ИНЖЕНЕРНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ МОРФОГЕНЕТИЧЕСКИХ КОНЦЕПЦИЙ БИОЛОГИИ XX ВЕКА

Актуальные публикации по вопросам современной биологии. Биотехнологии.

NEW БИОЛОГИЯ


БИОЛОГИЯ: новые материалы (2024)

Меню для авторов

БИОЛОГИЯ: экспорт материалов
Скачать бесплатно! Научная работа на тему ИНЖЕНЕРНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ МОРФОГЕНЕТИЧЕСКИХ КОНЦЕПЦИЙ БИОЛОГИИ XX ВЕКА. Аудитория: ученые, педагоги, деятели науки, работники образования, студенты (18-50). Minsk, Belarus. Research paper. Agreement.

Полезные ссылки

BIBLIOTEKA.BY Беларусь - аэрофотосъемка HIT.BY! Звёздная жизнь


Автор(ы):
Публикатор:

Опубликовано в библиотеке: 2015-09-14
Источник: Философские исследования, № 3, 2006, C. 53-71

Инженерная интерпретация подразумевает представление о конструировании научных знаний: научное наблюдение и создание вещи различаются тем, что вещь создаётся согласно какому-либо предварительному представлению, проекту. А при наблюдении исследователь, схватывая некоторые конечные структуры, пытается построить проект, согласно которому появилось то или иное явление, при этом он использует некоторые априорные для данного случая конструкции, из которых только и могло, по его мнению, быть создано данное явление. Аналогичное представление о науке в свое время использовалось Аристотелем, который интерпретировал природу по образцу ремесленной деятельности.

 

Согласно концепции М. А. Розова при создании исходного проекта развития явления в роли априорных "первокирпичиков", помимо философских категорий и математических понятий, выступают "репрезентаторы" - знания, которые человек привносит в реальность своей деятельностью (перцептивной и поведенческой). Они содержат в себе либо перцептивную (эталонные или морфологические репрезентаторы), либо поведенческую (операциональные репрезентаторы) деятельность человеческого тела, а также представление об этой деятельности. "Если, например, мы характеризуем вещество по цвету, то нам нужны образцы цветов... если мы утверждаем, что газ имеет запах горького миндаля, то это не несёт почти никакой информации для человека, который никогда не сталкивался с таким запахом" [8. С. 19]. Всё это - эталонные репрезентаторы, к ним также относятся более сложные конструкции, которыми специалист оперирует так же, как запахом и цветом: "Образцы минералов и горных пород, коллекции насекомых, гер-

 

стр. 53

 

 

барии, зоологические музеи... наконец, измерительные эталоны". Операциональные репрезентаторы характеризуют объект "через указание способов его использования или получения, через описание связанных с ним способов деятельности вообще... Килограммовая гиря может служить эталоном формы, цвета, объёма, определённого материала... Гирей (эталоном массы) она становиться только тогда, когда мы задали некоторую процедуру взвешивания" [8. С. 19 - 20]. Таким образом, репрезентаторы создают и разнообразят сферу предметов, схватываемых восприятием учёного, выступая в виде базовых конструкций реальности. Без них представление о природе невозможно. (Розов выделяет также онтологизированные операциональные репрезентаторы - это операциональные репрезентаторы, прочно закреплённые в представлении об эмпирическом предмете. Так, в почвоведении в эмпирическое представление о глине входит деятельность по разминанию её пальцами. Здесь их удобней относить к просто операциональным.)

 

В этой статье - попытка выявить основополагающие для того или иного морфогенетического направления репрезентаторы, которая даёт возможность увидеть некие первичные интуиции, вложенные в затронутые этим анализом направления. И хотя "первокирпичики" это далеко не вся концепция - из одного и того же материала можно создавать совершенно разные конструкции, базовые репрезентаторы являются важными основоположениями, которые во многом определяют вид конечного предмета наблюдения или эксперимента.

 

* * *

 

Наука, непосредственно занимающаяся биологическим морфогенезом - эмбриология: её интересуют все процессы, слагающие развитие особи [2]. Одна из важнейших составляющих того или иного её направления - носитель информации о форме живого организма. Относительно этого основания можно выделить три группы концептов: а) носителем информации является особая конфигурация тех частей природы, которые были выявлены анализом неживой материи (в химических и физических экспериментах) - редукционизм, в частности - генетический детерминизм; б) носитель информации о форме - особая субстанция, которая с материей более низкого уровня, чем живая, не взаимодействует, следовательно, не выявляется в физических и химических экспериментах - современный эпигенез; в) эта информация не может быть выявлена

 

стр. 54

 

 

способом "а", при этом никакого особого её носителя не существует, она - особое проявление свойств целого, не может быть оторвана от целостного предмета, рассмотрена изолировано - такова способность неравновесных систем к самоорганизации и упорядочиванию, до упорядочивания никакой информации о ней не существует (синергетика).

 

Во всех случаях выбор носителя информации обосновывается методом исключения: так, поскольку он не был найден среди явлений, виталисты постулировали существование особой субстанции, редукционисты, утверждая что внеопытных предметов не существует, сузили выбор сущностей и остались наедине с геномом и т. п. (вообще же, все концепции биологического морфогенеза в плане управления этим процессом оказались непродуктивными).

