Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Бернштейн Н.А. О ловкости и ее развитии

.pdf
Скачиваний:
309
Добавлен:
10.02.2015
Размер:
3.04 Mб
Скачать

пищеварительных желез, о замечательной (изученной до тонко­ сти нашим великим соотечественником И. П. Павловым) при­ способленности их к перевариванию самой разнообразной пищи.

Вспомним о необычайно тонком и

полном остроумия

аппарате,

с помощью которого регулируется

давление крови

в сосудах:

о так называемых синусах недавно открытых чувствительных приборчиках, помещающихся в аорте, близ сердца, и в сонных артериях и чутко откликающихся приспособительными рефлек­ сами на каждое колебание сосудистого «барометра». На этом фоне грубая и крайне мало подходящая к физиологическим потребностям мышечная ткань, не подвергшаяся сама никакой переделке или перешлифовке, а только обросшая целым комом всяческих ухищрений и компромиссов, выглядит странным ис­ ключением. При мысли о ней приходит в голову сельскохозяйственник, выписавший себе для полевых работ молотилку и полу­ чивший вместо нее, по отсутствию таковых на складе, легковой автомобиль. Именно таким автомобилем (тут — с веревочным приводом, там — с приколоченным гвоздями домодельным соору­ жением из неструганного теса) и выглядит монтаж в нашем скелетно-двигательном аппарате поперечнополосатой мышцы.

Членистоногие в тупике

Я уже упомянул, что первые впечатления от сравнения меж­ ду собой двигательных аппаратов членистоногих и позвоночных говорят как будто в пользу простоты и четкости, свойственных первым. Единственный явный плюс, бросающийся в глаза у поз­ воночных животных, — это гибкая подвижность их туловища; второе же преимущество, гораздо менее очевидное, заслуживает краткой характеристики. Это преимущество на первый взгляд похоже скорее на недостаток. Речь идет об обязательном активном участии мускулатуры в поддержании равновесия тела,

т.е. в том, что в научной терминологии носит название

статики тела. Так, например, грудное звено тела насекомого, к которому прикреплены все его шесть ножек, имеет собствен­ ную панцирную прочность, для поддержания которой никакой мышечной работы не требуется. Туловище человека, тоже свя­ занное со всеми его конечностями и поддерживаемое двумя из них, держится прямо только благодаря непрерывному напряже­ нию всех мышц, «расчаливающих» позвоночный столб, подобно тому, как ванты расчаливают корабельную мачту. Зато такая, как будто более трудная для управления, система обеспечивает телу человека (или вообще позвоночного) исключительную приспособляемость и маневренность.

Если какому-нибудь принципу вообще когда-либо удавалось решить задачу о сочетании всех преимуществ, свойственных мяг­ котелым, с жесткорычажным сооружением, пригодным для пере­

85

Королева-матка термитов, окруженная придворными

дачи больших усилий, то только принципу, положенному в ос­ нову строения позвоночных. Нет спора, что управление такою «жестко-нежесткою» системой труднее, но мы уже видели по дру­ гому поводу в предыдущем очерке, как часто более трудный инструмент, но зато обладающий большим числом степеней свободы, менее ограничивающий и сковывающий своего облада­ теля, ценится мастером выше всего. Облегчающие же подпорки, лады и подставки он заодно с трехколесным велосипедом без сожаления уступает сынишке.

Результат этих неброских биологических преимуществ прин­ ципа позвоночных не замедлил сказаться в последующей истории животного мира. Оба гигантских по своему объему класса — членистоногие и позвоночные — по праву поделили между собой первые места на нашей планете, но затем позво­ ночные оставили своих соперников далеко позади. Суть, конечно, не в том, что членистоногим никогда в последующем не удава­ лось достигать размеров тела, хоть сколько-нибудь сравнимых с размерами позвоночных (эти последние, напротив, в следую­ щем периоде развития побили все рекорды величины тварей, когда-либо населявших Землю). Гораздо важнее то, что в отно­ шении умственных способностей и теснейшим образом связан­ ной с ними области движений членистоногие далеко и безна­ дежно отстали от позвоночных. Все рассказы о замечательном якобы уме насекомых, опирающиеся на захватанную (и почти единственную на все сотни тысяч видов насекомых) пару при­ меров об общественной жизни пчел и муравьев, при более тщательной проверке их оказываются чистым недоразумением*.

* По свидетельству таких долголетних наблюдателей и авторитетных зна­ токов насекомых, как Фабр, Леббок и др.

