Структура инстинктов

Итак, мы с вами вкратце ознакомились с тремя основными способами переработки внешней информации в поведение, которые до сегодняшнего дня «придумала» природа. Э то: 1) инстинкт, при котором переработка внешних воздействий в поведение совершается по врожденным заданным программам, 2) навык, при котором программы формируются на основе практических проб и исследований, осуществляемых животным, 3) интеллект, при котором программа формируется на основе психических проб в пространстве накопленного опыта.

Пока мы знаем только одно: что такие три способа выработки поведения существуют.

Попробуем теперь, насколько сумеем, разобраться в их механизмах.

Какие врожденные механизмы существуют у животных, с помощью которых может реализоваться врожденное поведение?

Первый из этих механизмов получил название тропизмов.

Что такое тропизмы?

Начнем с примера. Всем известно, что у растений корни растут вниз, а стебли растут вверх? Это явление называется геотропизмом. Тропизм — это в переводе — поворот. Геотропизм *— стремление к земле. Соответственно, у корней положительный геотропизм, у стебля — отрицательный.

Почему?

Хотя тысячи лет люди знают, что корни растут вниз, только примерно 10 лет назад удалось установить, почему это происходит. Оказывается, когда растет корень, то на самом конце корешка выделяется особое вещество, которое назы ваю т ауксин. Оно ускоряет рост клеток и размножение их. Предположим, что корешок растет строго вниз, тогда капелька ауксина висит на его конце, все клетки размножаются равномерно и рост идет вниз. Если же, например, корешок начнет заворачивать вверх, тогда капелька повиснет книзу под влиянием сил тяжести. Соответственно клетки начнут снизу разрастаться сильнее, чем клетки сверху. В результате появиться напряжение, которое изогнет корень вниз. Итак, почему корень растет вниз? Потому что он хочет расти вниз? Нет. Потому что растение стремится растить его вниз? Нет.

Потому что есть сила тяжести.

Не организм, не растение регулируют направление корней, а земля, сила тяжести, которая тянет вниз эту капельку.

Иначе говоря, все происходит совершенно автоматически, под влиянием чисто физических и химических процессов.

У растений главный механизм, который определяет их развитие — этотропизмы. Например, кроме геотропизма, у растений существуют фототропизм — стремление к свету. Опять-таки оно вызывается только тем, что все клетки, которые обращены к освещенной стороне, растут быстрее, чем те, которые не освещены.

Или хемотропизм — при котором корешки отталкиваются или притягиваются к определенным химическим веществам. Например, корни баобаба и эвкалипта направляются в сторону повышенной влажности. Так был найден эвкалипт, у которого корни на 50 метров растянулись от его основания, проделав очень сложный путь, обогнув десятки подземных скал, пока добрались под землей до прохудившейся трубы водопровода, обвили эту трубу и начали оттуда питаться водой. Внешне как-будто бы они искали под землей эту трубу. В действительности всем управлял просто градиент повышения влажности. Корень эвкалипта поворачивает туда, где влажность выше, потому что с этой стороны он растет быстрее — только и всего.

Существует также реотропизм — это стремление установиться под определенным углом к направлению движения воды (у некоторых рыб), термотропизм (например, у клопа) и множество других тропизмов.

Тропизмы существуют не только у растений, но и у животных, особенно примитивных. Так, например, амеба, если капнуть в воду соляной кислоты, мгновенно начинает удаляться от того места, где повышена концентрация кислоты. Пресноводная гидра всегда перебирается в освещенную часть, т.е. у нее положительный фототропизм. То же у бабочек. Именно благодаря этому тропизму они гибнут массами от зажженной свечи, крутятся и бьются в электрическую лампочку, не в силах оторваться от нее.

Иногда такие тропизмы у животных называют таксисами. Таксис — это то же самое, что положительный тропизм, только когда он связан с активным движением организма. Отрицательные тропизмы у свободнодвижущихся животных называют патиями.

Как мы можем определить тропизм, исходя из этих примеров? Тропизмы — это, по-видимому, автоматические процессы, которые происходят в результате физико- химических реакций, между организмом и внешней средой. Ф ран ц у зск и й и сследователь Ж. Леб показал, что в ряде случаев они определяются симметричностью строения организма. Например, движение дождевого червя определяется освещенностью светочувствительных клеток правой и левой стороны тела. В результате он автоматически направляется к более темным участкам. По-видимому, такие же механизмы есть у мухи. Если ей замазать краской один глаз, она начинает двигаться по кругу. Для простейших тропизмов еще не требуется нервной системы. Они существуют поэтому у растений и простейших одноклеточных организмов.

