Souvislosti mezi chováním zvířat a technickou kybernetikou (VIII)

     Zbývá ještě  zajímavá otázka: proč  my, lidé se  orientujeme hlavnězrakem, když pro většinu savců je nejdůležitější čich?

     Důvodem jsou naši předkové opice, kteří žili na stromech a skákali z větve
na větev. Žádná větev se přitom nesměla pod nimi  zlomit. To znamená, že
opice musí umět na dálku poznat, zda větev, na kterou chce skočit, je
dostatečně silná a kvalitní, zda není shnilá, nalomená  či nějak jinak narušená.
Tohle musí umět zjistit velice  rychle, aby nemusela před každým  skokem půl
hodiny  přemýšlet, a musí to poznat  naprosto spolehlivě, protože splést se může
jen jednou v životě. Je na tom  hůř než jiní tvorové, kteří také žijí ve
větvích. Pták, když se pod ním větev  zlomí, zamává křídly a sedne si na
jinou. Veverka křídla nemá, ale zato má huňatý ocas, který ji jako padák
uchrání před úrazem  při pádu se stromu. Opice  nic takového nemá. Proto
se  u  našich  předků,  asi  dost  velkých  opic,  nutně muselo vyvinout
nejdokonalejší vidění,  jaké v přírodě  existuje. Jedině tak  mohli naši
předkové včas uvidět každou skvrnku,  každou sebemenší vadu na větvi, na
kterou chtěli skočit. Tohle jejich dokonalé vidění jsme po nich zdědili.
Někdy  podléháme dojmu,  že takhle  dokonale musí  vidět všechna zvířata
v přírodě, a nedovedeme si představit, že zvířata mohou mít vidění světa
mnohem primitivnější.
     Nabízí se ještě jedna námitka: Ptáci přece vidí mnohem lépe než my!
Sokolí oko je pověstné. Dravec kroužící na obloze prý uvidí myš běžící v
trávě  i  z  kilometrové  výšky.  To  člověk  nedokáže.  Takhle  se  ale
dokonalost zraku porovnávat nedá, protože se zde míchají dvě různé věci.
Dokonalost ptačího zraku spočívá v  rozlišovací schopnosti. Ta je určena
nejmenším  možným zorným  úhlem dvou  vzdálených bodů,  které ještě  oko
dokáže od sebe navzájem rozeznat. V tom jsou ptáci asi opravdu lepší než
my.  Tato  schopnost  je  dána  hustotou  světločivných  buněk  -  čípků
a tyčinek  na   sítnici  oka.  V  technice   se  hodnotí  počtem  pixelů
připadajících na  určitý prostorový úhel.  Něco jiného je  ale schopnost
rozpoznat  a vyhodnotit  to, co  oko  vidí.  To už  je záležitost  mozku
a v  tom jsme  zase lepší  my, lidé.  Pták možná  zpozoruje myš v trávě,
otázkou ovšem je, jestli ji dovede  rozlišit od šedivé krabičky od sirek
tažené  na niti.  To zatím  nezkusil nikdo.  Tahle schopnost  už se nedá
hodnotit počtem pixelů.
     Z uvedeného vyplývá,  že mnohé z chování živých  tvorů v přírodě se
dá vysvětlit vlastnostmi algoritmů známých z technické kybernetiky a lze
tedy usoudit, že podobné algoritmy se vyskytují i u živých zvířat. Vývoj
prehistorických  plazů  ve  druhohorách   naznačuje,  že  chování  mnoha
tehdejších zvířat,  možná dokonce většiny,  bylo stejně primitivní  jako
chování našeho  hypotetického jednoduchého robota.  Od těch dob  se sice
mnohé změnilo, vyvinuly se nové druhy zvířat i nové způsoby chování, ale
popsané  algoritmy se  dochovaly v  přírodě dodnes  a ovlivňují  chování
i mnoha dnešních žijících zvířat. Jistě nejsou jediné. Vůbec jsem se zde
nezabýval např. algoritmy spojenými s ostatními smysly - sluchem, čichem
atd.  Navíc řada  i dost  primitivních tvorů  je dnes  schopna naučit se
alespoň  několik  jednoduchých  podmíněných   reflexů,  což  je  vlastně
vytváření nových algoritmů. Chování většiny dnes žijících zvířat je tedy
samozřejmě  mnohem složitější  než chování  našeho primitivního  robota,
přesto  však  mnohé  zajímavosti  v  chování  zvířat  se  dají jednoduše
vysvětlit  známými  metodami  technické  kybernetiky. Složitější způsoby
chování teprve čekají na prozkoumání a vysvětlení. Možná budou čekat tak
dlouho,  dokud  nebudou  odpovídající  složitější  algoritmy  vynalezeny
a realizovány v technice. Biologové sice nemají techniku příliš v lásce,
proto  asi  je  zkoumání  živé  přírody  z  hlediska  techniky a známých
technických zákonů dost opomíjeno, ale  právě tento přístup může přinést
někdy až překvapující výsledky.
