Embedded Files
История одного химика мечтателя
Первые 3 курса учёбы на химическом отделении ФЕН были серьёзным испытанием для тех, кто назвался химиком, в том числе и для меня. Бесконечные пары, контрольные, коллоквиумы, экзамены… Само собой, студенческая жизнь не ограничивалась учебой. Находилось время и для посиделок с друзьями, и для участия в разных мероприятиях. Жизнь была насыщенной, и всё было расписано по часам, даже сон не всегда вписывался в планы. Конечно, в голову лезли всякие мысли и обыгрывались разные сценарии будущего, но ни один из них не рассматривался всерьёз. «Какое там будущее! Мне б завтра контрольную нормально написать! Вот настанет 4 курс, время свободное появится, буду столько всего успевать! Там и разберусь, что дальше делать!»
Настал 4 курс. Кафедра выбрана. Лаборатория и тема диплома тоже. Пар мало, времени свободного достаточно. Теперь все мысли о будущем подлежат более основательному обдумыванию, ведь через два года закончится студенческая жизнь. «Вокруг так много неразгаданных тайн! Приблизиться к пониманию того, как все устроено – вот то, чего бы я хотела!» - крутились мысли в моей голове, - «Возможно, моя мечта слишком наивна, но кому как ни ученым заниматься изучением всего непознанного! Да, получение новых материалов или лекарств – это более практичные и, несомненно, важные задачи науки, но как можно спокойно жить, когда не знаешь, как устроен мир, в котором ты живешь, да и ты сам!»
Как раз в период раздумий попала мне в руки книга известного физика и популяризатора науки Митио Каку «Будущее разума». И первой же строчкой автор поделил интересующие меня вопросы на две категории: «Две величайшие загадки природы – разум и Вселенная».
Осталось выбрать одно из двух. И для этого я решила посмотреть на вопрос как с философской, так и с практической стороны. «Конечно, трудно устоять перед величием Вселенной, но для того, чтобы в ней разбираться, нужно мастерски оперировать физическими законами и формулами. Но, увы, крепкой дружбы с физикой у меня не сложилось. Для того, чтобы разбираться в устройстве сознания, нужно знать биологию. На данный момент мои знания оставляют желать лучшего, но в биологии, в отличие от физики, нужно уметь оперировать не формулами, а фактами и закономерностями, что дается мне гораздо лучше. А если обратиться к философской стороне вопроса, то можно сделать следующее заключение: зачем далеко ходить в поисках загадок, если одна из главных загадок – это мы сами?» Таким образом, был сделан выбор в пользу изучения сознания.
«Но я же химик!» - подумал бы кто-нибудь другой на моём месте. – «Столько времени потрачено!» «Не потрачено, а проведено интересно и с пользой!» - решила я. – «Подумаешь, придется немного переквалифицироваться… Люди и более кардинально жизнь меняют. Главное – заниматься тем, к чему душа лежит. Вот изучением души и займусь».
«Стоп. Я же хотела заниматься изучением разума. Или сознания… Или души? Или это всё одно и то же?» - запуталась я, еще даже не начав ничего изучать. Да, для простого обывателя все эти понятия весьма абстрактны, и интуитивно кажется, что разум – это способность думать и анализировать, душа – это чувства и эмоции человека, а также его моральные качества, а сознание объединяет в себе и то, и другое. Кто-то верит в существование души как некой нематериальной сущности, а кто-то утверждает, что ее и вовсе нет.
Чтобы во всем этом разобраться, я решила провести своё первое исследование и определить, где лежит грань между физиологически обусловленными и нематериальными аспектами человеческой психики, какие из них имеют эволюционное происхождение и наследуются, а какие полностью определяются средой, воспитанием и другими внешними факторами.
Я боюсь младенцев, я боюсь мертвецов,
Я ощупываю пальцами свое лицо.
И внутри у меня холодеет от жути:
Неужели я такой же как все эти люди.
Люди, которые живут надо мной,
Люди, которые живут подо мной,
Люди, которые храпят за стеной,
Люди, которые лежат под землей.
Я отдал бы немало за пару крыльев,
Отдал бы немало за третий глаз,
За руку на которой четырнадцать пальцев,
Мне нужен для дыхания другой газ.
(Вячеслав Бутусов, песня «Люди»)
Мы не хотим быть биороботами!
