Пчелы, муравьи и кибернетика

Вспомните, как много таинственного люди раньше находили в необыкновенной жизни удивительных насекомых - пчел и муравьев. Каким туманом мистики обволакивалось все, что было связано с правильной, трудовой, богоугодной жизнью пчелы-радетельницы и муравья-труженика. Нередко в укор простому человеку и в назидание ему приводились примеры из жизни пчел или муравьев. При этом ссылались на силы всевышние, так разумно организовавшие эту правильную жизнь. Но шло время. Наука раскрывала одну за другой загадки природы, и уже можно сказать, что человек сегодня перестал стоять перед ульем или муравейником в почтительном изумлении, а смело проник в них взглядом исследователя. Человек не пришел в состояние смятения от увиденного - сложной и многообразной жизни пчел и муравьев. А, наоборот, уверенно, хотя и осторожно, глубоко, хотя и постепенно, стал докапываться до истины: а что есть пчелы и муравьи?

Значительность и глубина этого проникновения состоит в том, что человек нашего времени, описывая жизнь насекомых, не просто знакомит нас с пчелами и муравьями, и даже не в том, что он проник в их внутренний мир (ведь пчел и муравьев наделяли разумом), а в том, что он проник в самые что ни на есть основы биологии пчелиной семьи и муравьиного общества.

Недавно я нашел в своей записной книжке заметку, которая побудила меня написать несколько слов о пчелах, муравьях и кибернетике. Вот эта заметка.

"Автор книги "Пчелы" И. Халифман не боится рисовать картин будущего, хотя известно - в биологии это занятие рискованное. Вот фантазер! Представляет себе, Как создадут нежалящих пчел, пчел мохнатых - шмелеподобных гигантов, пчел - послушных дрессировке, и даже пчел-геологоразведчиков... Но не в этом смелость автора. Отталкиваясь от изучения пчел, он обращается к таящим величайшие возможности вопросам управления в живой природе".

Прошло много лет. И величайшие возможности управления в живой природе из так называемых вопросов "постановочных" стали вопросами эксперимента и математического расчета.

Пчелы и муравьи... "В этих трепещущих жизнью цельностях, в этих "организмах организмов" жизнь протекает как двуединый процесс. Это одновременно и существование отдельных растущих развивающихся и размножающихся особей и существование их закономерно растущих, развивающихся и воспроизводящих жизненных организаций, которые каждую совершенную особь превращают в часть сложной органической структуры". Какова она, какими законами управляется,- ставится законный вопрос в книге "Пчелы". Она - начало ответа, а завершение его - в другой книге того же автора - "Муравьи".

Почему животные собираются в стада и табуны, а птицы в стаи? Кто собирает гигантские скопища пернатых? Какая сила организует птичьи базары? Кто тот диспетчер, который регулирует полеты стай на миллионах километров птичьих авиалиний? Обнаружим ли мы когда-нибудь подводных пастухов, сгоняющих рыбьи косяки в реках и морях, в озерах и океанах?

Конечно, не без участия кибернетики будут со временем вскрыты многие условия жизни организмов и главным образом законы управления их сообществами. Это тот инструмент, который, возможно, позволит нам научиться превращать одиночно живущие виды в виды, живущие биологическими общинами, семьями. Другими словами, мы получим новое могучее средство для управления природой.

Итак, от опыта управления жизнью семьи пчел как целого, от изучения законов пчелиной жизни к кибернетическим законам управления природой, к анализу законов жизни вообще.

Когда сегодня жизнь пчел рассматривается под кибернетическим углом зрения - это ни у кого не вызывает удивления. Но представьте себе: под таким углом зрения Халифман пишет о некоторых сторонах жизни пчел более пятнадцати лет назад, в годы "первого лепета" кибернетики, когда о ней мало кто знал, а главное - мало кто ее признавал. При полном отсутствии специфических для кибернетики понятий и терминов книга Халифмана проникнута "кибернетическим духом", особенно в тех случаях, где автор касается вопросов управления в живой природе.

Следует отметить, что в 1958 году, за два года до первого симпозиума по бионике в США, в Советском Союзе вышла небольшая книга для юношества того же автора. В ней была уже бионическая глава - о птеростигме и флаттере, о том самом флаттере и том самом птеростигме, которые уже упоминались мною в предыдущей главе.

Муравьи, их жизнь дают больше свободы кибернетическому мышлению. Еще И. В. Мичурин заметил: "Муравей - насекомое очень развитое, смышленое и чрезвычайно хитрое". Не случайно поэтому в новой книге Халифмана "Муравьи" появилась целая глава, названная кибернетическим термином "обратная связь".

Говоря о том, как муравьи находят дорогу, как реагируют на свет и запах, с помощью чего крепят целостность муравьиной семьи, автор свободно пользуется терминами "информация", "сигнал", "память". Вот пример. "Главные орудия взаимного питания воплощены у них (муравьев. - В. П.) в язычке и зобике, при их посредстве возникает общественный обмен веществ, сплачивающий массу особей в единую семью. Теперь мы убедились, какое важное орудие взаимного сплочения представляют собой прикосновения антенн, химические сигналы, восприятия ароматических вех. Они также объединяют действия отдельных особей, и семья воспринимает информацию и реагирует на нее, как нечто целостное".

Из рассказанного в книге о муравьях видно: муравьиная семья способна к переработке очень сложной гаммы сигналов. И это несмотря на то, что нервные узлы у муравья не составляют и четверти булавочной головки. Сегодня, когда наука ставит перед собой задачу моделирования процессов, протекающих в мыслящем мозге, такое удивительное явление заслуживает особого внимания.

Между прочим, биологи не всегда правильно представляли себе возможности кибернетики. В вышедшей в Париже книге один видный биолог утверждал, что если бы удалось создать устройство, могущее воспроизвести все действия, на какие способен самый крохотный муравей, то разместить его можно было бы в сооружении большем, чем величайшее здание мира - ньюйоркский Эмпайр стейтс билдинг. А что же тогда действия муравьиной семьи? Их по логике вещей сможет воспроизвести электронная машина величиной с Нью-Йорк?

Нет, уровень, а главное - перспективы развития электроники в союзе с математикой обещают пути более рациональные, более экономные. Уже создана электронная модель нейрона, моделируются отдельные функции головного мозга, вероятно, не слишком дальняя перспектива - модель муравья.

Даже сегодня можно закодировать все пути-дороги муравьев-фуражиров и посчитать на электронных машинах, насколько они рациональны. Ведь можем же мы находить оптимальные планы грузовых перевозок на транспорте. Вероятно, можно записать и проверить многие виды передач информации в муравьиной семье.

Бесспорно, что это сделают. И мимо таких интересных опытов не пройдут биологи-исследователи. Они все ближе подходят к переднему краю науки, все чаще встречаются здесь уже не только с другими исследователями живого, но и с теми, например, кто, работая над моделированием устройств и их миниатюризацией, находит в природе общественных насекомых и, в частности, в муравейнике - естественные варианты моделирования живого, богатейший кибернетийский реквизит, созданный органической эволюцией.