скачать книгу бесплатно
В мире животных процесс эволюции привел к трем вершинам: позвоночные, насекомые и головоногие моллюски. Соответственно высокому уровню строения и жизнедеятельности этих животных мы наблюдаем у них и наиболее сложные формы поведения и психического отражения. Представители всех трех «вершин» способны к предметному восприятию, хотя, очевидно, только у позвоночных эта способность получила полное развитие. У остальных двух групп перцепция развивалась своеобразными путями и качественно отличается от таковой у позвоночных – ее развитие у насекомых и головоногих не вышло за пределы низшего уровня перцептивной психики. Аналогично обстоит дело и с другими решающими критериями стадии перцептивной психики, – сравнивая беспозвоночных с позвоночными, необходимо также учесть, что ни головоногие, ни членистоногие не имеют никакого отношения к предкам позвоночных. Путь, ведущий к этим вершинам, отклонился от пути к третьей вершине еще на очень раннем этапе эволюции животного мира. Поэтому высокое развитие морфологических и поведенческих признаков является при сравнении с позвоночными лишь аналогией, обусловленной мощным повышением общего уровня жизнедеятельности, характерным для всех трех групп животных [Фабри 2003].
Проанализируем особенности, отличающие низший уровень перцептивной психики у этих трех групп животных.
11.1. Членистоногие
Центральный класс типа членистоногих составляют насекомые. Кроме насекомых к членистоногим относятся: ракообразные, паукообразные, многоножки и некоторые мелкие группы. Нервная система, и в частности головной мозг, устроена у разных членистоногих весьма различно. Насекомые – самый многочисленный класс животных как по количеству видов, так и по количеству особей.
Животные, находящиеся даже на низшем уровне перцептивной психики, характеризуются весьма сложным и разнообразным поведением, различающимся по типам деятельности, что позволяет провести его классификацию. Для анализа эволюции психической деятельности А. Н. Северцов условно разделил ее на три основных типа: «Мы знаем три основных типа психической деятельности у животных, а именно рефлекторную деятельность, инстинктивную и деятельность, которую мы условно обозначим как „деятельность разумного типа“» [Северцов 2005, С. 18]. Для этого анализа термином рефлекс он обозначил наследственные, однообразные, правильно повторяющиеся целесообразные, т.е. приспособительные реакции организма на специфические раздражения. Термином инстинкт – деятельность, обычно состоящую из длинного ряда сложных целесообразных действий, являющихся ответом на определенное внешнее раздражение. Инстинктивная деятельность также является целесообразной, наследственной и до известной степени «машинообразной», но отличается от рефлекторной своей гораздо большей сложностью. «Деятельность разумного порядка» – целесообразная, но не наследственная, в индивидуальной жизни требующая для производства определенного действия определенной выучки. Наследственной является способность к деятельности данного типа, но не самые действия, за определенным раздражением могут следовать весьма разнообразные действия. В качестве примера самой низкой степени «деятельности разумного порядка» А. Н. Северцов приводит условные рефлексы: животное приучается реагировать постоянно на раздражение, на которое оно нормально этим способом совершенно не реагировало: например, у него начинает выделяться слюна, когда оно слышит определенный звук. Условный рефлекс отличается тем, что он не наследственный и приобретен животным в необычно короткое с эволюционной точки зрения время [Северцов 2005].
В Приложении Г приведены наиболее характерные особенности инстинктивного поведения насекомых, примеры этого поведения.
11.2. Сравнительный анализ уровней обработки информации психикой животных и ЭВМ
Предварительные выводы и гипотезы (гипотезы №№8, 9)
В соответствие с гипотезой №7 (гл. 9), а также примерами инстинктивного поведения насекомых (Приложение Г) проведем сравнительный анализ изменения уровней обработки информации психикой животных при переходе в филогенезе с уровня элементарной сенсорной психики к низшему уровню перцептивной психики). В качестве сравнительного аналога для анализа уровней обработки информации психикой живых существ и человека, предварительно примем иерархию программных средств ЭВМ (электронных вычислительных машин). За аналог устройств ЭВМ (аппаратного обеспечения) у животных можно принять их нервные системы, либо сами организмы (у простейших).
В учебнике информатики [Демидов и др. 2018] предлагается следующая стандартная классификация программных средств ЭВМ (рис. 5).
