Возникновение разума
Перевод статьи в Scientific American гарвардского профессора эволюционной психологии Марка Хаузера (Marc D. Hauser), директора Cognitive Evolution Lab.
Для того чтобы понять, как возник человеческий разум, нужно сначала разобраться, чем наше мышление отличается от мышления других живых существ.
Недавно три инопланетянина посетили Землю ради того, чтобы изучить статус разумной жизни. Один из них специализировался на инженерном деле, другой - в области химии, третий - в сфере вычислений. Повернувшись к своим коллегам, инженер сообщил (приводим перевод): "Все существа здесь твердые, некоторые из них сегментированы; они обладают способностью перемещаться по земле, воде и воздуху. Все чрезвычайно медлительны. Ничего интересного". Затем заговорил химик: "Все очень похожи друг на друга и построены из одних и тех же четырех химических ингредиентов". Следом высказался специалист по вычислениям: "Ограниченные вычислительные способности. Но один вид, безволосый двуног, отличается от других. Он обменивается информацией примитивным и неэффективным способом, однако значительно отличается от остальных. Он создает много странных вещей, некоторые из которых съедобны, некоторые производят символы, и еще такие, которые уничтожают подобных ему существ".
"Но как же так? - удивился инженер. - Если они обладают сходной формой и сходным химическим строением, то почему тогда различаются их вычислительные возможности?". "Я точно не знаю, - признался инопланетянин, специализирующий на вычислениях. - Но они, похоже, имеют систему для создания новых высказываний, которая значительно мощнее, чем у всех остальных живых существ. Я предлагаю классифицировать безволосого двунога отдельно от всех остальных животных и считать, что он имеет совсем другое происхождение и родом из другой галактики". Два других инопланетянина кивнули, и втроем они устремились домой с готовым отчетом.
Наверное, не стоит винить инопланетных пришельцев за то, что они в своей классификации не объединили человека с пчелами, птицами, бобрами, бабуинами и бонобо. В конце концов, лишь только наш вид создает суфле, компьютеры, ружья, косметику, спектакли, скульптуры, уравнения, законы и религии. Пчелы и бабуины не только никогда не делали пирожные, они даже никогда и не помышляли о такой возможности. У них просто не такой мозг, чтобы обладать должной технологической смекалкой и гастрономической фантазией.
В 1871 г. Чарлз Дарвин в своей книге "Происхождение человека" доказывал, что различие между разумом человека и животных имеет количественный, а не качественный характер. Ученые уже давно придерживаются такого взгляда, указывая в последние годы на генетические исследования, показавшие, что геномы человека и шимпанзе сходны на 99%. Но если нашего общего генетического наследства достаточно для того, чтобы объяснить происхождение разума человека, то почему тогда не шимпанзе пишет эту статью, и не он поет на сцене вместе с Rolling Stones, и не он готовит суфле? Накапливается все больше доказательств того, что вопреки теории Дарвина о наличии лишь количественных различий между людьми и другими видами, наш интеллект отделен от интеллекта других животных огромной пропастью. И это при том, что наши мыслительные способности возникли во всей полноте практически из ниоткуда. Да, исследователи обнаружили некоторые кирпичики человеческих когнитивных способностей у других видов. Однако эти кирпичики - всего лишь очертания фундамента, над которым высится небоскреб человеческого разума. Происхождение наших когнитивных способностей в эволюции остается непонятным. Тем не менее новые эксперименты вносят некоторую ясность.
Необычайно умен
Если мы, ученые, хотим понять, откуда появился человеческий разум, мы прежде всего должны точно определить, что отделяет его от разума других животных. Несмотря на то что люди и шимпанзе имеют множество одинаковых генов, исследования показывают, что небольшие генетические изменения, произошедшие в процессе эволюции человека, привели к значительным различиям в вычислительной мощности. Перераспределение, удаление и копирование универсальных генетических элементов повлекли за собой появление мозга, обладающего четырьмя важными особенностями. Эти отличительные свойства, которые я недавно выявил в своих исследованиях, и составляют человеческую уникальность.
Первая особенность - это порождающие вычисления, способность создавать практически бесконечный спектр различного рода высказываний путем комбинации слов, нот, действий или математических символов. Порождающие вычисления включают в себя два вида операций: рекурсивные и комбинаторные. Рекурсия - это повторное использование одного правила для создания новых выражений. Представьте, что короткую фразу можно включить в более длинную, сделать так несколько раз и получить в результате более длинное и богатое выражение наших мыслей - например, простую, но поэтичную фразу Гертруды Стайн «Роза есть роза есть роза есть роза». Комбинаторная операция состоит в том, чтобы соединить дискретные элементы в новые мысли, которые можно выразить новыми словами или музыкальными формами.
Вторая отличительная черта человеческого разума заключается в его способности к комбинации разнородных понятий. Мы часто смешиваем понятия из разных областей знания, что позволяет нам соединять искусство, секс, космос, причинность и дружбу. Из такого смешения могут возникать новые законы, социальные отношения и технологии - как, например, когда мы решаем, что нельзя (сфера морали) намеренно (сфера бытовой психологии) толкать человека (сфера двигательных действий) под поезд (объектная сфера) ради того, чтобы спасти жизни (сфера морали) пяти (сфера чисел) других человек.
Третьим в моем списке значится использование мысленных символов. Мы спонтанно преобразовываем любое сенсорное впечатление - реальное или воображаемое - в символ, который можем оставить при себе или выразить с помощью языка, искусства, музыки или компьютерной программы.
В-четвертых, лишь люди способны к абстрактному мышлению. В отличие от мышления животных, которое в основном привязано к сенсорной и перцептивной сфере, наше мышление часто с ними не связано. Лишь мы можем размышлять о единорогах и инопланетянах, числах и глаголах, бесконечности и боге.
