Деловая слава России


Новости


МЕЖОТРАСЛЕВОЙ АЛЬМАНАХ

Свежий номер альманаха, Архив номеров, Подписка на альманах, Реклама в альманахе, Контакты



РАЗВИТИЕ НАУКИ В РОССИИ



Опрос

Нужно ли стремиться вернуть в Россию учёных, уехавших жить и работать за границу?
Да, не стоит упускать умных и талантливых людей
Скорее да, но вряд ли наше государство сможет обеспечить им заграничный уровень жизни
Скорее нет, лучше обеспечить хорошие условия тем, что ещё не уехали
Нет, лучше вложить средства в воспитание и развитие молодых учёных
Другое








Деловая слава России » Наука » Основы этологии

Наука: Основы этологии - 15-03-2013, 13:53

Основы этологии

 

КОНРАД ЛОРЕНЦ

 

НОБЕЛЕВСКАЯ РЕЧЬ

 

Данная статья представляет собой речь на церемонии вручения Нобелевской премии Конрада Лоренца — выдающегося австрийского ученого, лауреата Нобелевской премии (1973). Лоренц — один из основоположников этологии — науки о поведении животных. Это не просто материал по биологии. Это методологический материал по пониманию всего, всех живых развивающихся феноменов, в том числе и культур.

Перевод с английского на русский и адаптация с научного на научно-популярный.

Публикуется впервые. Один абзац (множество примеров) исключен.

Переводчик – Сергей Морозов, ms1970.

 

1. Понятие аналогии

 

В процессе эволюции так часто случалось, что разные, независимые друг от друга формы жизни идут похожими, параллельными путями в адаптации к одним и тем же внешним обстоятельствам. Практически все животные, которым приходится быстро двигаться в однородной среде, приходят к тому, что их тело приобретает обтекаемые формы, тем самым способствуя снижению трения.

 

 

«Изобретение» технологии концентрации света на чувствительной к нему ткани средствами прозрачных линз произошло четыре раза различными типами живых организмов; и у двух из них – у головоногих и позвоночных – этот тип «глаза» эволюционировал в истинный глаз, в проецирующую изображения камеру, с помощью которой появилась способность видеть окружающую действительность. Благодаря как давним открытиям Чарльза Дарвина, так и новейшим открытиям биохимиков, мы получили замечательное понимание процессов, которые в ходе эволюции создали эти чудесные структуры.

 

 

Тот, кто учится у эволюции, имеет все основания предполагать, что изобилие различных телесных структур с их удивительной целесообразностью сделало возможной существование удивительно различных существ в столь же удивительно различающихся условиях, и все они обязаны своим существованием процессам, которые мы обычно относим к области понимания адаптации. Это положение, корректность которого я здесь не буду обсуждать, сформировало основы мышления, которое эволюционисты применяют к пониманию феномена аналогии.

 

2. Подобность форм как ключ к пониманию сравнительной способности к выживанию

 

Всякий раз, когда мы находим в двух совершенно различных формах существования, подобие формы или поведенческих шаблонов (за исключением малозначительных деталей), мы предполагаем, что это сходство вызвано параллельной адаптацией к одним и тем же сохраняющим жизнь функциям. Невероятность совпадений при достижении такого уровня подобия пропорциональна количеству независимых элементов подобия, и для N таких совпадений равна 2 в степени (N-1). Основы этологии

Рисунок 1. Аналогия форм вследствие адаптации к идентич-
ной функции. Обтекаемость a) стрижа, b) истребителя,
c) акулы, d) дельфина, e) торпеды

 

 

Если мы находим у стрижа и самолета, у акулы или дельфина и торпеды явную схожесть, (рисунок 1), мы можем уверенно допустить, что в этих организмах, и равно в сделанных человеком машинах, присутствовала необходимость уменьшить трение, и эта необходимость привела к параллельной адаптации. И хотя элементов совпадения в данных случаях не столь много, можно с высокой степенью уверенности предполагать, что эти организмы или машины адаптированы к быстрому движению. Эти соответствия касаются большого числа независимых деталей.

