Я никогда не увлекалась комнатными растениями, пока не купила одно по наитию — так называлось молитвенное растение, пышное, покрытое листьями с живописными зелеными пятнами и ребрами ярко-красных прожилок. В ту ночь, когда я принесла его домой, я услышала шорох в своей комнате. Что-то произошло в спешке? Мышь? Прошло три беспокойных ночи, прежде чем я понял, что происходит: Растение двигалось. Днем его листья распластывались, загорая, но ночью они карабкались друг на друга, чтобы стоять по стойке смирно, их стебли неуклонно поднимались, когда листья поворачивались вертикально, как руки в молитве.
“Кто знал, что растения способны на такие штуки?” Я был поражен. Внезапно растения показались мне более интересными. Когда разразилась пандемия, я принесла домой еще больше растений, просто чтобы придать этому месту немного жизни, а потом их стало больше, и еще больше, пока соотношение растений к поверхностям домашнего обихода не стало граничить с безумием. Бродя по своей квартире, я беспокоился о том, получают ли растения достаточно воды, или ее слишком много, или правильный вид освещения — или, в случае с гигантским плотоядным кувшинчатым растением, свисающим с потолка, оставляю ли я достаточно корма для рыб в его ловушках. Но что мне никогда, ни разу, не приходило в голову, так это задаться вопросом, о чем думают растения.
Чтобы понять, как работает человеческий разум, он начал с растений.
По словам Пако Кальво, я был виновен в “растительной слепоте”. Кальво, который руководит лабораторией минимального интеллекта в Университете Мурсии в Испании, где он изучает поведение растений, говорит, что быть слепым к растениям — значит не видеть растения такими, какие они есть на самом деле: когнитивными организмами, наделенными памятью, восприятием и чувствами, способными извлекать уроки из прошлого и предвидеть будущее., способный ощущать мир и переживать его на собственном опыте.
Легко отмахнуться от подобных утверждений, потому что они противоречат нашей ведущей теории когнитивной науки. Эта теория известна под такими названиями, как “когнитивизм”, “вычислительный подход” или “репрезентативная теория разума”. Короче говоря, это говорит о том, что разум находится в голове. Познание сводится к возбуждению нейронов в нашем мозге.
А у растений нет мозгов.
“Когда я открою завод, где может находиться разум?” — говорит Кальво. “Это ставит проблему с неправильной точки зрения. Может быть, наш интеллект тоже работает не так. Может быть, это не у нас в головах. Если то, что делают растения, заслуживает ярлыка «познавательного», то так тому и быть. Давайте переосмыслим всю нашу теоретическую базу”.

In Body ImageTHE PLANT WHISPERER: Paco Calvo once studied artificial intelligence to determine whether it could help unlock secrets of cognition. He decided it couldn’t. Plants were the key. Courtesy of Universidad de Murcia./В телесном изображении «ШЕПЧУЩИЙ РАСТЕНИЯ»: Пако Кальво однажды изучал искусственный интеллект, чтобы определить, может ли он помочь раскрыть секреты познания. Он решил, что это невозможно. Растения были ключом к успеху. Любезно предоставлено Университетом Мурсии.
Кальво поступил в Калифорнийский университет в Сан-Диего, чтобы работать над искусственными нейронными сетями. Вместо того, чтобы иметь дело с символами и алгоритмами, нейронные сети представляют данные в виде больших сетей ассоциаций, где одна неправильная цифра не имеет значения, пока больше из них правильные, и из нескольких отрывочных подсказок — полоса, шорох, оранжевый, глаз — сеть может создать наполовину приличную догадку — тигр!
