Эволюция на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям - Александр Никонов

В общем, проанализировав десятки тысяч изобретений, наш Дарвин от изобретательства разработал четыре десятка универсальных решений, применяя которые, словно отмычки, можно было делать изобретения и устранять возникающие технические проблемы не тупым перебором, а действуя направленно, алгоритмически, сверхразумно.

Скажем, один из придуманных Альтшуллером приёмов — метод дробления. Иногда, чтобы решить какое-то техническое затруднение, можно разделить объект на части, сделав его составным, поменять структуру или форму объекта, применить принцип матрёшки, вложив одну деталь в другую, сделать материал пористым и так далее. Этот набор из четырех десятков типичных приёмов сильно облегчал изобретателям задачу. Они теперь не выходили на бесконечную равнину вариантов, а сразу получали нужное направление движения.

Например, нам нужно прокопать туннель. Как это делалось раньше? Вручную или с помощью машин понемногу долбили или крошили горную породу, затем в вагонетках вывозили на конной или машинной тяге наружу, где образовывались целые горы отвалов. А вот хорошо бы не долбить частями, а сделать огромную фрезу размером с весь диаметр туннеля! И пройти весь туннель за один проход! Но если механизм будет занимать всё сечение туннеля, как удалять выбранную породу наружу?

Можно быстро найти решение проблемы алгоритмизированным методом Альтшуллера. Можно медленнее — просто перебирать варианты, когда-нибудь да осенит! А можно подсмотреть, как это сделала природа. Но решение будет одинаковым во всех случаях. Вопрос: как убирает перед собой грунт дождевой червь, который в этом грунте ползает, ведь червь тоже занимает весь объем «туннеля», который сам и прокладывает? И за ним грунт никто вагонетками не вывозит.

Червяк просто пожирает почву, пропуская её через себя и выбрасывая с противоположного конца. Заодно его организм всасывает из съеденного полезные вещества, получая таким образом энергию. Аналогично действует и горнопроходческий механизм, напоминающий гигантского червяка, — он пропускает срезанную породу через себя, как через трубу. Вот только питательные вещества из грунта не всасывает.

Возникает резонный вопрос: если встаёт конструктивная проблема, которую можно решить и при этом не тратиться на разум, то зачем природа создала разум, ведь мозг — чрезвычайно энергозатратная штука. Мозг человека, например, имеет массу всего в 2 % от массы тела и при этом потребляет 25 % энергии. Улицу топим!

Мы знаем, природа лишнего не терпит, на лишнее она не расходуется. Значит, от мозга есть великая эволюционная польза, раз он, такой расточительный, существует и даже развивается.

Вопрос: какая? Ответ: мозг экономит время на перебор вариантов.

И ещё мозг управляет телом. Изначально назначение центральной нервной системы, в которую входит мозг, как раз и заключалось в управлении телом, в координации клеточного ансамбля. Раз уж многоклеточный организм специализировал свои клетки, чтобы они были узкими специалистами и занимались каждая своим делом для общей цели, для управления этим оркестром нужен дирижёр.

Кроме внутренней координации, должна быть также система, обрабатывающая внешние сигналы.

Многоклеточный организм живет в среде. Его клетки заключили между собой кооперативное соглашение для того, чтобы их общими стараниями жило вот это многоклеточное образование — государство клеток.

А значит, в среде нужно как-то сообща ориентироваться, чтобы искать пищу для «государства», и искать её успешнее, чем это делают другие «государства». То есть должны совершенствоваться алгоритмы, программы действия.

Допустим, есть некая биологическая конструкция. Некоторые её клетки исполняют роль датчиков, сигнализирующих, что происходит вокруг организма, в окружающей организм среде. Потому что организм от среды отделён, а не растворён в ней, и изо всех сил старается поддерживать свою выделенность, именуемую жизнью. На это ему нужна энергия.

Если датчики посылают в обрабатывающую систему сигнал, что рядом пища, то обрабатывающая система отдает в группы клеток, которые отвечают за движение, приказ двигаться к пище, группам клеток, отвечающих за захват, — приказ поглощать её, а потом другим группам клеток — приказ переваривать ее, то есть разбирать пищу на аминокислотные «кирпичики», которые можно использовать для построения и ремонта своего «государства клеток», то есть организма.

Если датчики засекли, что рядом враг, нужно отдать приказ о побеге. Если рядом существо другого пола и обрабатывающая система оценила его как привлекательное, с ним можно закрутить любовь!

В центральный компьютер поступают и многочисленные сигналы изнутри тела — о том, что там происходит: как переваривается пища, каков уровень кислорода в транспортной системе и не нужно ли повысить давление, на какой стадии находится процесс уборки шлаков — может быть, уже пора открыть сфинктер и выбросить отработку наружу?

Всё эти потоки сигналов нужно сводить, обрабатывать в некоем специализированном клеточном образовании и отсылать обратно команды. Мозг — это информационно-аналитическая железа, я бы так назвал это образование.

Поскольку природа любит добавлять уже готовым органам и гормонам параллельные обязанности, она навесила на мозг ещё и другую функцию.

Мы привыкли называть ее рассудочной деятельностью — это всякая там поэзия, наука и абстрактное мышление.

Но это уже следующий этап развития мозга и его способностей. А между командованием телом, чтобы оно произвело те или иные гормоны, и разработкой математических теорем есть ещё один этап развития мозга — первичный животный интеллект. Он развился из той дополнительной способности мозга, с которой я начал разговор. Что же за дополнительную функцию эволюция заставила выполнять этот орган?

Поиск и запоминание закономерностей!

Мозг устроен довольно сложно. Его клетки, именуемые нейронами, имеют длинные отростки-провода, которыми клетки подключены друг к другу. Это самые настоящие провода, по которым в мозгу постоянно, всю жизнь идут сигналы. И всю жизнь мозг перекоммутирует свои провода, отцепляя их от одних нейронов и перекидывая к другим. Так формируются новые навыки и происходит запоминание информации. Мозг напоминает гигантскую сеть. И эта сеть нужна для ловли закономерностей, то есть повторяемых событий с одинаковым результатом, для прогнозирования будущего и повышения выживаемости.

Уловил связь событий — поймал добычу или спасся от врагов.

В плохую погоду под большим дубом любят прятаться зайчики. Погода портится, пойду-ка я к дубу, покушаю зайчиков!

Во время дождя лучше держаться подальше от этого обрыва: тут бывают оползни. Я помню, как несколько животных из моей стаи рухнули в реку и погибли, значит, и я могу так погибнуть!

На той тропе меня чуть не поймал хищник, я туда больше не пойду — очень страшно.

Улавливание и запоминание закономерностей — основа рассудочной деятельности. Ее развитие приводит к самым замечательным результатам, порождает интеллект и науку (а также обычаи, предрассудки, ритуалы и религию).