Представьте футбольную команду: она тоже имеет характеристики, которых нет ни у одного из ее одиннадцати игроков. Определенные виды поведения можно наблюдать только на уровне целой колонии. Если мы исследуем отдельного муравья, то обнаружим довольно простое существо, способное лишь к принятию быстрых решений. В каждом муравье заложено ограниченное число действий в зависимости от контекста (искать и приносить еду, следовать за другими муравьями или нападать на них), а вся колония обучается поиску лучшего маршрута к источнику пищи, может строить огромные сети туннелей и гнезд и даже растить грибы в сложных подземных садах.
И муравьиные колонии, и мозг являются примерами систем, спонтанно возникающих из бескрайнего океана случайно взаимодействующих элементов. Когда у вас есть миллионы простых муравьев, подчиняющихся всего нескольким правилам, возможные исходы их взаимодействий бессчетны.
Вообще, даже один «компьютерный» муравей, следующий лишь двум правилам, выглядит со стороны сложной динамической системой. В информатике есть знаменитая модель клеточного автомата — муравей Лэнгтона (Langton’s ant). Представьте муравья по имени Лэнгтон, случайным образом бегающего по полю черно-белых квадратов. У Лэнгтона только два правила: 1) попадая на белый квадрат, менять его цвет на черный, поворачивать на 90 градусов вправо и шагать на следующую клетку; 2) попадая на черный квадрат, менять его цвет на белый, поворачивать на 90 градусов влево и делать шаг вперед. Как бы вы ни раскрашивали поле перед началом игры, где-то спустя десять тысяч шагов Лэнгтон совершает дорожку из ста четырех па, которую повторяет до бесконечности[35]
.То есть независимо от начальных условий Лэнгтон приходит к этому сложному узору. И это лишь один муравей, который руководствуется всего двумя правилами. Модель помогает нам понять, как строится поведение муравьиных сообществ в реальном мире. Особенно интригующий пример самоорганизующегося поведения колонии можно наблюдать у тропических муравьев-кочевников Нового Света.
Днем колония отдыхает (даже муравьям знакома праздность!) и не тратит времени и сил на постройку гнезд. Вместо этого муравьи разбивают «походный лагерь» — делают гнездо-бивуак, собственными телами закрывая царицу и молодняк от опасностей. Муравьи сплетаются телами и создают некое подобие палатки — и никто ими при этом не командует.
Муравьи регулируют температуру и влажность в укрытии, меняя форму и положение бивуака. Чтобы добыть пищу, колонна из сотен тысяч муравьев выходит из укрытия, хватает все, что движется, и возвращается в колонию, действуя как единый организм, который протягивает за едой руку. Ночью бивуак исчезает — колония движется дальше.
Важно понимать, что отдельный муравей понятия не имеет, что является частью бивуака, и уж тем более — частью колонии. Он сцепляется с соседями просто потому, что время суток, температура и прочие стимулы среды превысили порог чувствительности и запустили правило «хватайся за соседа».
Точно так же отдельные нейроны в мозге сами по себе не знают, что являются его частью или частью некоего «я». Наше сознание очень напоминает бивуак муравьев-кочевников. Многие века философы полагали, что где-то в наших головах живет маленький человечек, Гомункулус, который управляет мозгом. Потом ученые долго считали, что существует особый участок мозга, командно-контрольный центр, диктующий мозгу, что делать.
Но нейрофизиологи выяснили, что такого контрольного центра в мозге нет. Есть крупные узлы мозговых сетей, деятельность которых важнее «периферической» активности, но нет какого-то одного центра, который диктовал бы поведение. Наш мозг скорее похож на колонию муравьев: работа миллиардов нейронов порождает ощущение «я» без какого-либо внешнего или внутреннего воздействия. Иными словами, мы — эмерджентный самоорганизующийся феномен.
Нейроны, как муравьи, следуют алгоритмам и принимают бинарные решения, руководствуясь получаемыми сигналами. Когда входящие сигналы преодолевают в нейроне заданный электрохимический порог, а клетка при этом находится в частичной синхронии с соседями, она отвечает потенциалом действия, который передается нейронам поблизости. В зависимости от контекста, те несут сигнал дальше или, наоборот, прерывают цепь. Невероятно сложная организация возникает из взаимодействия миллиардов мелких и простых элементов.
Общение миллиардов отдельных нейронов, объединенных триллионами связей, дает нам возможность бесконечного творчества. Потому и колония муравьев гораздо более изобретательна и адаптивна по сравнению с отдельной букашкой. Разумеется, сравнение муравьев и людей на этом заканчивается. Как я уже говорил, аналогия работает лишь на уровне нервных клеток мозга. Человек не равен муравью — рабочему, самцу или солдату. Число поведенческих алгоритмов человека неизвестно и потенциально бесконечно.