«Психика, она же душа, является результатом работы мозга» - пишет в своей книге «Эволюция человека. Обезьяны, нейроны и душа» Александр Марков. В редакционной статье «Эволюция и мозг» июньского журнала Nature за 2007 год можно встретить следующее утверждение: «Человеческий разум является продуктом эволюции»1. Если несколько десятилетий назад данные высказывания показались бы категоричными большинству учёных, то современные исследования не оставляют поводов для сомнений в их справедливости.
Однако, отнюдь не каждый человек, далекий от науки, готов принять их на веру. И это вполне объяснимо, ведь более привлекательная теория о нематериальности души (которой, к тому же, из всех живых существ наделен лишь человек) и подобии человеческого разума «божественному» делает человека особенным и возвышает его над другими видами. Человеческий мозг не так уникален, как кажется на первый взгляд, и современным людям так же сложно смириться с этим, как несколько веков назад было сложно отказаться от геоцентрической системы, а затем и от гелиоцентрической.
К тому же, сама человеческая психология «заточена» на поиск целей и путей их достижения. Такой образ мышления заставляет нас верить, что и наше сложно организованное сознание создано с какой-то определенной целью. И, наконец, согласиться с достижениями современной науки нам мешает заложенное с раннего детства дуалистическое представление о мире, согласно которому всё делится на материальное и нематериальное, а душа противопоставляется телу.
Кто продал душу науке?
С течением времени раскрывается физиологическая подоплёка всё большего числа аспектов человеческой личности (интеллектуального, эмоционального и даже морального). Но кто поставил под сомнение их эфемерное начало? Кто начал разбирать душу на кусочки?
После прочтения 8 главы знаменитого «Происхождения видов» Чарльза Дарвина, нетрудно понять, кто и с какой стороны впервые подобрался к эволюционному происхождению одного из вышеперечисленных аспектов. Дарвин высказал идею о том, что по наследству передаются не только морфологические признаки, но и некоторые особенности поведения, в том числе и инстинкты, которым было уделено больше всего внимания. Уникальность проделанной Дарвином работы заключается, в первую очередь, в том, что ему удалось прийти к данным выводам на основе наблюдений. В настоящее время существует множество более строгих подтверждений этих выводов, но это ничуть не умаляет гениальность учёного и его великого труда, а наоборот дает повод задуматься о том, что, прислушавшись к природе повнимательнее, можно узнать много нового о ее устройстве.
В этой главе Дарвин разграничивает понятия «инстинкт» и «привычка», подчёркивая эволюционное происхождение, способность передаваться по наследству и подвергаться наследственной изменчивости первого и приобретённый характер второго. Свои выводы он подтверждает яркими примерами, такими как сложное поведение рабочих пчёл и муравьев. Они не способны передавать свои навыки по наследству, потому что не оставляют потомства, но каждая рабочая пчела или муравей владеет определенным набором умений с момента появления на свет без предварительного обучения другими особями. Дарвин показал, насколько велико влияние отбора на поведение домашних животных: молодые пойнтеры умеют делать стойку без предварительной дрессировки хозяевами, молодые турманы, никогда не наблюдавшие полёт особей своего вида, кувыркаются в воздухе во время своего полёта.
Сейчас геномы многих животных расшифрованы и, исходя из этих данных, можно судить о том, какие гены отвечают за их поведение. Наиболее показательны примеры общественных насекомых, таких как пчёлы и муравьи. Учёные из Национального института по исследованию генома человека расшифровали геном медоносной пчелы. Удалось выяснить, что ключевую роль в разделении труда у пчёл играет ген, кодирующий белок вителлогенин2. Он регулирует продолжительность жизни пчелы и возраст, в котором она перейдет от работы в улье к заготовке корма, а также определяет, что будет собирать пчела: пыльцу или нектар. Расшифрованы геномы некоторых видов муравьёв. Например, одно из таких исследований, а именно расшифровка геномов двух видов муравьев, отличающихся устройством общественной жизни, под руководством Дэнни Рэйнберга3 помогло выяснить, что основные различия в поведении представителей разных каст муравьев определяются различием генов обонятельных рецепторов и ионных каналов.
Кроме того, более подробно рассмотрен пример Дарвина о сборе пади тлей муравьями, демонстрирующий взаимную пользу инстинктов и опровергающий существование инстинктов, полезных лишь для других видов. Учёные из Новосибирского института систематики и экологии животных провели сравнительный анализ 12 видов муравьев и выяснили, что у муравьев даже в организации сбора пади существует разделение обязанностей: одни особи (пастухи) собирают этот клейкий секрет, другие - передают в гнездо, третьи занимаются поиском тлей, а четвертые их охраняют4.
