Немалое место в эволюции организмов принадлежит выработке новых условных рефлексов, которые накладываются на основу инстинктов, как узор на канву, и постепенно изменяют их. Они способствуют образованию новых форм инстинктов, новых привычек не только у домашних, но и у диких животных, и в конце концов изменяют всё поведение организмов, как это мы видим на примере лошадей, овец, кроликов и домашней птицы. Условные рефлексы чрезвычайно помогают животному в приспособлении к окружающей его и изменяющейся среде.

Характерен пример с изменением поведения медоносных пчёл. Молодая пчела, впервые вышедшая из улья, летает в течение нескольких часов вблизи места своего рождения, почти прикасаясь головой к поверхности улья, и только после нескольких проб пускается в более дальний путь. И всё-таки «тренировка» эта бывает недостаточна: пчеловоды находят в своих ульях множество пчёл из других пасек, «заблудившихся» в воздухе.

Отсюда явствует, что этот инстинкт полёта медоносных пчёл, хотя и врождён, но далеко не безошибочен. Сложившиеся в течение столетий инстинкты пчёл можно совершенствовать, пользуясь методом выработки условных рефлексов, которые осуществляются у насекомых, как и у позвоночных, в высших отделах их мозга — в головных надглоточных нервных узлах.

Ярким примером выработки условных рефлексов медоносных пчёл является дрессировка их на посещение цветов красного клевера. Эту дрессировку в производственных условиях осуществили советские учёные.

До последнего времени пчёлы средней полосы Европы плохо посещали красный клевер. В результате огромные площади этой ценной сельскохозяйственной культуры не могли быть опылены пчёлами. Несмотря на то что красный клевер хорошо посещается шмелями, последние не могут в достаточной степени обеспечить его опыление.

Хотя Дарвин, прекрасно сознававший высокую пластичность, изменяемость всех инстинктов, в том числе и инстинктов медоносной пчелы, утверждал, что поведение пчелы в данном случае можно исправить и переделать, однако самому ему этого достигнуть не удалось.

В 1936 году наши пчеловоды (Губин и др.) завершили серию интересных опытов с дрессировкой пчёл средней полосы нашего Союза. Они варили сладкий сироп из венчиков красного клевера и эту смесь, обладавшую приятным запахом цветка, ставили, охладив её, в улей. При поедании сиропа у пчёл образовался условный рефлекс, установилась в мозгу новая нервная связь между запахом клевера и получением сладкого вещества — сиропа. После этого в поле пчёлы налетали на цветы красного клевера и опыляли эту лучшую из кормовых трав, к тому же обогащающую почву азотом. Эти достижения были экспонированы на Всесоюзной сельскохозяйственной выставке 1939 года и привлекли большое внимание посетителей.

Примеры изменяемости инстинктов под влиянием условных рефлексов можно черпать из самых разнообразных областей живой природы.

До И. М. Сеченова и И. П. Павлова большинство физиологов в России и за рубежом в толковании сложных явлений нервной деятельности стояло на идеалистических позициях. Они считали эту область непознаваемой и в объяснении высших проявлений психической жизни по существу не шли дальше обычных религиозных представлений о душе.

Сильнейший удар по идеализму в физиологии нанесли И. М. Сеченов и И. П. Павлов своим естественно-научным, объективным, материалистическим исследованием рефлексов головного мозга и высшей нервной деятельности. И. П. Павлов, развивая идеи И. М. Сеченова, совершил революцию в науке о мозге. Он подтвердил, что именно мозг является органом мысли. И. М. Сеченовым и И. П. Павловым было дано материалистическое объяснение тем процессам, которые совершаются в головном мозгу и которые вызывают у человека всё разнообразие его психической деятельности. Они показали, что можно физиологические процессы, осуществляющиеся в мозгу, изучать так, как мы обычно изучаем все материальные процессы, т. е. путём их точного и объективного наблюдения и всестороннего исследования.

И. П. Павлов открыл законы высшей нервной деятельности, выявил новые формы взаимодействия организма с условиями окружающей среды. И. П. Павловым было впервые разработано учение об организме как об едином целом, начиная с элементарных проявлений его жизнедеятельности (пищеварения, кровообращения) и вплоть до наиболее сложных, связанных с работой коры полушарий головного мозга, проявлений высшей нервной деятельности у животных и человека.

И. П. Павлов с гордостью говорил об этом: «Да, я рад, что вместе с Иваном Михайловичем (Сеченовым) и полком моих дорогих сотрудников мы приобрели для могучей власти физиологического исследования вместо половинчатого весь нераздельно животный организм. И это — целиком наша русская неоспоримая заслуга в мировой науке, в общей человеческой мысли»[8].

Труды И. М. Сеченова и И. П. Павлова знаменовали собой новый, высший этап в развитии физиологии. Рассмотрим основные положения их учения.

Известно, что пища своим вкусом вызывает раздражение чувствительных окончаний нервов, находящихся во рту, а отсюда возбуждение передаётся в мозг и далее по другим проводникам к слюнной железе. Так, например, если собаке дают есть, её слюнные железы начинают усиленно работать — выделять слюну.

Здесь мы имеем дело со сравнительно простым явлением, с таким же по существу рефлексом, как отдёргивание лапы при раздражении кислотой кожи у лягушки. При этом возбуждение по центростремительным нервам передаётся в определённую часть продолговатого мозга, где находится центр, регулирующий слюноотделение. Из этого центра возбуждение передаётся по центробежным нервам к слюнной железе и заставляет ее работать (рис. 17).

На еду сухарей слюнная железа реагирует выделением более жидкой слюны и в большем количестве, чем, например, при употреблении мяса, когда появляется слизистая слюна в малом количестве.

Этот «простой» акт — выделение слюны — имеет ближайшее отношение к изучению поведения животных. Выделение слюны является существенным биологическим, а не только физиологическим явлением. Оно способствует приспособлению животного к внешнему миру. Вспомним, что змея своей слюной, проникающей через её ядовитые зубы в кожу, убивает своих врагов. Ласточки с помощью слюны строят прочные гнёзда, а жвачные животные вообще не могут жить без слюны, так как слюна размягчает попадающую в полость рта животного сухую и твердую пищу (сено, овёс).

Рефлекс есть реакция, которая устанавливается при посредстве центральной нервной системы и проявляется в тех или иных физических или химических процессах, объективно наблюдаемых физиологами.

Так, например, отделение пота у высших животных при действии высокой температуры внешней среды объясняется рефлексом; появление дрожи при резком понижении температуры окружающей среды объясняется также рефлексом; рефлексом же обусловлено происхождение остановки дыхания при действии на слизистую оболочку носа паров вредного для легких вещества, а также при полном погружении организма в жидкую среду. Множество случаев ускорения, замедления или усиления сердечных сокращений являются результатом рефлекторной деятельности; такой же механизм (т. е. рефлекторный) лежит в основе понижения кровяного давления при больших потерях крови. Появление кашля при наличии даже незначительного инородного тела, попавшего в гортань, или чихательных движений при проникновении такого же тела в полость носовых ходов, — всё это суть рефлекторные акты. Появление разнохарактерных пищеварительных жидкостей в зависимости от рода попавшего внутрь пищевого вещества, а также точная и тонкая дозировка пищеварительных ферментов являются итогом целой серии рефлексов. Наконец, благодаря рефлекторным приспособлениям, возможно столь точное соответствие между отдельными моментами сложнейшего родового акта и многих других актов, из которых складывается движение, ходьба, сохранение равновесия, наконец, защита и нападение.