Эволюция сознания

[Evol]

Кому это может показаться интересным, предлагаю подробнее познакомиться с материалами о вакансиях в кристаллических решетках и термодинамикой дислокаций.

[Evol]

Дополню, еще, уважаемого василия андреевича. Среди наших участников есть те, кто увлечен идеями о существовании программ, согласно содержанию которых проходит развитие систем. Вот представления о полях, предположу, очень на эти программы похоже. Поля также ранжируются и нетрудно представить модельное соответствие полей различных рангов программам, например, пользовательского или более высокого уровней.

Это подтверждает одно - ничего не может выдумать человек, чему не обнаружится подобие в природе. Уверен, потому, что мы только имитируем закономерности, заложенные на физическом уровнем.   

[Evol]

Что касается трофических цепей. Вот, случился импакт. Тепловое движение хаотично, почему энергия распределена между нишами в экосистеме неравномерно. Получив огромную порцию энергии взрыва астероида или извержения супервулкана коллективы организмом, выражась термодинамически, мигрируют в соседнюю область (вымирают). Под которой можно, как частность, понимать и состояние небытия. Чем, опустевшая после импакта ниша - не вакансия?

[Evol]

Вместе с тем, порции импактной энергии получают не только вымирающие специалисты, но и генералисты, до того переживавшие между стациями. Скажем так, как точечные дефекты в стройной системе экологических взаимосвязей.

[Vladimirkox]

Особь способная к восприятию нового - стремиться распознавать новое, не обязательно имея в арсенале накопленный опыт.

Не уверен, что особи без накопленного опыта существуют. Была публикация "Бабочки хранят воспоминания своего детства", т.е. имаго помнят опыт накопленный гусеницами. У лягушек была стадия головастиков, т.е. поведение и накопление опыта. Другое дело то, что организм способен игнорировать физиологически незначимые стимулы, хоть и реакция от воздействия фотона в родопсине всё же произошла. Т.е. накопление опыта начинается с зиготы.

[Evol]

Мы знаем, что для перехода из одного положения в узле, где атом занимает потенциальный минимум, и его энергия, также, минимальна, в соседний, уже вакантный узел, в котором энергия тоже минимальна, необходимо пройти через состояние с повышенной потенциальной энергией, которую можно назвать запрещающей зоной. Говоря проще, преодолеть энергетический барьер. Для этого и необходимо получить избыток энергии, который будет потерян атомом при переходе и который он получает под давлением других организмов, мигрирующих в поисках новой ресурсной базы. 
Мигранты, в свою очередь, покинули собственный ареал, на месте которого также возникла вакансия. Таким образом могут возникать комплексы подобных точечных дефектов, что, по моему мнению, делает картину преодоления порога активации миграционных процессов аналогичной процессам в кристаллической решетке.

[Evol]

Понятное дело, что, на самом деле, процессы миграции эволюционируют не только в линейные комплексы дислокаций. Вакансии в различных фазах (уровнях специализаций) также никуда не делись. Линейная структура вакансий благодаря наличию различных фазовых состояний приобретает дополнительное измерение и превращается в подобие поверхности, с которой, из прежней толпы всеядных генералистов вербуются кандидаты в будущие специализированные хищники и травоядные. Продолжающие прибывать в их сообщества другие генералисты образуют подобия примесей - конгломератов дефектов. Преимущества специализации приводят к тому, что, при усилении конкуренции примеси (менее специализированные организмы) выдавливаются на периферию (поверхность) экосистем. Словно испаряются. В чем-то, по моему мнению, похоже на зонную плавку. 

[Evol]

Изменения физико-климатических условий существования систем, у меня лично, ассоциируются с давлением вала катка. Принято же выражаться - система хаходится под прессом обстоятельств. В мире кристаллов пресс (или прокат) генерирует множество локальных дефектов, пространственная ориентация которых различна. В устойчивых экосистемах этому, думаю, подобны процессы формирования узких специалистов, весьма разборчивых в плане формирования симбиотических связей. Как и в случае с кристаллами, организация подобных связей увеличивает устойчивость системы, прочность трофической цепи. С другой стороны - обозначается предел пластичности, ограничивающий возможность системы пережить очередной импакт. 