 

Эмбриология, правда, не касается формы поведения живых существ, что входит в представление о морфогенезе, но этология (занимающаяся поведением) не имеет самостоятельных подходов к вопросу о носителе поведенческой информации до момента формирования нервной системы (да и в нервной системе отыскать эту информацию проблематично). Многие вопросы эмбриологии очень конкретны, соответственно, данная тема не синонимична анализу основных направлений именно этой науки (но в большинстве случаев коррелятивна).

 

Рассмотрим как определённая эмпирическая ситуация меняется при использовании разных исследовательских программ. В роли становящейся формы здесь будет выступать форма тела насекомых и их инстинкты, поскольку инстинкты очень наглядны. В качестве примера я выбрал насекомых, поскольку их внешняя форма и инстинкты (как форма поведенческая) очень жёстко стандартизованы, а также потому, что они не обучают своё потомство, а это даёт возможность судить об их инстинктах исключительно как о предмете наследственности.

 

Желтокрылый сфекс (оса-одиночка, роющая норки) кормит своих личинок парализованными сверчками - яйцо со сверчком остаётся в норке, вылупившаяся личинка питается сначала наименее важными для жизни органами сверчка, так что тот умирает тогда, когда личинка уже повзрослела.

 

Инстинкты сфекса удивительно изощрённы: для парализации сверчка необходимо три раза ужалить его, точно попав при этом в три нервных узла (которые, естественно, спрятаны внутри насекомого). Проводя эту операцию, сфекс наталкивается на следующие трудности: "Добыча вооружена сильными челюстями, которые в

 

стр. 55

 

 

состоянии выпустить внутренности нападающему, если только схватят его; она снабжена двумя сильными задними ножками.., которые могут служить сверчку то для того, чтобы отпрыгнуть.., то для того, чтобы опрокинуть врага...". Вот как проходит эта операция: "...Охотник быстро прилегает брюшком к брюшку противника, но в противоположном направлении, схватывает челюстями одну из нитей, которыми заканчивается брюшко сверчка, и сдерживает передними ножками конвульсивные усилия его толстых задних бёдер. В то же время средними ножками стискивает вздрагивающие бока побеждённого, а задними, упираясь в его голову, широко раздвигает шейное сочленение сверчка. После того сфекс вертикально изгибает своё брюшко так, чтобы подставить челюстям сверчка только выпуклую гладкую его поверхность, которую невозможно схватить...". Далее следуют три парализующих укола, которые направлены точно в три нервных узла, расположенных в разных сегментах тела. Эти манипуляции необходимы для успешной парализации сверчка, поскольку "жертва, будучи опрокинута на спину, не может употребить свои ноги для прыжка или бегства... задние ноги сверчка, сдерживаемые передними ножками сфекса, не могут также действовать как орудия защиты, а челюсти, удерживаемые на расстоянии задними ножками осы... не могут ничего схватить". Необходимо также отсутствие движения сверчка, "которое бы отклонило жало от тех точек, куда должна быть впущена капля яду, и... жертва схвачена за одну из заканчивающих брюшко нитей" [9. С. 48].

 

Как уже было сказано, у ос отсутствует процесс обучения потомства - сфексы рождаются тогда, когда их родители давно уже мертвы. Их сложные инстинкты, как некую форму, хранит наследственность. А вот по поводу того, что же представляет собой субстанциально эта наследственность (информация о форме тела), существуют споры - это центральный пункт расхождения мнений эмбриологов.

 

Стоит также упомянуть то, что разные виды сфексов охотятся на разных членистоногих: жуков, богомолов, пауков и пр. И у каждого вида свой хитросплетённый инстинкт, согласованный с нравами и строением жертвы (так, охотники на пауков не запутываются в паутине и ловко избегают ядовитого укуса).

 

Теперь рассмотрим эту реальность и её конструирование сквозь призму 2-х разнящихся идей: генетического детерминизма (конкретным представителем будет Р. Доукинз) и витализма Г. Дриша.

 

Генетический детерминизм. Дарвинист Доукинз очень краси-

 

стр. 56

 

 

во описывает основы генетического детерминизма в применении к морфогенезу: "Личинка ручейника... искусно строит для себя домик - в форме трубочки из... материалов, лежащих вокруг на речном дне... - адаптация, возникшая в процессе естественного отбора ... Естественный отбор благоприятствовал тем генам предковых ручейников, которые обусловили способность их обладателей строить хорошие домики ...Гены, обусловливающие форму домика, - это такие же гены, как и те, что обусловливают, например, форму конечности... Говорят о генах, определяющих цвет глаз у дрозофилы, морщинистость семян гороха и т. п. ...единственное, на что гены могут оказывать прямое влияние, это на белковый синтез. Влияние гена на нервную систему или же фактически на цвет глаз или на форму горошин никогда не бывает прямым.

 

Ген определяет аминокислотную последовательность некоего белка, который влияет на A, влияющую на Y, влияющий на Z, которое в конечном счете определяет форму семени или связи между нервными клетками. Домик личинки ручейника - лишь дальнейшее продолжение такого рода последовательности. ...Расширенный фенотипический эффект генов ручейника" [4]". Таким образом, генетический детерминизм направляет исследователя на выявление сложного комплекса взаимодействий уже изученных частей материи - именно этот каскад взаимодействий ожидается исследователями в виде ответа, результата своей исследовательской деятельности.

