Больше боли

Шмели умеют терпеть. Значит ли это, что им бывает больно?

Мы не знаем, что чувствует кошка, когда ей наступили на лапу, но привыкли думать, что это боль. Быть может, она не похожа на нашу, но мы можем ее распознать и ей сопереживать. Этические комиссии, у которых утверждают свои эксперименты ученые, не сомневаются в том, что больно бывает всем млекопитающим, да и вообще всем позвоночным. А с 2010 года в Европе нельзя подвергать лишним страданиям во имя науки еще и осьминогов. На очереди следующий раунд споров: чувствуют ли боль членистоногие? Рассказываем, как ученые ставят перед нелегким выбором шмелей и раков в попытках ответить на этот вопрос.

В конце сентября 2010 года члены Европарламента и Совета ЕС собрались, чтобы поговорить о головоногих моллюсках. И приравняли их к позвоночным — на основании того, что и те, и другие способны ощущать боль, страдать, испытывать стресс и еще долгое время переживать травму от них (о том, какие тому есть доказательства, мы рассказывали в тексте «Боль головоногая»).

Европейцы, правда, так и не перестали есть каракатиц и кальмаров. Директива, выпущенная ЕС, распространяется только на научные исследования, испытания лекарств, ветеринарную и клиническую практику, а также работу криминалистов — ни фермеров, ни тем более поваров среди субъектов этого документа нет. А вот тем, кто задумал эксперимент с осьминогом (в том числе следственный), теперь нужно получить разрешение этического комитета, прежде чем решиться на манипуляции, которые могут причинить животным страдания.

Тем временем другие беспозвоночные — с не таким крупным и менее сложно устроенным мозгом — еще только готовятся попасть в этические рекомендации по праву страданий и причиненных травм. Например, недавно у британских ученых вышла работа, посвященная боли шмелей.

В серии экспериментов насекомых кормили растворами разной сладости (10-, 20-, 30- и 40-процентные растворы глюкозы), а заодно нагревали некоторые боксы с едой до 55 градусов Цельсия. Выяснилось, что шмели готовы лезть в пекло, только если там их ждет максимально сладкий нектар. А если его можно добыть в ненагретой кормушке и без лишних рисков, то шмели заглядывают в горячий отсек все реже и реже.

Глядя на это, можно решить, что шмели умеют и готовы потерпеть — когда на кону по-настоящему сладкий приз. Но ученые сделали еще более сильный вывод: этот результат, по их словам, позволяет заключить, что шмелям вообще бывает больно. А если это так, то они оказываются в одном ряду с теми, чью боль официально признали в Европе: осьминогами, мышами, собаками и прочими позвоночными.

А интерпретаторы пошли еще дальше: если шмелям бывает больно, говорят они, то чувственные переживания (sentience) могут быть вообще у всех насекомых.

От редактора

Строгого эквивалента в русском языке у слова sentience нет. Нередко его переводят как «сознание». А идиоматическое sentient being — как «разумное существо». Хотя именно к разуму sentience не имеет никакого отношения — в первую очередь чисто терминологически, не онтологически (этого мы до сих пор не знаем и даже не уверены, что подобное деление имеет какой-либо смысл).

В этом тексте мы не вводим жесткого терминологического порядка, а когда речь заходит о sentience, раскрываем его смысл в конкретном контексте. Работы, на которые мы при этом опираемся, написаны людьми с самым разным научным бэкграундом и, что особенно важно, в разное время — а языковые конвенции 1980-х годов сильно отличаются от современных нам норм, да и от общества к обществу тоже. Более того, во многих научных работах слова типа sentience, consciousness, mind применительно к людям, животным и насекомым появляются в части с обсуждением и интерпретацией данных, и используются зачастую некритически.

В строгом же смысле sentience — это способность переживать чувственные феномены типа боли, наслаждения и тому подобных. В пределах понятия «сознание» sentience жестко отличается от домена cognition, к которому относятся речь, способность выносить суждение и в целом мыслить. Подробнее обо всех нюансах этих понятий в контексте сознания и мышления у животных можно почитать в Стэнфордской философской энциклопедии (SEP), например тут и здесь.