Несмотря на то что антропологи расходятся во мнении относительно момента формирования разума человека, очевидно, что это произошло за относительно короткий период эволюционной истории, начавшийся примерно 800 тыс. лет назад с палеолитом и достигший своего апогея примерно 45-50 тыс. лет назад. Именно в палеолите (всего лишь миг в эволюционной истории) появились сложные орудия, музыкальные инструменты в виде костей с просверленными в них отверстиями, похоронные обряды, указывающие на наличие эстетики и веру в загробную жизнь, глубоко символичная наскальная живопись, передающая в деталях прошлое и ожидаемое будущее, а также власть над огнем - технология, сочетающая бытовое понимание физики и психологии и позволившая нашим предкам приспособиться к новым условиям среды, дав им тепло для обогрева и приготовления пищи. Величественные фрагменты прошлого напоминают о том, как наши предки решали вставшие перед ними проблемы и как выражали себя через творчество, обозначая свою уникальность в культуре. Но все же археологические данные никогда не расскажут нам о происхождении четырех ингредиентов человеческой уникальности и о тех условиях, которые привели к их формированию.
Например, наскальная живопись в пещере Ласко указывает на акт понимания нашими пращурами двойственной природы изображений - что они одновременно и объекты сами по себе, и ссылки на некоторые другие объекты или события. Тем не менее эти росписи никогда не дадут нам знать, выражали ли художники и их почитатели свои эстетические предпочтения в виде символов, организованных в грамматические классы (существительные, глаголы, прилагательные), и могли ли они передать данные мысли с помощью звуков или жестов. Аналогично, ни один из обнаруженных древних музыкальных инструментов - таких как, например, костяные флейты возрастом в 35 тыс. лет - не поведает нам о том, извлекали ли некогда из них однообразные ноты, повторяя их раз за разом в стиле Филиппа Гласса, или же древний композитор подобно Рихарду Вагнеру внедрял одни темы в другие рекурсивным образом.
Что мы можем сказать с полной уверенностью - так это то, что все люди, от охотников-собирателей африканской саванны до менеджеров с Уолл-Стрит, рождены с четырьмя составляющими уникальности человека. Однако эти ингредиенты могут быть добавлены в рецепт создания культуры по-разному. Человеческие культуры различаются языком, музыкой, этическими нормами, артефактами. С точки зрения одной культуры проявления другой кажутся странными, иногда неприятными, непонятными, а иногда даже аморальными. Ни одно другое живое существо не проявляет такого разнообразия стилей жизни. Однако шимпанзе и другие животные все же интересны нам как объект для изучения источников человеческого разума. Лишь разобравшись в том, что нас с ними объединяет, а что представляет собой исключительно наши особенности, специалисты, возможно, смогут понять, как сложилась уникальность человека.
Игры разума
Когда моей младшей дочери Софии было три года, я спросил у нее, что позволяет ей размышлять. Она указала на свою голову и сказала: «Мой мозг». Тогда я поинтересовался, есть ли мозг у других животных (у собак, обезьян, птиц и рыб). Она ответила: «Да». Когда же я задал вопрос о муравье, ползавшем перед нами, она сказала: «Нет. Он слишком маленький». Мы, взрослые, знаем, что по величине животного нельзя судить о наличии у него мозга, хотя размер влияет на некоторые аспекты структуры последнего и, следовательно, мышления. Однако исследования показали, что большинство разнообразных типов клеток, равно как и их химических передатчиков, одинаковы у всех видов позвоночных, включая людей. Более того, общая организация различных образований наружного слоя мозга - коры больших полушарий - в целом одинакова у обезьян и людей. Другими словами, человек обладает некоторыми особенностями мозга, объединяющими его с другими видами. Отличаемся мы от них относительным размером отдельных областей коры и тем, как данные области связаны. Именно эти отличия дают начало мышлению, не имеющему аналогов в царстве животных.
Животные могут обладать сложным поведением, которое можно считать предпосылкой некоторых из наших способностей. Возьмем, например, умение создавать или модифицировать объекты для достижения конкретной цели. Самцы шалашника строят настоящие архитектурные шедевры из прутиков и украшают их перьями, листьями, найденными пуговицами и краской из раздавленных ягод - и все это ради привлечения самок. Новокаледонские галки изготавливают своего рода удочки для ловли насекомых. Есть наблюдения, что шимпанзе используют деревянные пики для того, чтобы накалывать на них крошечных галаго подобно шашлыку и доставать их таким образом из древесных щелей. Кроме того, экспериментальные исследования ряда животных продемонстрировали понимание ими бытовых основ физики. В одном из таких экспериментов, когда орангутанам и шимпанзе предъявляли непереворачиваемый пластиковый цилиндр, на дне которого лежали зернышки арахиса, обезьяны добирались до недоступного лакомства, набирая воду в рот из питьевого фонтанчика и выплевывая жидкость в цилиндр, в результате чего орехи всплывали на поверхность.
Животные способны проявлять социальное поведение, роднящее их с людьми. Осведомленные муравьи обучают своих непросвещенных учеников, указывая им путь к источникам пищи. Сурикаты передают своим детенышам умение уничтожать смертельно опасного скорпиона. Во многих исследованиях показано, что столь разные животные, как одомашненные собаки, обезьяны капуцины и шимпанзе, возражают против несправедливого распределения пищи, проявляя то, что экономисты называют отвращением к несправедливости. Более того, есть множество свидетельств, что животные отнюдь не тратят все время на поддержание своего доминантного статуса, уход за детенышами, поиск половых партнеров и союзников. Вместо этого они способны быстро реагировать на новые социальные ситуации - как, например, в случае, если подчиненное им существо, обладающее каким-либо уникальным даром, вдруг попадает в фавориты более высоко стоящей особи.