Искусственные нейронные сети привели к прорывам в области машинного обучения и больших объемов данных, но Кальво по-прежнему казалось, что они далеки от живого интеллекта. Программисты обучают нейронные сети, сообщая им, когда они правы, а когда ошибаются, в то время как живые системы разбираются во всем сами, причем с небольшими объемами данных для загрузки. Компьютер должен увидеть, скажем, миллион фотографий кошек, прежде чем сможет распознать одну, и даже тогда все, что требуется, чтобы сбить алгоритм с толку, — это тень. Тем временем вы показываете 2-летнему человеку одну кошку, отбрасываете столько теней, сколько хотите, и малыш узнает эту кошечку.
“Искусственные системы дают нам прекрасные метафоры”, — говорит Кальво. “Но то, что мы можем моделировать с помощью искусственных систем, не является подлинным познанием. Биологические системы делают что-то совершенно другое”.
Кальво был полон решимости выяснить, что это такое, проникнуть в суть того, как реальные биологические системы воспринимают, думают, воображают и обучаются. Люди имеют общую долгую эволюционную историю с другими формами жизни, другими формами разума, так почему бы не начать с самых базовых живых систем и не работать снизу вверх? “Если вы изучаете системы, которые выглядят совершенно по-разному, и все же находите сходства, — говорит Кальво, — возможно, вы сможете понять, что действительно поставлено на карту”.
Итак, Кальво обменял нейронные сети на зеленые растения. Чтобы понять, как работает человеческий разум, он собирался начать с растений. Оказывается, это правда: растения что-то делают.
Во-первых, они могут ощущать свое окружение. У растений есть фоторецепторы, которые реагируют на различные длины волн света, позволяя им различать не только яркость, но и цвет. Крошечные крупинки крахмала в органеллах, называемых амилопластами, перемещаются под действием силы тяжести, поэтому растения знают, в какую сторону идти. Химические рецепторы улавливают молекулы запаха; механорецепторы реагируют на прикосновение; напряжение определенных клеток отслеживает собственную постоянно меняющуюся форму растения, в то время как деформация других клеток отслеживает внешние силы, такие как ветер. Растения могут ощущать влажность, питательные вещества, конкуренцию, хищников, микроорганизмы, магнитные поля, соль и температуру и могут отслеживать, как все это меняется с течением времени. Они следят за значимыми тенденциями — истощается ли почва? Повышается ли содержание соли? — затем измените их рост и поведение с помощью экспрессии генов, чтобы компенсировать это.
Растения могут отличать себя от не-себя, чужака от сородича.
Способность растений ощущать окружающую среду и реагировать на нее приводит к тому, что кажется разумным поведением. Их корни могут избегать препятствий. Они могут отличать «я» от «не-я», чужака от родственника. Если растение окажется в толпе, оно будет вкладывать ресурсы в вертикальный рост, чтобы оставаться на свету; если питательных веществ становится меньше, оно выберет расширение корней. Листья, обглоданные насекомыми, посылают электрохимические сигналы, предупреждающие остальную часть листвы2, и они быстрее реагируют на угрозы, если сталкивались с ними в прошлом. Растения общаются между собой и с другими видами. По словам Кальво, они выделяют летучие органические соединения, словарный запас которых насчитывает более 1700 “слов”, что позволяет им выкрикивать вещи, которые человек мог бы перевести как “гусеница приближается” или “*$@#, газонокосилка!” Их поведение не просто реактивно — растения тоже предвидят. Они могут поворачивать свои листья в направлении солнца еще до того, как оно взойдет, и точно отслеживать его местоположение на небе.
Умны ли растения? Может быть. Адаптивный? Конечно. Но разумный? Осознающий? В сознании? Прислушайтесь внимательно, и вы услышите насмешки.
Растения кажутся нам сидячими только потому, что они медленно передвигаются. Быстрых движений — таких, как ночное шевеление моего молитвенного растения — можно добиться, изменив содержание воды в определенных ячейках, чтобы изменить натяжение стебля или придать жесткость ветке под тяжестью сильного снега. Однако большая часть движения растений происходит в процессе роста. Поскольку они не могут пустить корни и уйти, растения меняют местоположение, растя в новом направлении. Мы, люди, в основном привязаны к форме своего тела, но, по крайней мере, мы можем передвигаться; растения не могут передвигаться, но они могут вырасти в любую форму, которая им больше всего подходит. Эта “фенотипическая пластичность”, как ее называют, является причиной того, почему для растений так важно уметь планировать заранее.
