Сохранить себя, сохранить свой вид — вот то главное, чему, по воззрениям эволюционной биологии, должна удовлетворять организация живого существа. А угрозу несет множество воздействий окружающей среды: и колебания температуры, и химические изменения, и нападение хищников, и многое, многое другое.
Какими же путями могут живые организмы защищать себя от всевозможных опасностей?
Один путь — спрятаться от сложного мира, несущего столько неожиданностей и опасностей. Найти возможно более безопасный уголок, где среда, непосредственно окружающая организм, мало изменчива. Второй путь — совершенствовать свои реакции на изменения среды.
Есть организмы, эволюция которых пошла по первому пути. Это паразиты, поселившиеся внутри других орга-низов. Организм хозяина создает постоянную внутреннюю среду, а для паразита эта среда является внешней. Строение тела паразитов сравнительно простое. Им не нужны ни сложные органы чувств, ни большое разнообразие реакций, так как среда их обитания достаточно постоянна.
Однако эволюция большинства живых существ шла по второму пути. Они жили в изменчивой среде, где выживают те организмы, которые могут достаточно тонко улавливать ее изменения и соответственно реагировать на них. Эволюция этих организмов шла в основном по пути усложнения их организации, улучшения и все большей диф-ференцированности реакций на изменения среды. Однако чем сложнее оргацизм, тем больше времени нужно для осуществления реакции. В этом заключается опасность — реакция может произойти слишком поздно.
Таким образом, усложнение организма несет в себе две противоположные тенденции: полезное улучшение реакций и вредное замедление их. Казалось бы, замедление может даже положить предел улучшению реакций: самая лучшая реакция бесполезна, если она завершится слишком поздно, когда организм уже поражен. Однако в ходе эволюции у живых организмов выработалась способность, благодаря которой они успевают реагировать своевременно: организм начинает подготовку к реакции заранее, раньше, чем возникла та ситуация, ответом на которую должна служить реакция.
Первым физиологом, который стал изучать опережающие реакции, был И. П. Павлов. Основной факт, на котором Павлов сосредоточил свое внимание, состоит в следующем.
Раздражитель А (например, укол лапы или поступление пищи в рот) вызывает у животного определенную ракцию а (это может быть отдергивание лапы или выделение слюны). Раздражитель В (например, звонок или зажигание лампочки) не вызывает реакции а (отдергивания лапы или слюноотделения). Однако если раздражитель В достаточно много раз (п) предшествовал раздражителю А, то организм начинает отвечать на один стимул В (не дожидаясь наступления А) реакцией а, которая адекватна именно в ситуации А: животное отдергивает лапу, не дожидаясь, когда его уколют, или выделяет слюну, не дожидаясь, когда в рот попадет пища. Коротко изменение реакций можно записать так:
Изменение реакций
Такие реакции Павлов назвал условными рефлексами, так как они возникают лишь при определенных условиях — если раздражитель (или ситуация) А закономерно следует за раздражителем (или ситуацией) В. В этом случае принято говорить, что безусловным раздражителем А подкрепляют условный раздражитель В. Таким образом, раздражитель В становится сигналом, по которому организм как бы опережает события, т. е. реагирует, не дожидаясь ситуации А.
Для изучения условных рефлексов И. П. Павлов построил в Ленинграде «башню молчания» — специальное лабораторное здание, в котором подопытные животные были изолированы от случайных посторонних воздействий. Павлов стремился создать такую обстановку, в которой за условным раздражителем (В) всегда бы следовал безусловный раздражитель (А) и между ними не вклинивались случайные раздражения. «Башня молчания» давала возможность максимально приблизиться к таким условиям.
В реальной жизни живых существ на них действует множество самых разнообразных раздражителей. Но тем не менее условные рефлексы у них вырабатываются, хотя и не так быстро, как в «башне молчания». Представим себе, что на каждый организм даже в сходных ситуациях действовали различные раздражители. Но один из них встречается очень часто, а остальные редко. Например, после звона расставляемой на столе посуды чаще всего следует еда, а иногда — телефонный звонок или получение телеграммы. Условный рефлекс все же вырабатывается: при звоне расставляемой на столе посуды «текут слюнки». Таким образом, организм ведет себя так, будто он в состоянии предвидеть (прогнозировать), какие события наступят дальше. Откуда же может организм получить сведения о будущем? Ведь, строго говоря, предсказать, что будет, невозможно. Организм может только получать сведения о том, что происходит в данный момент, и сохранять в памяти сведения о том, что было в прошлом. Но оказывается, именно эти сохраняемые памятью сведения о событиях прошлого и помогают организму «заглядывать в будущее».
Память сохраняет не только следы бывших событий и их последовательности, но и следы того, как часто одно событие следовало за другим. Так, если после события А в прошлом наступали разные события Вх, В2, В3, . . . Вп, то в памяти сохраняются данные о том, как часто каждое из них встречалось после события А — Рг, Р2, Рэ, … Рп. Это дает основание предполагать, с какой вероятностью наступит то или иное событие после А: появление события Вх прогнозируется с вероятностью Рх, события 52 — с вероятностью Рй и т. д.
Такое прогнозирование на основе вероятностной структуры прошлого индивидуального опыта мы назвали вероятностным прогнозированием предстоящих событий. Оно не является абсолютно достоверным, а лишь указывает, с какой степенью вероятности можно ожидать наступления того или иного события.
