Мы мирные люди?

Чаще всего это были орудия для удара, каменные колуны и вот такие отщепы для соскребания, каменные скребки. А когда человек совсем уже поднялся на ноги и начал расселяться из Африки по всему свету, он первым долгом усовершенствовал именно эти орудия: грубые колуны превратились у него в относительно изящные каменные топоры. Эти орудия носят имя ашельские - по названию того места в Амьене (Франция), где их впервые нашли. Но впервые их стали изготовлять не в Европе, конечно, а в той же Африке, где вблизи озера Туркана в Кении были найдены самые древние такие топоры, возрастом 1,76 млн лет. Жившие тогда в Африке гоминиды (сменившие гомо хабилиса) называются по-научному гомо эргастер, что означает человек рабочий (именно за количество оставленных им ашельских топоров и других орудий), он же ранний гомо эректус, то есть ранний предшественник гомо эректуса, или человека прямоходящего (настоящий гомо эректус, живший чуть позже, ходил уже так основательно, что не только расселился по всей Восточной Африке, но и вышел из нее на просторы планеты вместе со своими топорами и скребками. Отсюда они и распространились по всей Азии и Европе).

К чему я все это веду? К тому, что среди самых первых орудий, которые сделали человека человеком, одно из главных мест занимали орудия свежевания, а потом и убийства животных. По мнению специалистов-антропологов, уже олдованские скребки предназначались в основном для отдирания остатков мяса от шкуры и костей тех убитых хищниками животных, которых наши предки находили в африканской саванне. Ведь наши предки, чего греха таить, на первых порах были чем-то вроде двуногих гиен – они выбирались из чащи леса в саванну, бродили по ней в поисках падали, оставленной крупными хищниками, и обдирали с нее драгоценные мясные волокна. Многие ученые считают, что именно эта первая в их жизни белковая пища (которую они позднее научились вдобавок жарить на огне) так пришлась им по вкусу, что постепенно стала их основной едой, и именно это позволило им в ходе дальнейшего развития быстро обогнать обезьян и австралопитеков в подъеме по эволюционной лестнице. И можно с достаточным основанием думать, что именно растущая потребность в мясе была главным стимулом совершенствования человеческих орудий – от олдованских, первых скребков пассивного назначения до ашельских охотничьих каменных топоров.

Вот теперь я могу окончательно объяснить, к чему было мое затянувшееся предисловие. Это было предисловие к рассказу об истории истребления людьми животных на планете.

До появления первых гоминидов их предшественники австралопитеки питались тем же, что и нынешние обезьяны, – фруктами, семенами, орехами (кстати, первые колуны возникли скорее всего из потребности раскалывать орехи; не случайно и обезьяны пользуются для этого камнями). То было время (3,5-3 млн лет назад), когда в Африке безраздельно господствовали крупные хищники – саблезубые кошачьи, гигантские гиены и озерные выдры величиной с медведей (потомки таких выдр длиной до 1,8 метра до сих пор живут в Южной Америке). Откуда известно, что они там господствовали? Этот вопрос стал недавно предметом специального исследования, проведенного Ларсом Верделином из Швеции и Маргарет Льюис из США. Изучая кости 29 видов древних больших хищников, некогда населявших Восточную Африку, они пришли к выводу, что пик численности этих животных имел место примерно 3,5 млн лет назад. После этого начался неуклонный спад. При этом спад был не только в суммарном количестве самих животных. Верделин и Льюис проследили также, как менялось разнообразие видов этих хищников и разнообразие их пищи (для этого исследователи изучали характер истирания зубов всех этих животных). Эти детали показали им, что число всеядных хищников начало спадать уже 2,5 млн лет назад и стало четко выраженным 2 млн лет назад. К этому времени в Восточной Африке остались лишь такие крупные хищники, которые, можно сказать, «специализировались» исключительно на свежем красном мясе. Но 1,5 млн лет назад и их поголовье начало заметно уменьшаться. К настоящему времени численность всех хищников Восточной Африки составляет всего одну сотую того, что было 3,5 млн лет назад, во времена их пика.