 

Тупиковость этого пути показана так называемым "парадоксом управления": почему именно в данный момент запускается ген B? За это ответственен ген A. Но его ведь тоже надо запустить - он работает не всегда. Далее мы либо уходим в дурную бесконечность, либо признаём существование неуправляемого агента. Однако несмотря на столь простое логическое обоснование её тупиковое™, эта парадигма в XX в. была самой распространённой. В поисках информации о форме она отправляет исследователя к геному, при этом предполагается что основная часть информации заключена в последовательности генов ДНК. Значит, здесь следует показать то, как в той или иной временной последовательности в разных клетках из ДНК формируются м-РНК, потом соответствующие белки, описать ансамбль специфичных для них химических реакций, посредством которых меняется вид каждого типа клеток, и далее, в результате особого расположения этих клеток и их деятельности возникает такая-то форма организма. Но провести такую последовательность ввиду парадокса управления невозможно,

 

стр. 57

 

 

поэтому для обоснования этой роли генома пользуются спаянным с этим направлением в единой парадигме неодарвинизмом. Почему? В эмбриологию гены пришли в период становления единой биологической картины мира: её ядром стал неодарвинизм, механизмом наследственности и изменчивости которого признали последовательность генов в ДНК. Таким образом, гены в эмбриологии - постулат, ниспосланный от более общего мировоззрения. Из чего следует, что, обосновывая генетический детерминизм, надо показать - как согласно механизмам неодарвинизма появились отдельные признаки организмов. После чего "сразу будет понятно", что фундамент эмбриологии выбран правильно. Механизм неодарвинизма основан на генетической наследственности, случайной изменчивости и естественном отборе. В этот контекст и следует ввести вышеописанный фрагмент наблюдений для демонстрации "защитного пояса" (термин Лакатоса) этой концепции, без которого от этой идеи мало чего останется (уже в силу парадокса управления).

 

Тут, впрочем, "вводить в контекст" можно двумя способами. Либо параллельно с любительским описанием эмпирии сказать: "под действием передающихся потомству случайных мутаций и естественного отбора выработались...". И указать на полезность того, что мы наблюдаем в плане выживания данного вида (а в отношении того, кто по факту выживает, сделать это несложно). Либо заняться более конкретным исследованием становления тех или иных морфологических особенностей тела, пытаясь выстроить правдоподобный филогенетический ряд предков. Ввиду сложности второго пути обычно выбирают максимально близкую отправную точку в прошлом, указав на то, что эффективней начать с малого эволюционного изменения, а потом уже продвигаться дальше. Так и поступлю.

 

К примеру, сверчок был практически таким же, как и сейчас, а у осы было схожее тело, но без столь замысловатого инстинкта. А именно: некогда сфекс не парализовывал (что довольно-таки сложно), а убивал сверчка. Такая пища в норе личики быстро портилась и родителю приходилось приносить сверчков несколько раз в разное время. Отталкиваясь от таких особенностей, начнём эволюцию с того, как появилось переворачивание сверчка: поскольку яд действует не молниеносно, даже при обычном убийстве сверчок способен невзначай прыгнуть или случайно повредить осу задними лапками, следовательно, его и при такой операции выгодно переворачивать вверх ногами, а раз так, то случайная мутация, давшая

 

стр. 58

 

 

такое изменение, сразу закрепилась отбором - у такого сфекса больше шансов остаться целым и невредимым после охоты. Далее - парализация: однажды древний сфекс случайно мутировал таким образом, что жаля сверчка в брюшко попал в нервный узел. Сверчок при этом скончался быстрее, чем обычно, и этот древний сфекс оказался успешней своих сородичей, эта мутация тоже закрепилась отбором. Сфексы, нападая, продолжали жалить несколько раз в разные органы, несмотря на очень действенное попадание в нервный узел, пока ряд случайных мутаций не привёл некоторых особей к тому, что они стали попадать ровно в три нервных узла. Параллельно шли случайные изменения яда и количества впрыскиваемого яда. Попадая в три нервных узла, можно было тратить меньше яда или тратить яд меньшего качества, поскольку любое поражение нервной системы быстро сказывается - равно выживали особи с весьма разнообразными отклонениями в химии яда. Непрекращающиеся мутации привели к отбору тех сфексов, порции яда которых были не смертельными, а парализующими, ведь при этом пища его личинок долго не портилась. Такие сфексы тем же количеством пищи могли накормить больше личинок, причём за счёт непортящейся пищи выживали и те личинки, которых он "забывал" вовремя подкармливать. Его потомство было многочисленней и, таким образом, эта мутация закрепилась отбором. Со временем выбраковывались те личинки, которые начинали поедать сверчка с жизненно важных органов. И вот перед нами современный желтокрылый сфекс! Не оговаривается, правда, то, за какое время путём случайных мутаций можно получить подобные признаки, поскольку расчёты обычно против дарвинизма, а это - доминирующая парадигма, и следовательно, всё что не в его пользу - не столь уж существенно. Такими наглядными демонстрациями формирования некоторых признаков, которые хотя и складывают форму объекта, но не затрагивают сути процесса формообразования, поддерживается единение неодарвинизма и эмбриологии: хотя мы не видели пути от генома к последовательности формирования белков, потом к ансамблям биохимических реакций, формированию клеточных мембран и т. д., создаётся уверенность в том, что мы можем схватить эту эмпирическую реальность в целом сквозь вариации последовательности генов в ДНК. Ещё более наглядны случаи мутаций при изменении последовательности генов в ДНК. Следовательно, генетический детерминизм может быть успешен в прояснении вопроса об изменениях конечной формы (в поколениях), но он не проясняет проблему становления этой формы (разви-

 

стр. 59

 

 

тия отдельной особи с момента рождения): "...Частицы наследственности несут "наследственные особенности"... Неявно считалось, что организм буквально сложен из своих характерных признаков, а его целостность если и изучалась, то вне генетики" [10].