Однако, не все автоматические ответы организмов можно отнести за счет тропизмов. Например, возьмем такой эффект. Вот я сейчас повернулся и поглядел на солнце. Если бы вы мне внимательно смотрели в глаза и стояли достаточно близко от меня, то увидели бы, что мой зрачок моментально сузился. Это так называемая зрачковая реакция. Она тоже является врожденной. В первые минуты после рождения ребенка, если осветить его зрачок ярким источником света, то зрачок сразу сужается, и наоборот — при переходе в темноту зрачок расширяется. Значит это тоже врожденная реакция.

И сохраняется она с самого рождения до смерти. Кстати, по этой реакции проверяют, как вы, наверное, знаете, жив человек или уже умер. Если отсутствует зрачковый рефлекс, то, как правило, это одно из свидетельств о смерти человека.

Механизм этой реакции уже нельзя объяснить простым физико-химическим взаимодействием организма со светом. Здесь уже механизм сложнее — реакция осуществляется через нервную систему, а само воздействие выступает уже как сигнал о необходимости определенной реакции. Врожденные реакции такого типа получили название врожденных (или безусловных) рефлексов.

Как можно представить себе механизм безусловного рефлекса?

Определенный раздражитель из внешней среды воздействует на органы чувств, в данном случае, на глаз. Органы чувств посылают соответствующий сигнал в нервную систему (большинство безусловных рефлексов замыкаются через спинной мозг). В мозгу возбуждается определенный участок, например, зрительное поле. От этого участка раздражение передается на двигательный участок, а он посылает ком ан д у.соответствующей мышце радужной сократиться. Итак, раздражитель — раздражение — передача в нервную систему сигнала о раздражении (этот процесс получил название афферентации) — замыкание в мозгу связи между чувствующим центром и двигательным центром — команда управления, которая получила название эфферентации (афферентация — стремящаяся к центру, эфферентация — исходящая из центра) — и, наконец, сам ответ (реакция). Такова цепь преобразований информации, порождающая безусловный рефлекс.

Поскольку возникает эта реакция с самого рождения без всякого обучения, то мы имеем право утверждать, что соответствующая связь между зрительным раздражением и двигательным ответом является врожденной, т.е. сам мозг так устроен, что между центром светового ощущения и центром зрачковой реакции существует врожденная нервная связь.

Что значить врожденная?

Это значит, что указанная связь закладывается в зародыше организма и в процессе его внутриутробного развития. Итак, если мы спросим, почему уже у новорожденного ребенка при освещении глаза ярким источником света моментально наступает зрачковый рефлекс, то ответ будет: потому что его мозг так устроен, что в нем уже заранее имеется связь при рождении между центром, реагирующим на освещение сетчатки глаза, и двигательным центром, который отдает команды сокращения или расширения зрачка.

Теперь, имея в нашем распоряжении представление о двух врожденных механизмах реакций, попробуем представить себе, как же строится из них инстинктивное поведение.

Первое предположение, которое напрашивается на ум, это то, что инстинкт представляет собой просто цепь следующих один за другим безусловных рефлексов, запускаемую определенным внешним стимулом. Так, примерно, и представляли себе до 40-х годов нашего столетия механизм инстинкта. Считали, что инстинктивное поведение — это нечто вроде деятельности автомата: каждая предыдущая безусловная реакция вызывает следующую. Стоит нажать кнопку исходного стимула, как одна врожденная реакция начинает вызывать другую и развертывается вся цепь врожденных рефлексов до конца. Именно поэтому Декарт, который впервые выдвинул идею рефлекса, утверждал, что животные представляют собой обыкновенные автоматы, которые запускаются в ход воздействиями внешней среды. Однако, сегодня мы уже знаем, что дело обстоит далеко не так просто. В последние два десятилетия возникло новое направление в психологии (зоопсихологии), которое получило название этология, т.е. наука об инстинктивном поведении животных. Надо сказать, что этологи в большинстве не только ученые, но почему- то еще очень хорошие писатели и их книги читаются, как увлекательнейшие романы. Как примеры, можно назвать великолепные книги Реми Шовена «От пчелы до гориллы», Халифмана «Пароль скрещенных антенн», и др. Так вот, этологи обнаружили: для того, чтобы внешний раздражитель вызвал инстинктивное поведение, в организме прежде всего должно иметь место определенное состояние, при котором это поведение проявляется.