“Если вы тратите все это время на отращивание усика в определенном направлении, — говорит Барретт, — вы не можете позволить себе ошибиться. Вот почему предсказание действительно кажется очень важным. Это как сказал мой дедушка; может быть, все дедушки говорят так: ”дважды отмерь, один раз отрежь».
Фенотипическая пластичность — мощный, но медленный процесс — чтобы увидеть его, вы должны ускорить его. Итак, Кальво делает замедленные записи, в которых медленный и, казалось бы, случайный рост выливается в то, что кажется целенаправленным поведением. В одном из его замедленных видеороликов показана вьющаяся фасоль, растущая в поисках шеста. Виноградная лоза бесцельно кружит по мере своего роста. Часы сжимаются в минуты. Но когда растение чувствует шест, все меняется: оно тянет себя назад, как рыбак, забрасывающий леску, затем бросается прямо к шесту и делает захват.
“Как только движение становится заметным за счет его ускорения, — говорит Кальво, — вы видите, что растения, безусловно, генерируют потоки своим движением”. Используя эти потоки для управления своими движениями, растения совершают всевозможные подвиги, такие как “избегание тени” — избегают перенаселенных районов, где слишком велика конкуренция за фотосинтез. Растения, объясняет Кальво, поглощают красный свет, но отражают дальний красный свет. Когда растение растет в заданном направлении, оно может наблюдать, как меняется соотношение красного и дальнекрасного света, и менять направление, если обнаруживает, что направляется к толпе. “Они не хранят изображение своего окружения для проведения вычислений”, — говорит Кальво. “Они не составляют карту окрестностей и не определяют, где находятся конкуренты, а затем решают развиваться другим путем. Они просто используют окружающую их среду”.
Мы отвергаем поведение растения как грубую механику — как будто это не относится и к нам. Это может показаться далеким от того, как люди воспринимают мир, но, согласно 4E cognition, применимы те же принципы.
Чувствовать себя живым, иметь субъективное восприятие своего окружения, быть организмом, в котором горит свет и у которого есть чей—то дом, — это удел существ с мозгом, по крайней мере, так утверждает традиционная когнитивная наука. Согласно теории, только мозг может кодировать ментальные репрезентации, модели мира, которые мозг воспринимает как сам мир. Как выразился Джон Маллатт, биолог из Вашингтонского университета, и его коллеги в своей критике работы Кальво в 2021 году “Развенчание мифа: сознание растений”, чтобы быть сознательным, требуется “переживать мысленный образ или репрезентацию воспринимаемого мира”, чего безмозглые растения не могут сделать.4
Но для Кальво в этом-то все и дело. Если репрезентативная теория разума утверждает, что растения не могут осуществлять разумное, когнитивное поведение, а факты показывают, что растения действительно осуществляют разумное, когнитивное поведение, возможно, пришло время переосмыслить теорию. “У нас есть растения, которые делают удивительные вещи, и у них нет нейронов”, — говорит он. “Так что, возможно, нам следует подвергнуть сомнению саму предпосылку о том, что нейроны вообще необходимы для познания”.