Эти наблюдения вызывают восхищение дизайнерскими способностями природы. Однако мы должны осознавать, что существует совершенно непреодолимая гигантская пропасть между людьми и другими видами, как отметили наши инопланетяне, а также трудность понимания причин ее возникновения.
С пропастью в голове
Одно из наших основных орудий труда, карандаш средней твердости, используемый при проведении любых психологических тестов, иллюстрирует чрезвычайную свободу человеческого разума в сравнении со скудными когнитивными способностями животных. Вы держите его за деревянный корпус, пишете грифелем, а стираете ластиком, который фиксируется металлическим кольцом. Четыре различных материала, каждый из которых наделен своей функцией, вместе составляют один инструмент. И хотя он был создан для письма, им также можно закалывать волосы, закладывать страницу в книге или чесать за ухом. Орудия животных (такие как прутики, с помощью которых шимпанзе достают термитов), в отличие от человеческих, сделаны из одного материала, предназначены для одной функции и никогда не используются для других целей. Ни одно из них не обладает комбинаторными свойствами карандаша.
Еще одно простое приспособление - телескопический складной стакан, часто используемый туристами, служит примером рекурсии в действии. Для того чтобы изготовить такое устройство, нужно запрограммировать лишь одно простое правило - добавлять к каждому сегменту следующий сегмент большего размера, и повторять так до достижения необходимого общего размера. Люди применяют подобные рекурсивные операции практически во всех аспектах своей психической деятельности - от языка, музыки и математики до произведения бесконечного количества движения ногами, руками и ртами. Единственные проблески рекурсии у животных можно обнаружить, наблюдая за работой их двигательной системы.
Все живые существа наделены рекурсивной двигательной машинерией как частью своего стандартного устройства. Чтобы ходить, они ставят одну ногу впереди другой, и так снова и снова. Чтобы есть, они могут хватать объекты и подносить их один за другим ко рту, и так до тех пор, пока желудок не подаст сигнал остановиться. У животных рекурсивная система заперта в двигательных областях мозга и изолирована от других его областей. Ее существование указывает на то, что критическим этапом в приобретении этой отличительной черты нашего мышления было не развитие рекурсии как новой формы вычислений, а ее высвобождение из темницы двигательной сферы в другие области психики. То, как рекурсия была освобождена, связано с другим нашим особым ингредиентом - способностью к комбинации разнородных понятий.
Пропасть в мыслительных способностях становится еще шире, если мы сравним человеческий язык с коммуникацией у других видов. Подобно другим животным, человек имеет невербальную коммуникационную систему, передающую наши эмоции и мотивации. Например, к ней относятся смех и плач грудного ребенка. Однако лишь люди имеют систему лингвистической коммуникации, основанную на оперировании внутренними символами, каждый из которых попадает в такую абстрактную категорию, как существительные, глаголы и прилагательные. Несмотря на то что некоторые животные производят звуки, которые не только выражают их эмоции, но и сообщают о пище, сексе или опасности, их разнообразие бледнеет в сравнении с тем, которым владеем мы, и ни один из их звуков не укладывается в те абстрактные категории, которые структурируют наши лингвистические выражения.
Сделанное выше заявление требует объяснения, поскольку оно часто вызывает крайний скептицизм. Например, вы можете думать, что словари животных столь скудны по той причине, что исследователи, изучающие их коммуникацию, не вполне разобрались в предмете. Несмотря на то что ученым еще предстоит узнать много нового о вокализации у животных и об их коммуникации в более широком смысле, я полагаю, что наблюдающуюся пропасть нельзя объяснить недостаточным изучением вопроса. Когда животные обмениваются звуковыми сигналами, они обычно коротко хрюкают, воркуют или визжат и получают столь же короткий ответ. Теоретически, конечно, можно представить себе, что животные спрессовывают массу информации в короткое сообщение, и что хрюканье длительностью в 500 мс эквивалентно предложению «Пожалуйста, почеши мне спину сейчас, а я потом почешу тебе». Но зачем тогда люди развили столь сложную и избыточную систему речи, если бы мы могли решить все свои проблемы, хрюкнув один-два раза?
И даже если мы снизойдем до признания того, что танец медовой пчелы символически обозначает аппетитную пыльцу, располагающуюся в полутора километрах к северу, а тревожные крики мартышек образно обозначают различных хищников, то все равно применение данных символов у животных отличается от нашего в пяти важнейших аспектах: они вызываются только реальными объектами или событиями, и никогда - воображаемыми; они ограничены настоящим; они не входят в состав более абстрактной схемы классификации, подобной, например, делению слов на части речи; они редко комбинируются с другими символами, а если это и происходит, то сочетания ограничены одной-двумя строками, составленными без правил; и, наконец, они привязаны к конкретным контекстам.
Человеческий язык замечателен еще в одном отношении, чем он принципиально отличается от коммуникационных систем других животных: он действует одинаково хорошо как в зрительной, так и в слуховой модальности. Если певчая птица потеряет голос, а пчела не сможет двигаться, то их коммуникация на этом закончится. Однако для глухого человека язык жестов представляет собой столь же выразительный способ коммуникации, как и акустический. Наши лингвистические способности и вычислительная работа также взаимодействуют с другими сферами наших знаний, удивительным образом отражая уникальное человеческое умение устанавливать разнообразные связи между разными системами понимания. Рассмотрим способность определять количество объектов или событий, которую мы разделяем с другими животными. Множество видов обладают как минимум двумя способами счета, не связанными с языком. Один из них точен и ограничен числами менее четырех. Другой не лимитирован по объему, но приблизителен и ограничен различением определенных пропорций - животное, способное отличить 1 от 2, может также отличить 2 от 4, 16 от 32 и т. д. Первая система привязана к области мозга, которая отвечает за отслеживание индивидуальных особей, а вторая привязана к областям, вычисляющим размеры.
