными питательными веществами в обмен на углеродные соединения, которые сами они производить не способны, поскольку лишены биохимического аппарата фотосинтеза.
Гифы грибов, подобно клеткам растений, способны генерировать и передавать электрические импульсы, которые тоже напоминают потенциалы действия нейронов. Некоторые исследователи утверждают, что информация, передаваемая таким образом по грибным сетям, делает их способными к разумному поведению, памяти и познанию: короче говоря, эти сети обнаруживают определенные аналогии с мозгом. Кое-кто даже исследует концепцию «грибных компьютеров», которые могли бы, к примеру, служить естественными экологическими датчиками, распределенными в окружающей среде и регистрирующими, а также сигнализирующими о присутствии загрязняющих веществ и других субстанций.
Атомы чувства
Разве не примечательно и не наводит на размышления то, что растения и грибы используют электрические импульсы, аналогичные тем, что мы наблюдаем в нервных системах и мозге? Что ж, пожалуй. Но на самом деле электрическая сигнализация широко распространена между клетками самых разных типов. Само по себе это не вызывает большого удивления: это удачное решение задачи заставить клетки «разговаривать» и тем самым действовать согласованно, что повышает их шансы на выживание. Электрическая коммуникация, по всей видимости, была очень древней способностью, ведь все клетки используют разницу в концентрациях ионов на своих мембранах — и, следовательно, создание электрического напряжения — для запуска своих энергозатратных реакций. Некоторые исследователи полагают, что освоение «градиентов» концентрации ионов на мембранах было одним из фундаментальных шагов в возникновении самой жизни, возможно, не менее важным, чем репликация и передача наследственной информации в генах.
Таким образом, представляется вероятным, что и нейронная активность в нервах, и электрическая сигнализация у растений возникли как специализированные случаи более общего процесса межклеточной коммуникации. При таком подходе нейроны — это клетки, адаптированные специально для этой цели, способные передавать такие сигналы на большие расстояния. Одно лишь присутствие таких клеток не обязательно само по себе порождает чувство и осознание: они могут просто координировать жестко запрограммированные физиологические реакции на раздражители. И все же некоторые исследователи подозревают, что само существование электрической чувствительности — то, что физиологи когда-то называли «раздражимостью», — наделяет нервные клетки задатками чувствительности. Специалист по информатике Норман Кук предположил, что нервная клетка, открывая свою мембрану для входа или выхода ионов, что создает электрическое напряжение и поддерживает потенциал действия, нарушает герметичную преграду, с помощью которой живые клетки отделяют свое внутреннее пространство от внешнего, — и что этой открытости внешней среде самой по себе достаточно, чтобы породить «проточувство». Затем именно синхронизация электрических разрядов между нервными клетками организует «чувствительность отдельных нейронов» в «субъективное осознание на уровне мозга». Мозг, разум и познание при таком взгляде оказываются совокупностью «атомов чувствительности» в отдельных, возбудимых клетках.
Кук, наряду с нейробиологами Жилом Карвалью и Антонио Дамасио, предполагает, что возбудимость нервов, таким образом, является необходимым предварительным условием для чувствительности. Приток ионов и последующее возникновение потенциала действия происходят в ответ на события вне клетки и, следовательно, сообщают клетке о том, что снаружи что-то происходит, на что ей необходимо отреагировать ради собственного блага. Авторы предполагают, что эта ответная забота клетки о собственном существовании и дает начало чувствительности. Отсутствие подобного поведения у работающих как переключатели компонентов компьютерных микросхем, по их мнению, помешает возникновению чувствительности и разума даже в самых колоссальных массивах подобных устройств.
Отсюда следует, что, возможно, даже существует нечто такое, «каково это — быть одиночным нейроном». Однако трудно представить, как мы могли бы когда-либо проверить эту идею. И понимание того, как чувствительность может развиваться и углубляться в результате скоординированного действия этих проточувствительных атомов, выглядит не менее сложной задачей. Возьмем круглого червя-нематоду Caenorhabditis elegans, которого давно считают простой модельной системой для изучения нервных систем, поскольку его собственная состоит всего лишь из нескольких сотен нейронов. Благодаря этому его нервная цепь достаточно мала, чтобы полностью её картировать — составить так называемый «коннектом», идентичный у всех особей C. elegans. Коннектом круглого червя был полностью картирован в конце 1980-х годов и в обиходе стал известен как «разум червя». Надежда состоит в том, что удастся полностью понять, как столь простая и хорошо изученная цепь преобразует входящие сигналы в действия: раскрыть механизмы обработки информации реальной нервной системы так же прозрачно, как мы понимаем работу простой логической схемы в микропроцессоре, что в конечном итоге позволит нам создать «виртуального червя», который «живет» в компьютерной симуляции и реагирует на виртуальные стимулы точно так же, как его реальный прототип.
