Метазоа. Зарождение разума в животном мире - Питер Годфри-Смит

Light-Based Zeitgeber in Sponges," Integrative and Comparative Biology 53 (2013): 103–17: «Мы предполагаем, что этот процесс фоторецепции/фотопреобразования может работать как система передачи сигнала, подобная той, что осуществляется нервными клетками»; Franz Brümmer et al., "Light Inside Sponges," Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 367 (2008): 61–64: «Губки обладают системой светопередачи; в их внутренних тканях могут жить микроорганизмы, способные к фотосинтезу. … Спикулы живых губок проводят свет к глубже лежащим тканям»; Joanna Aizenberg et al., "Biological Glass Fibers: Correlation Between Optical and Structural Properties," Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 101, no. 10 (2004): 3358–63: «Такие оптоволоконные лампы потенциально могут действовать как приманка для этих организмов, находящихся на личиночных или ювенальных фазах, а также для креветок, живущих в симбиозе с губкой».

46

Tom R. Davis, David Harasti, Stephen D. A. Smith, "Extension of Dendronephthya australis Soft Corals in Tidal Current Flows," Marine Biology 162 (2015): 2155–59. В составлении плана исследования и в написании статьи принимали участие Дэвид Харасти и Стивен Смит. Только за последний год или около того погибло примерно 70 % этих кораллов. Причина неясна; Мерил Лакрин сейчас изучает этот вопрос; результаты пока не опубликованы.

47

Здесь я опирался на следующие статьи: Thomas C. G. Bosch et al., "Back to the Basics: Cnidarians Start to Fire," Trends in Neurosciences 40, no. 2 (2017): 92–105, и D. K. Jacobs et al., "Basal Metazoan Sensory Evolution," Key Transitions in Animal Evolution, ed. Bernd Schierwater and Rob DeSalle (Boca Raton, FL: CRC Press, 2010).

48

Информацию о жизненном цикле стрекающих я почерпнул из статьи "Complex Life Cycles and the Evolutionary Process," Philosophy of Science 83, no. 5 (2016): 816–27.

49

См.: John B. Lewis, "Feeding Behaviour and Feeding Ecology of the Octocorallia (Coelenterata: Anthozoa)," Journal of Zoology 196, no. 3 (1982): 371–84. Восстановить ход эволюции восьмилучевых кораллов – непростая задача. См.: Catherine S. McFadden, Juan A. Sanchez, and Scott C. France, "Molecular Phylogenetic Insights into the Evolution of Octocorallia: A Review," Integrative and Comparative Biology 50, no. 3 (2010): 389–410.

50

См.: Susannah Porter, "The Rise of Predators," Geology 39, no. 6 (2011): 607–608, а также труды Джона Тайлера Боннера. Его книга «First Signals: The Evolution of Multicellular Development» (Princeton, NJ: Princeton University Press, 2001) во многом повлияла на мои взгляды на эту проблему. Размышляя о переходе к многоклеточной форме жизни, важно понимать, что и существа, жившие до него, уже были активными. Одноклеточные организмы передвигаются и охотятся. Если какое-то существо сможет стать больше, одноклеточные охотники угрожать ему не будут, а многоклеточность – хороший способ увеличиться в размерах. Позже, в кембрии, сами многоклеточные организмы стали активными и превратились в хищников. Кембрий на новом уровне воссоздал старый мир, полный враждебных столкновений, а в мирном эдиакарии на новом пространственном уровне было изобретено действие. Эволюция губок, а также наземных растений шла путем, отличным от борьбы хищника и жертвы; многоклеточное устройство позволило организмам прикрепляться в подходящем месте и вести жизнь неподвижной башни, к которой питательные вещества поступают сами.

51

Это главная тема работы Альваро Морено, Аргириса Арнеллоса и их коллег. См.: Arnellos, Moreno, "Multicellular Agency: An Organizational View," Biology and Philosophy 30 (2015): 333–57; а также "Integrating Constitution and Interaction in the Transition from Unicellular to Multicellular Organisms," Multicellularity: Origins and Evolution, под ред. Karl J. Niklas, Stuart A. Newman (Cambridge, MA: MIT Press, 2016); Fred Keijzer, Argyris Arnellos, "The Animal Sensorimotor Organization: A Challenge for the Environmental Complexity Thesis," Biology and Philosophy 32 (2017): 421–41.