В 2008 г. мы вместе с моими коллегами описали на примере макаков-резусов третью систему счета, которая может помочь нам понять различие между единственным и множественным числом. Она включается в работу в том случае, когда объекты предъявляются одновременно, а не последовательно, и позволяет обезьянам на примере пищевых объектов отличать «один» от «много», но не «много» от «много». В наших экспериментах мы демонстрировали макаку одно яблоко и помещали его в коробку. Затем показывали пять яблок, и клали их во вторую коробку. Если обезьяне предоставляли выбор, она систематически выбирала вторую коробку с пятью яблоками. Затем мы помещали в первую коробку два яблока, а во вторую - по-прежнему пять. На этот раз животные не выказывали устойчивого предпочтения. Мы, люди, поступаем примерно так же, говоря «одно яблоко», но «два, пять или сто яблок».
Однако происходит нечто странное, когда речевая система человека сталкивается с более древней концептуальной системой. Для того чтобы увидеть, как это происходит, попробуйте выполнить следующее упражнение: к числам 0, 0,2 и -5 добавьте по своему усмотрению «яблоко» или «яблок» («яблока»). Наверняка вы выберете формы множественного числа. Более того, даже к числу 1,0 вы также присоедините это слово во множественном числе. Если вы удивлены, то все в порядке, так и должно быть. Таких правил мы не учили в школе; строго говоря, это грамматически неверно. Но это часть той универсальной грамматики, с которой мы рождаемся. Правило простое, но абстрактное: все, что не единично, требует множественного числа.
Пример с яблоком демонстрирует, как различные системы - синтаксис и концепция множеств - взаимодействуют друг с другом и рождают новый способ мышления или концептуализации мира. Однако креативный процесс у человека на этом не заканчивается. Мы применяем наши язык и систему чисел к случаям морали (спасти пять человек лучше, чем спасти одного), экономики (если я отдаю кому-то $10, а вам предлагаю $1, то это покажется вам несправедливым, и вы откажетесь от доллара) и аморальных сделок (в США продавать детей, даже за большие деньги, считается недопустимым).
Инопланетные мысли
И сурикаты-педагоги, и обезьяны, не терпящие несправедливости, демонстрируют нам одно и то же: каждое из этих животных обладает разумом, нацеленным на решение единичных проблем, и потому неспособным применить данные навыки для решения новых задач. Мы, безволосые двуноги, совсем не такие. Единожды возникнув, современный разум позволил нашим предкам исследовать ранее необитаемые части Земли, создать язык, способный описывать новые события, и вообразить загробную жизнь. Корни наших когнитивных способностей пока еще остаются неизвестными, однако, выяснив уникальные ингредиенты человеческого разума, ученые теперь знают, что искать. Я со своей стороны надеюсь, что нейробиология сможет нам помочь. Несмотря на то что исследователи еще не понимают, как гены участвуют в построении мозга и как электрическая активность в нем рождает мысли и эмоции, мы становимся свидетелями революции в науках о разуме, которая заполняет эти пробелы и обогащает наше понимание того, почему человеческий мозг столь разительно отличается от мозга других живых существ.
Например, исследования химерных животных - когда нервная ткань индивида одного вида трансплантируется представителю другого - помогают раскрыть процесс образования связей в мозге. А эксперименты с генетически модифицированными животными позволяют выявить гены, играющие важную роль в речи и других социальных процессах. Такие достижения не расскажут нам о том, как нервные клетки создают уникальную силу мышления, однако они позволяют наметить маршруты дальнейших исследований свойств нашего разума.
Таким образом, у нас пока нет другого выбора, кроме как признать, что наш разум сильно отличается от такового даже у наших самых ближайших родственников среди приматов, и что мы мало знаем о том, почему возникли такие различия. Может ли шимпанзе придумать эксперимент для исследования человека? Может ли шимпанзе представить себе, как на их месте повели бы себя мы? Нет и еще раз нет. Хотя обезьяны и видят, что мы делаем, они не могут представить, что мы думаем или чувствуем, поскольку не обладают необходимой для этого мыслительной машинерией. Несмотря на то что шимпанзе и другие животные, видимо, способны планировать свои действия и учитывать как прошлый опыт, так и будущие возможности, нет никаких доказательств того, что они мыслят в терминах условных высказываний - и способны воображать иные миры. Мы, люди, делаем это постоянно, и делали так с тех пор, когда наш уникальный геном дал рождение нашему уникальному разуму. Наша система морали базируется на мыслительной мощи.
Стал ли наш разум настолько сильным, насколько он мог бы стать в теории? Я полагаю, что в любой форме самовыражения - включая языки мира, музыкальное творчество, нормы морали, развитие технологий - мы никогда не подойдем к пределу своих возможностей. Если наш разум сталкивается с тем, чего не может понять в силу своих внутренних ограничений, то это означает, что он заточен в заранее заданных рамках. Мы всегда находимся внутри них и ограничены в способности видеть альтернативы. Таким образом, как шимпанзе не сможет представить себе, что значит быть человеком, так человек не сможет себе вообразить, что значит быть разумным инопланетянином. Сколько бы мы ни старались выйти наружу, мы заперты в тех пределах, которые называем человеческим разумом. Единственный путь вовне состоит в эволюции, в революционной перестройке нашего генома, которая позволит создать новейшие нервные связи и скроить новые нервные структуры. Такие изменения дадут рождение новому разуму, который взглянет на нас так же, как мы смотрим на своих предков: с уважением, любопытством и чувством одиночества высокоразвитого существа среди намного более примитивных созданий.