[Evol]

Уважаемый василий андреевич, не правда ли, все это напоминает ту самую плоскодонную нишу с четко оформленными краями, о которой Вы писали в соседней теме.
К тому же, все эти многочисленные пути и комплексы узкой специализации походят на каналы и пузыри в кристаллах, позволяющих выделить уровень трехмерной структуры в процессе эволюции дислокаций в кристаллических решетках.

Повторюсь, что аналогия экологических систем физике здесь просто, по моему мнению, очевидна. А, значит, формирование сообществ организмов регулируется законами, подобным физическим.

[Evol]

Хотя, что тут далеко за прототипом ходить. Кратер вулкана или тот, что остается после падения метеорита - в разрезе, как раз та самая ниша и есть.

Программа, да? Информация, что распространяется с энергией, да?
А что, сначала Тейя вдарила по молодой Земле - спустя немного времени на планете появилась жизнь. Ну, а астероиды, там - мелочевка, тиражирование генерального события. Но происходящие довольно периодически, а значит - по писанному. Так?

Или это, все-таки, физика? Результатом действия законов которой является и написание программ.

[Evol]

А ведь, уверен, что кто-либо подумает - про себя или заявит на форуме открыто - налицо творчество Природы. А что, сравните масштабы явлений. Это же как результат творческого порыва, последствия столкновения Земли с Тейей. А что астероиды? Ремесло. Правда, впечатляющих, таки, масштабов. Заставляющее ученых, например, думать и создавать. И дальше - в каскаде явлений.

[Савелий]

Не уверен, что особи без накопленного опыта существуют. Была публикация "Бабочки хранят воспоминания своего детства", т.е. имаго помнят опыт накопленный гусеницами. У лягушек была стадия головастиков, т.е. поведение и накопление опыта. Другое дело то, что организм способен игнорировать физиологически незначимые стимулы, хоть и реакция от воздействия фотона в родопсине всё же произошла. Т.е. накопление опыта начинается с зиготы.

Вы говорите о самом низший уровне интегрального поведения, это такой, когда все элементы животного и их связи, включая и управляющую систему, записаны в ДНК. Другими словами, поведение однозначно определено генетически, все связи жестко спаяны, и оно строго автоматическое. Целесообразность поведения отрабатывается в процессе естественного отбора.
У человека и высших животных ( например крысы) кроме "генетической памяти " существует индивидуальная , которая субъективировалась при помощи развивающихся механизмов сознания и анатомической организации мозга.

Память человека сугубо индивидуальна. Некоторые могут четко воспроизвести происходившие с ними события с очень раннего возраста, другие довольствуются отрывочными. Фрагментарными моментами, которые всплывают из глубин памяти. Однако ученые все-таки пришли, наконец, к общему мнению. Первые ощутимые воспоминания появляются в возрасте 3,5 лет, когда гиппокамп, часть мозга, отвечающая за хранение и воспроизведение воспоминаний, созревает и становится способной справляться с этой задачей.

Нейрофизиология детского возраста строго прослеживает сроки развития механизмов мозга до момента созревания определённых зон , когда становятся доступные индивидуальные воспоминания.

Статья "Бабочки хранят воспоминания своего детства ", это вообще нонсенс.
Насекомые и более развитые животные вообще не чувствуют боли.
Чтобы почувствовать боль , нужна сложно развитая психика.Боль - психическое явление и развивается с младенчества (  ребенок еще не чувствует даже некоторых видов боли, просто не реагирует на них)