Рис. 5 Иерархия программных средств ЭВМ
Программы первого уровня хранятся в ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) и работают непосредственно с аппаратурой ЭВМ. Эти программы являются неотъемлемой частью конкретной ЭВМ, поэтому их называют внутренним программным обеспечением (для ПЭВМ совокупность этих программ носит название BIOS – базовая система ввода-вывода). В состав BIOS входят:
– драйверы (программы, обслуживающие внешние устройства);
– тестовые программы для контроля работоспособности оборудования;
– программа начальной загрузки.
Для живых организмов в качестве аналога BIOS может быть рассмотрена система реализации генетической информации.
Второй уровень принадлежит операционным системам. Операционная система предоставляет программам более высокого уровня набор функций (программный интерфейс), а пользователям – набор утилит и некоторые инструментальные программы (пользовательский интерфейс). В состав операционной системы обычно также входят дополнительные драйверы, которые обеспечивают работу с внешними устройствами, не известными внутренним драйверам.
При обработке информации психикой живых организмов «пользователями» являются сами эти организмы, поэтому в соответствии с классическими представлениями о психике: никакие аналоги операционных систем в психике животных и человека даже в качестве гипотез не рассматриваются.
К третьему уровню относятся все остальные программы.
Для животных к аналогам этих программ (т.е. к третьему уровню иерархии программных средств в психике животных) следует отнести поведенческие программы, в первую очередь безусловные и условные рефлексы, а также различные таксисы.
Вопросы возникают при анализе инстинктов – с одной стороны, это также поведенческие программы. Но с другой стороны, и это особенно наглядно видно в деятельности насекомых, – при инстинктивном поведении в поведенческие «цепочки» «выстраиваются» другие, более простые поведенческие программы – операции.
При выборе аналога программ инстинктивного поведения у насекомых, видимо, следует рассматривать не современные ЭВМ, а ранние (1955 г. – начало 60-х годов XX-го века) системы пакетной обработки информации, использующие резидентную программу—диспетчер, которые являлись прообразом операционных систем. Они стали первыми системными программами, предназначенными не для обработки данных, а для управления последовательностью вычислительного процесса. При пакетном режиме программы пишутся на двух разных языках: на языке программирования и на языке команд программы—диспетчера. Пакетный режим повышает эффективность использования компьютера, однако внесение любого исправления в последовательность вычислительного процесса требует значительно больше времени, чем при интерактивной работе за пультом машины.
У поведенческих инстинктивных программ насекомых одной из основных функций является аналогичная программам—диспетчерам ранних систем пакетной обработки информации – функция управления последовательностью более простых поведенческих программ, в первую очередь рефлексов. По этому признаку инстинкты (несмотря на то, что они сами являются поведенческими программами) все-таки следует отнести ко второму уровню иерархии программных средств в психике животных. Из совместного рассмотрения этой аналогии и примеров инстинктивного поведения насекомых следует гипотеза №8:
Переход между стадиями развития психики – от элементарной сенсорной к перцептивной произошел, в первую очередь за счет формирования уровневой обработки поведенческой информации психикой живых существ. С точки зрения обработки информации психикой животных, инстинкты и рефлексы у них относятся к разным уровням иерархии программных средств – 2-му и 3-мууровням соответственно (по аналогии с иерархией программных средств ЭВМ).
Приведенные в Приложении Г примеры поведения насекомых показывают очевидные различия между: более сложным, но с генетически фиксированными нормами реагирования инстинктивным поведением; и более простым, но и намного более лабильным («гибким») рефлексивным поведением. По результатам проведенного сравнительного анализа уровней обработки информации психикой животных (насекомых) и ЭВМ приходим к гипотезе №9:
Точно также, как при пакетном режиме ЭВМ, для управления инстинктивным и рефлекторным поведением насекомых используются разные «языки» представления информации, но кроме того – разные уровни обработки информации. Для рефлексов – это психические образы и информационный уровень, а для инстинктов – «мнимое информационное содержание» сигналов и энергетический уровень обработки информации (аналогично процессам раздражимости у простейших).
Выявленные для класса насекомых закономерности, вероятно, следует распространить на весь тип членистоногих. На данном этапе исследования соответствующий анализ не представляется настолько принципиальным.
11.3. Головоногие моллюски
Головоногие – самые высокоорганизованные моллюски. Нервная система головоногих моллюсков находится на очень высоком уровне развития, в корне отличаясь от таковой других моллюсков. Особенно это относится к их весьма сложно устроенному головному мозгу. Только они из всех моллюсков достигли низшего уровня перцептивной психики. Их называют «приматами» моря среди беспозвоночных животных за совершенство их приспособлений к жизни в морской среде и сложность поведения. Это в основном крупные хищные морские животные, способные активно плавать в толще воды. К ним относятся кальмары, осьминоги, каракатицы, наутилусы. Их тело состоит из туловища и головы, а нога преобразована в щупальца, расположенные на голове вокруг рта, и особую двигательную воронку на брюшной стороне тела. Отсюда произошло название – головоногие. У большинства современных головоногих раковина отсутствует или рудиментарна. Только у рода наутилус (Nautilus) имеется спирально закрученная раковина, разделенная на камеры [Шарова 2002].