 

Поскольку генетический детерминизм, таким образом, по большей части лишь формально относится к эмбриологии, его репрезентаторы, например, эталонный репрезентатор "произвольного перемешивания цветных шариков", находящийся в случайной изменчивости, а также те, что можно выделить в приведённых набросках эмпирии (пища, защита, разные части тела и т. п.), тоже не специфичны для этой области. (Хотя вышеуказанные репрезентаторы - пища, защита, разные части тела, будучи упорядочены другой парадигмой, могут иметь прямое отношение к биологическому морфогенезу).

 

Теперь взглянем на эту эмпирию сквозь конструкцию Г. Дриша. Согласно его представлениям отношения между видами являются сочетанием инстинктов, информационный источник которых - внепространственная субстанция - энтелехия. Понятие энтелехии Дриш взял у Аристотеля, но понял его по-своему - у Аристотеля это не субстанция, а контакт субстанции-формы с субстратом - "актуализация" формы (причём детерминация этого слияния исходит от субстрата), по Дришу же энтелехия есть форма, а контакт её с субстратом - действие этой формы.

 

Поскольку информация о форме живого находится за пределами пространства, возможна внепространственная координация инстинктов (как некая активность внутри энтелехии, не проявляющая себя в доступной человеку реальности), а также существование в энтелехии единой экологической конструкции (например, "хищник - жертва"), одновременно управляющей двумя или более видами (и являющейся их "информационной базой"). Такие сочетания внепространственных отношений, "разработанные" внутри энтелехии, поначалу "абстрактны" - могут не вполне соответствовать той эмпирической ситуации, в которую они "окунаются". Поэтому им следует ещё "конкретизироваться" в явлении ("притереться" к условиям окружающей среды). Перейдём к сфексам. В биологической внепространственной субстанции (энтелехии) есть информация о строении сверчков, об их поведении, то же касается и предков сфексов. Сообразно некоторой цели (Дриш не писал о том, почему энтелехия начинает контакт с более низкой субстанцией) образовалось, поначалу "абстрактное", сочетание поведенческо-функциональных отношений сверчков и сфексов. Это сочетание

 

стр. 60

 

 

некоторое время (какое-то количество поколений) "конкретизировалось" в явлении, результат чего мы наблюдаем сегодня.

 

Получился довольно-таки поверхностный набросок, но это следствие того, что Дриш строил свои идеи в основном на философском, а не конкретно-научном уровне. Поэтому сложно сконструировать более конкретную эмпирическую реальность, основываясь на этой книге [5]. Думаю, тут стоит привести ещё один активно используемый защитным поясом неодарвинизма пример с бабочкой, меняющей цвет крыльев в зависимости от цвета столбов? на которых отдыхает. Здесь есть несколько возможных цветов, "реверс" между которыми определяется наличием определённого белка, соответственно включением или отключением конкретного гена. При тёмном цвете столбов благоприятны (для маскировочной защиты от хищников) тёмные крылья, при светлом - светлые. Этот и подобные примеры прекрасно и даже математически (законы Менделя) описываются дарвинизмом. Как тут быть с энтелехией? Согласно Дришу, энтелехия будет определять форму крыльев, узоры, расположенные на них, возможность определённых расцветок. А реверс между цветами, определяемый наличием или отсутствием гена (много более частный процесс), о механизме которого во времена Дриша ничего не было известно, можно оставить за дарвинизмом без каких-либо изменений идей Дриша. Это - один из многочисленных случаев, к которым применимы законы Менделя, со всеми подобными примерами дришевскую конструкцию можно совместить по аналогии с вышеописанным вариантом. Таким образом, идея Дриша и генетический детерминизм допускают взаимное доконструирование (чего сам Дриш сделать не мог, поскольку в его время ДНК ещё не открыли).

 

Рассмотрим конструирование энтелехии. В основе этого понятия - операциональный репрезентатор целесообразной творческой деятельности, творец которой не может быть воспринят в эмпирической реальности. Эту конструкцию Дриш позаимствовал у Канта, который, правда, свою целесообразную "способность желания" применял только в отношении к человеку - это способность "посредством своих представлений быть причиной действительности предметов этих представлений..." [6. С. 17]. Однако полагать? что "...цели, которые не суть наши и не присущи природе (её мы не считаем мыслящей сущностью), тем не менее могут или должны составлять особый вид каузальности природы или, по крайней мере, совершенно особую её закономерность, у нас нет достаточного основания", [6. С. 200] считал Кант. В отличие от Канта Дриш, не

 

стр. 61

 

 

полагает непреодолимого разрыва между природой и мыслящей субстанцией - в его идеях присутствует нечто вроде неоплатонических эманации. И если по Канту телеология в биологии служит "...лишь для того, чтобы по аналогии с целевой каузальностью подвести его под принципы наблюдения и исследования, не пытаясь объяснить его таким образом" [6. С. 201], т. е. исключительно операциональным понятием, то энтелехия Дриша обладает реальной способностью посредством своих "образов" (аналогов "желаний" человека) быть причиной упорядочивания материи сообразно этим образам. Таким образом, первичная интуиция наблюдателя за живым (характерная для многих культур), которая использует целесообразность не только для постановки вопроса "почему?", но и для вопроса "для чего?", онтологизируется Дришем.