Бабочка сохраняет воспоминания о боли, которую она испытала, будучи личинкой. Об этом свидетельствует работа Марты Вейс (Martha Weiss) из Университета Джоржтауна, Вашингтон. Ранее исследования плодовых мушек, которые, так же как и бабочки, имеют стадию личинки, показали, что у некоторых насекомых нервные связи способны сохраняться при таких драматических изменениях, как метаморфоз.
Работа, опубликованная в PLoS ONE, выполнена на бражнике Manduca sexta. Гусеница бражника питается листьями табака, распространена на всей территории США. Через три недели после появления гусеница окукливается и в течение 18 – 24 часов перестраивает себя, начиная с пищеварительного тракта и заканчивая нервной системой.
Исследователи помещали двухнедельных гусениц в трубку с двумя камерами: в одной был чистый воздух, другую насыщали запахом этилацетата. В контроле гусеницы не выказывали предпочтения какой-либо камере. В опыте гусеницам предлагали запах этилацетата и одновременно подвергали их действию электрического тока. В результате они учились избегать камеры с запахом этилацетата. Как сообщила Вейс, такое поведение насекомые демонстрировали и после превращения в бражника. Избегание сохранялось в течение 35, 45 и даже 50 дней. Эксперименты повторили с гусеницами недельного возраста, у которых менее развиты мозговые структуры. Исследователи показали, что в этом случае запоминания связи между электрошоком и запахом этилацетата после превращения во взрослых насекомых не происходит.

По сообщению Science Magazine:
http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2008/305/2

Оригинальная статья доступна на сайте PLos ONE:
http://www.plosone.org/article/fetchArticl...al.pone.0001736

Слово "боль" в обыденном понимании к бабочке отнести ошибочно.

Боль - специфическое чувство, - отклик рецепторов значимости, не просто сигнализирующих о нарушении нормы состояния организма, а при осознании формирующее определенное личное адаптивное отношение.

Существует принятое Международной ассоциацией по изучению боли определение: "Боль — неприятное сенсорное и эмоциональное переживание, связанное с истинным или потенциальным повреждением ткани или описываемое в терминах такого повреждения.".

Эмоциональное отношение бабочек к боли невозможно в виду отсутствия анатомических субстратов способных провоцировать болевые ощущения .
Понятно , что нарушение гомеостатического баланса организма бабочек  при повреждениях тканей - включает определенный механизм для восстановления равновесия . В дальнейшем системы адаптации напрягаясь оставляют некоторые метки на будущее .Это не имеет отношение к воспоминаниям о пережитой  боли.
Говорить об эмоциональных воспоминаниях пережитой боли - в случае бабочек и всех насекомых - эволюционно слишком преждевременно: а в рамках научной статьи вообще опасно применять слово "боль" к бабочкам.

[Vladimirkox]

Насекомые и более развитые животные вообще не чувствуют боли.

Про более развитых животных не знаю, но пчелы откусывают волоски у особей зараженных вирусом паралича пчел, понуждая тех покинуть улей. Боль это, или неприятное воздействие - не знаю. Муравьи прыскают кислотой на гусеницу-жертву, вероятно, чтоб оказать неприятное воздействие и истощающий гиперкинез.

Вы говорите о самом низший уровне интегрального поведения, это такой, когда все элементы животного и их связи, включая и управляющую систему, записаны в ДНК. Другими словами, поведение однозначно определено генетически, все связи жестко спаяны, и оно строго автоматическое.

Структура гликанов в ДНК не записана, а формируется с учетом контекста взаимодействия с внешней средой, да - гликозилтрансферазами записанными в геноме.
Только дело вот в чём, все гликозилтрансферазы транслируются с "ножкой","трансмембранным доменом" и "цитозольной цепью". В зависимости от обстоятельств, по этим мишеням происходит/не_происзодит ограниченный протеолиз. Возможности иммобилизированной на мембране и растворимой изоформы гликозилтрансферазы различны. А потому - не надо, про жесткую детерминированность и поведение. ДНК - да, организм - не вполне, с чем и связанны фенотипические различия, к коим относится и кое-что из поведения.

[василий андреевич]

Вл.Кох: Т.е. накопление опыта начинается с зиготы.

Вы говорите о самом низком уровне интегрального поведения, это такой, когда все элементы животного и их связи, включая и управляющую систему, записаны в ДНК. Другими словами, поведение однозначно определено генетически, все связи жестко спаяны, и оно строго автоматическое. Целесообразность поведения отрабатывается в процессе естественного отбора.