 

Основы этологии

Рисунок 2. Детали аналогии органов, воспринимающих свет,
у двух независимо эволюционирующих видов – осьминога
и человека

 

Рисунок 2 показывает устройство глаза у позвоночного и головоногого. В обоих случаях присутствуют линзы, сетчатка, соединенная нервами с головным мозгом, мускулы, предназначенные для фокусировки линзы, сжимающийся зрачок, действующий как диафрагма, полупрозрачная роговица перед камерой и слой пигментированных клеток, защищающий ее сзади, а также множество других совпадающих деталей. Если бы биолог, ничего не знающий о существовании головоногих, увидел бы этот глаз в первый раз, он бы без сомнения решил, что перед ним орган, воспринимающий свет. И для этого ему даже не понадобилось бы наблюдать живого осьминога, чтобы в этом убедиться.

 

3. Неприменимость «неверной аналогии»

 

Этологи часто обвиняются в построении неверных аналогий между поведением животных и человека. Но на самом деле такой вещи, как неверная аналогия, не может существовать. Аналогия может быть более или менее детальной или отсюда более или менее информативной.

 

 

Усердно пытаясь найти действительно неверную аналогию, я могу привести пару технических примеров, с которыми непосредственно столкнулся. Однажды я принял колесный пароход за мельницу. Судно стояло на якоре на Дунае около Будапешта. Оно имело маленькую трубу, а на корме – громадное колесо. В другой раз я принял маленькую электростанцию, состоящую из двухтактной машины и генератора, за компрессор. Единственным примером из биологии, который я смог найти, был светящийся орган морского моллюска, который был ошибочно принят за глаз, поскольку этот орган имел специфическую линзу и расположенную сзади группу клеток, соединенных с мозгом. Но даже в этих примерах аналогия была неверна только в отношении направления передачи энергии.

 

 

4. Концепция понимания наследственного сходства

 

Я думаю, существует только одна возможная ошибка, которая может быть принята как «создание неверной аналогии». Это именно ошибочное принятие наследственного сходства за аналогию. Это гомология, то есть сходство в элементной базе, которая ошибочно принимается за аналогию, то есть за функциональное сходство. Наследственное сходство может быть определено как любое совпадение между двумя видами, которое может быть объяснено их происхождением от одного предка, который и владел признаком, переданным обоим видам. Точнее говоря, термин «сходный» может быть применен только к деталям, но не к органам.

Основы этологии

 

Рисунок 3. Передние конечности позвоночных.
1. Рептилия юрского периода. 2. Летучая мышь. 3. Кит.
4. Морской лев. 5. Крот. 6. Собака. 7. Медведь. 8. Слон. 9. Человек.

 

 

Рисунок 3 показывает передние конечности позвоночных, специально подобранных, чтобы проиллюстрировать великое разнообразие функций при использовании передних ног, которые подверглись эволюционным изменениям при выполнении различных функций. Несмотря на разнообразие этих функций и соответственно разнообразие требований к ним, все эти члены построены на одной и той же базе и состоят из допустимых к сравнению элементов, как то кости, мускулы, нервы. Сами различия этих функций показывают совершенную невероятность того, чтобы множественные сходства в деталях могли возникнуть вследствие параллельной адаптации, иначе говоря – в результате аналогии.

 

 

Как ученик Фердинанда Хошстеттера, занимавшегося именно сравнительной анатомией, я имел счастье получить доскональные инструкции по методологическим процедурам, позволяющим отличить сходства, вызванные общим происхождением от одного предка, и сходства, полученные в результате параллельной адаптации. Действительно, выявление этих различий и есть значительная часть каждодневной работы эволюциониста. Наверно, я могу упомянуть, что этот процесс и привел меня к открытию, которое я рассматриваю как свой главный вклад в развитие науки.