86

Муравьи-портные за шитьем своих гнезд

Своеобразный и сложный инстинкт, управляющий действиями этих насекомых и в своей природе еще совершенно не разгадан­ ный, стоит вне сомнений, но между инстинктом и живою сооб­

разительностью пропасть того же

порядка,

как и

пропасть

между жесткой головогрудью рака

и шеей

лебедя

или телом

Соты диких ос (Poiybia)

Соты дикой осы (Polistes gallica)

87

Пути блуждания шести муравьев, приучен­ ных проходить от отправного барьера (на­ верху) к кормушке С, после того, как по­ следняя была переставлена к пункту D. До­ рогу нашел в конце концов только один (из

Леббока)

кошки. Те же насекомые, с геометрической точ­ ностью строящие стенки сотов под вечно равными друг другу углами или устраивающие коллектив­ ные «коровники» из тра­ вяных тлей при своих муравейниках, будучи поставлены в чуть-чуть непредвиденные условия, мгновенно теряются до полного расстройства ко­ ординации. Если десяток муравьев как будто бы дружно волокут к мура­ вейнику соломинку, то это изумляет и поражает, од­ нако более тщательная проверка показывает, что при этом шестеро му­ равьев тянут в сторону гнезда, а остальные четы­ ре — прочь от него, и со­ ломинка влечется только по равнодействующей.

Переверните жесткокрылое насекомое на спинку, посадите муху без крыльев на конец травинки, преградите муравьям вершковою полоской воды их главную магистраль, ведущую к муравейнику, и т. п. Первою реакци­ ей всех их будет величайшая, сует­ ливая растерянность; второю — дей­ ствия, в которых не знаешь, чего больше: смысловой ли бестолковос­ ти или двигательной неуклюжести.

Мы уже говорили во вступительном очерке, что самый существенный

признак для ловкости — наход­ чивость, способность быстро и с че­ стью выйти из любого непредви­ денного положения. Но этого как раз и нет в поведении членистоно­ гих. Они могут обладать исключи­ тельным проворством (муха, блоха, краб в воде, паучок-охотник и т. п.), недаром все-таки их тела оснащены поперечнополосатой мускулатурой, в

придачу почти свободной от вязкой

Омар обыкновенный

88

студени — саркоплазмы, но от проворства до ловкости еще очень далеко. Так, по крайней мере, скажет всякий, кому несущийся опрометью в пылу игры мальчишка угодит головой в живот. Предпочтя панцирный принцип принципу настроечной гибкости, природа членистоногих с абсолютной последовательностью пош­ ла дальше по раз избранному пути. Эволюция выработала для насекомых сложные и точные инстинкты, такие же неизменяемые, как и их панцири; создала для их несложного обихода такие же формы поведения, однообразные, хорошо подогнанные и уже раз навсегда неизменяемые, точно рельсы, но зато и навсегда закры­ ла для них пути к личной индивидуальной приспособительности и к накоплению личного жизненного опыта. А этим шагом на­ всегда убила для них какие-либо перспективы умственного прогресса.

Эволюция позвоночных

Чтобы закончить этот очерк, нам остается сделать еще крат­ кий обзор «новой» истории движений, истории, начавшейся пос­ ле великого «поперечнополосатого переворота», который был об­ рисован на предыдущих страницах. Оставим членистоногих в том тупике, в который в конце концов завели их отрицательные черты строения двигательного аппарата, и сосредоточим теперь

все

внимание на позвоночных.

 

 

Важнейшая

определяющая черта

неокинетических живот­

ных*

(как мы

теперь будем называть

обладателей поперечно­

полосатой мускулатуры) — центральная нервная система и го­

ловной мозг начали впервые с

известной

четкостью опре­

деляться уже у высших моллюсков

(например,

у головоногих —

осьминога, каракатицы.) Однако только у позвоночных они нашли условия для бурного и безостановочного развития, про­ должающегося и поныне. Это развитие, некоторые подробности которого будут освещены дальше, повело в конце концов к тому, что головной мозг, и в частности самая новая его часть, так называемая кора больших полушарий, завладел у высших поз­ воночных верховной диктатурой по всем решительно физиоло­ гическим отправлениям. Это — новая, только в последние годы

приоткрываемая страница

науки о мозге; высокие заслуги в

ее открытии принадлежат

крупнейшему русскому физиологу

К. М. Быкову. Год от года выявляется все больше и больше сторон жизнедеятельности, на которые головной мозг простира­ ет свое верховное влияние: обмен веществ, управление физикохимическими процессами в крови, кроветворение, борьба с зараз­ ными началами и т. д., и т. д. Как бесконечно далеко это от

* Неокинетический в переводе значит новодвигательный. Этот термин при­ меняется для обозначения новых органов движения в их общей совокупности: поперечнополосатой мускулатуры, жестких суставчатых скелетов, взрывного бур­ ного процесса возбуждения и т. д.