Идея о том, что разум находится в мозге, пришла к нам от Декарта. Философ 17 века изобрел наше современное понятие сознания и ограничил его внутренней частью черепа. Он рассматривал разум и мозг как отдельные субстанции, но не имеющие прямого доступа к окружающему миру. Разум полагался на мозг, кодирующий и представляющий мир или вызывающий в воображении свои наилучшие предположения о том, каким может быть мир, основываясь на двусмысленных подсказках, поступающих через ненадежные органы чувств. То, что Декарт называл “мозговыми впечатлениями”, сегодня является “ментальными репрезентациями”. Как пишет ученый-когнитивист Эсекьель Ди Паоло, “западную философскую традицию со времен Декарта преследовала всепроникающая опосредованная эпистемология: широко распространенное предположение, что человек не может получить знания о том, что находится вне его, иначе как через идеи, которые он имеет внутри себя”5.
Современная когнитивная наука заменила дуализм разума и тела Декарта дуализмом мозга и тела: тело необходимо для дыхания, приема пищи и поддержания жизни, но только мозг, в его темном, безмолвном убежище, воспринимает, чувствует и думает. Идея о том, что сознание находится в мозге, настолько укоренилась в нашей науке, в нашей повседневной речи, даже в популярной культуре, что кажется почти не подлежащей сомнению. “Мы просто даже не замечаем, что принимаем точку зрения, которая все еще остается гипотезой”, — говорит Луиза Барретт, биолог из Университета Летбриджа в Канаде, изучающая когнитивные способности у людей и других приматов.
Мы должны задаться вопросом, нужны ли нейроны вообще для познания.
Барретт, как и Кальво, является одним из растущего числа ученых и философов, ставящих под сомнение эту гипотезу, поскольку она не согласуется с биологическим пониманием живых организмов. “Нам нужно перестать думать о себе как о машинах”, — говорит Барретт. “Эта метафора мешает пониманию живого, дикого познания”.
Вместо этого Барретт и Кальво опираются на набор идей, называемых “когнитивной наукой 4E”, обобщающий термин для множества теорий, которые все начинаются на букву “E.” Воплощенное, внедренное, расширенное и активное познание — что у них общего (помимо “E”s) — это отказ от познания как чисто мозгового процесса. Кальво также вдохновлен пятой “Е”: экологической психологией, родственной по духу канонической четверке. Это теория о том, как мы воспринимаем, не используя внутренних репрезентаций.
В стандартной истории о том, как работает зрение, именно мозг выполняет тяжелую работу по созданию визуальной сцены. История гласит, что так и должно быть, потому что глаза дают так мало информации. При данной зрительной фиксации световой рисунок в фокусе на сетчатке представляет собой двумерную область размером с ноготь большого пальца на расстоянии вытянутой руки.
Мы — свечи, отчаянно пытающиеся зажечь самих себя, в то время как энтропия делает все возможное, чтобы задуть нас. Машины созданы — раз и навсегда, — но живые существа создают себя сами, и им приходится переделывать себя до тех пор, пока они хотят продолжать жить.
Я чувствовал себя активной формой жизни, извилистой и странной.
Чилийские биологи Умберто Матурана и Франсиско Варела — отцы—основатели воплощенного и активного познания — ввели термин “аутопоэзис”, чтобы отразить это свойство самосозидания. Клетка — фундаментальная единица жизни — служит ярким примером.
Клетки состоят из метаболических сетей, которые вырабатывают сами компоненты этих сетей, включая клеточную мембрану, которую сеть непрерывно строит и перестраивает, а мембрана, в свою очередь, позволяет сети функционировать, не просачиваясь обратно в окружающий мир. Чтобы поддерживать свой метаболизм, клетка должна находиться в постоянном обмене с окружающей средой, вбирая ресурсы и выбрасывая отходы, что означает, что мембрана должна пропускать через себя все, что угодно. Но он не может делать это без разбора. Клетка должна занять определенную позицию по отношению к миру, рассматривать его как ценное место, полное “хороших” и “плохих” вещей, “полезных” и “вредных”, где такие термины никогда не являются абсолютными, а зависят от постоянно меняющихся потребностей клетки и окружающей средыэто постоянно меняющаяся динамика.
