Альтернативное развитие разума. Встретим ли мы однажды разумных инсектоидов?

Мы с вами продолжаем разбираться почему разум в таком сложном и можно сказать законченном виде возник только у человека, а у многих других животных хоть и возникал, но на тех или иных этапах его развитие останавливалось.

Так, к потенциально разумным можно отнести муравьёв.

Они строят гигантские, по меркам своих размеров, очень сложные сооружения. У них есть разделение труда, что само по себе удивительно, так как каждый отдельно взятый муравей в одном муравейнике – это буквально клон. То есть они на 100% одинаковые, обладая, при этом, различным поведением.

Более того, известно, что в какой-то степени судьба отдельно взятого муравья зависит от его личного интеллекта. Так, Станислав Дробышевский, кандидат биологических наук, известный популяризатор науки, в одной из своих лекций рассказывает про эксперимент, поставленный на биологическом факультете МГУ, по наблюдению за муравьями.

Выяснилось, что, несмотря на то, что все муравьи одинаковые, они обладают разницей в интеллектуальных способностях. Начинают все муравьи, после того как вылупляются из куколки, в должности рабочего. Они занимаются понятными делами – таскают тростинки, листики и пр. Но если они это делают, скажем так, без особой фантазии, то так до конца жизни они и остаются рабочими. А если они делают это как-то с умом (хотя сложно сказать, в чём именно он проявляется – пока это известно лишь самим муравьям), то они становятся разведчиками и т.д. То есть интеллект влияет на судьбу отдельно взятого муравья.

Так что же помешало муравьям, да и вообще насекомым развиться до разумных существ, подобно человеку? И сможем ли мы однажды встретиться с разумными инсектоидами?

Самое основное препятствие на пути их интеллектуального роста – ганглиозная нервная система с грибовидными телами (аналог нашего конечного мозга), которая ограничивает их размеры. Грубо говоря у них есть скопление нейронов, образующих комочек, над которым торчат грибовидные тела – это весь мозг.

Помимо этого, у насекомых незамкнутая кровеносная система, по которой течёт гемолимфа – жидкость, циркулирующая в сосудах и межклеточных полостях многих беспозвоночных животных с незамкнутой системой кровообращения. Гемолимфа выполняет те же функции, что кровь и лимфа у животных с замкнутой системой кровообращения. Она состоит из воды, неорганических солей (преимущественно Na+, Cl − и Ca2+) и органических соединений (в основном, углеводы, белки, и липиды). Основным переносчиком кислорода в гемолимфе является молекула гемоцианина. Функцией гемолимфы является перенос питательных веществ и удаление экскрементов. Она, гемолимфа, просто обтекает эти ганглии, причём, нейроны получают тем меньше питания, чем глубже они находятся, что ограничивает физический размер ганглия. Так, существует некий критический размер ганглия, при достижении которого нейроны, находящиеся в глубине, просто перестают получать питание. За всё время существования насекомых не возникло никаких передаточных организмов, которые доставляли бы во внутренние области питательное вещества. Попытки, само собой, были.

У некоторых членистоногих, червей, многоножек и пр. были попытки решить эту проблему путём последовательного размещения нескольких ганглиев. Так, существуют черви длиной по несколько метров, или, например, морские немертины достигают в длину до 54-х метров. Но, при этом, ганглии в каждом членике одинаковые и совокупная сложность от этого не вырастает.

Другая попытка решить недостаток питательных веществ внутри – эти самые грибовидные тела. Они, являясь отростком в верхней части ганглия, омываются со всех сторон, являясь грубым аналогом конечного мозга, которым мы, можно сказать, думаем. И мыслительные процессы муравьёв, на сколько это возможно, действительно протекают в грибовидных телах. Учёные исследовали грибовидные тела у различных насекомых и их функции бывают прямо противоположными. В некоторых случаях они занимаются подавлением более примитивных центров нервной системы, что и является неким аналогом мыслительного процесса. Так, например, если повредить грибовидные тела саранчи, она будет без остановки летать, так как примитивные отделы её нервной системы генерируют импульс к полёту. С точки зрения эволюции, это легко объяснить – если при попытке хищника её поймать, у саранчи каждый раз этот импульс должен будет возникать заново, то её будут постоянно съедать. А в данном случае нужно лишь «снимать блок» не задумываясь, что тут же приводит к полёту. Следует отметить, что к полёту примитивному – просто перемещению из одной точки в другую. Грибовидные тела могут выполнять и более сложную функцию, чем подавление примитивной нервной системы. Если повредить грибовидные тела стрекозы, она застывает и не может двигаться. Это говорит о том, что грибовидные тела стрекозы отвечают за полёт в его сложном проявлении – анализе траектории, управлении самим полётом и т.д.

У муравьёв грибовидные тела тоже очень неплохо развиты, что и приводит к тому, что среди насекомых, они одни из самых интеллектуальных.

Помимо ганглиозной нервной системы и открытой кровеносной, следующей проблемой для развития насекомых в разумных существ – трахейное дыхание. Мы дышим лёгкими, кислород растворяется в крови и разносится по всему организму. У муравьёв по гемалимфе кислород практически не разносится. Дыхание идёт по трахеям, тоненьким трубочка, которые пронизывают весь организм, доставляя кислород к необходимым участкам организма. То есть и весь их мозг пронизан этими трубочками. Основная проблема при такой системе дыхания – отсутствие какого-либо насоса, что также ограничивает размер насекомого.

Получается, что сколько благодаря диффузии кислорода пришло, столько и пришло. Если увеличивать размер насекомого, то в один прекрасный момент кислород просто не доходит до нуждающейся ткани, в том числе нервной системы. Сердце, тем не менее, у муравьёв есть, но оно качает гемолимфу вообще, не доставляя её к определённым тканям и органам. Так, когда человек находится в покое и, скажем так, думает, кровеносные сосуды в мозге расширяются и приток крови, а, соответственно, и кислорода, к мозгу увеличивается. В то же самое время, например, приток крови к ногам уменьшается. А вот когда нам нужно бежать, увеличивается приток крови к мышцам ног, а мозг отдыхает – именно поэтому многие любят бегать по утрам. У насекомых же либо всё работает в одном и том же режиме (повторюсь, за счёт диффузии), либо всё не работает.

Совокупность всего описанного выше приводит к тому, что развиваться интеллектуально муравьи не могут просто из-за физических ограничений, появившихся в результате тех эволюционных решений, которые, при этом, помогли им приспособиться и дожить до наших дней.

Следует отметить, что их интеллект проявляется в так называемом коллективном разуме, когда нервная деятельность всех вместе взятых насекомых приводит к довольно сложному именно коллективному поведению. Например, муравейники очень сложно устроены – в них есть кладовые, кладбища, места выведения личинок, условные ясли, места выращивание грибов (то есть, своего рода земледелие), военная деятельность и т.п. При этом, нет никакого центра управления – то есть всё происходит, грубо говоря, само собой, что является самым загадочным в деятельности общественных насекомых. Таким образом, ганглии всех насекомых одной общины создают подобие единого мозга.