Больно?

Что такое боль, сформулировать не так-то просто. Даже если речь идет о человеческой боли (мы говорили об этом в материалах «Почему чешется» и «Просто больно»). Очередной вариант ее определения Международная ассоциация по изучению боли (IASP) приняла в 2020 году: это «неприятный чувственный и эмоциональный опыт, связанный с реальным или возможным повреждением тканей или похожий на него». Но с таким определением есть сложности — чтобы мы узнали о том, оценивает ли человек свой чувственный и эмоциональный опыт как боль, он должен нам об этом как-то сообщить. А если он не хочет или не может общаться, нам остается только предположить, что он здесь и сейчас чувствует примерно то же самое, что ощутил бы на его месте любой другой.

На другие виды перенести это определение нельзя уже хотя бы потому, что они с нами не разговаривают. Так что едва ли — и это признают даже исследователи, которые изучают боль — мы сможем, руководствуясь такой дефиницией, узнать, действительно ли животным больно. Можем разве что выяснить, есть ли у них механизмы, которые в принципе позволяют чувствовать боль.

Поэтому никакой ученый сегодня не рискует утверждать на основании одного эксперимента, что кому-то больно. Страдание ищут на всех уровнях по очереди: сначала рецепторы, которые реагируют на повреждение, потом нейроны, которые передают от них сигнал, потом нервные центры, которые его обрабатывают, — а дальше формы поведения, которые свидетельствовали бы о том, что сигнал принят.

Так определение боли для животных разрастается в длинный список — у одних 8, у других и вовсе 17 пунктов. Единого стандарта нет, так что каждый волен пользоваться любым или изобрести свои критерии. Группировать их тоже можно по-разному, но в целом они сводятся к ответам на несколько главных вопросов:

  • есть ли у животного, чем воспринять болевой стимул и передать сигнал? (рецептор, нейрон, сигнальные пути)
  • работает ли обезболивание? (перестает ли животное реагировать под действием анестетика)
  • осознает ли животное, где ему больно? (уделяет ли особенное внимание поврежденной части тела)
  • влияют ли болевые стимулы на мотивацию? (то есть сказываются ли на принятии решений)

С некоторыми из этих вопросов обычно можно разобраться без особенно сложных поведенческих экспериментов. Нейрон есть — или его нет. Животное или трет поврежденную конечность, или не трет. Это поведение или прекращается под действием лидокаина, или не прекращается. А вот с другими критериями все сложнее.

Мы бьем кого-то током, он или она от нас убегает, уплывает или уползает — как доказать, что это сознательное решение избежать страдания, а не просто рефлекс и чистая автоматика? Научить убегать от тока можно и робота, замечают критики такого подхода, но из этого не следует, что робот что-то чувствует (что, впрочем, тоже далеко не бесспорный вывод).


Через боль

В любой непонятной ситуации рак-отшельник предпочитает сидеть в раковине. А если его ударить током, то он из раковины быстро эвакуируется. Это можно было бы считать бессознательной реакцией, рефлексом. Но если приглядеться, то в этом «рефлексе» можно найти место рефлексии.

Когда изгнанный из дома рак ищет себе новую раковину, то явно спешит: он меньше времени тратит на размышления, выбирая себе убежище, чем его непотревоженные сородичи. И такое поведение, замечают исследователи, сразу по нескольким признакам на рефлекс не похоже.

Во-первых, рефлекс должен быть быстрым. Он срабатывает, как только сигнал добежит от рецептора в нервный центр и оттуда обратно к мышце, обычно это занимает меньше секунды. Но изменения в поведении после удара током у раков-отшельников держатся гораздо дольше. Если выждать несколько минут после шока и потом предложить травмированным ракам новую раковину, они ощупывают ее в два-три раза быстрее, чем обычно, и спешат забраться внутрь. Эта «взвинченность» сохраняется даже спустя сутки — что уже заметно дольше, чем время действия рефлекса.

Во-вторых, рефлекс вызывает простые реакции — например, отдернуть клешню или вылезти из раковины. Но после удара током у раков меняется сразу множество элементов поведения. Например, они начинают больше прятаться от света, предпочитая темные рукава в экспериментальном лабиринте. А это уже самое настоящее проявление беспокойства — то есть системный ответ, который задействует разные зоны мозга.