Приведенные в Приложении Д примеры поведения показывают, что несмотря на высокий «интеллект» головоногих, последовательность инстинктивных действий они не в состоянии нарушить, даже если изменившиеся условия делают все эти действия бессмысленными. Из этого делаем вывод, что уровневая организация обработки информации психикой головоногих построена аналогично таковой у насекомых: при регулировании инстинктивного и рефлекторного поведения используются разные «языки» представления информации и разные уровни обработки информации. Для рефлексов – это психические образы и информационный уровень, а для инстинктов – «мнимое информационное содержание» сигналов и энергетический уровень обработки информации (аналогично процессам раздражимости у простейших). Аналогом программ инстинктивного поведения у головоногих (точно также как у насекомых) являются резидентные программы—диспетчеры ранних систем пакетной обработки информации – прообразы операционных систем. По аналогии с иерархией программных средств ЭВМ и с точки зрения обработки информации психикой животных, инстинкты и рефлексы у них относятся к разным уровням – 2-му и 3-му уровням иерархии программных средств в психике животных, соответственно.
11.4. Позвоночные: круглоротые (миноги и миксины), рыбы, земноводные, пресмыкающиеся
Отличие этой группы животных от всех ранее рассмотренных состоит в том, что высшего уровня перцептивной психики достигли в процессе эволюции вообще только представители позвоночных (причем только некоторые из них). Позвоночные подразделяются на классы круглоротых (миноги и миксины), рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих. К высшим позвоночным относятся только последние два класса (птиц и млекопитающих), в пределах которых, следовательно, и обнаруживаются проявления высших психических способностей животных. Что же касается низших позвоночных, то здесь намечаются промежуточные ступени психического развития, характеризующиеся разными сочетаниями элементов низшего и высшего уровней перцептивной психики [Фабри 2003]. Таким образом, анализ низшего уровня перцептивной психики у позвоночных животных интересен ещё и тем, что на этом уровне зарождались предпосылки перехода в филогенезе к высшему уровню перцептивной психики. Примеры поведения позвоночных (рыб) приведены в Приложении Е.
11.5. Инстинктивное поведение и научение
Приведенные (в Приложении Е) примеры поведения позвоночных (рыб) выявляют у них два типа сложносоставного поведения: инстинктивного – с врожденной последовательностью выполнения операций; и навыков – последовательность действий (операций) в которых формируется в процессе научения.
Для «запуска» определенного инстинктивного поведения необходимо сочетание: мотивации поведения и ключевых раздражителей внешней среды. Первопричиной и основой мотивации поведения являются более или менее значительные и длительные отклонения от нормального уровня физиологических функций, нарушения внутренних ритмов, обеспечивающих жизнедеятельность организма. Эти сдвиги выражаются в появлении потребностей, на удовлетворение которых и направлено поведение. Ключевые раздражители являются такими признаками компонентов среды, на которые животные реагируют независимо от индивидуального опыта врожденными, видотипичными формами поведения, или точнее, определенными инстинктивными движениями [Фабри 2003]. Все инстинктивные действия состоят из отдельных фаз, прежде всего это: «поисковая» (или «подготовительная») и «завершающая» фазы. В ходе поисковой фазы животное отыскивает (отсюда и название фазы) те ключевые раздражители, точнее, их комбинации (т.е. пусковые ситуации), которые приведут его в итоге к завершающей фазе, в которой воплощается биологическое значение всего инстинктивного действия. Причем идет поиск именно раздражений, исходящих от биологически значимых объектов, – т.е. ключевых раздражителей с направляющей или пусковой функцией, а не самих этих объектов. Поисковое поведение является пластичной фазой инстинктивного поведения. Она характеризуется ярко выраженной ориентировочно-исследовательской деятельностью животных и переплетением врожденных и приобретенных, основанных на индивидуальном опыте компонентов поведения. Именно к поисковому поведению относится все, что связано с пластичностью инстинктов, в частности с модификациями инстинктивного поведения [Фабри 2003].
Общая ориентация инстинктивных движений осуществляется таксисами, которые всегда переплетаются с врожденными двигательными координациями и совместно с ними образуют единые инстинктивные реакции (или цепи из нескольких таких реакций). Как и инстинктивные движения, таксисы – это врожденные, генетически фиксированные реакции на определенные агенты среды. Но если инстинктивные движения возникают в ответ на пусковые раздражители, то таксисы отвечают на направляющие ключевые раздражители, которые неспособны обусловливать начало (или конец) какой-либо инстинктивной реакции, а лишь меняют вектор ее протекания. Таким образом, таксисы обеспечивают пространственную ориентацию двигательной активности животных в сторону благоприятных или жизненно необходимых условий среды (положительные таксисы) или же, наоборот, от биологически малоценных или опасных условий (отрицательные таксисы). Таксисы являются постоянными компонентами даже сложных форм поведения, причем высшие формы таксисов выступают в тесном сочетании с индивидуальным опытом животного, а у высших животных могут ориентировать инстинктивные движения не только всего организма, но и отдельных частей тела и органов [Фабри 2003].
Завершающее поведение, наоборот, представляет собой ригидную (неизменяемую) фазу. Выполняемые в ней движения отличаются строгой последовательностью, стереотипностью и предопределены соответствующими макро- и микроморфологическими структурами. Приобретенные компоненты деятельности играют здесь несущественную роль или даже отсутствуют. К этой фазе относится утверждение о принудительности действия ключевых раздражителей, поэтому изменчивость ограничена индивидуальной (генетически фиксированной) вариабельностью. Здесь практически все врожденное, генетически фиксированное. Все, чему животные способны научиться, направлено лишь к одному – по возможности к скорейшему и наиболее экономному достижению завершающего поведения. Нет в поведении животных ничего, что бы не завершалось этой конечной фазой – инстинктивными движениями или родственными им реакциями, т.е. врожденными двигательными координациями [Фабри 2003].
Таким образом, инстинктивные действия являются «хранителями» самого ценного, жизненно необходимого, что накоплено видом в результате естественного отбора, и что именно этим определяется независимость животных от случайных условий окружающей среды. Инстинктивное поведение определяется врожденной программой действий, реализуемой в ходе накопления индивидуального опыта. Но в инстинктивном поведении наследственно закреплены как врожденная программа действий, так и способности к научению. И в этом отчетливо видно единство инстинктивного поведения и научения [Фабри 2003].
Результатом накопления индивидуального опыта в жестких видотипичных рамках служат формы так называемого облигатного научения, которым обозначается индивидуальный опыт, необходимый для выживания всем представителям данного вида независимо от частных условий жизни особи.
Навык – центральная, важнейшая форма факультативного научения. Способность к выработке навыков свойственна не всем животным, а проявляется лишь на определенном уровне филогенеза. В результате формирования навыка применяется врожденная двигательная координация (обычного поведения) в новой сигнальной ситуации или возникает новая (приобретенная) двигательная координация. В последнем случае появляются новые, генетически не фиксированные движения, т.е. животное научается что-то делать по-новому. Но в любом случае решающее значение имеет успешность выполняемых движений и их подкрепление положительным результатом. При этом, по существу, неважно, строится ли научение на информации, полученной путем собственного активного поиска раздражителей, либо в ходе общения с другими животными, коммуникаций, куда относятся также случаи подражания или обучения (человеком – животного, взрослой особью – детеныша и т.п.). Другой важнейший признак навыка, также связанный с необходимостью подкрепления, заключается в том, что он формируется в результате упражнения и нуждается для своего дальнейшего сохранения в тренировке. При тренировке навыки совершенствуются, при отсутствии же ее угасают, разрушаются [Фабри 2003].
11.6. Предварительные выводы и гипотезы
(гипотезы №№10, 11, 12)
Позвоночные – единственная группа животных, психика которых получила в филогенезе развитие на высший и наивысший уровни перцептивной психики. Но для осуществления такого эволюционного развития, его предпосылки должны были появиться на предыдущей стадии развития – ее низшем уровне.
Исходя из этого и приведенных (в Приложении Е) примеров поведения позвоночных (рыб), приходим к гипотезе №10:
Основное отличие в принципах обработки информации психикой позвоночных (находящихся на низшем уровне перцептивной психики), от таковой у насекомых и головоногих – параллельно с инстинктами появляется еще один поведенческий «инструмент» уровневой обработки информации – навыки.