 

Зная поведение животных и будучи хорошо обученным сравнительным методам исследования происхождения, я не мог не открыть, что те же самые методы сравнения, что те же самые принципы аналогии и гомологии применимы к элементам поведения так же, как и в морфологии, то есть в изучении форм и структур организмов. Это открытие неявно содержится в работах Чарльза Отиса Витмана и Оскара Хейнрофа; только явная формулировка и реализация выводов – то, что я мог бы назвать своим.

 

 

Большая часть работы, большая часть моей жизни была посвящена отслеживанию наслед- ственных сходств поведения (или филогенетике поведения) путем распутывания эффектов детального наследственного сходства и параллельной эволюции. Полное понимание того, что поведенческие реакции могут быть наследственными и специфичными для каждого вида до степени сходства, встречало некоторое сопротивление в научных кругах, и мои многочисленные работы по степеням сходства поведенческих шаблонов у гусей, уток и лебедей были необходимы для утверждения моей точки зрения.


 

6. Сопоставимость в культуре

 

Много позже я осознал, что в развитии человеческих культур исторически вызванные наследственные подобия и приобретенные сходства, вызванные параллельной эволюцией, – другими словами – между гомологией и аналогией, – были теми же самыми, как при оценке схожести видов, и по сути сводились к решению аналогичных задач.

 

 

Я еще вернусь к этому вопросу; пока что хочу проиллюстрировать существование культурной гомологии. Рисунок 4 показывает культурные изменения, в ходе которых участок средневековой брони, который первоначально предназначался для защиты горла и груди, с изменением функции превратился в знак статуса. Отто Кениг в своей книге «Kulturethologie» привел множество примеров явной исторически обусловленной производности сходных элементов, к которым прилагательное «гомологичный» может быть применено с полным правом.


Основы этологии

Рисунок 4. Изменение функции нагрудника средневековой брони,
потерявшей свои защитные функции, в символ статуса офицера


 

Ритуализация и символизация играют огромную роль в традиционной одежде, и особенно в военной униформе, несмотря на изменения, так что присутствие исторически сохранившихся подобий не удивительно. Удивительно другое – то, что сохранение этих остатков исторических особенностей существует не только отдельно от своих первоначальных функций, но даже и вопреки их смыслу. Это заметно даже в элементах человеческой культуры, которые на первый взгляд крайне далеки от символизма, ритуализма и сентиментального консерватизма, особенно в технологии.

 

 

Основы этологии

 

Рисунок 5. Гомология в технике. Признаки, унаследованные от предка –
повозки на конной тяге – присутствуют вопреки интересам
технического прогресса в железнодорожном вагоне

 

 

Рисунок 5 показывает стадии развития железнодорожного вагона. Первоначальная форма движимой лошадьми повозки упрямо присутствует, несмотря на все те трудности, которые эта форма влечет: например, наличие подножки вдоль всего поезда, по которой кондуктор карабкается от купе к купе, несмотря на погоду и опасность сорваться. Преимущество альтернативного решения (а именно создания коридора внутри поезда) настолько очевидно, что эта очевидность как раз служит демонстрацией удивительной силы исторических особенностей, бросающих вызов целесообразности.

 

 

Существование культурных производных элементов, то есть культурной гомологии, имеет огромное теоретическое значение, особенно с тем, как в информации, передающейся от одного поколения другому, элементы оказываются совершенно независимыми от рационального понимания, и во многих аспектах являются функциональными аналогами факторов, поддерживающих элементы неизменности в генетическом наследовании.