 

Следующие особенности энтелехия получила при конкретизации в научной картине мира. 1. Не подчиняется принципу суперпозиции, поскольку содержит в себе некий конечный пункт - предел в виде образа, которым упорядочивается материя (впрочем, современная физика тоже имеет такого рода "предельные" конструкции - пространство внутри атома квантуется). 2. Для исполнения закона сохранения энергии (причём именно известных видов физических энергий) энтелехия не содержит в себе энергии. Но, раз уж она обладает некоторой силой, значит энтелехии следует по крайней мере контролировать переходы физических энергий путём сдерживания некоторых процессов и "переброски" энергии на другие. 3. Операционально от физико-химической связи (и причинности) энтелехию отличает внепространственный источник её действия. Эта внепространственность делает принципиально невозможным экспериментальное выделение энтелехии - можно исследовать лишь её действия. 4. Энтелехия не является механизмом поскольку, целая энтелехия контактирует с каждой клеткой одновременно.

 

Незавершённость этой концепции видна из основного уравнения морфогенеза: S = f (a, g, E), где S - судьба (проспективное значение) клетки, a - занимаемое положение в организме, g - размер целого организма, E - проявление энтелехии (в противоположность параметрам aug, E для каждого организма есть постоянная). Отрицая принцип суперпозиции, E в живом организме так организует все S, что получается форма, соответствующая определённому внепространственному образцу, называемому энтелехией. При этом самый главный параметр E - энтелехия - только лишь обозначен в данной математической схеме, но не раскрыт в каче-

 

стр. 62

 

 

стве самостоятельной функции. А эта функция была бы ядром теории Дриша - его концепция направляет именно на поиск этой функции. Также нет ответа на вопрос, что принуждает энтелехию заняться нашим миром?

 

Стоит отметить также, что Дриш, если использовать язык Розова, считает: все категории естествознания согласно происхождению являются операциональными репрезентаторами - они берут своё начало от основных функциональных ориентации человека в мире. Так, категория "причинность" происходит от осознания "Я двигаю": "...Первообразом категории причинности является непосредственное ощущение нашей способности двигать предметы внешнего мира..." [5. С. 271]. А категория целесообразности является производной от способности желания, первоначально осознаваемой как "я хочу": "Моя способность "хотеть" есть для меня единственное средство понять, хотя бы по аналогии, каким образом возможно осуществление специфически комбинированных результатов без предсуществующих ... причин". На основе этого, по Дришу, возможен и поиск новых категорий: следует в первую очередь искать соответствующий будущей категории способ ориентации человека в мире, найдя этот способ, следует выразить его логически - сразу получим категорию.

 

У Дриша был механистический последователь - А. Г. Гурвич, который, размышляя над созданием функции E в вышеприведённом уравнении (проявление энтелехии Дриша), ввёл вместо энтелехии поле, охарактеризованное им по типу других физических полей, но при этом не взаимодействующее с неживой материей - биополе. "Поле" Гурвич определяет методически: "...Если искомая, определяющая ход развития данного этапа функция имеет единственной независимой переменной координаты участвующих в нём элементов (например клеток), то она является выражением поля в том смысле, как это понятие употребляется в физике"[3. С. 10]. Биополе по своей структуре ничем от магнитного не отличается: оно отталкивает от некоторого центра биологические макромолекулы? находящиеся в возбуждённом состоянии, в разных направлениях это отталкивание происходит с разной интенсивностью (по-разному возбуждённые молекулы также отталкиваются в разной мере), рисунок этих интенсивностей поля и определяет специфику того или иного организма. Гурвич не использует здесь идею квантования пространства, которую Н. Бор использовал в отношении орбиталей атома (а поле с применением идеи квантовости могло бы быть не градиентным, и, таким образом, не столь примитивным

 

стр. 63

 

 

как поле, строящееся по аналогии с классическим магнитным). К действию биополя относится "всякое пространственное распределение молекул, не вытекающее из их химической структуры ... т. е. химических связей, ван-дер-Ваальсовых сил и т. п." [3. С. 24]. Руководствуясь такой концепцией, тяжело строить модели становления конкретных форм живого, что выразилось к примеру в том, что у Гурвича приоритетным объектом моделей выступают грибы (имеющие довольно-таки простой в плане внешнего описания тип формообразования).

 

Поначалу Гурвич считал инвариантным единое поле всего организма, потом - поля отдельных клеток, из которых согласно принципу суперпозиции складывалось поле целого (возможно, именно эта его тенденция подтолкнула впоследствии многих далее редуцировать идею "биополя" и искать за ней совокупность особо переплетенных макромолекулярных взаимодействий).

 

Итак, судя по базовой конструкции Гурвича, у живого есть собственная сущность, но у этой сущности нет собственной специфики. Соответственно анализ этой сущности уводит в область физики. Из-за неразвитости учения Гурвича и примитивности его биополя реконструировать ситуацию с осами здесь невозможно - эта ситуация слишком сложна. У самого же Гурвича, как уже было сказано, в качестве эмпирических примеров морфогенеза выступали в основном грибы.