* * *
Перевод взят из ж-ла «В мире науки» (ноябрь, 2009)
Для того чтобы понять, как возник человеческий разум, нужно сначала разобраться, чем наше мышление отличается от мышления других живых существ.
Недавно три инопланетянина посетили Землю ради того, чтобы изучить статус разумной жизни. Один из них специализировался на инженерном деле, другой - в области химии, третий - в сфере вычислений. Повернувшись к своим коллегам, инженер сообщил (приводим перевод): "Все существа здесь твердые, некоторые из них сегментированы; они обладают способностью перемещаться по земле, воде и воздуху. Все чрезвычайно медлительны. Ничего интересного". Затем заговорил химик: "Все очень похожи друг на друга и построены из одних и тех же четырех химических ингредиентов". Следом высказался специалист по вычислениям: "Ограниченные вычислительные способности. Но один вид, безволосый двуног, отличается от других. Он обменивается информацией примитивным и неэффективным способом, однако значительно отличается от остальных. Он создает много странных вещей, некоторые из которых съедобны, некоторые производят символы, и еще такие, которые уничтожают подобных ему существ".
"Но как же так? - удивился инженер. - Если они обладают сходной формой и сходным химическим строением, то почему тогда различаются их вычислительные возможности?". "Я точно не знаю, - признался инопланетянин, специализирующий на вычислениях. - Но они, похоже, имеют систему для создания новых высказываний, которая значительно мощнее, чем у всех остальных живых существ. Я предлагаю классифицировать безволосого двунога отдельно от всех остальных животных и считать, что он имеет совсем другое происхождение и родом из другой галактики". Два других инопланетянина кивнули, и втроем они устремились домой с готовым отчетом.
Наверное, не стоит винить инопланетных пришельцев за то, что они в своей классификации не объединили человека с пчелами, птицами, бобрами, бабуинами и бонобо. В конце концов, лишь только наш вид создает суфле, компьютеры, ружья, косметику, спектакли, скульптуры, уравнения, законы и религии. Пчелы и бабуины не только никогда не делали пирожные, они даже никогда и не помышляли о такой возможности. У них просто не такой мозг, чтобы обладать должной технологической смекалкой и гастрономической фантазией.
В 1871 г. Чарлз Дарвин в своей книге "Происхождение человека" доказывал, что различие между разумом человека и животных имеет количественный, а не качественный характер. Ученые уже давно придерживаются такого взгляда, указывая в последние годы на генетические исследования, показавшие, что геномы человека и шимпанзе сходны на 99%. Но если нашего общего генетического наследства достаточно для того, чтобы объяснить происхождение разума человека, то почему тогда не шимпанзе пишет эту статью, и не он поет на сцене вместе с Rolling Stones, и не он готовит суфле? Накапливается все больше доказательств того, что вопреки теории Дарвина о наличии лишь количественных различий между людьми и другими видами, наш интеллект отделен от интеллекта других животных огромной пропастью. И это при том, что наши мыслительные способности возникли во всей полноте практически из ниоткуда. Да, исследователи обнаружили некоторые кирпичики человеческих когнитивных способностей у других видов. Однако эти кирпичики - всего лишь очертания фундамента, над которым высится небоскреб человеческого разума. Происхождение наших когнитивных способностей в эволюции остается непонятным. Тем не менее новые эксперименты вносят некоторую ясность.
Необычайно умен
Если мы, ученые, хотим понять, откуда появился человеческий разум, мы прежде всего должны точно определить, что отделяет его от разума других животных. Несмотря на то что люди и шимпанзе имеют множество одинаковых генов, исследования показывают, что небольшие генетические изменения, произошедшие в процессе эволюции человека, привели к значительным различиям в вычислительной мощности. Перераспределение, удаление и копирование универсальных генетических элементов повлекли за собой появление мозга, обладающего четырьмя важными особенностями. Эти отличительные свойства, которые я недавно выявил в своих исследованиях, и составляют человеческую уникальность.
Первая особенность - это порождающие вычисления, способность создавать практически бесконечный спектр различного рода высказываний путем комбинации слов, нот, действий или математических символов. Порождающие вычисления включают в себя два вида операций: рекурсивные и комбинаторные. Рекурсия - это повторное использование одного правила для создания новых выражений. Представьте, что короткую фразу можно включить в более длинную, сделать так несколько раз и получить в результате более длинное и богатое выражение наших мыслей - например, простую, но поэтичную фразу Гертруды Стайн «Роза есть роза есть роза есть роза». Комбинаторная операция состоит в том, чтобы соединить дискретные элементы в новые мысли, которые можно выразить новыми словами или музыкальными формами.
Вторая отличительная черта человеческого разума заключается в его способности к комбинации разнородных понятий. Мы часто смешиваем понятия из разных областей знания, что позволяет нам соединять искусство, секс, космос, причинность и дружбу. Из такого смешения могут возникать новые законы, социальные отношения и технологии - как, например, когда мы решаем, что нельзя (сфера морали) намеренно (сфера бытовой психологии) толкать человека (сфера двигательных действий) под поезд (объектная сфера) ради того, чтобы спасти жизни (сфера морали) пяти (сфера чисел) других человек.
Третьим в моем списке значится использование мысленных символов. Мы спонтанно преобразовываем любое сенсорное впечатление - реальное или воображаемое - в символ, который можем оставить при себе или выразить с помощью языка, искусства, музыки или компьютерной программы.
В-четвертых, лишь люди способны к абстрактному мышлению. В отличие от мышления животных, которое в основном привязано к сенсорной и перцептивной сфере, наше мышление часто с ними не связано. Лишь мы можем размышлять о единорогах и инопланетянах, числах и глаголах, бесконечности и боге.