В отличие от инстинктов, навыки формируются на основе безусловнорефлекторных процессов (как и инстинкты, они организуют направленную деятельность, приводящую к полезному результату). В состав навыков также (как и в состав инстинктов) входят операции – элементы деятельности, производимые «внутри» этой основы, и самостоятельного значения для животного не имеющие. На основании этой информации сформулируем гипотезу №11:
С точки зрения обработки информации психикой позвоночных животных, (находящихся на низшем уровне перцептивной психики): и основа навыков (безусловнорефлекторные процессы) и осуществляющиеся «внутри» навыков операции – и те, и другие являются рефлексами, но относятся к разным уровням иерархии программных средств – 2-му (аналог операционных систем ЭВМ) и 3-му (аналог программных средств ЭВМ) уровням соответственно. При этом в них используются равноценные «языки» представления информации (с единицами представления информации – психическими образами), и, соответственно, один и тот же уровень обработки информации – информационный.
Использование одних и тех же единиц представления информации (психических образов, «порождаемых» ощущениями) на 2-м (аналог операционных систем ЭВМ) и 3-м (аналог программных средств ЭВМ) уровнях иерархии «программных средств» в психике животных, приводит к тому, что для самих животных объективные компоненты деятельности (основа навыка и операции этого же навыка) выступают слитно (субъективно не разделяются); а потому навык у позвоночных животных на низшем уровне перцептивной психики в целом находится на еще очень низком уровне. Тем не менее, это служит основой для:
Гипотеза №12:
Именно появление таких уровневых поведенческих программ (навыков), у которых информационный уровень обработки информации сформировался не только на 3-м, но и на 2-м уровне иерархии «программных средств» у позвоночных животных, находящихся на низшем уровне перцептивной психики, – явилось основной предпосылкой для последующего эволюционного развития психики позвоночных.
12. Эволюция «механизмов обработки информации» при переходе между низшим и высшим уровнями перцептивной психики
Анализ и уточнение исходной информации. Анализ объектов исследования. Разработка информационной основы
К высшему уровню перцептивной психики относятся только два класса позвоночных: птицы и млекопитающие [Фабри 2003]. Стадия перцептивной психики характеризуется способностью отражения внешней объективной действительности уже не в форме отдельных элементарных ощущений, вызываемых отдельными свойствами или их совокупностью, но в форме отражения вещей. Переход к этой стадии развития психики связан с изменением строения деятельности животных, – теперь в ней выделяется не только сам предмет, на который направлена деятельность животного, но и те условия, в которых этот предмет объективно дан в среде. Это содержание уже не связывается с тем, что побуждает деятельность в целом, но отвечает специальным воздействиям, которые его вызывают [Леонтьев 1983б].
12.1. Формирование поведения на высшем уровне перцептивной психики
Модификация инстинктивного поведения процессами научения. Формирование навыков
Еще со времен Ламарка и Дарвина ученым было ясно, что поведение взрослого животного формируется из врожденных и благоприобретаемых элементов, но их удельный вес, взаимоотношения и изменения в ходе индивидуального развития служили предметом разногласий и горячих споров [Фабри 2003].
На высшем уровне перцептивной психики выделяются два основных направления развития видотипичного поведения: 1) модификация инстинктов – путем вплетения в инстинктивное поведение элементов индивидуального опыта, совершаемого на всех, даже ригидных, этапах поведенческого акта; 2) формирование навыков – на основе безусловнорефлекторных процессов путем факультативного научения, включающего в себя все формы сугубо индивидуального приспособления к особенностям тех конкретных условий, в которых живет данная особь.
Модификация инстинктивного поведения процессами научения может производиться: путем изменения сочетания раздражителей, обусловливающих определенный инстинктивный акт, выделения (или усиления) определенных направляющих ключевых раздражителей и т. п. Представитель любого вида не может научиться «чему угодно», а только тому, что способствует продвижению к завершающим фазам видотипичных поведенческих актов. Существуют, следовательно, видотипичные, генетически фиксированные «лимиты» способности к научению. К инстинктивному поведению относятся и некоторые формы подражания. Конечно, и у высших позвоночных инстинктивные компоненты служат прежде всего для пространственно-временной ориентации наиболее жизненно важных поведенческих актов. Пространственная ориентация осуществляется и здесь на основе таксисов: тропо-, тело- и менотаксисов, т.е. типичных врожденных элементов поведения, к которым, однако, прибавляются мнемотаксисы, характеризующиеся индивидуальным запоминанием ориентиров. В последнем случае мы уже имеем дело с накоплением индивидуального опыта, и поскольку именно мнемотаксисы играют в жизни высших позвоночных особенно большую роль, то, следовательно, врожденные способы ориентации существенно обогащаются здесь индивидуально приобретаемыми способами [Фабри 2003].