Наконец, рефлекс всегда работает примерно одинаково. Есть удар током — есть сокращение мышц. Но рак может и не убежать из своего домика после удара, все зависит от внешних обстоятельств. Например, когда он сидит в неудобной раковине, его можно выгнать оттуда более слабым ударом тока, чем из комфортного убежища. И если в аквариуме пахнет хищником, то тоже понадобится ток посильнее. Поэтому исследователи подозревают, что рак, сидя в раковине, тщательно взвешивает все pro и contra, прежде чем эвакуироваться или остаться дома.

То, что в таких обстоятельствах животные должны осознанно пойти на трейдофф (motivational trade-off), то есть сделать мотивированный выбор между двумя неидеальными вариантами, по мнению ученых, доказывает: это не рефлекс. Чтобы усидеть в раковине под ударами тока, раку нужно приложить к этому волевое усилие, которое тем или иным способом будет тормозить нейроны, запускающие сокращение мышц, — естественную реакцию на ток. Если рак на такое способен, то он эту реакцию осознает, как-то регистрирует — а значит и чувствует что-то, что люди между собой называют болью.

Не все соглашаются с тем, что ракам больно. Некоторые замечают, что эти эксперименты не позволяют достоверно отличить боль от стресса. Но для британского правительства этих доводов оказалось достаточно. В новых поправках к законопроекту о благополучии животных (Animal Welfare Bill) чиновники добавили к позвоночным не только осьминогов, но и десятиногих раков (в том числе раков-отшельников, речных раков и омаров) — как способных на боль и прочие ощущения (sentient beings).

Правда, в ближайшее время раков на острове Великобритания ни ловить, ни есть не перестанут — поскольку закон, во-первых, еще не принят, а во-вторых, не подразумевает подобных запретов. Но, по словам министра по делам животных, страдания его подопечных теперь будут учитывать при разработке новых законопроектов.


Зачем терпеть

Со шмелями, и вообще насекомыми, все еще сложнее. У них есть рецепторы из того же семейства, что и человеческий сенсор тепла TRPA1. Под поверхностью тела есть ветвистые чувствительные нейроны, покрытые этими рецепторами, они реагируют в том числе на нагревание и уколы. Известно также, что сигнал от этих нейронов, хоть и неведомыми пока путями, достигает головного мозга, где может формироваться ощущение боли.

Но на боль насекомые иногда реагируют совсем не по-человечески и даже не по-рачьи.

С одной стороны, известно, что дрозофилы стремятся покинуть место, где их только что обидели. И более того, запоминают эти места, чтобы не оказаться в них опять. А если муху несколько раз подряд ударило током при определенном запахе в воздухе, она впоследствии будет спасаться от этого запаха бегством. Но если определенный запах появляется тогда, когда удары током останавливаются, то мухи наоборот, начинают этот запах предпочитать другим — возможно, именно потому, что он ассоциируется с окончанием боли. Этим экспериментам уже с десяток лет — и их авторы еще тогда, не подвергая мукам шмелей, утвердились во мнении, что всем насекомым все-таки больно.

С другой стороны, некоторые признаки переживания боли у насекомых обнаружить не удалось. Например, за ними не замечали бережного отношения к поврежденной части своего тела (в отличие от раков, которые время от времени трут и чешут свои ушибленные клешни). Вместо этого они продолжают ходить на поврежденных конечностях и охотно устремляются за едой, даже будучи почти разрезанными надвое. Поэтому другие ученые считают насекомых зомби: то есть что они способны вести себя корректно в соответствии с типом стимула, но никакого осознанного опыта при этом не переживают.

В своем эксперименте со шмелями и жарой британские ученые проверяли, способны ли они, подобно ракам-отшельникам, пойти на трейдофф. Самые сладкие отсеки (с 40-процентным раствором) были отмечены ярким цветом и нагреты всегда. И ученые проверили, что шмели это запомнили: в каждом следующем эксперименте встречалось все меньше ситуаций, когда насекомые залетали в отсек, но ничего не ели. Значит, они летели туда целенаправленно. В других же отсеках раствор мог быть такой же сладкий или более разбавленный — но температура оставалось комфортной.