89

Воображаемый ландшафт юрской эпохи. В воде — ихтиозавр, в воздухе — археоптерикс

Реконструкция гигантского ящера — стегозавра, обитавшего на территории ны­ нешней Европы около 100 млн лет назад: длина животного 7,5 м, высота 3,6 м, величина головного мозга — с мужской кулак

тех невзрачных волоконец, едва начавших обособляться от окру­ жающей ткани, по которым пробивал себе дорогу первобытный электрохимический возбудительный импульс!

Мы начнем и эту часть обзора таблицей — сводкой, ука­ зывающей последовательный порядок развития классов позво­ ночных. Для примерной оценки давности их возникновения на Земле снова воспользуемся примененным уже однажды умень­ шительным масштабом времени I : 50 000 000, полезным для луч­ шей наглядности.

90

Эволюция

головного мозга от низшей

рыбы до человека. Продольные разрезы:

1 — скат

(Chimaera), 2 — ящерица

(Varanus), 3—кролик (Lepus), 4 — ч е л о ­

век. Равенство масштабов не соблюдено. Светлым пунктиром изображены древ­ нейшие части мозга, темным пунктиром — мозговые полости (желудочки), чер­

ной краской — новый мозг

(полушария)

Таблица-классификация позвоночных

животных

I. Рыбы:

 

а)

древние,

докостистые

(напри­

мер, минога, акула, скат, осетр);

б)

более новые,

с

костными ске­

летами

(окунь,

ерш,

щука,

летучая

рыба и др.).

 

 

 

 

Древнейшие

рыбы,

несомненно,

появились еще где-то в третьем «де­ сятилетии» нашего масштаба (стр. 62).

Рыба триасовой эпохи с жабрами и легкими

II. Амфибии или земноводные (например, лягушка, тритон, аксолотль).

Развитие аксолотля: наверху—личинка с жабрами, внизу — взрослая особь с легкими

III.Рептилии, или пресмыкающиеся.

От этого когда-то чрезвычайно обширного класса до нашего времени уце­ лели только немногие отряды: змеи, черепахи, ящерицы и крокодилы.

91

Рептилиями

заканчивается

раздел

так

называемых холодно­

кровных

позвоночных; точнее было

бы определять все три перечис­

ленных

класса (I — III)

как

живот­

ных, обладающих

переменной тем­

пературой окружающей

их

среды.

Первые

земноводные появились

на

Земле около 15 «лет» назад; пер­

вые рептилии — 6—8 «лет»

назад.

IV.

Птицы:

 

 

 

 

а)

нижестоящие,

выводковые

(киви,

пингвин,

страус,

курица,

куропатка и др.);

 

 

 

 

б)

вышестоящие,

птенцовые

(ласточка,

сова,

орел

и

др.).

Птицы очень постепенным,

хо­

рошо прослеженным порядком

вы­

работались из летучих пресмыкающихся; этот процесс их формирования начался около 5 «лет» назад и продолжался 3—4 «года».

V.Млекопитающие:

1)древнейшие—однопроходные и сумчатые (утконос, кенгуру, многочис­ ленные австралийские виды сумчатых);

2)низшие млекопитающие (насекомоядные, грызуны и др.);

3)высшие млекопитающие (копытные, хищные, полуобезьяны и др.);

4)наивысшие млекопитающие — обезьяны:

а) нижестоящие (павиан, мартышка) и б) вышестоящие, человекообразные (в порядке возрастающей близости к

человеку: шимпанзе, орангутанг, горилла).

5) прямые предки человека и современный человек.

Древнейшие млекопитающие относятся ко времени заката царства прес­ мыкающихся — около 3 «лет» назад. «Год» назад млекопитающие уже гос­ подствуют на Земле, и их имеется боль­ шое количество видов. Высшие мле­ копитающие: хищники, слоны, ранние обезьяны — насчитывают от 3 до 6 «месяцев» со времени своего возник­ новения. Человекообразным обезьянам

Представитель сумчатых кенгуру

92

и древнейшему ископаемому предку человека, так называемому питекантропу, — около 2 «недель» от роду. Человеку древнекаменного века, жившему в ледниковые периоды и сражавшемуся с мамонта­ ми, — меньше «недели». Для сравнения этих дейст­ вительных промежутков времени из истории Земли

снаивными представлениями мифов и религий

небезынтересно будет упомянуть мимоходом, что в принятом нами уменьшительном масштабе вре­ мени «сотворение мира богом», как о нем повествует Библия, должно было иметь место 11/2 «часа» назад.