Несмотря на то что антропологи расходятся во мнении относительно момента формирования разума человека, очевидно, что это произошло за относительно короткий период эволюционной истории, начавшийся примерно 800 тыс. лет назад с палеолитом и достигший своего апогея примерно 45-50 тыс. лет назад. Именно в палеолите (всего лишь миг в эволюционной истории) появились сложные орудия, музыкальные инструменты в виде костей с просверленными в них отверстиями, похоронные обряды, указывающие на наличие эстетики и веру в загробную жизнь, глубоко символичная наскальная живопись, передающая в деталях прошлое и ожидаемое будущее, а также власть над огнем - технология, сочетающая бытовое понимание физики и психологии и позволившая нашим предкам приспособиться к новым условиям среды, дав им тепло для обогрева и приготовления пищи. Величественные фрагменты прошлого напоминают о том, как наши предки решали вставшие перед ними проблемы и как выражали себя через творчество, обозначая свою уникальность в культуре. Но все же археологические данные никогда не расскажут нам о происхождении четырех ингредиентов человеческой уникальности и о тех условиях, которые привели к их формированию.
Например, наскальная живопись в пещере Ласко указывает на акт понимания нашими пращурами двойственной природы изображений - что они одновременно и объекты сами по себе, и ссылки на некоторые другие объекты или события. Тем не менее эти росписи никогда не дадут нам знать, выражали ли художники и их почитатели свои эстетические предпочтения в виде символов, организованных в грамматические классы (существительные, глаголы, прилагательные), и могли ли они передать данные мысли с помощью звуков или жестов. Аналогично, ни один из обнаруженных древних музыкальных инструментов - таких как, например, костяные флейты возрастом в 35 тыс. лет - не поведает нам о том, извлекали ли некогда из них однообразные ноты, повторяя их раз за разом в стиле Филиппа Гласса, или же древний композитор подобно Рихарду Вагнеру внедрял одни темы в другие рекурсивным образом.
Что мы можем сказать с полной уверенностью - так это то, что все люди, от охотников-собирателей африканской саванны до менеджеров с Уолл-Стрит, рождены с четырьмя составляющими уникальности человека. Однако эти ингредиенты могут быть добавлены в рецепт создания культуры по-разному. Человеческие культуры различаются языком, музыкой, этическими нормами, артефактами. С точки зрения одной культуры проявления другой кажутся странными, иногда неприятными, непонятными, а иногда даже аморальными. Ни одно другое живое существо не проявляет такого разнообразия стилей жизни. Однако шимпанзе и другие животные все же интересны нам как объект для изучения источников человеческого разума. Лишь разобравшись в том, что нас с ними объединяет, а что представляет собой исключительно наши особенности, специалисты, возможно, смогут понять, как сложилась уникальность человека.
Игры разума
Когда моей младшей дочери Софии было три года, я спросил у нее, что позволяет ей размышлять. Она указала на свою голову и сказала: «Мой мозг». Тогда я поинтересовался, есть ли мозг у других животных (у собак, обезьян, птиц и рыб). Она ответила: «Да». Когда же я задал вопрос о муравье, ползавшем перед нами, она сказала: «Нет. Он слишком маленький». Мы, взрослые, знаем, что по величине животного нельзя судить о наличии у него мозга, хотя размер влияет на некоторые аспекты структуры последнего и, следовательно, мышления. Однако исследования показали, что большинство разнообразных типов клеток, равно как и их химических передатчиков, одинаковы у всех видов позвоночных, включая людей. Более того, общая организация различных образований наружного слоя мозга - коры больших полушарий - в целом одинакова у обезьян и людей. Другими словами, человек обладает некоторыми особенностями мозга, объединяющими его с другими видами. Отличаемся мы от них относительным размером отдельных областей коры и тем, как данные области связаны. Именно эти отличия дают начало мышлению, не имеющему аналогов в царстве животных.
Животные могут обладать сложным поведением, которое можно считать предпосылкой некоторых из наших способностей. Возьмем, например, умение создавать или модифицировать объекты для достижения конкретной цели. Самцы шалашника строят настоящие архитектурные шедевры из прутиков и украшают их перьями, листьями, найденными пуговицами и краской из раздавленных ягод - и все это ради привлечения самок. Новокаледонские галки изготавливают своего рода удочки для ловли насекомых. Есть наблюдения, что шимпанзе используют деревянные пики для того, чтобы накалывать на них крошечных галаго подобно шашлыку и доставать их таким образом из древесных щелей. Кроме того, экспериментальные исследования ряда животных продемонстрировали понимание ими бытовых основ физики. В одном из таких экспериментов, когда орангутанам и шимпанзе предъявляли непереворачиваемый пластиковый цилиндр, на дне которого лежали зернышки арахиса, обезьяны добирались до недоступного лакомства, набирая воду в рот из питьевого фонтанчика и выплевывая жидкость в цилиндр, в результате чего орехи всплывали на поверхность.
Животные способны проявлять социальное поведение, роднящее их с людьми. Осведомленные муравьи обучают своих непросвещенных учеников, указывая им путь к источникам пищи. Сурикаты передают своим детенышам умение уничтожать смертельно опасного скорпиона. Во многих исследованиях показано, что столь разные животные, как одомашненные собаки, обезьяны капуцины и шимпанзе, возражают против несправедливого распределения пищи, проявляя то, что экономисты называют отвращением к несправедливости. Более того, есть множество свидетельств, что животные отнюдь не тратят все время на поддержание своего доминантного статуса, уход за детенышами, поиск половых партнеров и союзников. Вместо этого они способны быстро реагировать на новые социальные ситуации - как, например, в случае, если подчиненное им существо, обладающее каким-либо уникальным даром, вдруг попадает в фавориты более высоко стоящей особи.