Эти валентности, говорит Кальво, являются проявлениями чувствительности. Это различия, которые формируют (или “вводят в действие”) мир в процессе, который когнитивисты 4E называют “осмыслением”. Акт проведения валентных различий в мире, которые позволяют вам провести границу между собой и другими, является изначальным когнитивным актом, из которого в конечном счете проистекают все более высокие уровни познания. Тот же самый акт, который поддерживает жизнь живой системы, — это акт, посредством которого, по словам Ноэ, “мир открывается нам”.
“Вы начинаете с жизни”, — говорит Эван Томпсон, философ из Университета Британской Колумбии и один из основателей активного подхода. “Быть живым — значит быть организованным определенным образом. Вы организованы так, чтобы обладать определенной автономией, и это сразу же создает мир или область значимости”. Томпсон называет это “непрерывностью жизни и разума”. Или, как выразился Кальво, вторя психологу 19 века Вильгельму Вундту, “Там, где есть жизнь, уже есть разум”.
С точки зрения 4E, разум важнее мозга. Мозг появляется на свет, когда у вас есть многоклеточные, мобильные организмы — не для того, чтобы представлять мир или порождать сознание, а для того, чтобы налаживать связи между сенсорными и моторными системами, чтобы организм мог действовать как единое целое и перемещаться по окружающей среде таким образом, чтобы поддерживать его пламя.
“Мозг, по сути, является органом регуляции жизнедеятельности”, — говорит Томпсон. “В этом смысле это похоже на сердце или почки. Когда у вас есть животный мир, от него в решающей степени зависит регуляция организма, его поддержание и все его поведенческие способности. Мозг облегчает то, что делает организм. Такие слова, как познание, память, внимание или сознание — для меня эти слова должным образом применимы ко всему организму. Сознателен весь организм, а не мозг. Это весь организм, который следит или запоминает. Мозг делает возможным познание животных, он облегчает и активизирует его, но дело не в его расположении”.
Птице нужны крылья, чтобы летать, говорит Томпсон, но полет заключается не в крыльях. Бестелесные крылья в чане никогда не смогли бы летать — птица целиком, во взаимодействии с воздушными потоками, формируемыми ее собственными движениями, поднимается в небо.
То, что мы моделируем с помощью искусственных систем, не является подлинным познанием.
“Растения придерживаются иной стратегии многоклеточности, чем животные”, — говорит Томпсон. У них нет мозга, но, по словам Кальво, у них есть нечто столь же хорошее: сложные сосудистые системы с сетями соединений, расположенными слоями, мало чем отличающимися от коры головного мозга млекопитающих. В верхушке корня — небольшой области на кончике корня растения — сенсорные и моторные сигналы интегрируются посредством электрохимической активности с использованием молекул, похожих на нейромедиаторы в нашем мозге, при этом растительные клетки вырабатывают потенциалы действия, аналогичные потенциалам нейрона, только медленнее. Подобно человеческому мозгу, верхушка корня позволяет растению интегрировать все свои сенсорные потоки, чтобы выработать новое поведение, которое будет генерировать новые потоки таким образом, чтобы поддерживать адаптивную связь растения с окружающим миром.
Сходные роли, которые играют нервная система животного и сосудистая система растения, помогают объяснить, почему одни и те же анестетики могут усыплять как животных, так и растения, как продемонстрировал Кальво, используя венерианскую мухоловку в стеклянной банке. Обычно ловушки растения захлопываются, когда неудачливое насекомое запускает один из его сенсорных волосков, которые торчат изо рта ловушки, как зубы акулы. (На самом деле, умное растение ожидает появления второго волоска в течение нескольких секунд после первого, прежде чем тратить дорогостоящую энергию на укус. После закрытия он ожидает еще трех срабатываний — чтобы убедиться, что внутри жужжит приличный жук, — прежде чем выделит кислые ферменты для переваривания пищи. Как резюмирует Кальво, “Они умеют считать до пяти!”) Используя поверхностные электроды, Кальво наблюдал, как сработавшие волоски посылали электрические разряды по растению, заставляя его двигательную систему реагировать. С помощью анестезии все это прекратилось. Кальво пощекотал волоски капкана, и он просто сидел, разинув рот. Показания электрода выровнены.
“Анестезия не позволяет клетке активировать потенциал действия”, — объясняет Кальво. “Это происходит как у растений, так и у животных”. Дело не в том, что анестетик отключает регулятор сознания внутри мозга или верхушки корня, это просто разрывает связи между сенсорными входами и моторными выходами, не позволяя организму взаимодействовать как единое целое со своим окружением. Однако, как только их “разбудили”, сонные венерианские мухоловки быстро вернулись к своему обычному поведению.
“Очевидно, — говорит Томпсон, — что растения самоорганизуются, самоподдерживаются, саморегулируются, высокоадаптивны, они участвуют в сложной передаче сигналов друг другу, внутри вида и между разновидностями, и они делают это в рамках многоклеточности, которая отличается от животной жизни, но проявляет все то же самое такие вещи, как автономия, интеллект, адаптивность, способность к осмыслению”. С точки зрения 4E, говорит Томпсон, “нет никаких проблем в том, чтобы говорить о познании растений”.
В конце концов, критики Кальво правы: растения не используют мозг для формирования внутренних представлений. У них нет личных, сознательных миров, запертых внутри них. Но, согласно когнитивной науке 4E, мы тоже этого не делаем.
“Ошибкой было думать, что познание находится в голове”, — говорит Кальво. “Это относится к взаимоотношениям между организмом и окружающей средой”.
Поговорив с Кальво, я оглядела свою квартиру, заваленную растениями — на потос и бромелиевые, лианы роктрампет и стагхорн—папоротники, на мирные лилии и терновые венцы, змеиные растения, монстеру, ZZS и пальмы — и они внезапно показались мне совсем другими. Во-первых, Кальво посоветовал мне представлять растения перевернутыми, с их “головами”, погруженными в почву, а конечности и половые органы торчат вверх и размахивают ими. Как только вы смотрите на растение таким образом, его трудно не заметить. Но что более важно, растения теперь казались мне не объектами, а субъектами — живыми, стремящимися существами, пытающимися добиться успеха в этом мире, — и я поймал себя на том, что задаюсь вопросом, чувствуют ли они себя одинокими в своих горшках, или впадают в панику, когда я забываю их полить, или у них кружится голова, когда я поворачиваю их их на подоконнике.
Дело было не только в растениях. Я тоже чувствовал себя по-другому: меньше как пассивный зритель, уютно устроившийся внутри моего черепа, и больше как активная форма жизни, извилистая и странная, движущаяся по миру, когда мир движется сквозь меня.
“В конце концов, растения не так уж сильно отличаются от нас, — сказал мне Кальво, — не потому, что я улучшаю их, чтобы сделать более похожими на нас, а потому, что я переосмысливаю суть человеческого восприятия. Я не раздуваю их и не сдуваю нас, а ставлю нас всех на одну доску”.
Трудно было не задаться вопросом, может ли с этой страницы история нашей планеты развернуться по-другому. Подходы “Е” просят нас задаться вопросом о том, кто мы такие, насколько тесно мы связаны с миром и можем ли мы справедливо считать себя отделенными от природы, или разрушения, которые мы сеем, неуклонно уменьшают наше собственное дикое познание.
“Человеческая природа, — писал Джон Дьюи, философ-прагматик, — существует и действует в определенной среде. И оно находится не «в» этой среде, как монеты в коробке, а как растение находится на солнечном свете и в почве. Это один из них”10.
Аманда Гефтер — научный писатель и автор книги «Вторжение на лужайку Эйнштейна». Она живет в Уотертауне, штат Массачусетс. Ведущая иллюстрация Дины Со’Отех.