Таким образом, Дарвин, сам того не подозревая, стал одним из первых исследователей, кто положил начало развитию таких областей современной науки, как эволюционная психология, этология и многих других, связанных с поведением и психическими функциями, а также их эволюционным развитием. Начал он с малого, с инстинктов. Но уже в более поздних своих трудах, таких как «Происхождение человека и половой отбор» 1871 года и «Выражение эмоций у человека и животных» 1872 года, он рассуждает о происхождении эмоций и их внешних проявлениях у особей разных видов и сравнивает человека с низшими животными не только по морфологическим, но и по «душевным» признакам, как внимание, память, чувство прекрасного и воображение. А что же думает на этот счёт современная наука?
Какие именно душевные качества, умственные способности и моральные принципы эволюционируют?
Как уже было упомянуто выше, различные психические признаки имеют физиологическую природу. Однако, это лишь необходимое, но не достаточное условие для того, чтобы считать их все способными эволюционировать. Достаточным условием является генетическая обусловленность этих признаков.
Во многом интеллектуальные способности определяются умением запоминать. Разумеется, в развитии памяти как животных, так и человека, участвует множество различных генов. Одним из них является ген NR2B. В рамках эксперимента5 учеными была выведена линия мышей с повышенной экспрессией NR2B в гиппокампе. В отличие от обычных, трансгенные мыши лучше справлялись с заданиями. Их запускали в неглубокую ванну со скрытой под непрозрачной водой платформой, на которую можно было наткнуться только случайным образом. В повторном эксперименте трансгенные мыши вспоминали, где находилась платформа и быстро забирались на неё, а обычные мыши снова действовали наугад. Другие исследования, направленные на изучение такого феномена, как фотографическая память, показали, что дофаминовые рецепторы играют немаловажную роль не только в процессе формирования воспоминаний, но и в процессе забывания6. Конечно, логичнее предположить, что забывание – это процесс, протекающий сам по себе, однако выяснилось, что в процессе записи воспоминаний активируется рецептор dDA1, а в процессе забывания – рецептор DAMB. Следовательно, утрата воспоминаний является активным процессом. Вполне возможно, что люди, наделенные фотографической памятью, имеют мутацию в гене, который кодирует рецептор DAMB.
В последнее время постепенно проливается свет и на генетическую обусловленность такого аспекта, как эмоции. В лаборатории рекомбинационного и сегрегационного анализа Института цитологии и генетики впервые был обнаружен ген, контролирующий депрессию7, а в лаборатории нейрогеномики поведения этого же института ведутся активные работы по изучению корреляции депрессивного поведения и серотониновой системы мозга.
Пожалуй, самые жаркие дискуссии не только среди простых обывателей, но и среди представителей научных кругов были спровоцированы вопросом об эволюционном происхождении такого аспекта человеческой личности как мораль. Этой теме уделяется немало внимания как в научно-популярной литературе, так и в научных статьях8. Яркий пример морального качества человека – это альтруизм. В чем заключается истинный альтруизм? Существуют ли примеры проявления альтруизма в мире животных? И если существуют, то ограничиваются ли они млекопитающими или распространяются также и на насекомых/птиц/земноводных/рептилий? Почему естественный отбор позволил такому, казалось бы, невыгодному качеству закрепиться? Или альтруизм все-таки выгоден потому, что позволяет пожертвовавшей собой особи передавать свои гены следующим поколениям посредством того, ради кого эта особь собой пожертвовала? А как тогда объяснить многочисленные примеры помощи неродственным особям? Эти и многие другие вопросы обсуждаются несколькими поколениями учёных, и ответы на них весьма противоречивы.