Ранее считалось, что основную роль в этом изменении численности африканских хищников сыграли климатические перемены. Действительно, сегодня известно, что 3 млн лет назад в Африке началось похолодание, которое кончилось около 1 млн лет назад, сменившись нынешней климатической картиной. В это время огромные территории тропических лесов уступили место саванне, и такое изменение экологических ниш, несомненно, могло сказаться и на численности хищников, и на разнообразии их видов и диеты. Но данные Верделина и Льюис не совпадают с этими хронологическими границами. И напротив, они очень четко совпадают с датами выхода на «охотничью стезю» наших далеких предков, вооруженных сначала олдованскими колунами и скребками, а потом ашельскими топорами. Как считают авторы, большие хищники не выдержали конкуренции с этими охотниками и были попросту вытеснены ими в ходе «борьбы за мясо».

Разумеется, не все специалисты согласны с этим выводом. Критики указывают, что численность первых гоминидов даже во времена гомо эректуса вряд ли была такой значительной, чтобы составить существенную – не говоря уже об опасной - конкуренцию крупным хищникам. Необходимо, говорят критики, проверить, как выглядела эволюция тех же хищников в те же времена, скажем, в соседней Южной Африке. Все это верно. Но с другой стороны, можно напомнить еще кое-какие цифры. Хотя нельзя и в Америке исключить влияния климатических изменений, но какой-то подозрительный параллелизм наблюдается и здесь: с того момента, когда 15 или более тысяч лет назад наши предки впервые проникли в Северную Америку, и до нынешних дней там исчезло свыше 70% всех крупных млекопитающих. И кстати, аналогично обстояло дело в Южной Америке. А в процессе освоения людьми островов Тихого океана (то есть в период между 3500 и 700 лет назад) там исчезли более тысяч видов местных птиц. И всего 2500 лет назад, когда люди впервые ступили на землю Мадагаскара, на этом острове кишмя кишела крупная живность, а сегодня ее там практически нет. И зачем ходить далеко: экологи уже сегодня предостерегают, что скорость исчезновения биологических видов в 100 раз (!) выше, чем в прежние столетия, так что вполне возможно, что мы вступили в начало шестой в истории Земли глобальной биологической катастрофы – и нет, увы, астероида, чтобы на него все свалить.

Так, может, все-таки не совсем правильно поется в песенке, что мы мирные люди, а?

Рафаил Нудельман
"Окна", 5 мая 2014

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Свободна ли наша воля?

Как легко понять, читая время от времени эти очерки, цель их состоит в том, чтобы знакомить читателя с новейшими открытиями в некоторых излюбленных автором (и более или менее знакомых ему) областях науки, напоминая попутно и о более давних, но не менее выдающихся достижениях в тех же областях. В этом смысле данная заметка нисколько не отличается от прочих: она призвана рассказать о недавнем эксперименте, который в очередной раз пробудил интерес к некому давнему вопросу. В данном случае это вопрос о том, есть ли у человека свобода воли.

Эксперимент, о котором речь, в каком-то смысле юбилейный. Он продолжает и углубляет знаменитый эксперимент Либета, проделанный ровно тридцатью годами ранее. И мы лучше поймем, в чем состоит нынешнее углубление вопроса, если сначала познакомимся с экспериментом Либета. Но поскольку и этот эксперимент не был первым в своем роде, нам придется вернуться в еще более далекое прошлое. В 1964 году, то есть ровно 50 лет назад, два молодых немецких исследователя из Фрайбурга, Корнхубер и Деекке, задумали изучить роль подсознания в поведении человека. Для этого они предлагали подопытным добровольцам время от времени постукивать пальцем по столу. На палец добровольца был надет датчик (миограф), позволявший точно определить момент начала мышечного действия, а на голову - датчик энцефалографа, позволявший измерять электрический потенциал в мозгу. Записав на ленту показания обоих датчиков, авторы приняли начало действия за точку отсчета и стали двигаться по энцефалограмме вспять, чтобы выяснить, происходило ли в мозгу подсознательное приготовление к будущему действию. Поначалу поискам мешали обычные медленные волны электрического возбуждения, регистрируемые на энцефалограмме, но затем, усреднив эти волны для случаев, когда действие (стук по столу) происходило и не происходило, Корнхубер и Деекке обнаружили очень слабый подъем кривой мозгового потенциала, возникавший примерно за 1,2 секунды до начала действия, несколько нараставший за 0,5 секунды до действия и резко спадавший до нуля с началом действия. Этот всплеск электрической активности мозга они назвали потенциалом готовности к действию.