 

К этой же серии конструкций (эпигенезу) примыкает "геометрический витализм" Р. Тома: он полагает, что во Вселенной, независимо от актуально наблюдаемой жизни, существуют такие пространственные отношения, за которые "цепляется" только высоко организованная материя. Хотя эти отношения существовали и до появления жизни, нам дано их исследовать только наблюдая организованную ими динамику внешних и внутренних поверхностей живых существ. Математические отношения согласно Тому схватывают саму суть нашей Вселенной, при этом сущность живой материи написана на языке топологии так же, как сущность микрочастиц на языке дифференциальных уравнений. Конструкции топологи позволяют сводить к одному уравнению предметы, имеющие однородные геометрические составляющие, допуская при этом разного рода искажения. Основное математическое понятие в топологии - гомеоморфизм, представление о котором имеет в основе репрезентатор сравнения вещи с её отражением в неровном зеркале. Этот репрезентатор, с одной стороны, указывает генезис математического конструкта, с другой - на первичную интуицию эмб-

 

стр. 64

 

 

риолога-нематематика, который захочет следовать этому направлению, но восприятие которого ещё не привыкло к схватыванию явлений сквозь математические конструкты. Этот репрезентатор также способен указывать обыденному мировоззрению и специалистам из других дисциплин на то, что законы живого являются неким спектром возможных форм живых тел, которые наполняются структурами клеточной организации. Используя этот конструкт, Том сетует на то, что гомеоморфизм не так уж гладко ложится на исследуемые формы живых существ: "Оно одновременно и слишком тонкое и слишком грубое. Слишком тонкое, потому что гомеоморфизм между двумя животными одного вида не может быть прослежен вплоть до мелких анатомических деталей. Например, две кошки не обязательно имеют одинаковое число волос. А слишком грубое потому, что два животных близких видов могут быть гомеоморфны с той же степенью приближения, что и два животных одного вида". [11. С. 117]. Это сетование происходит от изначальной надежды гладко совместить классификации, исходящие из двух разных парадигм - его собственной и главенствующим в то время неодарвинизмом. Надежда же исходит из идеалов классического естествознания, согласно которым новая теория является дополнением к предыдущей, по Куну же, например, такое совмещение было бы неким чудом, а вовсе не нормальным ходом вещей. (Например, в главенствующей сегодня классификации животных у многих таксонов плохо сочетается схожесть геномов и схожесть эмбрионального развития - т. е. классификация по двум основаниям уже грешит нестыковками.)

 

В соответствии с такими основаниями эволюция - это отбор из огромного спектра значений, заданных "вселенской топологией", те формы, которые наиболее подходят к данной ситуации. Однако этот отбор далеко не только тот "естественный", о котором идёт речь в неодарвинизме - прилаживание форм к ситуации, но и отбор топологически заданных базовых конструкций, о механизме которого Том ничего не говорит, иногда ссылаясь на плохое знание биохимии.

 

Идеи Р. Тома направляют своих приверженцев на топологическую формализацию образов живого, которая даёт истинное знание по причине объективности математических форм во Вселенной.

 

Том был против идей Дриша, полагая что тот утверждал принципиальную непознаваемость энтелехии. Но различия их идей в другом: базовая конструкция в уравнении Дриша - судьба отдель-

 

стр. 65

 

 

ной клетки, а у Тома - динамика поверхностей как внутриклеточных структур, так и клеток, клеточных тканей и организмов. Дриш - приверженец интегрального исчисления, Том - топологии. И, наконец, если у Дриша математическое выражение возможной теории не получает никакого развития, Том многое делает в этом направлении.

 

Использование синергетики постулирует у исследуемого предмета нелинейную самоорганизацию (проходящую через точки бифуркации), открытость, диссипативность, наличие аттракторов, управляющих тем или иным процессом.

 

Основной эталонный репрезентатор синергетики заложен в слове "самоорганизация": это отношение человека к своей деятельности и её результатам, заключённое в интуиции "я сам". Таким образом, у системы предполагается способность к саморазвитию, творчеству. В естествознании это творчество понимается как способность системы к созданию пространственно-временной организации собственных частей. При создании представления о синергетике иногда используют конкретизации репрезентатора "саморазвитие". Таковыми являются следующие два, тоже эталонные: изображение рук, рисующих друг друга, указывающее на то, что в то время как мы видим ещё только части системы, она как целое создаёт себя (ведь это руки полноценного, умелого творца, хотя его самого и не видно). А также ситуация с бароном Мюнхгаузеном, когда он сам себя вытаскивает за волосы из болота: так и синергетическая система упорядочивает свои части в пространственно-временном континууме. Конечно, эти репрезентаторы воспроизводят лишь часть основоположений синергетики. Так, например, диссипативность системы из них не вывести, и уж тем более далеко до математической части синергетики. Зато прекрасно вводят представление об аттракторе: аттрактор - "структура (функция), задающая (определяющая) устойчивое состояние... системы" [7]. Неважно, с какого места руки начали рисовать друг друга, важен конечный образ - тот самый аттрактор, которым они и руководствуются. При повторном рисовании процесс может быть иным, а результат прежним, соответственно вводится и плюралистичность (конкретных путей к аттрактору), и представление о точках бифуркации ("с чего начали руки?"), и, как следствие существования бифуркации, о нелинейности. Второй репрезентатор указывает на свойство самоорганизующейся системы "вытаскивать" свой образ из водоворота хаотических взаимодействий того, что постепенно обретает функции её элементов. Можно сказать, что эти репрезен-

 

стр. 66

 

 

таторы представляют собой гуманитарную часть "первокирпичиков" синергетики, поскольку же синергетика возникла из попыток построить математическую модель лазера, другое её основание - математический аппарат.