Например, само понятие «альтруизм» учёные трактуют по-разному. Общей частью формулировок является то, что что альтруизм – это поведение одной особи, приносящее пользу другой, в результате которого первая особь жертвует чем-либо (ресурсами или энергией) или рискует (собственным здоровьем или жизнью). Но одни уверены в том, что альтруизм всегда наносит ущерб и окупается в долгосрочной перспективе в виде ответной услуги (преимущественно у млекопитающих) или распространения генетического материала другой особью (у остальных животных), а другие считают, что альтруизм у млекопитающих не обязан служить своим исходным целям (точно так же как и наши руки, созданные эволюцией не для игры на фортепиано и рисования), поэтому многие альтруистические акты совершаются исключительно ради собственного удовольствия. Как иначе объяснить желание молодых самок макак-резусов нянчиться с чужими новорожденными детенышами? Они долго «упрашивают» взрослых самок разрешить им понянчиться, а заполучив желанного малыша, таскают его по вольеру, расчесывают, вылизывают и даже засыпают с ним в обнимку от блаженства, вызванного выбросом окситоцина. Примеров альтруистического поведения в мире животных существует огромное множество: в научно-популярной книге «Истоки морали: в поисках человеческого у животных» Франса де Вааля описаны не только многочисленные свидетельства заботы друг о друге приматов, но и слонов: в таиландском заповеднике слепую слониху всюду сопровождала зрячая, тем самым обеспечивая ей нормальную жизнь; слон пытается поднять своего сородича в случае падения и оплакивает его в случае смерти. Но не стоит путать альтруизм млекопитающих с «альтруизмом» насекомых, ведь у вторых отсутствует способность к эмпатии – способности к сопереживанию. Есть предположения, что явление эмпатии основано на существовании зеркальных нейронов, возбуждающихся как при совершении какого-либо действия, так и при наблюдении за другой особью, совершающей то же самое действие.
Как бы то ни было, существуют доказательства того, что альтруизм генетически обусловлен. Двумя независимыми группами исследователей были проведены эксперименты по установлению степени влияния на альтруизм таких факторов, как гены, воспитание и собственный жизненный опыт человека*. Выяснилось, что наблюдаемые различия по степени альтруизма на 10-20% определяются генами. В подтверждение того, что мораль – не чисто человеческое качество, находится множество примеров альтруистического поведения у животных.
Литература
1) “Evolution and the Brain.” Nature 447, no. 7146 (June 14, 2007): 753–753. doi:10.1038/447753a.
2) Nelson, C. Mindy, Kate E Ihle, M. Kim Fondrk, Robert E Page, and Gro V Amdam. “The Gene Vitellogenin Has Multiple Coordinating Effects on Social Organization.” Edited by Lars Chittka. PLoS Biology 5, no. 3 (March 6, 2007): e62. doi:10.1371/journal.pbio.0050062.
3) Bonasio, R., G. Zhang, C. Ye, N. S. Mutti, X. Fang, N. Qin, G. Donahue, et al. “Genomic Comparison of the Ants Camponotus Floridanus and Harpegnathos Saltator.” Science 329, no. 5995 (August 27, 2010): 1068–71. doi:10.1126/science.1192428.
4) Novgorodova, Tatiana A. “Organization of Honeydew Collection by Foragers of Different Species of Ants (Hymenoptera: Formicidae): Effect of Colony Size and Species Specificity.” European Journal of Entomology, July 10, 2015. doi:10.14411/eje.2015.077.
5) Wang, Deheng, Zhenzhong Cui, Qingwen Zeng, Hui Kuang, L. Phillip Wang, Joe Z. Tsien, and Xiaohua Cao. “Genetic Enhancement of Memory and Long-Term Potentiation but Not CA1 Long-Term Depression in NR2B Transgenic Rats.” Edited by Georges Chapouthier. PLoS ONE 4, no. 10 (October 19, 2009): e7486. doi:10.1371/journal.pone.0007486.
6) Berry, Jacob A., Isaac Cervantes-Sandoval, Eric P. Nicholas, and Ronald L. Davis. “Dopamine Is Required for Learning and Forgetting in Drosophila.” Neuron 74, no. 3 (May 2012): 530–42. doi:10.1016/j.neuron.2012.04.007.
7) Amin, Najaf, Nadezhda M. Belonogova, Olivera Jovanova, Rutger W.W. Brouwer, Jeroen G.J. van Rooij, Mirjam C.G.N. van den Hout, Gulnara R. Svishcheva, et al. “Nonsynonymous Variation in NKPD1 Increases Depressive Symptoms in European Populations.” Biological Psychiatry 81, no. 8 (April 2017): 702–7. doi:10.1016/j.biopsych.2016.08.008.
8) Buck, Ross. “Communicative Genes in the Evolution of Empathy and Altruism.” Behavior Genetics 41, no. 6 (November 2011): 876–88. doi:10.1007/s10519-011-9456-3.
9) Cesarini, D., C. T. Dawes, J. H. Fowler, M. Johannesson, P. Lichtenstein, and B. Wallace. “Heritability of Cooperative Behavior in the Trust Game.” Proceedings of the National Academy of Sciences 105, no. 10 (March 11, 2008): 3721–26. doi:10.1073/pnas.0710069105.
Google Sites
Report abuse