Létezhet tudatosság a rovarokban?

„A rovarvilágot érő szelekciós nyomások és életmódok sokfélesége tökéletes és természetes laboratóriumot kínál annak további elemzésére, hogy milyen feltételek mellett fejlődhet ki a tudat” – világít rá a vizsgálat alapjaira a leginkább méhkutatásairól ismert Lars Chittka német zoológus, etológus, a publikáció vezető szerzője. A tudat számos egymással összefüggő jelenséget foglal magában, például az érzés, a tapasztalás és a gondolkodás képességét. A kutatások megkezdésekor, vagyis a 20. század elején, a rovarokat az állatok tudatvizsgálatának korai tesztalanyainak is tekintették.

Figyelemre méltó példa erre Auguste Forel svájci pszichiáter (a neuronelmélet egyik alapító atyja) 1902-es német nyelvű esszéje, melynek címe A hangyák és néhány más rovar pszichológiai képességei. Forel elutasította a test és az elme dualizmusát, és rámutatott arra, hogy a tudat és más pszichológiai folyamatok nem érthetők meg az alapul szolgáló idegi folyamatok feltárása nélkül.

„Agyi életünk jelenségei között, bármennyire is csodálatosak, semmi sincs, mely ellentétes lenne a természet törvényeivel, vagy amely egy misztikus, természetfeletti »psziché« segítségül hívását tenné szükségessé” – írta. Forel úgy vélte, hogy az igazi tudatosság az introspekció képessége (amely megfelel a magasabb rendű tudatosság kortárs definíciójának), és azt sugallta, hogy ez a képesség az emberre jellemző. Úgy gondolta, hogy az elme egy alapvetőbb formája magában foglalja azokat a folyamatokat, amelyekhez az emberben az introspekció (önmegfigyelés) révén lehet hozzáférni.

A figyelem tárgyaiként írta le ezeket: érzékelési képek, akarati impulzusok, érzések vagy absztrakt gondolkodás. Forel kiemelte, hogy a tudatos tapasztalatokhoz való közvetlen hozzáférés csak önmagunkban lehetséges, és amennyiben következetes érveket tudunk felhozni embertársaink tudatával kapcsolatban, logikusan extrapolálhatjuk (ismeretlen dolgokra következtetés a meglévő ismeretek alapján) azokat más állatokra nézve is. „Ebben a megközelítésben érdemes Forel számos »figyelem tárgyát« megvizsgálni.” – vetette fel a témát a viselkedéskutató.

Százéves vita került ismét felszínre

Forel bizonyítékokat szolgáltatott arra vonatkozóan, hogy a hártyásszárnyúak (pl. méhek és hangyák) szintén több érzékszervi emléket integrálnak az érzékelésükbe, és azt sugallta, hogy ez valószínűleg filogenetikailag ősi, és így sok állatra jellemző. Kísérleti bizonyítékokat sorolt fel az emlékezet létezésére számos rovarnál, és gyanította, hogy mindegyikben jelen van.

Bethe-vel ellentétben – aki tagadta az emlékezet létezését a rovaroknál, de kíváncsi módon úgy gondolta, hogy az ilyen emlékezet bizonyíték lenne a tudatosságra, ha létezne – Forel (valamint Buttel-Reepen és Wasmann) arra figyelmeztetett, hogy az asszociatív emlékezet nem elegendő bizonyíték a tudatosságra. Ez a százéves vita a közelmúltban újra felszínre került, amikor azt feltételezték, hogy a tudat az asszociatív tanulásból ered, és funkcionálisan ahhoz kapcsolódik.

„Egyetértünk Forellel és kortársaival abban, hogy legalábbis az alapvető formájában az asszociatív tanulás jelentősen elmarad a tudat diagnosztizálásához szükséges kritériumoktól” – támogat egy vélhetően helyes megközelítést Lars Chittka a tudattal kapcsolatos és változatos 20. századi tudományos állásfoglalások közül.

Forel volt az, aki megvitatta az akarat jelenlétét a hangyákban, melyeket órákon át figyelt az akadályokon való átküzdésük során, miközben ismerték az elérhetetlen tárgy értékét (hasonlóan érdekes a csótányok akaratának vizsgálata). Leírta a győztes-vesztes hatások érzelemszerű komponenseit a hangyákban.

Egy versenyképes hangyakolóniával vívott csata után a vesztes fél a „reménytelen elhagyatottság” állapotába esik – főleg, ha több csatát is elveszített – így kevésbé valószínű, hogy további csatákba bocsátkozik vagy megnyeri azokat, és „gyáva visszavonuláshoz”, saját utódai elfogyasztásához és a munka elhanyagolásához vezet. Ezzel szemben a csata megnyerése Forel megfigyelései szerint bátorságot és kitartást ad, akár fizikailag is erősebb ellenségek megtámadásában is sikerrel járhatnak.