Например, мы говорили с вами, что у пчел очень сложное разделение труда: есть пчелы-уборщицы улья, пчелы-вентиляторщицы, которые обеспечивают движение воздуха, пчелы-строительницы, пчелы, которые доставляют корм личинкам, пчелы-сборщицы, которые собирают нектар и пыльцу с растений и т.д. Все эти виды поведения пчел являются врожденными. Но оказалось, что каждая пчела проходит через все эти профессии. Какой именно деятельностью она занята в данный момент, зависит, главным образом, от ее возраста. Сначала, первые 3-4 дня она занимается тем, что ползает по улью и очищает ячейки, т.е. является уборщицей, так сказать, наименее квалифицированный труд. Примерно на четвертый она сама становится воспитательницей и принимается кормить личинок. Еще через неделю она становится приемщицей корма. Побыв ею с неделю, пчела переключается на уборку улья и строительство сот. Еще неделя-две и пчела, наконец, отправляется в свой первый полет...

Иначе говоря, для того, чтобы каждый из перечисленных типов инстинктивного поведения включился, нужно, чтобы пчела достигла определенного возраста, т.е. возник определенный цикл развития особи, при котором инстинкт реализуется. Когда такое состояние созревает, животное реагирует на него поисковым поведением. Самец ищет самку, птица ищет место для постройки гнезда, пчела — работу и т.д.

Наиболее явственно это видно в поведении, связанном с размножением. У всех животных только в определенный период, например, весной, когда в организме создается соответствующее состояние, возникает половое поведение. В остальной период животные на те же раздражители (запах, раскраска, игры и т.п.) никак не реагируют.

Итак, первый элемент — соответствующее состояние в организме. Этологи назвали его аппетенцией (от слова аппетит, т.е. чтобы появился аппетит к соответствующему поведению).

Эта всеобщая закономерность проявляется уже на уровне таких простейших реакций, как таксисы. Так, например, у некоторых видов гусениц имеет место отрицательный геотропизм. Выползая из своих гнезд, они ползут вверх по стеблям травы и кустарника. Но такая реакция наблюдается только у голодных гусениц. С ы тая гусеница движется в любом направлении. Аналогично, у многих насекомых знак фототропизма меняется в зависимости от насыщения, стадии развития, времени суток и т.д.

Предположим теперь, что в организме возникло благодаря росту или благодаря времени, года необходимое подготовительное состояние. Достаточно ли этого, чтобы сработал соответствующий инстинкт?

Нет, нужно и второе — определенный сигнал из внешнего мира, который запустит первый безусловный рефлекс.

Например, обнаружилось, что у рыбки колюшки при оплодотворении для самца таким сигналом является раздутое брюшко самки.

Как это было установлено? Так называемым методом модели, который широко используют сейчас зоопсихологи. В аквариум опускается грубая модель рыбки с раздутым брюшком. Стоит самцу увидеть этот предмет, как моментально он начинает кружить вокруг этого чурбачка и выполнять брачный танец, И, наоборот, если абсолютно точную модель колюшки опустить, но раздутого брюшка у этой модели не будет, то самец совершенно не реагирует. Причем, имеется четкая количественная связь — чем больше раздуто брюшко у этой грубой модели, тем активнее реагирует самец. Больше того, если в тот же аквариум помещают живую самку колюшки с брюшком, наполненным икрой, но у этого схематического чурбачка брюшко раздуто сильнее, чем у живой самки, самец бросается к чурбачку и не обращает внимания на подлинную самку.

Вот этот,сигнал, который запускает инстинктивное поведение, йолучил название эвокатора («вызыватель»). О казалось, что эвокатором, как правило, служат очень немногие и простые признаки. Иначе говоря, эвокатором является обычно не вся обстановка в целом, а только один какой-то признак этой обстановки. Так. для инстинктивного поведения колюшки, например, это было раздутое брюшко. Или еще пример. Этологи изучали, что является эвокатором для птенцов чайки, вызывающим у них рефлекс разевания клюва.

Нам представляется все очень просто: прилетела чайка с пищей к своим птенцам. Они увидели мамашу и разевают клювы, кричат, просят, чтобы она их покормила. Оказывается, ничего подобного: эвокатором этого инстинктивного поведения является один-единственный признак чайки — это желтый клюв с красным пятном на конце, и больше ничего. Достаточно желтую палочку с красным пятном на конце поднести к гнезду чайки, чтобы птенцы немедленно начали разевать рты, прося корм. И, наоборот, когда к птенцам подносили родную маму с закрашенным в белый цвет клювом, то птицы никак на нее не реагировали. Попробовали проделать еще один эксперимент — сделали весь клюв красным, и тогда реакция уже невероятной силы достигла, т.е. по-видимому, птенцы не на весь клюв с красным пятном, а только на красный кончик клюва реагируют — больше ни на что.