 

В эмбриологии же, по мнению В. Л. Белоусова, модели синергетики "необходимы для выявления общих принципов и возможностей самоорганизации... построены некоторые модели для интерпретации реальных морфогенезов" [2. С. 278]. Эти модели описывают разного рода аттракторы - именно это понятие является центральным при математизации биологии с помощью синергетики. В качестве аттракторов вычленяют легко математизируемые особенности форм (при этом вопрос о какой-либо самостоятельной сущности аттракторов считается ненаучным: самоорганизация - свойство целого, случившегося в данном месте и времени, и ничего другого). Соответственно, для создания модели развития (морфогенеза) главными составляющими оказываются состояния метастабильного равновесия. "Эвристическая ценность представления об аттракторах, прежде всего, связана с тем, что аттракторы... сложных систем описываются намного проще, чем запутанный и сложно предсказуемый путь к ним... Бесконечномерная, высокохаотизированная на уровне элементов система может быть ... описана с помощью небольшого числа существенных параметров" [1. С. 70]. Так, например, вытяжение клетки связано "со сложными многосторонними перестройками цитоскелета и клеточной мембраны. Однако каковы бы ни были внутренние механизмы данного процесса, формально его кинетика описывается... дифференциальными уравнениями..." [2. С. 283].

 

Для применения синергетики к ситуации с осами следовало бы выделить в их поведении и форме некоторые аттракторы, например, метастабильные стадии взросления тела, поведения или экологических взаимоотношений - сегментацию тела или "хватание", или пирамиду потребления. После этого можно было бы увидеть выделенные выше репрезентаторы вплетёнными в структуру данной эмпирии. Но, применяя синергетику в естествознании, принято описывать аттракторы математически, а построение такой модели выходит за рамки философской статьи.

 

Существует ещё одна существенная конструкция - понятие целого, которое больше своих частей и их взаимодействий - эмерджентность. В основе этого понятия лежит категория "возникновение", никак далее не конкретизированная со стороны смысла, конкретизированная лишь набором денотатов. Что же дало жизнеспо-

 

стр. 67

 

 

собность столь незамысловатому, имеющему широко употребляемый синоним, понятию? Ответ - потенциальная возможность, в случае революционного прорыва в знании о возникновении живых форм, дополнить его новым смыслом. Ведь то колоссальное расхождение в картине мира, которое существует между предметами, появление которых можно вывести из физики и химии и тем, что исследователь наблюдает в явлении, даёт основание для надежды на такой прорыв.

 

Однако существование этого понятия для многих специалистов как бы объяснило эту мега-аномалию (по Куну), сделало её законной. Аномалия как будто исчезла. Но признание аномалии за норму способствует исследовательскому застою. В итоге, будучи принята научным сообществом, эта установка образует мировоззренческую стену, во многом препятствующую дальнейшим изысканиям. В глазах научного сообщества с этой аномалией нельзя ничего поделать. Не обращая на неё внимания, они лишь описывают детали разного рода процессов, которые существенны в рамках их "рабочей" парадигмы. Таким образом, без признания этой конструкции за норму у исследователя есть шанс, пусть призрачный, разрешить данную аномалию, с ней же этот шанс практически исчезает, взамен учёный получает уверенность в своей "подтверждённой опытом" картине мира. (Если взглянуть с точки зрения Лакатоса на эту конструкцию, можно сказать, что идея неспособна войти в состав ядра теории ввиду отсутствия конструктивных элементов, она может быть использована лишь в защитном поясе какой-либо концепции.)

 

Рассмотрим также конструирование "осиной" ситуации автором этого отрывка Ж. А. Фабром. Это был учёный-любитель, а не представитель какой-нибудь научной школы, поэтому в его отрывке - штрихи одного из любительско-научных мировоззрений XIX столетия. Такое восприятие биологической реальности во многом и до сих пор сохраняется на уровне обыденного мировоззрения, поэтому этот взгляд имеет значение при анализе идей XX в. Какое отношение имеет анализ обыденного мировоззрения к реконструкции научных направлений? Обыденное мировоззрение формирует некоторое общее представление об ожидаемом знании, которое общество (во многом включая и учёных, особенно специалистов из других областей) хочет получить относительно данного предмета. Полученное в итоге при использовании научных парадигм знание может превзойти все подобные ожидания, как это было с теорией относительности, а может и не удовлетворить их, как это произош-

 

стр. 68

 

 

ло со многими биологическими направлениями. Относительно этого ожидания неспециалистами в данной конкретной области будет оцениваться успех или неуспех данного научного направления. Поэтому основную суть обыденного мировоззрения можно считать за некоторую "арбитражную" концепцию.

 

Начну с эталонного репрезентатора функций частей тела: Фабр "чувствует", для чего нужны насекомым части их тела - эталоном выступает использование частей человеческого тела в ситуации защиты. К примеру, он уверен, что ногами и челюстями сверчок мог бы сражаться, хотя ни разу этого не наблюдал. Фабр собственные действия в подобной ситуации и саму эту ситуацию, как идею "защиты", переносит на насекомое. С позиции же современного дарвинизма, где инстинкты - продукт ряда случайных мутаций, далеко не факт, что сверчок мог бы любую часть тела инстинктивно использовать в обороне (даже если эта часть и подходит для такой цели).