Tudomásunk szerint ez nemcsak a győztes-vesztes hatások első leírása bármely állatnál, hanem az érzelemszerű állapotok előremutató feltárása is ebben a kontextusban. Forel kiemeli, hogy az ilyen állapotok számos más viselkedésre is hatással lehetnek egy kiemelkedő esemény után.

Nem feltétlenül vezet előre a csimpánzok vizsgálata

A tudat egyik kulcsfontosságú összetevője az affektív állapotok csoportja, többek között az érzelmek és a hangulatok képessége. Az a kérdés, hogy a rovaroknak van-e érzelmi életük, nem kevésbé (és nem nehezebben) megválaszolható, mint más nem emberi állatoknál. Ez azért van, mert a rovarok, más állatokhoz hasonlóan nem tudják szóban kifejezni érzelmeiket, ha vannak egyáltalán.

Az a felfogás, hogy az érzelmeket könnyebben tanulmányozhatjuk az emberekhez közelebbi filogenetikai távolsággal rendelkező vagy hasonlóbb agyszerkezetű állatokban, néha félrevezető lehet. Egyszerűen lehetetlen a működésre következtetni a makroszkópos neuroanatómiából még a közeli rokon fajoknál sem: a csimpánzoknak például úgynevezett Broca és Wernicke agyterületei vannak (amelyeket az embereknél a beszédképzéshez és a megértéshez társítunk), de náluk bizonyíthatóan hiányzik a beszélt nyelv.

Hasonlóképpen csábító az a nézet, hogy az emberek emlős rokonainak arckifejezései közvetlenebb ablakot nyitnak érzelmi világukra, de gyakran antropomorf félreértelmezésnek van kitéve. Mindazonáltal a rovarkutatók gyakran aránytalanul magas szintű szkepticizmussal szembesülnek, amikor érzelemszerű állapotokat vizsgálnak.

Gondoljuk végig a következő példákat különböző rovarfajok esetében. A párzási lehetőségektől megfosztott hím gyümölcslegyek alkoholt keresnek. Vagy az elhunyt fajtársak észlelése megváltoztatja az érzékszervi érzékelést és az agy fiziológiáját, valamint a hatások olyan mélyrehatóak, hogy csökkentik az élettartamot. De a gyümölcslegyeknél felfedezték azt is, hogy a fájdalmas ingerek fokozott éberséget és a korábban nem fájdalmas ingerekkel szembeni túlérzékenységet is kiválthatnak, hasonlóan ahhoz, amit krónikus fájdalommal küzdő embereknél figyelnek meg.

Önfelismerés és tükrök

A tudatosság egyik fontos aspektusa az önfelismerés, amely lényegében megköveteli az egyéntől, hogy képes legyen önmagát egy másik élőlénytől eltérőként felismerni. A 20. század elején Margaret Washburn azt állította, hogy a motoros (mozgási) viselkedés áll a tudatosság középpontjában: ahelyett, hogy pusztán a bejövő ingerekre reagálnának, az állatok folyamatosan vizsgálják környezetüket, és különbséget kell tenniük az önmaguk és a mások által generált érzékszervi bemenetek között.

Az evolúció korai szakaszában az ülő életmódról a mozgásra való áttérés már megkövetelte az állatoktól, hogy megkülönböztessék ezeket. Az állatok létrehozzák az önmaguk által generált jel belső másolatát, az úgynevezett „efferens másolatot”, hogy kioltsák a saját mozgásukból származó visszacsatolást.

Vegyük azt a forgatókönyvet, amikor egy ököl hirtelen megjelenik valakinek a látóterében. Ez nem ok az aggodalomra, ha az illető éppen önként felemelte a kezét, hogy megvizsgálja az ujjperceit – de ha nem tette ezt, és az valaki más ökle, akkor támadás alatt állhat. A vizuális inger hasonló, de a szándékos mozgás efferens másolatának megléte vagy hiánya teszi lehetővé a személy számára, hogy különbséget tegyen a kettő között, majd ennek megfelelően reagáljon.

Gerinceseknél egy népszerű önfelismerési teszt az úgynevezett „tükör-jelölés teszt”. A teszt során egy jelet helyeznek az állat testére egy olyan helyre, amely csak a tükörből látható. A tükör előtti kísérleteket a jellel való érintkezésre és a testről való eltávolítást úgy értelmezik, hogy az egyed felismeri, hogy saját egyéni megjelenése megváltozott, így egyfajta öntudatot mutat.

Ha a tükör-önfelismerés valóban az egyéni vizuális felismerés kiterjesztése egy társadalmi rendszerben, akkor fontos figyelembe venni, hogy a természetes környezet nem tartalmaz tükröket. Egyetlen állattól sem várható el, hogy spontán módon megértse annak működését, ezért elegendő lehetőséget kell adni számukra a tükrökkel való interakcióra, hogy megismerkedhessenek saját megjelenésükkel, mielőtt a tesztek megkezdődhetnének.

