собственную плоть, прежде чем пойти застрелиться, – обычные животные предпочтут убежать или спрячутся, если вы попытаетесь их съесть, тогда как многие растения попытаются нанести ответный удар, ужалить или отравить. Следовательно, большинство животных добудет пищу только в том случае, если сможет перехитрить, догнать или пересилить свою добычу. Им приходится скользить, ползать, карабкаться, плавать или летать, чтобы есть, и нередко они вынуждены совершать длительные и сложные переходы. А когда они наконец находят потенциальную еду, то им, возможно, предстоит схватка – уж всяко надо будет хорошенько подумать, как преодолеть защиту жертвы.
Коротко говоря, быть животным тяжело, а будущее любого животного обыкновенно более разнообразно и непредсказуемо, чем будущее маргаритки или гриба. Подобно растениям и грибам, животным нужны четкие цели, много информации и большой набор возможных ответов на быстрое изменение ситуации. Но именно средний этап нашего трехстороннего процесса мышления о будущем – оценка и анализ закономерностей в окружающей среде – представляет собой главный вызов для животных. Посему оставшаяся часть настоящей главы будет посвящена хитроумному неврологическому механизму – нервной системе, – которая позволяет животным с исключительной точностью моделировать вероятное будущее. Какое воображаемое будущее мелькает в голове молодой антилопы, прежде чем она решит, безопасно ли пить из реки? Как вообще создаются эти образы?
Эволюция нервной системы
Нервные системы животных образованы сетями нейронов, или клеток, которые специализируются на эффективной коммуникации, нередко на большие расстояния. Различают нейроны трех основных типов. Сенсорные нейроны улавливают информацию, а двигательные нейроны сообщают мышцам, что делать. Промежуточное положение между сенсорными и двигательными занимают интернейроны. Сети интернейронов анализируют информацию от сенсорных нейронов, вычисляют вероятное будущее, решают, что делать, и передают свои советы моторным нейронам. В простых ситуациях или там, где некогда долго думать, сенсорные нейроны обходят интернейроны и посылают команды непосредственно моторным нейронам. Вы лучше поймете это утверждение, если прикоснетесь к раскаленному утюгу и оцените свою непроизвольную физическую реакцию. Тело не раздумывает, верно? Но в более сложных ситуациях решения принимаются после анализа посредством сетей интернейронов.
Одним из показателей растущей важности тщательного помышления о будущем для животных является возрастающая важность интернейронов у более крупных и сложных животных. У червя вида Caenorhabditis elegans всего 302 нейрона, более или менее поровну распределенных между сенсорными нейронами, двигательными нейронами и интернейронами112. Но по мере развития более изощренных нервных систем пропорция интернейронов возрастает, все больше и больше их оказывается в том особом вычислительном органе, который мы называем мозгом. Основная задача мозга – обдумывать и моделировать вероятное будущее с соблюдением правильного баланса между точностью и универсальностью. Как выразилась философ Патрисия Черчленд, «предсказание… есть конечная и наиболее распространенная функция мозга»113.
Древнейшие признаки наличия простых нервных систем выявлены для эпохи приблизительно шестьсот миллионов лет назад, в период эдиакария [49], когда на планете появились первые животные. С тех пор сами нейроны изменились не сильно, зато вычислительная мощность нервных систем увеличилась на несколько порядков вследствие интеграции все большего количества нейронов во все более сложные сети.
У простейших животных вроде губок нет нейронов или нервной системы. Им это не нужно, поскольку они, как и растения, большую часть своей жизни проводят в неподвижности. У кишечнополостных (медузы) нейроны имеются, но обычно организованы в сети без центрального узла114. Впрочем, у некоторых – та же гидра – нейроны собираются в кольца рядом с важными областями (рот или щупальца), возле которых многое происходит.
Более сложные нервные системы развились у билатеральных животных, у которых есть передняя и задняя, верхняя и нижняя, а также левая и правая стороны – и мозг. Сегодня билатерии составляют большинство животных видов, включая червей и рыб, омаров и насекомых, крокодилов и людей115. Даже у плоских червей обнаруживаются нейроны в пучках (ганглиях) в передней части тела, которой организм обыкновенно встречает все новое. Многие виды беспозвоночных обладают несколькими ганглиями, управляющими разными частями тела. У осьминогов – пожалуй, наиболее разумных беспозвоночных – большая часть нейронов находится в щупальцах. Членистоногие, обширная группа животных, в которую входят насекомые и ракообразные, имеют многораздельный мозг, образованный слиянием двух, а иногда и трех лобных ганглиев. Преимущественно те управляют глазами, усиками/антеннами и ртом.
Нервная система и мозг наиболее экстравагантно развивались у позвоночных или у животных со спинным мозгом. Самый простой способ оценить эти изменения – подсчитать количество нейронов у современных видов. Как уже говорилось, в нервной системе червя Caenorhabditis elegans всего 302 нейрона – настолько мало, что исследователи сумели установить и описать все связи между ними. У морского слизняка Aplysia около двадцати тысяч нейронов. У мухи дрозофилы в мозгу около двухсот тысяч нейронов, а у медоносных пчел, которые относятся к числу наиболее «мозговитых» насекомых, уже около миллиона. У осьминогов может быть до 550 миллионов нейронов116. Млекопитающих характеризует крупный мозг, а в а человеческом мозгу может содержаться до ста миллиардов нейронов, между которыми возможно до тысячи триллионов связей. Каждый нейрон способен посылать до пятидесяти сигналов в секунду, а это означает, что человеческий мозг может выполнять около 1015 логических операций в секунду117.
Крупные мозги преуспевают в детальном моделировании текущих реалий и возможного будущего. Мягкий клубок нейронов между ушами измученной жаждой молодой антилопы может превратить миллионы сигналов, генерируемых на пути к водопою, в движущееся трехмерное виртуальное изображение с благоухающими травами, что шевелятся на ветру, жужжащими насекомыми и множеством других антилоп; не будем забывать и о запахе львиного прайда, сторожащего водопой. Проклятие! Конечно, не все эти вычисления происходят в мозгу. Многие из них выполняются в нейронных сетях, что тянутся вниз по позвоночнику и по всему телу, вот почему антилопа всегда готова сорваться с места.
Мозг позвоночных состоит из трех основных частей: переднего, среднего и заднего мозга, который напрямую связан со спинным мозгом. Средний и задний мозг управляют процессами, над которыми мы не имеем сознательного контроля – скажем, ходьбой и нормальным дыханием. Это означает, что они заботятся о большей части мышления о будущем. Передний мозг способен обрабатывать более сложную информацию и особенно хорош в моделировании возможного будущего, поэтому он может играть роль исполнителя, выбирая между рекомендациями от других частей нервной системы118. У млекопитающих приматов передний мозг развивался особенно быстро. В ходе эволюции нашего собственного вида часть переднего мозга, известная как нео- кортекс, стремительно увеличилась всего за два миллиона лет 119. Ее размер вырос почти втрое, а быстрее всего росла лобная кора, важнейшая, как считается, область «рабочей памяти, планирования действий и интеллекта». По оценке Герхарда Рота, у человека около пятнадцати миллиардов корковых нейронов, тогда как у китов и слонов, наших ближайших соперников в этом отношении,
