Zwierzęta poświęcone nauce

Na przestrzeni lat, psy i koty, stanowiły dla ludzi nie tylko wdzięczny obiekt do kochania i przytulania. Te inteligentne stworzenia wykorzystywane były także do przełomowych badań naukowych. Wyniki tych eksperymentów niejednokrotnie okazywały się być prawdziwymi kamieniami milowymi w danej dziedzinie wiedzy. Czy jednak z punktu widzenia czworonogów były etyczne? Czy same zgłosiłyby się do nich na ochotnika?

Łajka, która jako pierwszy pies poleciała w kosmos. Łajka, która jako pierwszy pies poleciała w kosmos. Źródło: Corbis / Bettmann

Zwierzęta wykorzystywane dla dobra nauki, to bardzo drażliwy temat. Z perspektywy naukowców jest to kwestia pragmatycznie uzasadniona, acz publicznie niewygodna do poruszania, z drugiej strony dla ludzi empatycznie patrzących na wykorzystywane, bezbronne zwierzęta, taka sytuacja jest po prostu niesprawiedliwa. Czy nawet dobry cel zawsze uświęca środki? A może etyka badań naukowych powinna mieć jednak ostrzej zarysowane granice? Konflikt wciąż trwa. Jakkolwiek, na przestrzeni minionych wieków miały miejsce badania naukowe z udziałem zwierząt, które spektakularnie przeszły do historii. Sprawmy, by w pamięci pozostały nie tylko dokonania naukowców, ale i te małe istoty, które tak naprawdę były przecież prawdziwymi bohaterami.

Łajka nie była jedynym psem, który poleciał w kosmos. Rosjanie przz długie lata badali na psach kombinezony i maszyny kosmiczne. Źródło: © Bettmann/CORBIS

Kosmiczny pies

Najbardziej rozpoznawalnym stworzeniem, który "poświęcił się" dla naukowych badań, jest pies Łajka – pierwszy psiak w kosmosie. Ta dwuletnia sunia 3 listopada 1957 roku została, w imię nauki, wystrzelona na orbitę okołoziemską w radzieckim satelicie Sputnik 2. Łajka stała się bowiem obiektem rosyjskich eksperymentów biomedycznych przed pierwszą planowaną podróżą kosmiczną człowieka. Niestety, nikt nawet wtedy nie zakładał sprowadzenia suczki z powrotem na Ziemię. Łajka zmarła po około siedmiu godzinach lotu z powodu przegrzania i silnego stresu… Z założenia przeżyć miała (aż…) 10 dni – na tyle starczyłoby jej zapasu jedzenia i picia. Na dziesiąty dzień podróży, przygotowana została dla suczki zatruta porcja pokarmu… Dopiero w 2008 roku zasłużona psina doczekała się przynajmniej jakiegoś uhonorowania – pomnik Łajki stanął w pobliżu Państwowego Instytutu Badawczego Medycyny Wojskowej Rosyjskiego Ministerstwa Obrony.

Jak można się domyślać, Łajka nie była jedynym stworzeniem wysyłanym przez ludzi w celach badawczych w kosmos. Na przestrzeni lat, wystrzelono na orbitę jeszcze wiele innych gatunków zwierząt oraz inne psy,  na przykład Pszczółkę i Muszkę (oba spłonęły podczas lotu)…

Kolejnymi, zasłużonymi dla nauki zwierzakami były psy wykorzystywane do eksperymentów behawioralnych przez fizjologa Iwana Pawłowa. Rosyjski behawiorysta przeprowadził serię badań z udziałem tych czworonożnych stworzeń, aby przeanalizować tzw. mechanizm warunkowania. Badacz, w jednym z podstawowych swoich doświadczeń, na przykład, regularnie dzwonił dzwonkiem nad głową czworonoga tuż przed podaniem mu smakołyku. Pies, jak to pies – za każdym razem widząc posiłek, bardzo się ślinił. Po kilkukrotnym powtórzeniu sekwencji takiego zachowania, Pawłow zaniechał podawania jedzenia i pozostał tylko przy dzwonieniu dzwonkiem. Okazało się, że pies uwarunkował się i już na sam sygnał dźwiękowy (zapowiadający coś smacznego) reagował wydzielaniem śliny. Naukowiec takie zachowanie nazwał odruchem bezwarunkowym, nazywanym często odruchem Pawłowa.

Następne badania Pawłowa z udziałem psów, nie były już dla naszych czworonożnych przyjaciół aż tak miłe… Jeden z eksperymentów, chociażby, polegał na ćwiczeniu psów w unikaniu bolesnego wstrząsu elektrycznego wymierzanego przez metalową kratkę stanowiącą połowę podłogi laboratorium. To specjalnie przygotowane pomieszczenie laboratoryjne  składało się z dwóch przeciwległych płaszczyzn, z których jedno było podłączone do prądu. Psy, by uniknąć puszczanego co jakiś czas sygnału porażającego, musiały nauczyć się, że trzeba jedynie przeskoczyć przez barierkę (postawioną pomiędzy dwoma obszarami), by uniknąć porażenia (bo po drugiej stronie podłoga była cały czas bezpieczna). Po dziesięciu próbach warunkujących, przestano wymierzać wstrząs elektryczny. Zauważono jednak, że psy tak się uwarunkowały, że znajdując się w niebezpiecznej do tej pory strefie od razu przeskakiwały do bezpiecznej. I robiły to automatycznie, za każdym razem.

Iwan Pawłow ze swoim zespołem i jednym z badanych psów. Za badania nad odruchami psów naukowiec ten dostał nagrodę Nobla. Źródło: © Bettmann/CORBIS

Iwan Pawłow jest także ojcem innego odkrycia z udziałem psów. Rosjanin stworzył i udokumentował pojęcie nerwicy eksperymentalnej. Psom biorącym udział w tym eksperymencie pokazywano dwa geometryczne kształty w taki sposób, że po jakimś czasie stworzenia uwarunkowały się, iż po pokazaniu się koła otrzymują smakołyk, a po ukazaniu się elipsy – nie. Następnie stopniowo zmieniano kształt elipsy, aż w końcu wyglądała ona prawie tak samo jak koło. Okazało się, że gdy do tej pory zróżnicowane bodźce (wyraźne koło - nagroda, elipsa – nic) zaczęły się upodabniać, psy zaczynały tracić orientację i po jakimś czasie dosłownie wariować. Spokojne do tej pory czworonogi szczekały, skowyczały, kładły się na ziemię. Tak udokumentowano zjawisko nerwicy eksperymentalnej, która ma przełożenie również na życie ludzi.

Badania Pawłowa na tyle rozochociły naukowców, że następni badacze: Seligman, Maier i Overmier, postanowili rozszerzyć spektrum badawcze kontrowersyjnego eksperymentu Rosjanina z porażaniem psów prądem i dowieść słuszność jeszcze innej tezy. Naukowcy częściowo unieruchamiali czworonogi (zakładając uprzęże stosowane przez Pawłowa) i warunkowali je tak, by reagowały one na ton sygnalizujący bolesny wstrząs elektryczny. Następnie, tak jak u Pawłowa, umieszczano psy wolno w pomieszczeniu laboratoryjnym przedzielonym barierką, w którym połowa podłogi porażała prądem, a druga nie. Okazało się, że psy „niedoświadczone” (to znaczy te, którym poprzednio nie wymierzano wstrząsu w uprzęży), biegają chaotycznie, wydalając mocz i kał, po czym przeskakują jednak, w końcu, przez barierkę na bezpieczną stronę pomieszczenia. Po kilku próbach psy te od razu zaczęły przedostawać się na stronę bez prądu. Natomiast psy, które wcześniej były porażane wstrząsem elektrycznym w uprzężach, znajdując się w pomieszczeniu laboratoryjnym (na połowie pod prądem), na bodziec wstrząsu elektrycznego na początku reagowały tak samo jak pierwsza grupa czworonogów (wyły i biegały znosząc działanie silnych impulsów elektrycznych), ale zaraz potem po prostu kładły się i skamlały żałośnie zamiast próbować uciec na drugą stronę barierki. Ten wstrząsający eksperyment pozwolił naukowcom z kolei odkryć mechanizm zjawiska, które występuje także u ludzi, a nazywa się wyuczona bezradność.

