Ліза Фельдман Барретт - 7 1/2 уроків про мозок

П’ятсот мільйонів років тому, коли маленькі ланцетники й інші прості створіння ще безтурботно жили на морському дні, на Землі почався період, який науковці називають кембрійським. У цей час на еволюційній сцені виникло дещо нове й важливе – полювання. Колись одне створіння стало здатним відчувати присутність іншого створіння та свідомо поїдати його. Тварини й раніше пожирали одна одну, але тепер робили це цілеспрямованіше. Для полювання не потрібен був мозок, але це стало великим кроком до розвитку чогось подібного.

Поява хижаків у кембрійський період зробила нашу планету більш конкурентним і небезпечним місцем для життя. Хижаки й жертви еволюціонували, щоб краще відчувати світ довкола. Вони почали розвивати складніші сенсорні системи. Ланцетники могли лише відрізняти світло від темряви, а новіші створіння могли вже по-справжньому бачити. Ланцетники мали просто чутливу шкіру, а новіші створіння поглибили відчуття рухів власного тіла у воді та поліпшили відчуття дотику, що дало їм змогу виявляти об’єкти за вібрацією. Акули й сьогодні використовують таке відчуття дотику для пошуку здобичі.

З поліпшенням чуття постало найважливіше запитання буття: чи добре буде з’їсти те, що там, неподалік, а чи воно з’їсть мене? Створіння, які могли краще відчувати своє середовище існування, мали більше шансів на виживання та процвітання. Ланцетник міг бути господарем свого середовища, але не міг відчувати, що має якесь середовище. Ці нові тварини могли.

Хижаки й жертви теж почали розвиватися швидше завдяки одній новій здібності – складнішим видам руху. Ланцетник, чиї нерви для відчуття та руху були переплетеними, рухався надзвичайно примітивно. Щоразу, як його потік їжі мілішав, він звивався у випадковому напрямку, щоб осісти на дні десь в іншому місці. Жодна неясна тінь не підказувала йому тікати. Натомість у новому світі полювання хижаки й жертви однаково почали розвивати більш придатні системи руху (моторні системи), щоб рухатися швидше та спритніше. Ці новіші тварини могли свідомо плисти, повертати й пірнати до чогось схожого на їжу та від чогось схожого на загрозу в способи, що відповідали умовам їхнього середовища.

Відколи створіння змогли відчувати на відстані та здійснювати складніші рухи, еволюція сприяла тому, хто виконував ці завдання ефективно. Якщо вони переслідували здобич, але рухалися надто повільно, першим здобич ловив і з’їдав хтось інший. Якщо вони спалювали всю енергію, тікаючи від потенційної загрози, якої насправді не виникало, то марнували ресурси, які могли знадобитися їм пізніше. А енергоефективність була надзвичайно важливою для виживання.

Енергоефективність можна уявити як бюджет. Фінансовий бюджет веде облік грошей, коли їх заробляють і витрачають. Бюджет вашого тіла аналогічно веде облік життєво важливих ресурсів, як-от вода, сіль і глюкоза, які ви отримуєте та втрачаєте. Кожна дія, на яку витрачаються ресурси, наприклад, плавання чи біг, схожа на знімання грошей із вашого рахунку. Дії, які сприяють відновленню ресурсів, як-от харчування та сон, схожі на поповнення вашого рахунку. Це спрощене пояснення, але воно відображує головну ідею про те, що рух тіла потребує біологічних ресурсів. Кожна дія, яку ви робите (або якої не робите), стає економічним вибором – ваш мозок вирішує, коли витрачати ресурси, а коли заощаджувати їх.

Найкращий спосіб вести фінансовий бюджет, як ви, можливо, знаєте з особистого досвіду, – уникати несподіванок, тобто передбачати свої фінансові потреби, перш ніж вони виникнуть, і стежити, щоб у вас були ресурси для їх задоволення. Те саме стосується бюджету тіла. Маленькі кембрійські створіння потребували енергоефективного способу виживання, коли поблизу вешталися голодні хижаки. Чи варто їм було чекати, поки хиже чудовисько зробить свій хід, а потім реагувати завмиранням чи переховуванням? Або ж їм краще було випереджати напад і заздалегідь готуватися до втечі?

Коли йдеться про бюджет тіла, передбачення бере гору над реакцією. Створіння, яке готувало свій рух іще до нападу хижака, мало більше шансів залишитися серед живих назавтра, ніж те, яке чекало, поки на нього нападуть. Істоти, які найчастіше передбачали правильно або припускалися нефатальних помилок і вчилися на них, жили доволі добре. Натомість ті, хто часто помилявся, не помічав загроз чи здіймав хибну тривогу, жили не так добре. Вони менше вивчали своє середовище, здобували менше їжі й мали менше шансів на розмноження.