Или, например, есть такие рыбки — цихлиды. У них очень послушные и дисциплинированные малыши — мальки. Они строго и всегда следуют за своей мамашей, после того, как вылупятся из икры. И довольно долго — недели 2—3, пока не подрастут. Так вот, решили выяснить, что является эвокатором для этого поведения.

Помещали точные модели этой рыбы, мальки не реагируют. Но достаточно протащить в воде любой предмет — шарик, палочку, карандаш, как мальки послушно следуют за ним. Значит, для них эвокатором является просто движущийся предмет. Причем расстояние, на котором они следуют, тоже очень любопытно регулируется. Если предмет большой, то мальки следуют дальше от него, если меньше — то ближе, чтобы предмет углу их зрения казался определенной заданной величины.

Эвокатором положительной двигательной и пищевой реакции у слепых детенышей многих хищников служит прикосновение мордочки новорожденного к шерсти. Эвокатором насиживания у многих птиц служит вид гнезда (а не яйца, как можно было бы ожидать) и т.д.

Эвокаторами могут служить не только предметы, но и определенные состояния окружающего мира. Так, например, «расписание» поведения пчелы зависит от положения солнца над горизонтом. Брачные обряды некоторых видов рыб приурочены к одному определенному приливу, т.е. определяются ритмом приливов, ф азой луны и временем года. Кладка яиц у кур определяется сменой дня и ночи. Изменяя это чередование с помощью искусственного освещения (например, 6 часов «день» и 6 часов «ночь») можно добиться, чтобы куры клали яйца дважды в сутки.

Наконец, эвокатором для ориентировочных рефлексов могут служить сила раздражителя, его «новизна», т.е. отсутвие в опыте животного, неожиданное появление и т.п.

Итак, второй компонент, необходимый для реализации инстинктивного поведения, это — эвокатор. После того, как необходимый эвокатор подействовал, «срабатывает» первый безусловный рефлекс, входящий в структуру соответствующего инстинктивного поведения.

Например, цихлиды бросаются за движущимся предметом, птенцы чайки разевают клювы, самец колюшки начинает брачный танец, кружится вокруг самки. Что нужно для того, чтобы следующий в цепи рефлекс сработал, чтоб реализовалось следующее звено инстинкта?

Раньше считалось, что для этого достаточно, чтобы закончилось предыдущее звено. Это формулировали так: в цепи инстинктивного поведения конец каждого предыдущего рефлекса является сигналом для включения следующего. Но оказалось, что и это не так. Оказалось, что рефлекс совсем не развертывается как автоматическая работа часов или какого-нибудь программированного станка.

Для того, чтобы включилось следующее звено, действительно, предыдущее звено должно закончиться. Но, кроме того, нугкпы еще двя условия. Во-первых, должен сработать эвокатор уже для следующего звена, т.е. каждое звено инстинкта имеет свой эвокатор, свой вызывающий сигнал. У той же колюшки это очень наглядно. Самец танцует вокруг самки, кружится. Она в ответ на этот сигнал немножко потанцует на месте и затем быстро плывет к своему гнезду. Самец следует за ней. Доплыли они до гнезда, кажется, теперь самка должна заплыть в гнездо и начать метать икру. Но, несмотря нато, что инстинкт как-будто начал работать, второй безусловный рефлекс — метание икры не наступит, пока не появится второй сигнал: самец подплывает к самке, когда она у гнезда, и трется мордочкой о кончик ее хвоста. И тогда самка начинает метать икру. И это разделение звеньев поведения можно достичь искусственно, если покрутить перед самкой модель самца — это вы зы вает у нее первое звено инстинкта — она поплывет к своей норе. Когда она подплыла, достаточно стеклянной палочкой погладить ее хвостик, как реализуется второе звено — она начинает метать икру. Таким образом, каждый безусловный рефлекс, входящий в цепь инстинктивного поведения, требует своего эвокатора.

Но оказывается и этого недостаточно. Для того, чтобы следующее звено инстинкта сработало, нужен сигнал о том, что предыдущее звено достигло своей цели. Например, пчела закончила строительство ячейки и следующий этап — это наполнять ячейку медом или отложить в нее яичко — в зависимости от назначения ячейки. Теперь попробуем сломать эту ячейку или повредим ее. Кажется, все равно — предыдущее звено выполнено, а поломана ячейка или нет, все равно пчела должна в нее отложить мед или пыльцу. Ведь мы утверждаем, что инстинкт слеп. Оказывается, ничего подобного. Раньше, чем начать наполнять ее пыльцой или медом, пчела обследует ячейку, и если обнаруживает, что она искривлена или поломана, снова ее ремонтирует и надстраивает. Если опять поломать, она снова будет ее надстраивать и не превратит ее в склад или в жилище для будущей личинки до тех пор, пока предыдущее звено не будет реализовано успешно, т.е. ячейка не будет в полном порядке. И это составляет четвертое условие срабатывания каждого следующего звена инстинкта — то, что называют обратной связью — сигнал о том, что предыдущее действие дало необходимый результат.