Я описываю опыт весьма упрощенно, потому что на самом деле он потребовал огромной тонкости, поскольку крохотный потенциал действия маскировался также многочисленными побочными электрическими возбуждениями в мозгу, которые вызывали мельчайшие непроизвольные движения подопытного и даже случайный поворот глазных яблок (электрическая активность мышц глаза намного превосходила потенциал готовности). Поэтому проверка результатов Корнхубера и Деекке в других лабораториях потребовала нескольких лет, но в итоге такие потенциалы были обнаружены также перед началом движения кисти, предплечья, плеча, бедра, колена, ноги и пальца ноги. Эти результаты вызвали большой интерес, особенно среди психологов, потому что затрагивали вопрос о свободе воли у человека. В самом деле, появление «потенциала готовности» к действию раньше начала самого действия как будто бы говорило, что действием управляет не сознательная человеческая воля, а подсознание человека. Противники такой трактовки результатов Корнхубера и Деекке указывали, однако, что в экспериментах этих ученых регистрировался только момент начала физического действия, а не момент появления сознательного волевого желания это действие совершить. Желая положить конец этим спорам, калифорнийский физиолог Бенджамен Либет решил провести экспериментальное изучение механизма волевых решений.

Эксперимент Либета напоминал опыты Корнхубера - Деекке, но с некоторыми изменениями. Главным из них было появление специальных «часов». Эту роль играл осциллоскоп, по экрану которого двигалась (по окружности) светящаяся точка, заменявшая стрелку обычных часов. Окружность была разделена черточками, как и циферблат обычных часов. Расстояние между двумя соседними черточками светящаяся точка проходила за 43 миллисекунды. Экспериментатор говорил подопытному человеку, что ему дается какое-то время (скажем, минута), чтобы совершить некое простейшее действие – нажать пальцем на кнопку или согнуть палец, но в тот момент, когда у него в мозгу родится желание совершить это действие, он должен глянуть на экран и заметить положение светящейся точки. Момент совершения действия, как в опыте немецких ученых, отмечался электромиографом, датчик которого был укреплен на пальце испытуемого человека, и показание датчика фиксировало положение светящейся точки на этот момент. Зная положение точки в момент появления сознательной воли к действию и в момент действия, можно было вычислить время между этими двумя моментами. Кроме того, на голове испытуемого укреплялся датчик энцефалографа, показания которого позволяли заметить момент появления в мозгу потенциала готовности, то есть момент появления подсознательной готовности к действию.

Результат эксперимента Либета оказался обескураживающим. Сознательное желание нажать на кнопку появлялось за 200 миллисекунд до самого нажатия. Но подсознательная готовность к действию появлялась за 500 миллисекунд до нажатия, то есть за 300 миллисекунд до появления сознательной воли к действию. (Кстати, все эти три цифры были на порядок меньше средней ошибки испытуемых в оценке положения светящейся стрелки на экране осциллоскопа: эта ошибка, как показала специальная проверка, не превышала 50 миллисекунд.) Замечу также, что в ходе последующих экспериментов того же рода были обнаружены еще более ранние признаки бессознательной готовности к действию - за 7 секунд в опытах Джона-Дилана Хайнеса и за целых 10 секунд в опытах Суна и его коллег, оба были проведены в 2008 году. Более того, эти ранние признаки оказались настолько различными для разных действий (это открыли еще в 1999 году Хаггард и Эймер), что, например, Сун и коллеги смогли за 10 секунд до нажатия кнопки по особенностям потенциала готовности предсказать, будет это нажатие левой или правой рукой.

Все эти результаты, естественно, ставят под сомнение роль сознания в принятии решений и совершении действий. Отсюда вытекает и сомнение в нашей ответственности за свои действия. И действительно, некоторые ученые (например, известная своими исследованиями паранормальных явлений Сьюзен Блэкмор) интерпретировали эти результаты как доказательство того, что сознание слишком медлительно, чтобы отвечать за наши действия. Сам Либет, однако, предложил иное объяснение: сознание не принимает участия в формировании готовности к тому или иному действию, но оно может подавить эту готовность или разрешить ей превратиться в реальное действие. Те 200 миллисекунд, которые в опыте Либета отделяют появление сознательного решения нажать на кнопку (возникшего под давлением уже сформировавшейся подсознательной готовности к этому) от самого нажатия, сознание может использовать для отмены своего решения.