И все же, несмотря на все наше технологическое мастерство в компьютерных науках и нейробиологии, эта цель по-прежнему остается недостижимой. Даже столь минимальную нервную цепь невероятно трудно постичь.
Биопсихизм
Представление о разуме растений остается не просто неразрешенным, но, возможно, неразрешимым. Это, однако, не делает его бессмысленным; напротив, оно заставляет нас биться над главными вопросами о том, чем вообще может быть разум.
Нам, безусловно, следует остерегаться волевым решением отказывать растениям в наличии разума. Когда невролог Тодд Фейнберг и эволюционный биолог Джон Мэллатт заявляют, что «лишь о многоклеточных животных с нервной системой и базовым головным мозгом можно с какой-либо уверенностью сказать, что они обладают первичным сознанием [базовым уровнем чувствительности]», они, возможно, и правы, но не потому, что эти атрибуты сами по себе служат необходимыми критериями сознания (или, в самом базовом его проявлении, чувствительности). Скорее, теории его возникновения, как правило, требуют определенной когнитивной архитектуры. Грубо говоря, как утверждают Симона Гинзбург и Ева Яблонка, для этого требуется, чтобы несколько сенсорных модальностей поставляли информацию, которая затем объединяется в многомерную карту, способную служить для построения и оценки гипотетических сценариев будущего, дабы решения о действиях принимались на основе их вероятных исходов и того, насколько хорошо они соответствуют целям существа.
Даже если это лишь необходимое, но недостаточное условие, единственными организмами, которые, по мнению некоторых критиков нейробиологии растений, ему соответствуют, являются (большинство) позвоночных (включая млекопитающих и рыб), (некоторые) членистоногие (включая насекомых и ракообразных) и головоногие моллюски. Это означало бы, что сознание возникло в кембрийский период, как полагают Гинзбург и Яблонка, — спустя долгое время после существования последнего общего предка растений и животных (и грибов). Сознание и разум, как подразумевают эти исследователи, не должны возникать словно по волшебству из процессов обработки информации, сводящихся к передаче сигналов и вычислениям. Это завоеванные в ходе эволюции и весьма особые качества.
Нейробиологи растений возражают, что это шовинистическое подкручивание весов. По мере накопления все новых свидетельств в пользу широкого спектра квазикогнитивных способностей, которыми обладают растения, отказ признавать за ними интеллект и даже разум, по их словам, выглядит все более похожим на предвзятую аргументацию, которую мы когда-то использовали, чтобы возвысить собственный вид над всеми остальными. С каждым новым открытием мы еще немного сдвигаем планку требований и говорим: нет, это — еще не настоящий разум. Не пора ли нам проявить большую широту взглядов в отношении разума?
Некоторые нейробиологи растений утверждают, что разумность на самом деле является фундаментальным свойством всех живых существ; эта позиция называется биопсихизмом. С этой точки зрения все организмы обладают своего рода разумом просто в силу того, что они живые.
Позицию, согласно которой жизнь обязана быть чувствующей, еще век назад отстаивали такие философы, как Анри Бергсон. Однако современные сторонники этой идеи во многом опираются на труды чилийского биолога и философа Франсиско Варелы и его наставника Умберто Матураны. Они развили представление о том, что живые существа отличаются своей «аутопоэтичностью» — способностью к самосозиданию. Живые клетки часто называют молекулярными фабриками, но в отличие от заводов, выпускающих автомобили или телевизоры, продуктом этих живых фабрик являются они сами. Клетки, как писали Варела и Матурана, заняты непрерывным созданием собственных компонентов.
Это означает, что окружающая среда живых организмов приобретает для них особое значение. Она представляет собой не просто «внешние воздействия», но наполнена тем, в чем организм нуждается (например, питательными веществами и влагой), а также тем, чего он должен избегать (например, хищниками и вирусами), и тем, на что у него нет причин обращать внимание (например, космическими лучами и аргоном). Эта среда вещей, которые имеют значение для организма, — как раз то, что Якоб фон Икскюль назвал его умвельтом. Само существование вещей, имеющих значение для аутопоэтической сущности, (как утверждает теория) порождает в ней определенное чувство по отношению к ним — базовый ингредиент разума. Даже бактерии, плывущие к источнику питательных веществ благодаря улавливанию направления, в котором растет их концентрация (распространенный процесс, называемый хемотаксисом), испытывают по этому поводу своего рода чувство — первые проблески желания или возбуждения. Биолог Линн Маргулис и ее сын Дорион Саган утверждали в 1995 году: «Сознанием обладают не только животные, но и любое органическое существо, каждая аутопоэтическая клетка. В самом простом смысле сознание — это осведомленность о внешнем мире».