И оказалось, что доля заходов в горячий бокс зависела от того, насколько меньше сахара предлагали в безопасных альтернативах. Если шмелям нужно было выбрать между жарким сладким (55 градусов и 40 процентов глюкозы) и нормальным пресным (всего 10 процентов глюкозы при комнатной температуре), то почти все шмели предпочитали сладкую боль пресному комфорту. Если обычный бокс сулил 20 или 30 процентов глюкозы, некоторые шмели удовлетворялись и этим — число заходов в горячую зону падало. А если 40-процентный раствор давали везде, то в худшем случае только 60 процентов насекомых предпочли в пекло не лезть. А в некоторых группах вообще все шмели решили не рисковать и нагретый бокс проигнорировали.

Глядя на эти данные, исследователи решили, что шмели могут принять решение потерпеть боль, если это сулит им что-то по-настоящему ценное. И значит, им есть, что терпеть. Терпение, рассудили ученые, это способность подавить физиологическую реакцию на неприятные стимулы. А если такая способность есть, то она зачем-то нужна — например, может пригодиться, когда физиологическая реакция мешает исполнить принятое решение.

Этот результат похож на поведение раков-отшельников — те тоже могли усидеть в раковине, несмотря на удары током, если снаружи им пахло хищником и тем самым грозила опасность. А если этого оказалось достаточно, чтобы признать раков способными на боль, то должно хватить и для шмелей.


Боль других

Обеспечит ли этот эксперимент место для шмелей в каком-нибудь новом законопроекте, сказать сложно. В лучшем случае он позволит заработать балл в длинном тесте, который должны пройти кандидаты в чувствительные животные. А потом законодателям придется взглянуть на результаты этих испытаний и понять, в чем они их убеждают.

Эксперты, которые писали заключение к нынешней редакции британского закона о благополучии животных, опирались на восемь критериев и с самого начала решили, что всем им сразу соответствовать сложно. Поэтому они договорились считать «очень сильным свидетельством» разумности животных соответствие по семи или более пунктам, просто «сильным свидетельством» — от пяти, а «существенным» — от трех.

Осьминоги прошли этот отбор по целым 7 пунктам, а кальмары и каракатицы продемонстрировали лишь «существенные свидетельства». Крабы набрали 5 критериев, лобстеры и речные раки — чуть меньше. И все же этого оказалось достаточно, чтобы всех головоногих моллюсков и десятиногих раков взяли в британский законопроект.

Можно представить себе, что однажды и шмели наберут достаточно баллов для того, чтобы кто-то призвал парламентариев хотя бы отдельной страны беречь их не меньше, чем позвоночных и осьминогов. В конце концов, в Норвегии такого отношения уже добились пчелы — и пока что это единственные насекомые, чью боль легализовали.

Правда, признание шмелей разумными породит новые вопросы и сложности. Раки заслужили свой статус всем отрядом, моллюски — целым классом. Решатся ли эксперты включить в перечень сознательных весь отряд перепончатокрылых, в который входят не только шмели и пчелы, но еще муравьи, наездники и не меньше полутора сотен тысяч видов? Или всех насекомых, как предлагают авторы последней статьи о шмелях? Но к этому классу относится подавляющее большинство земных видов животных, среди которых и бескрылые чешуйницы, и плавунцы без глаз, и тараканы (тараканы!). Едва ли однажды наберется достаточно свидетельств о каждом из сотен тысяч насекомых — особенно учитывая, что интересы большинства этологов, естественно, перекошены в сторону более «умных», «сложных» и социальных видов, вроде тех же шмелей и пчел.

Поэтому рано или поздно встанет вопрос: где провести черту между теми, чьи страдания реальны, и теми, кто останется бездушным автоматом? Возможно, однажды по нашу сторону границы окажутся не только мыши, но и двигатели биологического прогресса вроде дрозофил и нематод. Тогда придется думать, что в мире, который мы обустроили, повседневной и неизбежной боли больше.

Полина Лосева, Иван Шунин

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.