Także koty latały w kosmos. Na zdjeciu: koty przyzwyczajane do unieruchamiającej kapsuły we Francuskim Instytucie Lotów Kosmicznych w Paryżu w 1963 roku. Źródło: © Hulton-Deutsch Collection/CORBIS

Oczywiście w imię nauki wykorzystywano nie tylko psy. W badaniach naukowych brały udział szczury, myszy, gołębie, króliki, a nawet muszki owocówki (one też były w kosmosie). Jednak prawdą jest, że szczególnym uznaniem cieszyły się stworzenia o najwyższej inteligencji. Tak więc, obok psiaków również koty próbowano zaangażować do przeczesywania świata nauki. Rzecz jasna, okazało się to trudniejsze niż w przypadku ich szczekających przyjaciół, chociażby ze względu na niezależną naturę tychże stworzeń i niechęć do podporządkowywania się. Niemniej jednak, pewien amerykański psycholog E. L. Thorndike, dzięki wykorzystaniu kotów w badaniu, dał początek behawioralnemu podejściu do uczenia się.   zamykał koty w skrzynkach. Głodne kociaki, aby uwolnić się z więzienia i otrzymać pokarm, musiały odkryć w jaki sposób otwiera się zasuwkę skrzynki, która gwarantowała wolność i jedzenie. Badacz zauważył, że koty na uwięzi po prostu robią wszystko, by się uwolnić (i priorytetem nie jest tu wcale jedzenie). Mruczki początkowo szamotały się chaotycznie i przez przypadek otwierały uwalniającą je zasuwę. Gdy po chwili (i za każdym razem po uwolnieniu) zamykane zostawały ponownie w skrzynce, koty zachowywały się coraz mniej desperacko, można by powiedzieć rozważniej. Thorndike ujął to tak, że stopniowo wszystkie nieskuteczne impulsy były w końcu u tych czworonogów tłumione, a ten jeden impuls (doprowadzający do uwolnienia, a więc przyjemności) zostawał ostatecznie „wyłuskany” z pozostałych i po wielu próbach koty uczyły się od razu otwierać zasuwę. To, co badał Thorndike, z czasem nazwano warunkowaniem instrumentalnym.

To dziwne, ale naukowcy chcąc udowodnić swoje tezy mieli tendencję do wykorzystywania niewinnych stworzeń nawet czysto hipotetycznie. Przykładem jest Erwin Schrödinger i jego eksperyment myślowy na rzecz mechaniki kwantowej. „Dzieckiem” Schrödingera jest hipotetyczny kot umieszczony w wymyślonym pojemniku z trującym gazem i detektorem promieniowania. Na zdrowy rozsądek – kot będzie martwy wtedy, gdy zostanie uwolniony gaz. Jednak, jak udowadnia badacz, z opisu kwantowo-mechanicznego wynika, że stworzenie w środku pojemnika jest jednocześnie martwe i żywe. Dopiero otwarcie pojemnika i sprawdzenie jego zawartości „ugruntowuje” jego stan (dopiero wtedy stan kota jest jednoznaczny – żywy lub martwy). Moment, w którym kot pozostawał równocześnie w każdym z możliwych stanów (był i martwy i żywy) Shrödinger nazwał superpozycją. Podobno występowanie superpozycji stanów jest zjawiskiem powszechnym w świecie mikroskopowych obiektów.

Cel uświęca środki? Cóż, naukowcom wymienionym powyżej zapewne właśnie taka myśl przyświecała, gdy w kontrowersyjny dla wielu osób sposób dokonywali odkryć naukowych na skalę światową. Pozostaje mieć nadzieję, że złudzeniem jest, iż im bardziej ewoluuje inteligencja naszego gatunku, tym mniej potrafimy być ludzcy…