Далее началось эволюционное совершенствование уже этого качества адаптивности, вырабатывая все новые возможности.
Основой нового принципа стала возможность удержания наиболее актуального среди остальных стимула на время выработки подходящего к нему отношения и возможного действия. Если предположительное действие приносило определенную пользу или вред, то память об этом записывалась, а само действие (если оно оказывалось полезным) более не требовало обработки ситуации и становилось автоматическим (в отличие от рефлексов назовем его автоматизмом). Связи закреплялись за один акт опыта, потому что активность при удержании стимула позволяла поддерживать условия на время образования связей. С каждой такой проверкой на полезность автоматизм становился все более уверенным и привычным (fornit.ru/ax1—29).
Кроме закрепления связи автоматизма со стимулом в данных условиях, закреплялись результаты опыта в виде кадра памяти эпизода ситуации (эпизодической памяти), а структура содержания такого кадра так же совершенствовалась (просто потому, что в условиях самоподдерживающейся активности с ней сочетались все ближайшие активности по принципу образования новой связи: fornit.ru/ax1—20). Если раннюю версию памяти опыта назвали «семантической памятью» и содержала в основном значимость стимула, то ее более совершенная форма называется «эпизодической памятью».
Эпизодическая память возникла на основе семантической добавлением правил. В кадре воспоминания оказываются оба вида памяти. Эпизодическая память включает в себя конкретные воспоминания о событиях и переживаниях, а семантическая память содержит абстрактные знания и понятия.
В процессе развития эпизодической памяти добавляются правила, которые позволяют организовывать и структурировать воспоминания. Эти правила помогают нам связывать различные элементы воспоминаний, такие как время, место и контекст, что делает воспоминания более полными и детальными.
Таким образом, в эпизодическом воспоминании присутствуют оба вида памяти – семантическая и эпизодическая. Семантическая память обеспечивает основу для понимания и интерпретации событий, а эпизодическая память позволяет нам воссоздавать и переживать эти события в деталях.
Эта модель памяти жизненного опыта полностью оправдала себя в реализации системы Beast (fornit.ru/6756).
Одновременно с удержанием стимула, появились и развивались механизмы для выделения наиболее актуального из всех стимулов воспринимаемого (fornit.ru/722). Древние организмы рефлекторно поворачивали голову в сторону такого стимула и за это исследователи назвали эту реакцию «ориентировочным рефлексом».
Этот механизм был дополнен выявлением нового, потому что новое и пока неизвестное имеет высокую значимость (fornit.ru/ax1—35). При этом всякие мелкие детали, которые есть всегда в любом восприятии, не учитываются, а только новое в уже достаточно сложных образах. Наиболее актуальная значимая новизна выделялась в образах среди всех других активностей и замыкала выход нейрона этого образа на его вход (на самом деле через еще несколько структур: fornit.ru/7446) и активность образа начина циркулировать в такой цикле самоподдержания активности.
Как эволюция может творить такие сложные механизмы
Вызывает неизменное удивление то, насколько сложными могут быть даже наследственно предопределенные реакции, т.е. то, что задано в геноме. При этом в геноме невозможно разместить достаточное количество последовательностей кодирующих элементов (а их четыре, т.е. это – не бинарный, не десятичный, а кватернарный код), их не хватит даже, чтобы закодировать одну клетку.
Хотя вопрос о том, как разместить в геноме все детали организма в принципе ясен, т.к. геном всегда начинает активироваться в тех условиях, на которые рассчитано данное звено производства белка. Геном производит только разные виды белка для определенных условий. Если это ткань растущего зуба, то только то, что обеспечивает дальнейшее его формирование (fornit.ru/2545).
Принцип напоминает то, что влияет на форму капли, когда она падает на поверхность. В самой капле нет такой информации, капнув на бумагу, она расползается пятном формой повторяющей структуру бумаги. На другой бумаге – другое пятно. На вате – третье, на блюдце она высохнет и останется минеральная пыль. То, во что превратится геном точно также зависит от условий. В тундре вырастают карликовые кустарники, а в теплых краях – березы. Это обстоятельно описано в статье про наследование признаков: fornit.ru/806.
Активность генома в условиях окружения клетки или его экспрессия позволяет учитывать огромное число состояний этого окружения. Каждая клетка нашего тела содержит полный набор генов, но не все гены активны в каждой конкретной клетке. Гены, которые активны в данной клетке, определяют, какие белки будет производить эта клетка. Таким образом, каждая клетка производит только те белки, которые ей необходимы для выполнения своих функций.
Количество возможных комбинаций экспрессии генов огромно. Даже если одна клетка имеет только 1000 генов и каждый ген может быть либо включен, либо выключен, существует 2^1000 возможных состояний клетки, что значительно превышает количество клеток в организме человека.
Как именно эволюция строит сложнейшие структуры? Это происходит не сразу, а постепенными пробами с отсеиванием ошибок (неприемлемых результатов). Критерием неприемлемости является смерть. Без смерти невозможна эволюция.
Подбор новых вариантов происходит за счет мутаций (случайных искажений уже существующего или доращивание нового), в результате которых чаще всего появляется что-то неприемлемое. В ходе эволюции возник самый главный организующий принцип: подвергать эксперименту только новые области организма, но защищать от мутаций старые (fornit.ru/50319). Иначе бы уже сложное образование при любой мутации в его основе перестало быть пригодно для своей функции, ведь все последующее зависит от предыдущего.
Для наглядности представления принципа того, как в ходе эволюционного экспериментирования могут возникать полезные и сложные образования, сделан демо-пример: fornit.ru/evolution. Конечно, это – только принцип, все несравнимо сложнее, но это – самый основной принцип, который показывает, как осуществляется отбор смертью и возможность достигать любой сложности образований.
В результате получается, что старые наработки эволюции остаются в геноме, а новые увеличивают размер. Так, новокаледонский вид вилочного папоротника Tmesipteris oblanceolata имеет геном размером 160,45 гигапары, что более чем в 50 раз превышает размер генома человека (fornit.ru/68340).
Материалы фактических данных исследований по этой теме: fornit.ru/ax1—38.
Далее рассмотрим эволюцию принципов приспособляемости у живых существ.
Что такое живое существо
Вопрос о том, что отличает живое от неживого, является одним из ключевых в биологии. Несмотря на то, что ученые выдвинули множество критериев, ни один из них не является универсальным. Рассмотрим несколько наиболее распространённых точек зрения.
Критерий метаболизма. Метаболизм – это обмен веществ между организмом и окружающей средой. Он включает в себя питание, дыхание, выделение и другие процессы. По этому критерию живые организмы отличаются от неживых тем, что они могут поддерживать свою жизнедеятельность благодаря метаболизму. Но кристаллы так же обмениваются веществом с окружающей средой.
Вы ознакомились с фрагментом книги.
Для бесплатного чтения открыта только часть текста.
Приобретайте полный текст книги у нашего партнера:
