När uppstod medvetandet hos djur och människor, när fick vi en själ? De israeliska biologerna och kognitionsforskarna Simona Ginsburg och Eva Jablonka förlägger i boken The evolution of the sensitive soul skapelsen till den cambriska explosionen för 500 miljoner år sedan.
Medvetandet
Aristoteles hävdade att alla levande organismer har en själ och kategoriserade dem utifrån deras själsliga kvaliteter. På den basala nivån återfinns växterna med en själ som medger ämnesomsättning, tillväxt och fortplantning. Den mellersta nivån hyser djuren, som har själsförmögenheter som dessutom gör att de kan känna och uppfatta världen genom sina sinnen. På den högsta nivån tronar människan, ensam om att ha en själ som också möjliggör förnuftigt tänkande.
Också på den mellersta nivån förekommer alltså ett slags medvetande. Frågan är då när och hur den enklaste formen av ett subjektivt kännande medvetande utvecklades. Med tydlig referens till Aristoteles är det just den frågan som de israeliska biologerna och kognitionsforskarna Simona Ginsburg och Eva Jablonka formulerar i The evolution of the sensitive soul. Learning and the origins of consciousness.
Det är en spränglärd tegelsten som det också tog författarna ett decennium att färdigställa, full av referenser såväl till biologins och filosofins historia som till modern naturvetenskaplig forskning.
Inlärning och nervsystem
Ginsburg och Jablonka diskuterar först utförligt hur man skulle kunna definiera och studera själva förekomsten av medvetandet. De landar i slutsatsen att en rimlig markör för uppkomsten av ett medvetande är att organismen i fråga har en förmåga till obegränsad associativ inlärning. Alltså att den kan koppla A till B och B till C och A till D och så vidare, och att den sedan kan styra sitt handlande och det fortsatta lärandet efter det. Möjligheten till denna associativa inlärning är för författarna den centrala indikatorn på ett subjektivt kännande medvetande.
Själsförmögenheter på denna nivå förutsätter att det finns ett nervsystem, en överordnad informationsenhet (centrala nervsystemet, CNS) som kan bearbeta inkommande sensorisk information och sedan via det perifera nervsystemet koordinera utgående impulser till organismens olika delar. Ytterst handlar det om förmågan att matcha omgivningens möjligheter med organismens olika behov. Ett sådant nervsystem uppstod, menar vetenskapen, för mer än 600 miljoner år sedan.
Redan före Darwin funderade den franske naturforskaren Jean-Baptiste de Lamarck (1744 – 1829) på varför nervsystem bara finns i djurriket och inte bland växterna. Svaret är, då som nu, att djuren är mobila och behöver kunna koordinera muskelvävnaden så att riktade rörelser uppstår.
Små flercelliga djur kan röra sig med hjälp att flimmerhår på de enskilda cellernas yta. Större flercelliga organismer kräver däremot muskulatur för att kunna röra sig koordinerat och då krävs det ett samordnade nervsystem. I princip har djur med nervceller också muskelvävnad.
När evolutionen väl satt nervsystemet på plats möjliggjorde det en genomgripande skillnad i hur organismerna reagerade på sin omgivning. Anpassning kunde nu ske betydligt snabbare och flexiblare, inte minst i relation till andra individer. Häri ligger grunden till all inlärning.
Vill du få Dixikons nyhetsbrev? Anmäl dig här
Men nervsystemet ska inte bara hantera externa stimuli. Väl så viktigt är att det kan övervaka och reagera på interna signaler från olika kroppsdelar och organ. Detta interna lyssnande och kontrollerande har sannolikt också medfört att nervsystemet är av stor betydelse för den embryonala tillväxten och utvecklingen. Nervsystemet är förmannen som styr byggprocessen.
Den kambriska explosionen
Under den geologiska perioden kambrium (för 540 – 485 miljoner år sedan) drog organismerna allt större nytta av det centrala nervsystemet. Det är också då, menar Ginsburg och Jablonka, som det obegränsade associativa lärandet gör entré på den evolutionära scenen.
Under det som kallats den kambriska explosionen ändrar livet karaktär och i princip uppstår alla de konstruktionsmässigt överordnade grupper av djur vi känner till idag.
Allra snabbast gick den evolutionära processen för mellan 530 och 520 miljoner år sedan. Organismerna övergick nu från att vara väsentligen bottenlevande med närmast tvådimensionella kroppar till att bli frisimmande eller krälande tredimensionella varelser med muskulatur, tarmkanal och skelett eller skal. Komplexa organismer vars inre funktioner och rörelser i omvärlden krävde ett avancerat nervsystem.
Orsakerna bakom den kambriska explosionen är multipla. Bland annat uppstod många grunda, beboeliga havsområden och när också halterna av kalcium i havsvattnet ökade gynnade det bildningen av skelett och skal. När samtidigt syrehalten i atmosfären ökade och perioder av global uppvärmning inträffade, gynnade det många grupper av organismer.
I de grunda och varma kustområdena uppstod en närmast militär kapprustning mellan rovdjur och deras byten. En rustningsspiral som drev utveckling och artbildning och en allt bättre kapacitet för associativ inlärning. I de kambriska haven ser det tidiga medvetandet dagens ljus, det Aristoteles såg som en subjektivt kännande själ. Det skedde tidigast hos leddjuren (till exempel insekter, spindlar och kräftdjur) och något senare hos ryggradsdjuren.
Men en hart när obegränsad förmåga till inlärning är inte bara till välsignelse för individen. Den öppnar också en Pandoras ask med överstimulering och stress. Om varje vibration eller ljusintryck kan associeras till ett hot eller en fara blir tillvaron snart till en veritabel plåga. Eller omvänt, om signalerna alltid tolkas som närhet till föda blir besvikelserna väldigt många.
För att skydda organismerna mot både överinlärning och överassocierande utvecklades under kambrium de stresshanteringssystem vi drar nytta av ännu i dag: ett tätt samarbete mellan hormoner och nervsystem. Men åtminstone initialt handlade det också om att spara på lagringsutrymmet i det då begränsade nervsystemet. Hårddisken fick inte överbelastas. Det var dock inte bara en fråga om lagringskapacitet, utan också om sortering, om utvecklandet av en aktiv glömska. All inlärning innefattar, säger Ginsburg och Jablonka, både en förmåga till memorering och utradering av minnen. En process som ständigt pågår i våra hjärnor.
Ginsburg och Jablonka bjuder i sin bok på fascinerande läsning om uppkomsten av associativ inlärning, stresshantering och aktiv glömska i de grunda kambriska havens allt hårdare konkurrens mellan organismer och deras nervsystem. Den går att läsa också som en urtida variant av myten om kunskapens träd på gott och ont.
- Klicka här för att läsa Jarl Torgerson om skönhetens och njutningens evolutionära potential.
- Klicka här för att läsa en brevväxling mellan Jarl Torgerson och Ola Sigurdson om epigenetiken och föreställningen om arvssynden
- Se ett videoklipp från BBC om boken