Запись в ДНК и отбр этих "записей" является общепринятой отмазкой. Не может быть в последовательностях аминокислот инструкций для поведения организма, как в сочетании лугового разнотравья не может быть инструкции, каким травам тянуться к свету.
  ДНК плодится и "источает" стройматериалы для своего окружения, как экосистема выплескивает на арену жизни все новые организмы, замещающие естественно стареющие. Какому организму выжить, а какому так и не стать половозрелым не дело случая или не весть где хранящейся программы, а статистически обусловленные закономерности. Именно, начиная с зиготы нарождающиеся клетки начинают обустройство групп во все более сложные ансамбли, сопровождающиеся "выяснением отношений", напоминающим психологическую притирку дворовых подростков. Образно, ДНК - это столовая со строгим и вариативным расписанием в том дет.саде, где "дети Никарагуа", забытые взрослыми наставниками, выдумывают свой язык общения со своей грамматикой.
  Думаю, нельзя изобрести программы, защищающей развивающийся плод от "новизны" внешних условий, как нельзя защитить кристал от сопровождающих его рост дислокаций. Дислокации, что в кристалле, что в плоде покидают маточное тело по чисто физическим принципам (разработка этих принципов привела академика Гинзбурга к идее фонона). Остается лишь малая толика тех нарушений (приобретенных рефлексов), которые вписываются гармоничным полутоном в, казалось бы, идеальную сонату.

  Куда запихнуть сознание, которое мы смело называем еще и "механизмом"? В ДНК? А может в среду, окружающую ДНК? Право, иногда хочется позавидовать креационисту, который помещает сознание в Абсолют. Но это прибежище отчаяния.
  Можно попробовать через термин "информация", который лучше заменить на "сведения". Сведения о нарушениях распространяются через нервную систему, а где ее нет, через поверхности фазовых разделов. Нарушение - есть волновая дисгармония, и если гармонические колебания обустраиваются в ансамбль, то дисгармония подвергается естественному обесцениванию-рассеянию в тепловой хаос. Потому и клетки - источники дисгармоник оказываются изолированными от "столовой". Если кому-то проще, то назовите это принципом отбора на клеточном уровне в организации органа. А кому надо еще проще - самоорганизацией.

[Савелий]

Структура гликанов в ДНК не записана, а формируется с учетом контекста взаимодействия с внешней средой, да - гликозилтрансферазами записанными в геноме.

Потому и уточнение : Другими словами, поведение однозначно определено генетически, все связи жестко спаяны, и оно строго автоматическое.

Т.е . механизмы сознания для корректировки поведения отсутствуют в виду недостаточности рецепторно - анализаторного аппарата : но есть всё то , что в более сложных организмах " лягушка > пчела".
У лягушки автоматическое поведение связи жестко спаяны .

Зрение играет большую роль в жизни лягушки: с его помощью она охотится и спасается от врагов. Исследование поведения лягушки показывает, что она отличает добычу от врага по размерам и состоянию движения. Очень интересно, что движение играет здесь решающую роль. Завидев маленький (размеров насекомого или червя) движущийся предмет, лягушка прыгает и схватывает его. Лягушку можно обмануть, раскачивая на ниточке маленький несъедобный предмет. Но на неподвижного червяка или насекомое лягушка не обращает ни малейшего внимания, и она может умереть с голоду среди обилия пищи, если эта пища неподвижна. Большие движущиеся предметы лягушка считает врагами и спасается от них бегством.

https://vikent.ru/enc/6922/

Как лягушка "видит " изображение .