Ученик Варелы Эван Томпсон изложил позицию биопсихизма в своей книге 2007 года «Разум в жизни». Два ее видных сторонника, ботаник Франтишек Балушка и психолог Артур Ребер, заявили, что «без внутреннего, субъективного осознания изменений [окружающей среды], без способности принимать решения о том, куда двигаться... прокариот [простейшая форма одноклеточной жизни] оказался бы дарвиновским тупиком»*.
Однако это утверждение вовсе не очевидно. Вполне возможно, что целенаправленные решения — например, о том, куда двигаться, — принимаются объектами без всякого «внутреннего, субъективного осознания» чего бы то ни было, как мы знаем на примере робота-пылесоса Roomba*. Разумеется, даже прокариот обладает более сложной способностью принимать решения, чем Roomba, поскольку он часто может находить эффективные ответы на ситуации, с которыми никогда раньше не сталкивался и на которые не был запрограммирован. Это очень умно, и есть все основания говорить о подобной гибкости поведения как о подлинно когнитивной способности. Но само по себе это не требует и не подразумевает наличия чувствительности. Простого постулирования того, что чувство каким-то образом возникает из взаимодействия сущности со средой, недостаточно.
Тем не менее способ получить чувство — пресловутое «каково это быть чем-то» — даже в столь минимальных масштабах все же существует: его предлагает теория сознания, называемая теорией интегрированной информации (ТИИ). Напомним, что способность к переживанию опыта в рамках ТИИ считается пропорциональной величине, обозначаемой как Φ (фи), которая измеряет степень «интеграции» сетей, передающих информацию. Поскольку Φ (по мнению сторонников теории) не равна строго нулю даже для простейших организмов, то не равно нулю и их осознание. Кристоф Кох утверждал, что «некоторый уровень опыта можно обнаружить у всех организмов, включая, возможно, [паразитическую] парамецию и другие одноклеточные формы жизни... Согласно ТИИ, вполне вероятно, что существует некое «каково это» — быть бактерией».
Но неочевидно, что нам следует придавать большое значение разнице между системой, обладающей ничтожно малым значением Φ (что вполне может относиться, скажем, к парамеции), и системой, у которой его нет вовсе. Точно так же мы можем предположить, что даже если у растений, грибов и бактерий есть что-то, что можно с достаточным основанием назвать сознанием, это находится на столь зачаточном уровне, что уже неясно, имеет ли такое определение хоть какой-то смысл. То, что мы можем устанавливать произвольные пороговые значения в непрерывном спектре для определения таких слов, как «гора», «озеро» или «толпа», не означает, что эти различия бессмысленны; но это не превращает кротовую кучу в гору.
Если биопсихизм и кажется родственным старому понятию витализма — вере в некую оживляющую силу, присущую только живой материи, — то по той же самой причине, по которой изначально возник сам витализм: в отсутствие понимания того, что такое разумность и как она возникает, мы вынуждены просто постулировать ее как таинственное, имманентное свойство. Ребер утверждает, что на самом деле это сильная сторона биопсихизма, поскольку он освобождает нас от необходимости объяснять происхождение разума и чувствительности: мы получаем их даром, в комплекте с самой жизнью. Но разумностью не стоит разбрасываться столь щедро, попросту упраздняя самим определением те глубокие вопросы, которые она порождает.
То, что растения демонстрируют на самом деле, утверждает Дэниел Деннет, — это чувствительность: реакция на раздражители окружающей среды в сочетании со способностью соответствующим образом адаптировать свое поведение. Как формулирует клеточный биолог Деннис Брей, «живые клетки обладают внутренней чувствительностью к окружающей среде — рефлексивностью, способностью обнаруживать и фиксировать ключевые особенности своего окружения, — что необходимо для их выживания». Брей считает, что эти черты «глубоко вплетены в молекулярную ткань живых клеток» и что «примитивное осознание окружающей среды было важнейшим ингредиентом самого зарождения жизни».
И всё же «чувствительность», пожалуй, не полностью отражает эти возможности клеток, растений и «примитивных» организмов; как говорит Деннет, чувствительной является даже фотопленка. То, о чем мы на самом деле здесь говорим, — это агентность: способность воздействовать на окружающую среду и на самого себя целенаправленным образом, который не продиктован полностью правилами «стимул — реакция». Мне кажется, что заявления биопсихистов — это попытка заполнить пробел, вызванный отсутствием у нас четкого понимания того, как агентность возникает в биологии и за её пределами. Не все агенты обладают разумом, но у любого разума есть агентность. Позже я еще вернусь к тому, как могла бы выглядеть настоящая теория агентности.