     K čemu to může být dobré?
     Máme velmi  dobrou představu, jak fungují  plíce, srdce, ledviny, a
vlastně všechny  orgány v těle,  s výjimkou jediného:  mozku. Nemáme ani
nejmenší  potuchy, jakým  způsobem pracuje  mozek. Jisté  je jen  jedno:
mozek není  počítač. Zatímco všechny  počítače světa, všechny  televize,
mobily,  tablety  a  ostatní  pracují   na  principu  Turingova  či  von
Neumannova  stroje, v  mozku nebyla  nalezena ani  stopa, ani  sebemenší
obdoba třeba jen jediné součásti  takového stroje. Mozek tedy pracuje na
nějakém úplně jiném principu, o  jakém nemáme ani tu nejmenší představu.
Dokonce neexistuje na toto téma ani žádná teorie. Všimněte si: Když něco
není  jisté,  vytvoří  o  tom  vědci  řadu  nejrůznějších  teorií  a pak
zkoumají, která z nich je nejpravděpodobnější. O činnosti mozku víme tak
málo, že to nestačí ani na jedinou (jakoukoliv) teorii.
     Něco  se  ale  nedávno  podařilo  zjistit:  nervová  buňka (neuron)
nereaguje  na každý  signál, který  k němu  po jeho  nervových výběžcích
přijde.  Reaguje  jen  na  určité  kombinace  těchto  signálů. Může tedy
realizovat nějaké logické funkce a  může tedy pracovat např. jako hradlo
("Ajťáci"  hardwéráři  vědí,  co  je  hradlo,  ti  ostatní  si  to mohou
nastudovat třeba  ve Wikipedii, protože vysvětlení  je mimo rozsah tohoto
odstavce  či  tohoto  blogu.  Takže  jen  stručně:  Hradlo  je jedním ze
základních konstrukčních prvků všech počítačů).
     Přesto  si  myslím,  že  tudy  cesta  nevede. Zkoumání, jak fungují
neurony,  je sice  také důležité,  ale pro  pochopení, jak  funguje celý
mozek, je mnohem důležitější vědět, jakým způsobem jsou neurony navzájem
propojeny, kam vedou jejich výběžky. Tyhle výběžky jsou ale uvnitř mozku
propletené jako klubko miliónů  zašmodrchaných provázků, takže zmapování
těchto propojení neuronů je dnešními metodami nemožné.
     Příroda ale nabízí tvory, u  kterých se tohle propojení zjistit dá.
Jsou  to láčkovci,  např. nezmar.  Ten nemá  žádný centrální  mozek, ale
nervovou  soustavu rovnoměrně  rozptýlenou po  celém těle,  takže ji jde
(pod  mikroskopem) zmapovat  poměrně snadno.  Pokud vím,  zatím se  o to
nikdo ani nepokusil. Přitom nezmaři  nejsou žádní exotičtí tvorové, žijí
u nás v každém rybníku.
     K  čemu by  to bylo  dobré? Zmapovaná  soustava neuronů  by se dala
namodelovat na  počítači a funkci jednotlivých  neuronů vyladit tak, aby
se výsledný model choval jako živý  nezmar. Tedy něco podobného jako ten
robůtek,  o kterém  jsem tady  psal, a  který se  přes svou jednoduchost
chová stejně  jako někteří primitivnější živí  tvorové v přírodě. Určitě
bychom  se při  tom modelování  dozvěděli ledacos  o fungování  takových
nervových soustav.  Ale hlavně: nezmaři, tedy  láčkovci jsou našimi sice
hodně vzdálenými starohorními, ale přece jen předky. Mozky všech zvířat,
i toho našeho lidského, se vyvinuly  právě z takových nervových soustav,
jako  mají nezmaři.  Výzkum mozku   by tedy  měl zopakovat  vývoj, který
v přírodě  proběhl v  průběhu stamiliónů  let a  který se znova zkráceně
opakuje u každého embrya. Měl by tedy začít u těch nejjednodušších tvorů
s nervovou   soustavou,  tedy   např.  u   nezmarů,  a   pokračovat  dál
k modelování  vyspělejších   tvorů  se  složitější   nervovou  soustavou
- a postupně tak dojít třeba až  k mozku člověka. Jenže na takový výzkum
by  byla  zapotřebí  těsná  spolupráce  biologů  s  "ajťáky", a o takové
spolupráci zatím biologové  nechtějí ani slyšet. A to  i přesto, že není
tajemstvím,  že řada  významných objevů  byla učiněna  právě na takových
hranicích dvou různých a hodně vzdálených oborů.