 

Вывод функциональных особенностей из поведенческих Аналогий

 

Позвольте мне рассказать о ценности аналогий при изучении особенностей поведения. Не будучи виталистами, то есть отрицая принципиальную несхожесть принципов функционирования живых и неживых организмов, мы придерживаемся тезиса, что любой регулярно наблюдаемый шаблон поведения, который с постоянной регулярностью служит задачам выживания – есть функция чувственных и нервных механизмов, приобретенных видом в процессе эволюции при выполнении своих особенных функций. Структуры, лежащие в основе этих механизмов, должны быть очень сложными, и чем более они сложны, тем менее вероятно, что две неродственные формы жизни по случайному совпадению выработают сходные поведенческие шаблоны, совпадающие в своих независимых деталях.

 

 

Замечательным примером двух сложных комплектов поведенческих шаблонов, эволюционирующих независимо в несоотносящихся видах (при этом демонстрирующих множество неоспоримых аналогий), является сходство поведений человека и гуся, особенно когда они влюбляются и ревнуют. Меня часто обвиняют в применении некритического антропоморфизма при рассмотрении поведений человека и гуся. Психологи заявляют, что это неверно – использовать термины вроде «влюбляться», «свадьба» и «ревность», когда говорится о животных. Но я буду продолжать оправдывать использование этих чисто функциональных понятий.

 

 

Для того, чтобы оценить корректно всю невероятность совпадения двух сложных поведенческих шаблонов в двух несоотносящихся видах по столь большому числу совпадающих деталей, нужно представлять сложность их базовой психологической организации. Представьте хотя бы минимальный уровень сложности, который мог бы быть задан в электрической модели, построенной для симуляции, на самом простом уровне, и станет понятно, что поведенческие шаблоны здесь могут обсуждаться. Представьте аппарат А, который во взаимодействии с аппаратом Б постоянно проверяет, как аппарат Б взаимодействует с аппаратом С и, находя это взаимодействие, постоянно пытается его пресечь. Если кто-то попробует построить модель, симулирующую подобную активность (например, как это делал Грей-Вальтер со своей знаменитой электронной черепахой), он сразу заметит, что реализация даже простого уровня сложности намного превосходит возможности простого наблюдения.

 

 

Заключение из этого рассуждения и просто, и важно. Поскольку мы знаем, что поведенческие шаблоны гуся и человека не могут быть гомологичны, то есть не могут происходить от общего предка (так как последний общий предок гуся и человека – примитивная рептилия с крошечным мозгом, совершенно неспособная к социальному поведению), и поскольку мы знаем невероятность подобного совпадения, выражаемого в астрономических цифрах, мы можем вывести, что и гусь, и человек имели достаточно схожиособенности при выживании, которые и привели к появлению ревности в результате эволюции как гуся, так и человека.


 

Но на этом кончается та информация, которую можно получить от аналогии. Аналогия не говорит нам, где именно эти особенности, необходимые для выживания, локализованы, хотя мы можем выяснить это с помощью экспериментов на гусях. Аналогия не говорит нам ничего о физиологических механизмах, которые ответственны за проявления ревности в обоих видах – эти механизмы могут быть совершенно различны.

 

 

Технология обтекания достигается акулой с помощью мускулатуры, дельфином – с помощью жирового слоя, а в торпеде – с помощью сварки железных листов. Справедливо и то, что ревность может быть – и наверняка есть – врожденная и генетически зафиксированная программа гуся, хотя она может быть культурной традицией у человека (в чем я, правда, сильно сомневаюсь).

 

 

Хотя возможности такой методологии могут быть ограниченными, ее значение тем не менее значительно. В сложных проявлениях человеческого социального поведения существует множество элементов, которые не имеют ценности для выживания (и никогда не имели). И потому важно знать, для чего наблюдаемый шаблон поведения предназначен (или по крайней мере предназначался), чтобы определить, не является ли он патологическим. Наши шансы выявления ценности для выживания поведенческого шаблона значительно возрастают, если мы находим такой же поведенческий шаблон в животных при экспериментах.