И всё же специалист по теории информации Хосе Эрнандес-Оральо прав, утверждая, что исследования растений и грибов, а также бактерий и других примитивных организмов, «подняли вопросы о том, что такое познание, насколько минимальным оно может быть и вообще является ли вся жизнь в некотором роде познающей». Действительно, Деннет и биолог Майкл Левин утверждали, что жизнь — это «познание до самого низа». Различия здесь — вопрос степени, а не природы.
Когда много разумов лучше, чем один
Возможно, познание идет и «до самого верха»: дискуссия о том, где познание и интеллект превращаются в разум, выходит за рамки отдельного организма. Ведь разумные существа, которые воспринимают друг друга и реагируют друг на друга, могут демонстрировать более высокий, коллективный интеллект, который эмерджентно возникает из их индивидуального поведения, но который невозможно разглядеть, если сосредоточиться только на отдельных особях. Результат может превосходить сумму своих частей: рои, стаи и сети живых существ способны решать задачи, принимать решения и демонстрировать в целом адаптивное поведение, недоступное одиночкам. Похоже, эти коллективы обретают новые когнитивные способности — возможно, даже новые измерения разума.
Преимущества использования «множества голов» для решения проблемы нам хорошо знакомы. Иногда это не более чем поиск нужного ума: публикация вопроса в социальных сетях в надежде, что хотя бы один человек знает ответ. В других случаях речь идет об опросе множества независимых мнений для поиска идеального среднего значения. В этом и заключается суть концепции «мудрости толпы», ставшей известной благодаря описанному Фрэнсисом Гальтоном (кузеном Дарвина) случаю: на ярмарочном конкурсе 1906 года среднее значение всех догадок о весе быка оказалось точным более чем на 99 процентов.
Но настоящий коллективный или роевой интеллект гораздо более удивителен, динамичен и изобретателен. Именно его используют рыбы, плавая в косяках, где движения каждой особи чувствительны к движениям ее ближайших соседей. Возникающее в результате коллективное движение позволяет мгновенно передавать информацию о хищнике по всему косяку и тем самым запускать слаженные коллективные маневры, помогающие избежать угрозы. Стайное поведение птиц аналогичным образом гарантирует, что информация о хорошем месте для приземления быстро передается всем. Коллективные движения в человеческой толпе могут перерастать в противонаправленные потоки, снижающие вероятность столкновения, даже если никто из людей сознательно не выбирал двигаться именно так.
Растительные сообщества, безусловно, демонстрируют этот вид интеллекта. Некоторые деревья образуют сложные корневые системы, которые переплетаются друг с другом и передают под землей сигналы с помощью растительных гормонов, влияя на поведение друг друга на благо всего сообщества. Такое общение между корневыми системами растений обычно происходит при посредничестве так называемой микоризы — симбиотических связей с грибными сетями, способными выполнять многие функции мозга и нервной системы, такие как память и принятие решений. То, что происходит с одним деревом, может, например, «запоминаться» другим, оставляя узнаваемый отпечаток в его годовых кольцах.
«Я склоняюсь к мысли, — говорит лесной эколог Сюзанна Симар, — что корневые системы и связывающие их микоризные сети устроены как нейронные сети и ведут себя как нейронные сети». Она и другие исследователи охотно описывают эти сложные, объединенные в сеть экосистемы в терминах не только интеллекта и коммуникации, но также познания и даже эмоций.
Это не означает, что существует какой-то единый и целостный «коллективный разум», управляющий подобными сообществами. Но это наводит на мысль, что Пространство возможных разумов может включать в себя территории, выходящие за рамки отдельного организма, где эмерджентное познание становится чем-то большим, чем сумма его частей. В конце концов, что такое мозг, как не организованный коллектив компонентов (нейронов), которые сами по себе вряд ли обладают сколько-нибудь значительной степенью разумности? И что вообще такое разум, если не эмерджентный феномен?
Этика биопсихизма
Стремление антропоморфизировать жизнь имеет долгую историю. Великий шведский систематик Карл Линней в XVIII веке описывал опыление растений в пикантных выражениях, позаимствованных из брачной сферы: «Когда ложе подготовлено, пришло время Жениху обнять свою возлюбленную Невесту и принести ей свои дары». Своими разговорами о «беспорядочных связях» и «многомужестве» среди растений Линней шокировал современников.
