Норман Майер подробно изучил это же явление на крысах, а также поставил на людях следующий изящный эксперимент. Большому числу испытуемых предлагалась задача связать друг с другом два каната, свисавших с потолка спортивного зала. Расстояние между канатами было выбрано столь большим, что с концом одного из них в руке нельзя было дотянуться до другого. В качестве единственного орудия был предложен большой камень. Решение состояло, конечно, в том, чтобы привязать камень к одному из канатов, заставить его качаться как маятник, а затем, подойдя к качающемуся камню с другим канатом в руке, поймать его в крайнем положении. Решение нашла поразительно небольшая часть подопытных лиц, немногим более 60 %. Затем перед другой группой была поставлена та же задача, но вместо камня была предложена кочерга. Ее гораздо легче было привязать к канату, и она столь же хорошо могла сыграть роль маятника, но процент решивших задачу снизился, составив теперь чуть больше 50 %. Объяснялось это тем, что значительное число лиц застряло в безуспешных попытках использовать кочергу как крюк, т. е. пыталось с одним из канатов в руке зацепить кочергой второй, что, разумеется, было исключено надлежащим выбором расстояния.

Майер приходит к убедительному заключению, что хотя выученное и составляет предпосылку для любого понимающего подхода к решению — без опыта с различными качающимися предметами никто не сумел бы решить предложенную задачу, — но и обратно, «въевшиеся» привычки мышления и выученные методы очень часто могут мешать отысканию решения. Майер определяет способность к понимающему решению задач как готовность переменить метод, начиная с самой основы.

История науки показывает на ряде примеров, как упорные привычки мышления и методического поведения могут препятствовать решению задач, по существу, не столь уж трудных. Именно этим торможением объясняется, почему великие открытия так часто делались не специалистами в соответствующих областях. Второй закон термодинамики был сформулирован не физиком, а врачом, Робертом Юлиусом Майером;[139] возбудитель сифилиса был открыт не бактериологом и не патологом, а зоологом Шаудином. Историю этого открытия я знаю со слов моего отца, которому ее рассказал сам Шаудин. Он сделал то же, что предпринял бы любой зоолог в качестве первого шага микроскопического исследования: присмотрелся в микроскопе к нефиксированному, неокрашенному "нативному[140] препарату" сифилитического секрета,[141] и с первого же взгляда заметил скопление спирохет. Тогда он спросил своего друга-патолога, в лаборатории которого это произошло: "Разве в мазке сифилитического гнойника всегда бывает так много спирохет?" На это он получил удивленный отрицательный ответ. Дело в том, что спирохеты не окрашиваются, а потому невидимы в препаратах, изготовленных обычными методами бактериологии и патологической гистологии.

Наряду с эволюцией пространственной ориентации и все более точным и детальным представлением пространства должны были, очевидно, возникать соответствующие им более дифференцированные и тонкие возможности движения. Без них организм не смог бы учитывать в своем поведении все подробности этой богатой информации; иными словами, без такого в некотором смысле зеркального отображения в моторном поведении высокое развитие пространственной ориентации и понимания не было бы действенным. Это не значит, что эволюция моторики произошла в виде приспособления к пространственной ориентации; то и другое, и произвольное движение, и понимание пространства, возникли как приспособления к требованиям, которые предъявляет к организму сложно структурированное жизненное пространство. Таким образом, обе функции, несомненно, возникли "рука об руку" друг с другом. Впрочем, физиологически они независимы друг от друга, как это видно в тех редких случаях, когда одна из них опережает другую. Дальше мы рассмотрим некоторые относящиеся сюда примеры.

Существуют все мыслимые переходы между теми центрально координируемыми формами движения, на которые вообще не влияют механизмы ориентации, и такими, которые в их на первый взгляд безграничной приспособительной способности и пластичности служат орудиями понимания. Хорошими примерами первых являются инстинктивные движения ухаживания у многих утиных птиц; примерами вторых — так называемые произвольные движения, о которых уже была речь на с. 336. Многие старые исследователи объединяли рефлекторную компоненту управления с локомоторным[142] побуждением, почти всегда эндогенно-автоматическим, в общее понятие таксиса; с функциональной точки зрения такое объединение, в сущности, закономерно. Таким образом, когда раньше говорили о положительном или отрицательном фототаксисе или гелиотаксисе, а еще раньше о положительных или отрицательных тропизмах, то под этим понимали не только поворот в новое направление, но и дальнейшее движение в этом направлении.