Птицы и млекопитающие составляют вместе раздел теплокровных позвоноч­ ных, точнее говоря — животных с посто­ янной температурой тела, не зависящей от температуры внешней среды. Так как скорость всякого химического процесса очень резко возрастает с повышением температуры, то все процессы в организ­ мах «теплокровных» животных, в част­ ности наиболее интересные для нас про­ цессы в их нервах и мышцах, протекают

во много

раз живее

и энергичнее,

чем

у «холоднокровных» животных. (Это

при­

мечание

вскоре очень

пригодится

нам).

Молодой горилла

Реконструкция головы од­ ного из предков человека (неандертальца)

Сенсорные коррекции

Очерк истории позвоночных, из всего животного мира, как оказалось, наилучшим образом решивших задачу приспособ­ ления и развития, мы начнем с упоминания еще о двух новшествах, возникших и развившихся как прямое следствие появления поперечнополосатой мышцы и всего того нового дви­ гательного принципа, который мы только что назвали неокине­ тикой. Первым новшеством были сенсорные коррекции, подроб­ но описанные нами в предыдущем очерке. У древнейших

бесскелетных

животных с медлительной гладкой мускулатурой

и с большим

преобладанием в их обиходе местных членико-

вых телодвижений еще не было потребности в том тонком управ­ лении движениями, для которого нужен непрерывный контроль со стороны органов чувств. К тому же для сверки текущего

движения с тем, как оно было

запланировано, — а

в этом ведь

и состоит работа сенсорных

коррекций, — нужно

уже, чтобы

имелась такая предварительная планировка предпринятого дви­ жения, нужно, чтобы были и органы, способные его планировать. Когда еще не существует головного мозга, когда нет памяти

93

в каком угодно виде, способной выдерживать и выполнять в пра­ вильном порядке части сложного цепного движения или дейст­ вия, тогда с чем же и посредством чего сверять совершаемое движение? По какому признаку решать, течет ли оно точно так, как было намечено, или нет?

Наконец, надо добавить и то, что сам двигательный аппарат у новых, неокинетических животных быстро становился все более трудным для управления, несравнимо с теми немудреными уст­ ройствами, какие имелись к услугам червя или устрицы. Дальнодействующие органы чувств — телерецепторы — вызывали к жизни переместительные движения всего тела, локомоции, как об этом уже говорилось. Для локомоции потребовалась друж­ ная, согласованная работа мышц всего тела — синергии - оркестр, которому нужен был и дирижер в лице централь­ ного мозга. При всем том каждый музыкант этого большого оркестра, каждая поперечнополосатая мышца представляла собой гораздо менее послушный и удобный для управления орган, нежели древние гладкие мышечные клетки. Мы уже говорили о тех сложных ухищрениях, на которые вынуждена пускаться центральная нервная система для того, чтобы получать от этой мышцы длительные сокращения, тетанусы, или плавные измене­ ния силы. Здесь столкнулись между собой: и возросшая быстро­ та и сила движений, и их обширность и сложность, и каприз­ ность их главного исполнителя — мышцы, и все растущая тре­ бовательность животных к точности и меткости своих движений. Сведите все это воедино с теми фактами, которые были разоб­ раны в предшествующем очерке: с крайней непослушностью всяких вообще подвижных систем о многих степенях свободы,

сдобавочными трудностями, проистекающими из упругих

свойств мышцы, и вам не нужно будет больше доводов в пользу того, зачем именно на этом этапе развития обязательно потребовались сенсорные коррекции.

Интересно отметить, что у древних бесскелетных животных все «рефлекторное кольцо», о котором также говорилось в предыдущем очерке, работает как раз в обратную сторону, чем

унас. Пронаблюдайте червя, наползшего на какое-нибудь

препятствие,

или

улитку,

добравшуюся до

конца травинки.

Как только

дело

доходит

до какого-либо

из затруднений в

этом роде, начинаются беспорядочные и (сравнительно) ожив­ ленные ощупывания, «снующие» движения во все стороны. У высших, неокинетических животных, в том числе и у нас, движе­ ния идут на поводу у ощущений, управляются и направляются ими. У низших, наоборот, ощущения обслуживаются и обеспе­ чиваются с помощью движений. Движения, с виду бессистемно и бестолково, идут впереди ощущений, хватают и ловят их, где попало. Этот механизм активного, деятельного «ощущения» со­ хранился и у нас, за исключением бессистемности, в работе наших наивысших органов чувств, зрения и осязания, где кру-

94