Некоторые современные критики нейробиологии растений и биопсихизма отвергают подобные идеи как возвращение к своего рода «романтической биологии». В конечном счете, такие взгляды могут быть отражением того, насколько трудно нам воспринимать цели, намерения и агентность, возникающие в процессе эволюции, без приписывания их разуму. Однако сторонники теории о чувствительности растений утверждают, что в их позиции есть морально-этическое измерение. Для сельского хозяйства определенно возникли бы проблемы, если бы мы пришли к выводу, что растения чувствуют боль, когда мы выдергиваем их из земли, чистим, режем и едим. Как мы уже видели, наличие разума справедливо считается признаком, наделяющим организмы моральным статусом, что накладывает на нас моральные обязательства по отношению к ним. Но сторонники нейробиологии растений, безусловно, правы в том, что нам не мешало бы расширить рамки нашей этики: относиться к растениям и их экосистемам с бόльшим уважением и даже с благоговением.
И все же попытки доказать наличие у растений (и грибов) способности чувствовать могут оказаться сомнительным способом достичь этой цели, ведь если подобные аргументы сочтут несостоятельными, наше чувство долга может исчезнуть вместе с ними. Мы просто не в состоянии сохранить всю жизнь на Земле, и не в последнюю очередь потому, что жизнь никогда не была устроена подобным образом. Если мы решим не уничтожать болезнетворные микробы антибиотиками, мы тем самым пренебрежем жизнями наших ближних. Нам необходима органическая пища, а ее приходится получать из живой материи, будь то бобовые и злаки или выращенное в лаборатории мясо. Но ничто из этого не должно сводить на нет уважение к жизни в целом и нашу обязанность сохранять биоразнообразие. Нам необходимо это природное многообразие из чисто эгоистических соображений, хотя мы попусту растратим потенциал нашего собственного развитого разума, если не научимся ценить саму по себе эту удивительную способность материи оживать. И для такого признания и уважения вовсе не обязательно верить в то, что разум пронизывает всю жизнь.
Пожалуй, самый яркий пример коллективного разума — а по мнению некоторых, и всё той же «романтической биологии» — кроется в предположении, что вся планета Земля представляет собой живую и, возможно, даже разумную сущность. Это экстремальная версия гипотезы Геи Джеймса Лавлока (которую он разработал отчасти в дискуссиях с Линн Маргулис), согласно которой связи и обратные связи между живым и неживым миром — биотой, океанами, атмосферой, криосферой и недрами Земли — порождают единую саморегулирующуюся планетарную сущность.
Когда Лавлок впервые высказал свои идеи в 1970-х годах, их считали бунтарскими; сегодня многие из них стали общепринятыми и помогают направлять исследования климатических изменений, которые сейчас рассматриваются как результат множества планетарных процессов, чьи взаимодействия порой трудно выявить и предсказать. Скептицизму на первых порах способствовало и то, что Лавлок олицетворил свою гипотезу, назвав её именем греческой богини. И хотя эта персонификация была сглажена принятием многими планетологами и экологами термина «геофизиология», дискуссия все равно легко скатывается в телеологическую плоскость и рассуждения о наличии разума — например, в духе того, что «Гее нет до нас дела» и что она продолжит жить, даже если мы по собственной глупости создадим условия для своего уничтожения.
Есть ли у этой Геи подлинный разум? Трудно представить, где в сети сложных биогеофизических взаимодействий могло бы найтись место, в котором способна сформироваться разумность — где происходили бы интеграция и трансляция информации, которую Гея «получает» о своем внутреннем состоянии и космическом окружении. Но она определенно помнит, адаптируется, чувствует и реагирует. Мы вполне обоснованно можем отвести ей место в Пространстве возможных разумов.
Ибо я полагаю, что размышления об этом Пространстве разума могут прояснить некоторые споры о границах разума в живом и природном мире. Да, мое первоначальное определение разума требует наличия хотя бы искры чувствительности, некоего ощущения «каково это — быть», — а мы попросту не знаем, присуще ли подобное свойство растениям, не говоря уже о планетах. Но если мы признаем, что разум обладает различными способностями в большей или меньшей степени — обучением, памятью, интеграцией, сознанием, — то мы сможем разместить подобные сущности в этом пространстве, даже если решим приравнять к нулю их значения по осям, которые так или иначе отражают параметры сознания и чувств. Признаем ли мы их на этом основании настоящими «разумами», кажется менее важным, чем возможность сопоставить их с другими разумами и признать некоторые общие свойства. В конце концов, наша цель — не охранять ворота какого-то Клуба разумов, а исследовать то, что существует в мире.