Многими исследователями (J. Y. Lettvin et al., 1959; 1961; H. R. Maturana, S. Frenk, 1963; O.-J. Grusser et al., 1964; K. V. Fite, 1965; Г. М. Зенкин, И. Н. Пигарев, 1969; В. И. Гусельников, В. Т. Ерченков, 1970; В. И. Гусельников и др., 1972; F. A. Miles, 1972) установлено, что у низкоорганизованных животных выделение признаков изображения происходит уже в сетчатке. В ретине лягушки обнаружены РП( рецептивное поле ), связанные с кодированием формы объекта (J. Y. Lettvin et al., 1959). Здесь нет полного описания зрительного образа, и выделенные признаки служат не для получения полного кодового описания, а являются пусковым стимулом для вызова реакции. ( это автомат реагирующий только на движение)В зрительной коре более высокоорганизованных животных (кошек и обезьян) были обнаружены простые, сложные и сверхсложные типы РП (D. H. Hubel, T. N. Wiesel, 1962, 1968). Все эти поля имеют вытянутую форму и отвечают только на прямую линию, ориентированную вдоль оси РП. Показано, что оптимальными стимулами для сложной и сверхсложной коры кошки могут быть не только полосы и края, но и пространственные решетки. Это может означать, что сложные поля являются фильтрами пространственных частот и могут рассматриваться как операторы, определяющие коэффициент разложения по базисным функциям (В. Д. Глезер и др., 1972, 1973, 1975).

"Проблема переработки информации в
зрительной системе лягушки" Т.В. Алейникова

Нейроны новизны - база для становления сознания в более сложных организмах в связи с тем , что только на новое можно обращать внимание и анализировать методом сознания.
Лягушка в самой примитивной форме может обращать внимание , но до корректировки своих автоматических действий ещё далеко и последует в более продвинутых видах.

Изучение нейронных коррелятов ориентировочного рефлекса выявило существование особого класса нейронов — нейронов новизны, которые были обнаружены в разных структурах мозга. Впервые нейроны новизны были найдены в зрительной покрышке лягушки. Эти клетки переставали отвечать повторяющееся движение зрительного объекта, совершаемое в одном и том же направлении. Изменение траектории движения восстанавливало ответ нейрона в виде спайковых разрядов. нейроны новизны были эфферентными, а их длинные аксоны оканчивались в сетчатке. Эти нейроны сходны с «нейронами внимания», выделенными в слуховой коре кошки. нейроны со сходными характеристиками были также найдены в ретикулярной формации ствола мозга кошки. Изучение неспецифического таламуса кролика показало существование особой формы нейронной реакции активации, отличной от простого учащения спайковых разрядов. Новые стимулы вызывали десипхроиизацию снайковой активности нейрона, которая состояла из разрушения его пачечной активности, коррелирующей с волнами ЭЭГ, и замену ее на раидоминизнроваипые одиночные спайки, появление которых совпадало с блокадой альфа-подобной активности (см. главу . Реакция де-синхропизации нейронов таламуса демонстрирует все свойства ориентировочной реакции.

Совместное действие «нейронов новизны» и «нейронов тождества» подчеркивает новизну раздражителей и ослабляет действие привычных стимулов за счет их противоположного влияния на активирующую и инак-тивируюшую части модулирующей системы мозга.

Источник: Психофизиология под редакцией Ю.И.Александрова.

Итого: до определённых стадий совершенствования анализаторных аппаратов мозга - животные остаются почти полными биоавтоматами с возможностью некоторой корректировки поведения.
Появление сознание связано с остановкой автоматизма "зацикливанием образа" ( реверберационная закольцовка или кратковременная память)
Подключение к этой закольцовке различных элементов жизненного  опыта особи ,прежде запоминаемых долговременно.
Теперь  животному можно  ЛИЧНО заинтересованно ( значимо) осознанно выбирать подходящий вариант для новых условий, корректируя прежний автоматизм.
Эволюционно сознание, появилось для корректировки автоматизмов- навыков , для новых изменившихся условий среды.
Имея такой механизм сознания  - лягушка бы не умирала с голоду в связи с отсутствием движущихся "объектов".

Вот исследование лягушачьих интересов , где желающие могут сами убедиться как лягушка обходится без интегрированных образов , без которых не обойдутся высшие животные и человек. https://scorcher.ru/neuro/science/data/analisator.php?printing=1