Эти наблюдения вызывают восхищение дизайнерскими способностями природы. Однако мы должны осознавать, что существует совершенно непреодолимая гигантская пропасть между людьми и другими видами, как отметили наши инопланетяне, а также трудность понимания причин ее возникновения.
С пропастью в голове
Одно из наших основных орудий труда, карандаш средней твердости, используемый при проведении любых психологических тестов, иллюстрирует чрезвычайную свободу человеческого разума в сравнении со скудными когнитивными способностями животных. Вы держите его за деревянный корпус, пишете грифелем, а стираете ластиком, который фиксируется металлическим кольцом. Четыре различных материала, каждый из которых наделен своей функцией, вместе составляют один инструмент. И хотя он был создан для письма, им также можно закалывать волосы, закладывать страницу в книге или чесать за ухом. Орудия животных (такие как прутики, с помощью которых шимпанзе достают термитов), в отличие от человеческих, сделаны из одного материала, предназначены для одной функции и никогда не используются для других целей. Ни одно из них не обладает комбинаторными свойствами карандаша.
Еще одно простое приспособление - телескопический складной стакан, часто используемый туристами, служит примером рекурсии в действии. Для того чтобы изготовить такое устройство, нужно запрограммировать лишь одно простое правило - добавлять к каждому сегменту следующий сегмент большего размера, и повторять так до достижения необходимого общего размера. Люди применяют подобные рекурсивные операции практически во всех аспектах своей психической деятельности - от языка, музыки и математики до произведения бесконечного количества движения ногами, руками и ртами. Единственные проблески рекурсии у животных можно обнаружить, наблюдая за работой их двигательной системы.
Все живые существа наделены рекурсивной двигательной машинерией как частью своего стандартного устройства. Чтобы ходить, они ставят одну ногу впереди другой, и так снова и снова. Чтобы есть, они могут хватать объекты и подносить их один за другим ко рту, и так до тех пор, пока желудок не подаст сигнал остановиться. У животных рекурсивная система заперта в двигательных областях мозга и изолирована от других его областей. Ее существование указывает на то, что критическим этапом в приобретении этой отличительной черты нашего мышления было не развитие рекурсии как новой формы вычислений, а ее высвобождение из темницы двигательной сферы в другие области психики. То, как рекурсия была освобождена, связано с другим нашим особым ингредиентом - способностью к комбинации разнородных понятий.
Пропасть в мыслительных способностях становится еще шире, если мы сравним человеческий язык с коммуникацией у других видов. Подобно другим животным, человек имеет невербальную коммуникационную систему, передающую наши эмоции и мотивации. Например, к ней относятся смех и плач грудного ребенка. Однако лишь люди имеют систему лингвистической коммуникации, основанную на оперировании внутренними символами, каждый из которых попадает в такую абстрактную категорию, как существительные, глаголы и прилагательные. Несмотря на то что некоторые животные производят звуки, которые не только выражают их эмоции, но и сообщают о пище, сексе или опасности, их разнообразие бледнеет в сравнении с тем, которым владеем мы, и ни один из их звуков не укладывается в те абстрактные категории, которые структурируют наши лингвистические выражения.
Сделанное выше заявление требует объяснения, поскольку оно часто вызывает крайний скептицизм. Например, вы можете думать, что словари животных столь скудны по той причине, что исследователи, изучающие их коммуникацию, не вполне разобрались в предмете. Несмотря на то что ученым еще предстоит узнать много нового о вокализации у животных и об их коммуникации в более широком смысле, я полагаю, что наблюдающуюся пропасть нельзя объяснить недостаточным изучением вопроса. Когда животные обмениваются звуковыми сигналами, они обычно коротко хрюкают, воркуют или визжат и получают столь же короткий ответ. Теоретически, конечно, можно представить себе, что животные спрессовывают массу информации в короткое сообщение, и что хрюканье длительностью в 500 мс эквивалентно предложению «Пожалуйста, почеши мне спину сейчас, а я потом почешу тебе». Но зачем тогда люди развили столь сложную и избыточную систему речи, если бы мы могли решить все свои проблемы, хрюкнув один-два раза?
И даже если мы снизойдем до признания того, что танец медовой пчелы символически обозначает аппетитную пыльцу, располагающуюся в полутора километрах к северу, а тревожные крики мартышек образно обозначают различных хищников, то все равно применение данных символов у животных отличается от нашего в пяти важнейших аспектах: они вызываются только реальными объектами или событиями, и никогда - воображаемыми; они ограничены настоящим; они не входят в состав более абстрактной схемы классификации, подобной, например, делению слов на части речи; они редко комбинируются с другими символами, а если это и происходит, то сочетания ограничены одной-двумя строками, составленными без правил; и, наконец, они привязаны к конкретным контекстам.
Человеческий язык замечателен еще в одном отношении, чем он принципиально отличается от коммуникационных систем других животных: он действует одинаково хорошо как в зрительной, так и в слуховой модальности. Если певчая птица потеряет голос, а пчела не сможет двигаться, то их коммуникация на этом закончится. Однако для глухого человека язык жестов представляет собой столь же выразительный способ коммуникации, как и акустический. Наши лингвистические способности и вычислительная работа также взаимодействуют с другими сферами наших знаний, удивительным образом отражая уникальное человеческое умение устанавливать разнообразные связи между разными системами понимания. Рассмотрим способность определять количество объектов или событий, которую мы разделяем с другими животными. Множество видов обладают как минимум двумя способами счета, не связанными с языком. Один из них точен и ограничен числами менее четырех. Другой не лимитирован по объему, но приблизителен и ограничен различением определенных пропорций - животное, способное отличить 1 от 2, может также отличить 2 от 4, 16 от 32 и т. д. Первая система привязана к области мозга, которая отвечает за отслеживание индивидуальных особей, а вторая привязана к областям, вычисляющим размеры.