Ennek során valószínűleg rájönnek, hogy saját cselekedeteik a tükörképük teljesen kiszámítható „cselekvéseit” eredményezik – ami az észlelés speciális esete. Ebben az értelemben nem világos, miért van szükség jelölésre: az az állat, amelyik egy ilyen felfedező fázis után elveszíti érdeklődését a tükör iránt – és amelyik már nem kezeli tükörképét egy másik fajtársaként –, már mutathatott egyfajta önfelismerést.

Mi az a metakogníció?

Fontos az önfelismerést (és tágabb értelemben az öntudatot) a vizsgált állat természetes ökológiájához relevánsabb paradigmákban vizsgálni. Egyes állatoknál érdemes lehet különböző érzékszervi modalitásokat feltárni az önfelismerési tesztekhez. Néhány hangya például szaglási jelzéseket használ az egyedfelismeréshez, ilyen fajoknál a kemoszenzoros önfelismerési tesztek megfelelőbbek lehetnek.

A metakogníció, amelyet „a saját tudásról való tudásként” definiálnak, az önfelismerés egy másik összetevője. Gyakran a magasabb rendű tudatosság mutatójának tekintik.

Perry és Barron megpróbálták megvizsgálni, hogy a házi méhek (Apis mellifera) rendelkeznek-e alapvető metakognícióval. A méheknek változó nehézségű vizuális megkülönböztetési feladatokat adtak, és a helyes választásért szacharózt kaptak jutalmul, a hibákért pedig keserű kininnel büntették őket.

Ezenkívül lehetőségük volt otthagyni a feladatot. Perry és Barron azt találták, hogy az egyedek gyakrabban hagyták ott a feladatot, amikor az nehéz volt, és ezzel javították a sikerességi arányukat. Ezt a „kizárási” szabályt egy új feladatra is át tudták vinni.

Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a méhek képesek voltak felmérni a bizonyosságukat egy adott próbában, és ennek megfelelően döntéseket hozni, amely valamiféle metakognitív feldolgozás lehetőségére utal. Azonban az is lehetséges, hogy választásaik tanult asszociációk sorozatán alapultak.

Egy kritikus olvasó megfigyelheti, hogy a fent leírt viselkedések és az idegi folyamatok mindegyike beprogramozható egy nem tudatos robotba is, mivel a robotok úgy is gyárthatók, hogy hasonló jelenségeket mutassanak vagyis – ahogy a szerzők érvelnek – a robotokat is elő lehet készíteni hasonló jelenségek megjelenítésére. Például az, hogy megoldható technikailag algoritmusokat és gépeket építeni az emberi arcok felismerésére, azonban az semmit sem árul el az emberi arcfelismerés idegi mechanizmusairól vagy evolúciós útvonalairól. Az pedig végképp nem világos, hogy miért kellene ennek az érvnek aránytalanul nagyobb mértékben vonatkoznia az egyik taxonra, mint a másikra.

„Tágabb értelemben azt állítjuk, hogy a természetben nincs helye az ilyen pazarlásnak, az olyan lények létrehozásának, amelyek csak úgy tesznek, mintha csak »pipálnák ki a négyzeteket« az állatok tudatosságának vizsgálatára tervezett különböző paradigmákban” – szemléltet a kutató.

Ösztön vagy valami egészen más?

Az analógiát követve eljutunk az ösztön kérdéséig, ugyanis a rovaroknál megfigyelt érzelemszerű állapotokra adott gyakori válasz az, hogy ezek az „ösztön” megnyilvánulásai lehetnek. Ez minden bizonnyal így is lehet, bár nem egy alternatív magyarázat, hanem egy további.

Az emberi viselkedés idegen megfigyelője arra a következtetésre juthatna, hogy a szülői szeretet, a düh, a szexuális vágy, a gyász stb. csupán ösztön – és igaza is lenne. Bár mindezek kulturális variációk és egyéni tapasztalatok tárgyát képezhetik, az alapértelmezett érzelmi eszköztárunk részét képezik.

Arra például, ahol az érzelmek végső funkciót töltenek be, így a tanulás fokozása, a szülő-utód gondoskodás és kötődés elősegítése, valamint a veszélyes helyzetek elkerülése. Mindezek az alkalmassággal kapcsolatosak, és legalább részben ösztönösek az embereknél, és bizonyos valószínűséggel a nem emberi állatoknál is. Így, még ha az érzelmek veleszületettek is, mindazonáltal fontos összetevői az állat szubjektív tapasztalatainak.

A rovarok tudatosságának vizsgálata tehát funkcionális ugródeszkákat sugall a szubjektív tapasztalat, a kapcsolódó kognitív funkciók és azok agyi megvalósításának fejlődéséhez. „Ahogy egyre jobban megértjük a kognitív funkciók és az agyi konnektivitás specifikus összefüggését, mely szubjektív élményt hoz létre az emberekben, közelebb kerülünk ahhoz is, hogy meghúzzuk a határvonalat ott, ahol a tudat először megjelenik” – vonja le a végső következtetést a tanulmány vezetője.