 

 

Когда мы говорим о любви, дружбе, вражде или ревности у этих или иных животных, мы не виновны в антропоморфизме. Эти термины ссылаются на функционально-предопределенные комплекты, точно такие же, как ноги, крылья, глаза и названия других частей тела, которые эволюционировали независимо у различных типов животных. Никто не использует кавычки, когда речь идет о глазах или ногах насекомого или краба, и потому мы не будем их использовать, говоря об аналогичных поведенческих шаблонах.


 

При использовании ранее приведенных видов терминов, мы должны быть очень аккуратны со словами, и всегда уточнять – относятся они к концепции функциональной аналогии или к концепции гомологии (то есть на общем генетическом происхождении). Слова «нога» или «крыло» могут обладать подтекстом первого типа в одних случаях и подтекстом второго типа в других случаях. Также существует и третий случай, когда присутствует физиологическая причинная идентичность. Эти три типа понимания могут совпасть, а могут и не совпадать. Когда говорится о поведении, особенно важно их различать. Гомологичный (унаследованный) поведенческий шаблон может сохранять свои формы и функции в двух предках, но у третьего стать физиологически иным. Гомологичный шаблон движения может как сохранять свой оригинальный смысл и внешние формы, так и полностью изменить свою функцию. Шаблон движения «провоцирования», общий у самок вида гусиных, является производным от движения, когда самка определяет угрозу и указывает самцу, откуда эта угроза происходит. В некоторых видах эта функция полностью утратила свой первоначальный смысл и используется в ритуалах ухаживания. Два негомологичных шаблона движения в двух соотносящихся видах могут быть объединены в один, имеющий смыслом обеспечение выживания. (...)

 

Использование известных аналогичных функций для поиска физиологических механизмов

 

Распознавание аналогий может стать важным источником знания и еще одним способом. Мы можем допустить с высокой долей уверенности, что, например, функции дыхания, приема пищи, выделения, размножения и так далее, должны так или иначе присутствовать во всех живых организмах. При исследовании неизвестной живой системы мы уверенно можем искать органы, служащие для выполнения обязательных функций. Мы склонны удивляться, если не находим какие-то из них (как, например, дыхательный тракт у маленьких саламандр, которые дышат исключительно через кожу).

 

 

Человеческая культура – это живая система. Хотя она представляет собой высший уровень интеграции, она, тем не менее, зависима от всех ранее перечисленных функций. Может возникнуть мысль, что только одна из этих функций живых организмов отсутствует в нашей культуре, а именно выделение. Человеческая культура после распространения по всему земному шару находится в опасности от собственных выделений по аналогии с уремией – отравлением продуктами собственной жизнедеятельности. Человечество будет вынуждено придумать для культуры что-то вроде планетарных почек, или оно может умереть от подобного отравления.

 

 

Существуют и другие функции, которые в равной степени неотъемлемы для выживания всех живых систем – от бактерий до культуры. И в каждой из этих систем адаптационные возможности достигаются путем процесса, который представляет собой получение информации путем изменчивости и естественного отбора, также как и сохранения приобретенного знания в коде молекулярного генома. Это сохранение, подобно любой системе сохранения информации и знания, достигается путем формирования структур. И не только в маленькой двойной спирали ДНК, но также в программировании человеческого мозга или в других формах «банков памяти», где знание укладывается в структуры.

 

 

Неотъемлемым элементом поддержки и сохранения структур является плата в виде «отвердевания». Другими словами, так или иначе жертвуется какая-то часть свободы. Наш скелет представляет собой именно пример такого «отвердевания». Червяк может изгибаться как угодно, в том время как люди могут изгибать конечности только там, где предусмотрены соответствующие соединения. Но человек может стоять прямо, а червяк – нет.

 

 

Все возможности адаптации живых существ основаны на знании, положенном в основание структур. Структуры означают статическую адаптацию в противоположность динамической адаптации. И вследствие этого новые адаптации неизбежно предполагают демонтаж некоторых структур. Получение новой информации неизбежно требует слома некоторого предыдущего знания, которое оказывается в некотором роде конечным.