Иными словами, по Либету, человек не обладает свободой воли, но обладает свободой вето. Критики отмечали, однако, что в опыте Либета есть тонкая разница, которая ставит под сомнение все эти рассуждения о свободе воли, а именно: моменты появления потенциала готовности и совершения действия регистрируются приборами, то есть объективно, тогда как момент волевого решения указывается самим человеком, то есть субъективно. Быть может, человек смотрит на положение светящейся точки не в тот момент, когда в его сознании родилось волевое решение, а тогда, когда ему под воздействием многих разных нервных процессов кажется, что он ощутил в себе эту волю. Другие критики поставили под сомнение исходную трактовку потенциала готовности, заявив, что он отражает готовность вообще, а не к тому определенному действию, которое должен выполнить испытуемый, и потому отражает всего лишь подготовительную стадию перехода мозга в состояние общей моторной готовности.

Я не стану входить во все детали вызванной экспериментом Либета широчайшей научной и философской дискуссии по вопросу о нейрологических аспектах свободы воли. Этим спорам посвящено много интересных статей (хороший обзор соответствующей литературы имеется, например, в статье «Человеческая воля» одного из ведущих специалистов в этой области Патрика Хаггарда, появившейся в 2008 году в журнале Nature). Но кроме теоретических споров этот знаменитый эксперимент породил также длинную череду экспериментальных повторений, причем в самых различных, все более усложняющихся вариантах. Тот недавний эксперимент, о котором я упоминал в начале очерка и к которому сейчас могу уже вернуться, - самый последний на данный момент в этом ряду и, пожалуй, самый любопытный. Он как бы замыкает 50-летний круг – как символически, потому что проведен в том же Фрайбурге, где началась вся история с потенциалом готовности, так и фактически, потому что отказывает этому потенциалу в том содержании, которое вкладывалось в него все эти годы.

Этот эксперимент, проведенный Хан-Гу Хо и его коллегами, принадлежал к серии уточнений работы Либета. И его авторы заявляют, что выявили важные тонкие детали, которые не были замечены самим Либетом и которые принципиально меняют выводы Либета. Как утверждают Хо и его немецкие коллеги, им удалось обнаружить, что за 2 секунды до нажатия кнопки в мозгу появляются не только очень слабые всплески электрической активности, но и такие же слабые ее спады. Эти спады они назвали позитивными потенциалами. При этом подъемы и спады появляются почти одинаково часто. Это значит, что примерно половине нажатий кнопки вообще не предшествуют никакие всплески активности (то есть в мозгу не появляются никакие потенциалы готовности). У Либета они наблюдались только потому, говорят авторы, что он усреднял результаты. А поскольку подъемы активности действительно наблюдаются немного чаще, чем спады, то в среднем в сумме они превосходят сумму спадов, и суммарное впечатление таково, что всякому нажатию кнопки предшествует появление потенциала готовности (то есть подъем активности в мозгу). В подтверждение своих наблюдений авторы провели проверочный эксперимент, в котором испытуемых не просили нажимать кнопку, а предупреждали, что сейчас они услышат звуковой сигнал. И хотя сигнал не побуждал их ни к какому действию, за 2 секунды до сигнала в мозгу начинали появляться те же положительные и отрицательные изменения потенциала, причем в одинаковом количестве, так что их общая сумма оказывалась нулевой.

Авторы заключают, что потенциал готовности никакой реальной готовности на самом деле не соответствует. За ним не стоит никакое подсознательное решение, которое могло бы повлиять на последующее сознательное волевое решение. Поэтому подсознательные процессы не могут ограничивать свободу воли человека. Но почему в таком случае в опытах с нажатием кнопки всплесков активности все-таки чуть больше? Авторы считают, что такие всплески помогают сознанию принять волевое решение, причем независимо от того, каким оно будет. Иными словами, вносят вклад в волевое действие (облегчая его выполнение), но не в волевое решение. А потому они не существенны в разговоре о свободе воли. Такой вот замечательно простой ответ на архисложный вопрос. И очень хотелось бы принять этот ответ за окончательный, когда бы не одно странное обстоятельство: где-то в глубине статьи (журнал Exp Brain Res за декабрь 2013-го) при изложении результатов эксперимента у авторов проскальзывает упоминание, что всплески и спады активности происходят за 2 секунды до нажатия кнопки, а вот за 0,5 секунды начинают появляться несколько более сильные всплески, без всяких спадов. А момент сознательного решения нажать на кнопку наступает лишь за 0,25 до самого нажатия.
Что же означают эти загадочные всплески, которые на 0,25 секунды опережают волевое решение?

Михаил Вартбург
"Окна", 5 мая 2014