Самое важное сегодня открытие в современной зоопсихологии состоит в том, что инстинкт совсем не так прост, как считали раньше. Инстинкт — это в действительности очень сложный механизм. Верно, что в его основе лежит цепь безусловных рефлексов. Но для того, чтобы эта цепь сработала, во-первых, требуется для кажддого следующего звена, чтобы реализовалось предыдущее, т.е. нужна программа; во-вторых, нужен сигнал о том, что есть условия для реализации следующего звена, т.е. прямая связь с внешней средой; в-третьих, нужен сигнал, что предыдущие действия дали требуемый эффект — это называют обратной связью с внешней средой, и наконец, нужны механизмы тропизмов, т.е. общего приспособления к состоянию среды, и механизмы внутренней корректировки действий.

Что это за механизмы внутренней корректировки? Это — вариации поведения, приспособляющие его к существующим условиям.

Например, у пчел один из самых сильных инстинктов — это сохранение чистоты в ульях. Важность его понятна. В ульях огромная масса пчел, там растет потомство, хранится мед, пыльца. Все это в маленьком объеме. И если там малейшая грязь, то все это превратится в гнилую яму. Но улей обычно изумительно чист. Так вот, если туда залезает оса, чтобы полакомиться медом, пчелы набрасываются, убивают ее и затем выбрасывают. Если забирается мышь, то пчелы тоже убивают ее, но выбросить мышь они уже не могут. Они всю ее покрывают специальным, так называемым, пчелиным клеем, так, что она вся оказывается заключенной в саркофаг, ее как бы превращают в мумию, и тоже тем самым предотвращают гниение. Как видите, инстинкт один. Но как реализуется — зависит от условий, в которых его реализуют, т.е. форма реализации корректируется условиями внешней среды. Новейшие данные показывают, что эта корректировка включает и элементы научения. Например, старшие птицы вьют гнезда более умело, чем молодые. Вылупившийся цыпленок клюет и зерна, и камешки маленькие, и бисер и т.д. Лишь путем научения он начинает отличать зерна и клевать только их.

Сочетания всех этих механизмов, всех этих безусловных рефлексов и тропизмов, обратных и прямых связей, аппетенции и внутренней корректировки — все это и образует в совокупности инстинктивное поведение.

Таким образом, инстинкт — это врожденная гибкая программа специализированного поведения, которая включает в себя подготовку действий, последовательность их реализации, регулировку ее с помощью прямой и обратной связи, а также с помощью общего и корректировочного приспособления к условиям среды. Вот откуда кажущаяся разумность инстинкта! Мы обычно ставим слова «разумность инстинкта» в кавычки. Но эти кавычки, как видите, несправедливы. Инстинкт действительно очень разумен. Отличается он не своей неразумностью, а тем, что вся эта деятельность, вся эта сложная программа является врожденной. Иначе говоря, инстинкт можно рассматривать, как разум всех предыдущих поколений, переданный по наследству данному поколению. И этот разум включает в себя опыт тысяч и миллионов поколений предков животного, опыт вида. Он часто ведет к гибели миллионов особей только потому, что они не могут приспособиться к новым условиям.

Правда, этот недостаток компенсируется, например, у насекомых огромной быстротой размножения и многочисленностью потомства. Но это, в свою очередь, требует частой смены поколений, а значит кратковременности жизни каждой отдельной особи. Эта кратковременность существования, в свою очередь, требует, чтобы уже при «выходе в жизнь» организм был снабжен всеми необходимыми формами поведения. Ведь бабочке-однодневке просто некогда было бы учиться!

Так круг замыкается. Негибкость инстинктивного поведения компенсируется быстротой размножения. Бы строта размножения требует кратковременности жизни. А кратковременность жизни требует преобладания инстинкта. И действительно, мы видим, что весь класс насекомых зашел в биологический тупик. Сто миллионов лет, как муравьи и другие насекомые из поколения в поколение воспроизводят тот же жесткий шаблон поведения и связанного с ним анатомо-физиологического строения.

Источник: 
Ительсон Л.Б. - Лекции по общей психологии
Темы: