Анастасия Бартош

Уважаемый мистер Дарвин,

Пишу Вам, находясь под впечатлением от Вашего произведения «Происхождение видов». Могу сказать без преувеличений, Ваш научный труд, существующий уже около полутора веков, воистину бессмертен. Идеи Ваши и Ваших соратников по сей день дают пищу для размышлений великому множеству ученых, побуждая их рассматривать любые проявления жизни, как давно известные, так и вновь обнаруженные, в свете эволюции, что позволяет в итоге по ниточкам воссоздать поразительную сеть взаимосвязей, сплетенную самой Природой. И труд Ваш не остается неизменным, подобно математической аксиоме, но развивается, будто живое существо, обрастая новыми деталями и порождая гипотезы и теории, претерпевающие правку естественнонаучным отбором. Вам наверняка интересно было бы узнать, какую форму обрела теория естественного отбора в 21 веке, посему мне хотелось бы прокомментировать Ваше произведение с точки зрения современной мне науки.

Чрезвычайно интересной показалась мне глава VIII, посвященная такой загадочной и интригующей теме как инстинкты животных. Но прежде, чем я перейду к толкованию главы, важно отметить, что жизнедеятельность всех существ имеет химическую природу. Это необходимо осознавать, поскольку подавляющее число новейших биологических открытий делается именно на молекулярном уровне. Предвосхищая Ваш вопрос, скажу, что явления наследственности и изменчивости так же имеют материальную основу в виде сложных нитевидных органических молекул – нуклеиновых кислот. Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), содержащаяся в ядрах живых клеток, является хранителем практически всей наследственной информации организма. ДНК одной лишь клетки имеет суммарную длину около 2 м, и ее информационная емкость невероятно высока. Конечно, далеко не все тайны этих удивительных молекул разгаданы, однако известно, что отдельные фрагменты нитей ДНК – гены – являются инструкциями по сборке белков, а эти белки, обладающие весьма разнообразными свойствами, в свою очередь, определяют весь комплекс особенностей строения и жизнедеятельности организмов.

Неуловимые, генетически заложенные взаимодействия молекул определяют функционирование органов и систем. То же касается нервной и эндокринной систем, несомненно являющихся субстратом инстинктивной деятельности. Так что же такое инстинкт? Инстинкт можно определить как врожденную видоспецифическую систему последовательных безусловнорефлекторных актов, проявляющуюся в конкретных условиях и при определенном состоянии организма.

Поскольку, согласно этому определению, инстинкт в качестве составной единицы имеет рефлекс, участие нервной системы в его осуществлении очевидно. Нервная система представляет собой сложную сеть отростчатых нервных клеток (нейронов), сообщающихся друг с другом с помощью специальных сигнальных молекул – медиаторов. Когда связанные друг с другом нейроны активируются раздражителем, они запускают рефлекс, сумму рефлексов или, в конечном счете, инстинкт. Гуморальный фон, включающий уровень гормонов (сигнальных молекул эндокринной системы) и содержание прочих веществ в крови, определяет тонус различных систем организма и мотивацию, инициирующую инстинкт. Таким образом, за счет изменения статуса этих систем, нарушения их работы, можно усилить или ограничить проявление инстинктов.

Так, например, ученые выяснили, что сезонность полового инстинкта у многих млекопитающих определяется гормоном мелатонином, который выделяет эпифиз – небольшая железа в мозге, также называемая «третьим глазом», поскольку она связана нервными путями со зрительным анализатором. Таинственный мелатонин выделяется лишь в темное время суток, когда глаза не раздражаются светом. Соответственно, время выделения этого гормона коррелирует с продолжительностью ночи и сокращается от зимы к весне. Мелатонин, в свою очередь, подавляет активность половой системы животных, и уменьшение его содержания запускает половое поведение. Функция эпифиза может быть нарушена, в том числе, по генетическим причинам, что ведет к несвоевременному половому развитию и проявлению инстинкта продления рода.

Столь же поразительны примеры изменения концентрации медиаторов в мозге, которые могут привести к нарушениям инстинктивного поведения: к примеру, заставить человека пойти против инстинкта самосохранения и довести его до самоубийства. Известно, что психические заболевания, связанные с нарушением уровня медиаторов или чувствительности к ним (шизофрения, маниакально-депрессивный синдром и проч.) зачастую передаются по наследству, поскольку связаны с поломкой генов, ответственных за функционирование этих систем.