52

Окончательной уверенности в этом все еще нет. См.: Antonio C. Marques, Allen G. Collins, "Cladistic Analysis of Medusozoa and Cnidarian Evolution," Invertebrate Biology 123, no. 1 (2004): 23–42, а также David A. Gold et al., "The Genome of the Jellyfish Aurelia and the Evolution of Animal Complexity," Nature Ecology & Evolution 3 (2019): 96–104.

53

Вопрос до конца не решен, потому что нам не хватает знаний о форме эволюционного древа. См.: Gaspar Jekely, Jordi Paps, Claus Nielsen, "The Phylogenetic Position of Ctenophores and the Origin(s) of Nervous Systems," EvoDevo 6 (2015): 1, а также Leonid L. Moroz et al., "The Ctenophore Genome and the Evolutionary Origins of Neural Systems," Nature 510 (2014): 109–14.

54

Есть и исключения: «щелевые контакты» соединяют некоторые клетки напрямую.

55

Вот три наводящих на размышления статьи о происхождении нервной системы: George O. Mackie, "The Elementary Nervous System Revisited," American Zoologist 30, no. 4 (1990): 907–20; Gaspar Jekely, "Origin and Early Evolution of Neural Circuits for the Control of Ciliary Locomotion," Proceedings of the Royal Society B 278 (2011): 914–22; и Fred Keijzer, Marc van Duijn, Pamela Lyon, "What Nervous Systems Do: Early Evolution, Input-Output, and the Skin Brain Thesis," Adaptive Behavior 21, no. 2 (2013): 67–85. Йекели, Кейзер и я коснулись этой темы в статье "An Option Space for Early Neural Evolution," Philosophical Transactions of the Royal Society B 370 (2015): 20150181.

56

Это подчеркивается в упомянутых выше работах Морено, Арнеллоса и Кейзера. Там же говорится о важности еще одного эволюционного новшества, способствовавшего появлению тела, свойственного животным, – эпителия. Эпителий состоит из клеток, образующих покровную ткань; клетки связаны друг с другом и часто обмениваются сигналами с соседними. Покровные ткани служат границей между телом и внешней средой, а также образовывают складки, создавая сложные формы. Эпителий выполняет две функции: он покрывает тело снаружи и выстилает внутренние полости и каналы. Наши тела сконструированы по типу оригами и формируются в процессе многократного складывания клеточных слоев. Для губок, у которых эпителий имеется только в зачаточном виде, окружающая среда повсюду; морская вода просачивается в их тело. Для стрекающих – и для людей, конечно, – внутренняя среда отличается от внешней: тело отделено от окружающего мира.

57

См.: Bosch et al., "Back to the Basics: Cnidarians Start to Fire," и Jacobs et al., "Basal Metazoan Sensory Evolution", а также Natasha Picciani et al., "Prolific Origination of Eyes in Cnidaria with Co-Option of Non-Visual Opsins," Current Biology 28, no. 15 (2018): 2413–19.

58

Эти приспособления заодно позволяют им ощущать звуки: Marta Sole et al., "Evidence of Cnidarians Sensitivity to Sound After Exposure to Low Frequency Noise Underwater Sources," Scientific Reports 6 (2016): 37979.

59

Почему не наоборот? Не можем ли мы утверждать, например, что и действия тоже, в свою очередь, контролируют ощущения? Нет, здесь наблюдается асимметрия. Действие обеспечивает организм пищей и возможностями для размножения. Да, действие влияет на то, что вы воспринимаете, и цель многих действий – контролировать, что вы воспринимаете, но выживание и размножение гораздо важнее: они важны на фундаментальном уровне. Поэтому действие – это не только контроль ощущения.

По тем же причинам я скептически отношусь к амбициозной гипотезе «предвосхищающей обработки», в рамках которой основной функцией познания и действия видится избавление от неожиданностей и неопределенности, – об этом пишет Энди Кларк в статье Surfing Uncertainty: Prediction, Action, and the Embodied Mind (Oxford, UK: Oxford University Press, 2015), а также Карл Фристон в ряде своих работ, например: Karl Friston, "The Free-Energy Principle: A Unified Brain Theory?" Nature Reviews Neuroscience 11 (2010): 127–38. Организмы в целях адаптации могут стремиться не к уменьшению, а к увеличению неопределенности, перемещаясь, например, в более опасную среду, если это им в каком-то