В эволюции каждой линии появление CABs ускорило пролиферацию - если линия может производить один вид CAB, она может производить и другие. Морфологическая диверсификация соответствовала поведенческой и экологической диверсификации: животные этих линий быстро осваивали пространство возможностей для важнейших типов поведения, включая фуражировку, защиту от хищников, выбор и/или строительство благоприятных мест обитания. Этот макроэволюционный паттерн убедительно свидетельствует о том, что сложные активные органы развиваются только вместе с адаптируемым когнитивным набором инструментов для управления этими органами (Trestman 2013). Она также указывает на общий и открытый набор инструментов развития для создания сложных активных тел и мозга, который ими управляет, а не на хрупкое или "одноразовое" решение. Филогенетически не существует животных с CAB, окруженных животными без CAB.
Я использую термин "базовое когнитивное воплощение" (БКВ) для обозначения набора когнитивных фенотипов, необходимых для управления ЦАБ (Trestman 2013). Это те способности, без которых не могла бы развиться эволюция ВКС, поскольку без них надежное развитие экологически обоснованного репертуара согласованного поведения, направленного на достижение цели, с помощью ВКС было бы практически невозможно. Не каждый пункт из приведенного ниже списка является строго необходимым; некоторые из них сложнее других и основываются на более фундаментальных. Когнитивное воплощение имеет различную сложность и дикое разнообразие форм.
BCE имеет три основные категории или измерения: пространственность, ориентация на объект и ориентация на действие.
Пространственность
Адаптивное управление CAB требует от животных гибкого отслеживания и координации поведения в соответствии со следующими видами пространственных инвариантов в системе тело-окружение.
Ориентация тела животного на внешние цели является основополагающей для многих видов поведения. Для животных с CAB ориентация - сложная проблема, требующая согласованной активности всего тела, специфичной для ориентации на цель (Merker 2005, 2103). Ориентация связана с телесной структурой животного и его способностями к действию. Одно тело может иметь множество различных способов ориентации на цель, таких как ориентация положением всего тела, головой, глазами, ушами. Действия часто должны быть подготовлены путем ориентации специальных частей тела, чтобы схватить, дотянуться или иным образом двигаться к цели. Многие животные с CAB могут ориентироваться одновременно на несколько целей в разных направлениях, например, поворачивать голову, чтобы отследить предполагаемую угрозу, и одновременно готовить тело, чтобы броситься назад к безопасной норе. Сохранение ориентации на цель, находящуюся вне прямого перцептивного контакта, посредством серии движений тела требует интеграции пути.
Многие объекты, представляющие интерес для животного в окружающей среде, перемещаются, как и само животное, поэтому вместо статичного относительного положения ориентация часто направлена на траекторию движения объекта.
Расстояния и размеры должны оцениваться множеством способов. Обычно для животного важны не размер или расстояние в объективных терминах, а инварианты, которые связывают тело и поведение животного с объектом. Например, животным часто приходится оценивать, могут ли они схватить что-то, могут ли они пролезть в отверстие или как быстро они могут добраться до какого-то места. Одним из примеров полезного инварианта является тау щели - размер щели, деленный на текущую скорость ее закрытия. Этот инвариант дает мощную эвристику для управления поведением: если животное замедляет приближение так, что тау поддерживается на уровне 1/2, движение прекращается сразу после закрытия щели; если тау ниже, движение прекращается до закрытия щели; чем выше тау (больше 1/2), тем энергичнее будет столкновение. Дэвид Ли и его коллеги продемонстрировали очевидное использование тау для контроля поведения у ряда позвоночных. Среди примеров: выполнение человеком привычных действий, таких как парковка автомобиля или ловля мяча, а также незнакомых экспериментальных задач; посадка летучих мышей на насест с помощью эхолокации; посадка голубей на насест с помощью визуального контроля; вставка колибри в кормушку; закрытие крыльев ганнами при погружении в воду (обзор в Lee 2009). В принципе, эвристика на основе тау применима не только к пространственному разрыву между животным и целью, к которой оно движется, но и к любому разрыву между состоянием цели и ее текущим состоянием в непрерывном измерении.
Объекты будут рассмотрены ниже, но большая часть того, что определяет объект, - это пространственная привязка: объект - это кластер характеристик, которые перемещаются вместе в пространстве.