Еще одно потрясающее средство химического контроля инстинктов – это феромоны, небольшие летучие молекулы, выделяющиеся во внешнюю среду с секретом экзокринных желез и регулирующие проявление социальных инстинктов в популяции, подобно гормонам, контролирующим состояние внутренней среды организма. Феромоны играют важную и наиболее заметную роль в инициации полового поведения особей. Интересен тот факт, что именно феромональные сигналы фертильных самок муравьев подавляют развитие половой системы у будущих рабочих, вызывая развитие на ее месте ядовитой железы. С одной стороны, такая стратегия у эусоциальных насекомых может показаться невыгодной в связи со значительным сокращением числа размножающихся особей. С другой стороны, с учетом чрезвычайной плодовитости единственной самки, более целесообразно произведение на свет многочисленных стерильных особей, которым огромное брюшко, заполненное яйцами, не будет мешать добывать пищу и защищать колонию.

В химии поведения существует множество живописных примеров, однако вернемся к определению. Инстинкт составлен из безусловных рефлексов, таким образом, «определенный уровень сознания», о котором упоминают Ваши современники-метафизики, не является необходимым условием осуществления инстинкта. Вероятно, в данном случае, смешиваются понятия инстинкта и интеллекта животных. Последний можно определить как умение животных применять свои навыки в изменяющихся условиях. Отличие между этими понятиями прекрасно иллюстрируется примером с гусеницей, плетущей кокон, которая не способна к резкому переходу от четвертой стадии стереотипного действия плетения к девятой.

Как Вы верно подметили, пчелы не думают о том, как им действовать, чтобы произвести медовые соты оптимальной структуры с минимальной затратой сил, они делают это по заложенной в их генах схеме. Я немного знаю о биологии медоносных пчел, однако впечатляет их способность запоминать расположение трав-медоносов относительно улья и сообщать эту информацию остальным пчелам с помощью нетривиального танца, в котором заложены сведения о направлении и удаленности источника пищи! Мне также известен любопытный факт, касающийся роющих ос. Известно ли Вам, как осы, устраивающие свое гнездо в земле, безошибочно вновь находят его, возвращаясь, чтобы прокормить личинок? Оказывается, оса в точности запоминает расположение объектов, окружающих отверстие входа. Это подтверждается тем, что осу можно обмануть, аккуратно переложив ее знаковые прутики, листья и камешки в другое место поблизости. То есть, по-видимому, для таких общественных насекомых характерно определенное чувство пространства, пространственная память (а память тоже определяется генами и белками!), что, как мне кажется, помимо всего прочего помогает этим удивительным насекомым сооружать такие упорядоченные ячейки сот одинаковых размеров. Сам рутинный механизм лепки и выгрызания воска объяснить легче, руководствуясь знанием о группах сообщающихся нейронов, и Вы сами с помощью Ваших единомышленников математически подробно описали этот процесс.

Что касается градации проявления инстинктов, блестящими примерами которой служат гнездовой паразитизм кукушек и рабовладельческий инстинкт у муравьев, это является весьма ярким примером постепенной эволюции в условиях естественного отбора. В этих градациях мы можем наблюдать различные пути изменений, связанные с изменением разных генов, но в сходной мере повышающие приспособленность их носителей (откладывание яиц разных размеров, цветов, в разных количествах у кукушек). Возможно, осапредок современных ос не обладала никакой пространственной памятью, и откладывала яйца, где придется (подобно самкам страусов). Затем ее потомки, волей случая не желавшие заботиться о потомстве, стали откладывать яйца непосредственно в питательную среду внутри чужого организма. Другая часть потомков приноровилась прятать личинок в ячеистых ямках, причем выжить смогли лишь те, чьи родители смогли снабжать их пищей, а не бросили на произвол судьбы. Третья группа потомков устроила себе матриархат в комфортном улье… Природа, будто моллюск, осторожно вытягивает ножку из-под раковины, ощупывает препятствия и вслепую делает новый шаг, не осознавая, ближе ли этот шаг к рогу изобилия или пасти хищника, но, в конце концов, порождает великое разнообразие форм и расцветок, ужимок и прыжков, требующее внимания и восхищения.

В заключение хотелось бы еще раз поблагодарить Вас за Ваши многочисленные тщательные наблюдения, вдохновляющие ученых на поиск ответов, порой, весьма непростых в силу многогранности окружающего мира и множественности путей развития его обитателей. Надеюсь, комментарий, представленный мной, помог Вам расширить Ваши представления об эволюции инстинктов. Быть может, справка моя была недостаточно полной для Вас, Вашей жажды знаний, но ведь далеко не все можно уместить на бумаге… Так и Вы в «Происхождении видов» нарочно упускаете некоторые примеры, ссылаясь на их очевидность, хотя чрезвычайно интересно было бы выслушать Вашу точку зрения. Уверена, если бы Вы могли оказаться здесь, в нашем времени, Вы бы не пожалели! А достоянием мировой науки стало бы еще несколько Ваших трудов.

С глубоким уважением,

Анастасия Бартош