В 2008 г. мы вместе с моими коллегами описали на примере макаков-резусов третью систему счета, которая может помочь нам понять различие между единственным и множественным числом. Она включается в работу в том случае, когда объекты предъявляются одновременно, а не последовательно, и позволяет обезьянам на примере пищевых объектов отличать «один» от «много», но не «много» от «много». В наших экспериментах мы демонстрировали макаку одно яблоко и помещали его в коробку. Затем показывали пять яблок, и клали их во вторую коробку. Если обезьяне предоставляли выбор, она систематически выбирала вторую коробку с пятью яблоками. Затем мы помещали в первую коробку два яблока, а во вторую - по-прежнему пять. На этот раз животные не выказывали устойчивого предпочтения. Мы, люди, поступаем примерно так же, говоря «одно яблоко», но «два, пять или сто яблок».
Однако происходит нечто странное, когда речевая система человека сталкивается с более древней концептуальной системой. Для того чтобы увидеть, как это происходит, попробуйте выполнить следующее упражнение: к числам 0, 0,2 и -5 добавьте по своему усмотрению «яблоко» или «яблок» («яблока»). Наверняка вы выберете формы множественного числа. Более того, даже к числу 1,0 вы также присоедините это слово во множественном числе. Если вы удивлены, то все в порядке, так и должно быть. Таких правил мы не учили в школе; строго говоря, это грамматически неверно. Но это часть той универсальной грамматики, с которой мы рождаемся. Правило простое, но абстрактное: все, что не единично, требует множественного числа.
Пример с яблоком демонстрирует, как различные системы - синтаксис и концепция множеств - взаимодействуют друг с другом и рождают новый способ мышления или концептуализации мира. Однако креативный процесс у человека на этом не заканчивается. Мы применяем наши язык и систему чисел к случаям морали (спасти пять человек лучше, чем спасти одного), экономики (если я отдаю кому-то $10, а вам предлагаю $1, то это покажется вам несправедливым, и вы откажетесь от доллара) и аморальных сделок (в США продавать детей, даже за большие деньги, считается недопустимым).
Инопланетные мысли
И сурикаты-педагоги, и обезьяны, не терпящие несправедливости, демонстрируют нам одно и то же: каждое из этих животных обладает разумом, нацеленным на решение единичных проблем, и потому неспособным применить данные навыки для решения новых задач. Мы, безволосые двуноги, совсем не такие. Единожды возникнув, современный разум позволил нашим предкам исследовать ранее необитаемые части Земли, создать язык, способный описывать новые события, и вообразить загробную жизнь. Корни наших когнитивных способностей пока еще остаются неизвестными, однако, выяснив уникальные ингредиенты человеческого разума, ученые теперь знают, что искать. Я со своей стороны надеюсь, что нейробиология сможет нам помочь. Несмотря на то что исследователи еще не понимают, как гены участвуют в построении мозга и как электрическая активность в нем рождает мысли и эмоции, мы становимся свидетелями революции в науках о разуме, которая заполняет эти пробелы и обогащает наше понимание того, почему человеческий мозг столь разительно отличается от мозга других живых существ.
Например, исследования химерных животных - когда нервная ткань индивида одного вида трансплантируется представителю другого - помогают раскрыть процесс образования связей в мозге. А эксперименты с генетически модифицированными животными позволяют выявить гены, играющие важную роль в речи и других социальных процессах. Такие достижения не расскажут нам о том, как нервные клетки создают уникальную силу мышления, однако они позволяют наметить маршруты дальнейших исследований свойств нашего разума.
Таким образом, у нас пока нет другого выбора, кроме как признать, что наш разум сильно отличается от такового даже у наших самых ближайших родственников среди приматов, и что мы мало знаем о том, почему возникли такие различия. Может ли шимпанзе придумать эксперимент для исследования человека? Может ли шимпанзе представить себе, как на их месте повели бы себя мы? Нет и еще раз нет. Хотя обезьяны и видят, что мы делаем, они не могут представить, что мы думаем или чувствуем, поскольку не обладают необходимой для этого мыслительной машинерией. Несмотря на то что шимпанзе и другие животные, видимо, способны планировать свои действия и учитывать как прошлый опыт, так и будущие возможности, нет никаких доказательств того, что они мыслят в терминах условных высказываний - и способны воображать иные миры. Мы, люди, делаем это постоянно, и делали так с тех пор, когда наш уникальный геном дал рождение нашему уникальному разуму. Наша система морали базируется на мыслительной мощи.
Стал ли наш разум настолько сильным, насколько он мог бы стать в теории? Я полагаю, что в любой форме самовыражения - включая языки мира, музыкальное творчество, нормы морали, развитие технологий - мы никогда не подойдем к пределу своих возможностей. Если наш разум сталкивается с тем, чего не может понять в силу своих внутренних ограничений, то это означает, что он заточен в заранее заданных рамках. Мы всегда находимся внутри них и ограничены в способности видеть альтернативы. Таким образом, как шимпанзе не сможет представить себе, что значит быть человеком, так человек не сможет себе вообразить, что значит быть разумным инопланетянином. Сколько бы мы ни старались выйти наружу, мы заперты в тех пределах, которые называем человеческим разумом. Единственный путь вовне состоит в эволюции, в революционной перестройке нашего генома, которая позволит создать новейшие нервные связи и скроить новые нервные структуры. Такие изменения дадут рождение новому разуму, который взглянет на нас так же, как мы смотрим на своих предков: с уважением, любопытством и чувством одиночества высокоразвитого существа среди намного более примитивных созданий.
* * *
Перевод взят из ж-ла «В мире науки» (ноябрь, 2009)