 

 

Динамика этих двух противоположных функций общая для всех живых организмов. Гармоничное равновесие всегда должно поддерживаться между факторами, поддерживающими необходимую степень неизменности, и факторами, которые направлены на слом существующих структур, и таким образом создающими степени изменчивости, которые, в свою очередь, являются неотъемлемой предпосылкой для дальнейшего сбора информации, другими словами – для новых адаптаций.

 

 

Все это очевидно как для человеческой культуры, так и для любой другой, чье существование продолжается дольше жизни отдельной единицы, то есть любых видов бактерий, растений и животных. И поэтому вполне допустимо искать механизмы, которые в своей гармонии противоположности сохранения и разрушения структур выполняют задачу собственно сохранения культуры путем ее адаптации к меняющимся внешним условиям. В моей последней книге я как раз попытался продемонстрировать две этих противоположных тенденции на примере человеческой культуры.

 

 

Сохранение существующей неизменности достигается с помощью технологий, удивительно напоминающих генетическое наследование. По большому счету тем же самым способом, как новые нуклеотиды выстраиваются вдоль старой половины двойной спирали ДНК, создавая ее копию, неизменная структура культуры продолжается, переходя от одного поколения к следующему в процессе, когда новое поколение создает культурную копию знания, принадлежащего прежнему поколению. Подражание, уважение к отцам, идентификация с ними, сила привычки, любовь к старым обычаям и ритуалам и, наконец, консерватизм «магического мышления» и предрассудков – все то, что было показано на примере конструкции железнодорожного вагона – все вносит вклад в культурную традицию с той степенью неизменности, которая необходима для ее передачи.

 

 

В противоположность этим защищающим неизменность механизмам существует особое человеческое стремление к любопытству и свободе мысли в некоторых людях, пока старость его не остановит. Как бы то ни было, возраст полового созревания обычно является стадией в развитии, в течение которой мы пытаемся восстать против традиций, ставим под сомнение мудрость традиционного знания и ищем новых идеалов.

 

 

В докладе, который я читал несколько лет назад на нобелевском симпозиуме «Место ценностей в мире фактов», я попытался проанализировать определенные сбои в работе противоположно действующих механизмов и опасности враждебности между поколениями. Я пытался убедить аудиторию, что неверно ставить вопрос, «плох» или «хорош» консерватизм, и столь же неверно решать, «плохо» или «хорошо» бунтарство молодежи. Такая постановка вопроса столь же бессмысленна, как вопрос «плохо» или «хорошо» в отношении эндокринных функций. Избыток или недостаток вызывает болезнь. Избыток консерватизма приводит к появлению живых ископаемых, которые все равно не проживут долго, а избыток изменений приводит к появлению монстров, которые не представляют никакой ценности.


 

Между консервативными представителями истеблишмента и бунтующей молодежью периодически возникает враждебность, которая делает сложным для обоих сторон понимание, что попытки обеих сторон в равной степени необходимы для поддержания нашей культуры. И если вдруг эта враждебность вырастает до ненависти, противоположные стороны прекращают взаимодействие и начинают строить свои новые культуры. По сути, они совершают действия, более похожие на межплеменной конфликт. Это представляет максимальную опасность для нашей культуры, поскольку именно это может привести к полному разрушению наших традиций.

 

ANALOGY AS A SOURCE OF KNOWLEDGE. Nobel Lecture, December 12, 1973 by KONRAD Z. LORENZ Austrian Academy of Sciences Institute of Comparative Behaviour Research, Altenberg, Austria.




Ключевые теги: Этология, Лоренц
 

Другие новости по теме:


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.


АКТУАЛЬНО

ПРИОРИТЕТНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ НАУКИ


Календарь событий:

«    Октябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 

Архив новостей:

Сентябрь 2017 (2)
Август 2017 (3)
Июль 2017 (5)
Февраль 2017 (1)
Декабрь 2016 (1)
Ноябрь 2016 (7)