Но здесь мы имеем дело с отношениями, существующими между когнитивными функциями пространственной ориентации и моторными процессами, которые им подчинены. Поэтому мы должны ввести для когнитивного и для моторного процесса строго различные понятия. Прибегая к не раз уже использованному сравнению с управлением корабля, мы должны отчетливо различать деятельность капитана, вычисляющего по различным данным местонахождение судна и наиболее выгодный курс к выбранной цели, и моторные функции корабля, находящегося в его распоряжении для достижения этой цели.

Характер и возможности влияния, оказываемого капитаном на технические устройства своего корабля, и влияния пространственной ориентации и понимания на моторику животного вполне аналогичны. То, что «приказывают» техническим устройствам или моторике, — это, во-первых, торможение и снятие торможения, часто соединяемые с возможностью переключения на обратный ход, и, во-вторых, налагающиеся на это повороты, величина которых определяется в зависимости от условий окружающей среды, как это видно в управлении судовым рулем и во многих топических реакциях (см. 289). Обе эти возможности могут осуществляться как по отдельности, так и вместе, во всех мыслимых комбинациях.

Торможение и расторможение встречаются как единственные способы влияния системы в целом на пространственное перемещение, конечно, только у самых низших одноклеточных, выбирающих благоприятные места по принципу кинезиса, рассмотренному в 4.5. Многие из этих существ, например многие жгутиконосцы, по-видимому, не способны даже дать своему двигательному аппарату команду "full stop",[143] а могут лишь «выбирать» между замедленным движением и "полным вперед". По-видимому, неизвестно, есть ли среди жгутиковых способные к переключению на обратный ход.

Как мы уже знаем, ресничные инфузории, такие, как туфелька, умеют делать гораздо больше; они способны управлять по крайней мере тремя различными областями на поверхности своего тела, снабженными гребными ресницами, и могут независимо останавливать реснички в этих областях и включать их на прямой или обратный ход. На этой способности основаны их фобические и топические повороты.

Метод выполнения целенаправленных поворотов посредством торможения и расторможения независимо управляемых движителей давно уже применяется в человеческой технике. Как знает каждый любитель Марка Твена, у старых пароходов на Миссисипи каждое из двух боковых колес имело привод от отдельной машины. Другой пример — современные гусеничные тракторы. Эти два двигательных устройства — единственные созданные органическим миром системы, поведение которых полностью соответствует теории тропизмов Жака Лёба.

Вторая возможность направить перемещение животного в определенную сторону состоит в том, что курс определяется механизмом, независимым от двигательного аппарата, например движением руля на корабле или боковым изгибом тела у многих позвоночных. Примеры этого мы также находим уже на уровне одноклеточных. Для жгутиковой евглены, обладающей хлорофиллом, целесообразно держаться тех мест, где интенсивность освещения обеспечивает фотосинтез. Евглена достигает этого, изогнувшись изящной дугой по направлению к источнику света, а затем прямо двигаясь к нему. Метцнер убедительно показал, как выполняется эта ориентация. Как и многие одноклеточные, евглена плавает, постоянно вращаясь вокруг своей продольной оси. У нее есть две органеллы, светочувствительное место в протоплазме и пятно, пигментированное в ярко-красный цвет, так называемая стигма. Когда при вращении вокруг продольной оси стигма бросает тень на светочувствительное место, это реактивно запускает удар жгутиков, поворачивающий передний конец евглены на постоянный угол в направлении света. Эти небольшие повороты в одну сторону повторяются до тех пор, пока евглена не начинает плыть точно в направлении света. Теперь стигма вращается вокруг светочувствительного места, не бросая на него тени. Выводы Метцнера в свое время оспаривались. Но уже строго круговой путь, описываемый животным, — "как будто проведенный циркулем", по его выражению, повторенному затем другими наблюдателями, — однозначно подтверждает правильность его заключений.