Качественный скачок происходит у тех организмов, у которых появляется нервная система. Даже у простейших из них ответ на раздражение осуществляется рефлекторно. Для осуществления рефлекторных ответов в организме имеются рефлекторные дуги. В начале каждой рефлекторной дуги имеется воспринимающий раздражение прибор — рецептор. При раздражении рецептора в нем возникает процесс возбуждения, физико-химический по своей природе. Волны возбуждения (в их основе лежит периодическое изменение электрического заряда оболочек клеток) передаются по нервным клеткам — нейронам— и перерабатываются в центральной нервной системе — спинном и головном мозге. В конце концов возбуждение доходит до рабочих органов — мышц или желез, действие которых и обеспечивает целесообразный ответ на внешнее или внутреннее воздействие.
В чем преимущество рефлекторной формы раздражимости перед непосредственным ответом на раздражение — тропизмами и таксисами? Во-первых — в специализации образований в организме. Одна и та же клетка не может одинаково хорошо и воспринимать раздражение, и отвечать на него. У рефлекторно действующих организмов появляются специальные образования для восприятия раздражения — рецепторы. Рецепторы могут воспринимать очень слабые раздражения. Исполнительные (рабочие) органы также весьма совершенны. Так, коэффициент полезного действия у мышц выше, чем у механизмов.
Правда, между воспринимающими и исполнительными образованиями появляется посредник — нервы и центральная нервная система. Но скорость передачи возбуждения велика — десятки метров в секунду, а главное — возбуждение по нервной системе не просто передается, оно преобразуется. В результате ответ может оказаться и усиленным, и ослабленным, и вовсе задержанным, если это окажется целесообразным. Таким образом, рефлекторный ответ оказывается и более быстрым и более точным по сравнению с тропизмами и таксисами. Это уже значительно более активная форма отражения. Она позволяет более активно добывать пищу и уходить от неблагоприятных воздействий.
Выше речь шла о так называемых безусловных, врожденных рефлексах. Для них характерно наличие уже к моменту рождения определенных рефлекторных дуг, т. е. нервной связи между определенными рецепторами и определенными исполнительными органами. Безусловные рефлексы характерны для данного вида организмов и мало меняются в течение жизни.
Не следует думать, однако, что безусловные рефлексы у червей, насекомых, низших и высших позвоночных одинаковы. Безусловно, рефлексы в процессе эволюции развивались и совершенствовались. У позвоночных животных не только рецепторы посылают сигналы в центральную нервную систему, но и ЦНС влияет на возбудимость рецепторов, повышает или понижает ее в зависимости от состояния рабочих органов.
Рефлекторные дуги благодаря вставочным нейронам взаимодействуют друг с другом. Особенно важно возбуждающее или (чаще) тормозящее влияние головного мозга на спинномозговые рефлексы.
Сложными цепями безусловных рефлексов являются инстинкты. Инстинкты определяют такие сложные действия, как добывание пищи, поиск самки, постройка гнезда, выведение и выкармливание потомства, объединение в стаю, самозащита и т. п.
На безусловные рефлексы, в том числе и на инстинкты, большое воздействие оказывают так называемые гуморальные влияния — действие особых веществ, вырабатываемых в организме.
С помощью безусловных рефлексов организмы хорошо приспосабливаются к условиям среды, но только к определенным, мало меняющимся. У насекомых, например, есть рефлекс, влекущий их к свету. Где свет, там растения, там пища. Этот рефлекс, безусловно, полезен. Но сотни миллионов лет назад, когда он складывался, открытого огня как источника света не существовало. Огонь стал разводить человек. И теперь насекомые летят на огонь, погибая в нем. То, что было полезным, при изменившихся условиях оказывается вредным.
Дальнейшей прогрессивной формой развития отражения явились условные рефлексы, которые образуются в течение жизни в соответствии с имеющимися в момент их образования условиями среды. Если млекопитающее животное получит ожог от огня, в следующий раз оно к огню и не приблизится. Огонь становится сигналом опасности. Вот эта сигнальная функция и есть главное в условном рефлексе. Животное реагирует заблаговременно не на саму пищу, а на сигналы о ней, не на саму опасность, а на сигналы об опасности. Появляется возможность подготовиться к овладению пищей, заранее избежать опасности. Понятно, насколько усиливается активность отражения, его роль в активном овладении окружающей средой. Исчезает и однозначность реакции на раздражители, свойственная безусловным рефлексам. Вид огня для диких животных становился сигналом опасности. Но если первобытные люди, сидя у костра, подкармливали предков собак, то для этих животных свет костра приобретал значение привлекающего сигнала.