 

Собственно идея "защиты", при перенесении её на сверчка будет либо эталонным репрезентатором, заимствованным из поведения человека, у которого это либо врождённый инстинкт, либо нечто, приходящее с воспитанием.

 

Используется привнесённый из человеческого социума репрезентатор отношений "бандит - крестьянин". Даже в названии одной из глав Фабр использовал по отношению к сфексам слово "бандит". Фабр хотя и считает отношения сфекса со сверчком обычными для насекомых, при этом подразумевает, что для сверчка, как для крестьянина, ситуация нападения на него является из ряда вон выходящей, "он этого никак не ожидал, совершенно к этому не приспособлен". В то же время для сфекса это рядовая ситуация, поколениями занимаясь этим, сфексы настолько "набили руку" на сверчках, что удивляют нас чудесами акробатики. Сверчок в этой "внештатной" ситуации "пытается что-то сообразить", но ничего не получается - он не успевает использовать в обороне свои сильные челюсти, которые приспособлены к травам (как вилы в случае крестьянина). Таким образом, абстракция "бандит - крестьянин" используется Фабром довольно таки полно. (В современной же экологии к подобным случаям применяется подстроенная под физические переходы энергии с постепенным рассеиванием этой энергии абстракция потребителей второго и третьего порядков, а конкретные отношения между потребителями создаются дарвинистскими мутациями и отбором.)

 

Фабр использует репрезентатор "желаний", заимствованный,

 

стр. 69

 

 

возможно, из ламаркизма. Он полагает, что сфекс сам создаёт свой инстинкт, стремится к его улучшению. Даже одна из глав названа "Мудрость инстинкта", а в главе "Невежество инстинкта" показана жёсткость поведенческой программы, которую даже в относительно простых ситуациях сфекс не может сменить "для пользы дела".

 

В основе морфогенеза Фабр интуитивно подразумевает некое сознание, присущее живому существу, которое пытается сделать форму лучше. Это сознание может и ошибаться, но в любом случае оно способно вызывать наследуемые изменения формы. Оно содержит в себе некие базовые "желания", о том же, как в конкретной ситуации реализовать эти желания, догадывается само, и, в соответствии со способом удовлетворения этих желаний, корректирует форму (это явно ламаркизм). Возможно, Фабр допускал и другие механизмы появления наследуемых изменений.

 

Из этого отрывка можно увидеть некоторые свойства наследственной информации, управляющей морфогенезом, где же таится она сама до взросления организма, остаётся не понятным.

 

В современном естествознании сложилось несколько презрительное отношение к так называемой "антропоморфной лексике", между тем понятия механицизма, равно как и "антропоморфные", берут начало в одном из мировоззрений. Правда, механицизм прославлен тем, что охватил целые эпохи и технически изменил облик планеты. Тем не менее, отказ от антропоморфной лексики является редукцией понятийного аппарата, которая может быть неоправданна в области изучения живых существ. (К тому же антропоморфное восприятие живой природы даёт возможность успешной кооперации с ней (обучение, приручение животных), а значит, с точки зрения прагматизма в нём есть доля истины.)

 

* * *

 

Выявленные репрезентаторы многое говорят о направлении научной мысли и о характере исследовательских результатов, ожидаемых приверженцами того или иного направления.

 

Стоит добавить, что рассмотренные подходы допускают взаимное доконструирование. Например, синергетику обычно присоединяют к генетическому детерминизму, где она (наряду с кибернетическими взаимодействиями) является связкой между продуктами генома (поясняя в то же время работу самого генома) и наблюдаемой динамикой формы организма, а математические идеи Р. Тома

 

стр. 70

 

 

легко вписываются в синергетическую парадигму. И, конечно, все специфичные для эмбриологии конструкции скоординированы с законами, по которым существует их субстрат - неживая материя. В XX в. использовалось и полное сведение предмета эмбриологии к этим взаимодействиям - редукционизм, но поскольку сущности, рассматриваемые этим направлением, совсем не специфичны для эмбриологии, я его не затрагивал.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Баксанский О. Е., Кучер Е. Н. Когнитивные науки: от познания к действию. М., 2005.

 

2. Белоусов Л. В. Основы общей эмбриологии. М., 1993.

 

3. Гурвич А. Г. Теория биологического поля. М., 1944.

 

4. Доукинз Р. Эгоистичный ген. 1993 http://www.philos.msu.ru/library.php.

 

5. Дриш Г. Витализм. Его история и система. М., 1915.

 

6. Кант И. Критика способности суждения // Сочинения. В 8-ми томах. Т. 5. М., 1994.

 

7. Лебедев С. А. Аттрактор // Философия науки: словарь основных терминов. М., 2004.

 

8. Розов М. А. Теория и инженерное конструирование // Эпистемология и философские Науки. Т. 1. N 1. М., 2004.

 

9. Фабр Ж. А. Инстинкт и нравы насекомых. Т. 1. М., 1993.

 

10 Чайковский Ю. В. Эволюция. М., 2003.

 

11. Том Р. Структурная устойчивость и морфогенез. М., 2002.


Новые статьи на library.by:
БИОЛОГИЯ:
Комментируем публикацию: ИНЖЕНЕРНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ МОРФОГЕНЕТИЧЕСКИХ КОНЦЕПЦИЙ БИОЛОГИИ XX ВЕКА

© Д. В. АСТАДУРЬЯН () Источник: Философские исследования, № 3, 2006, C. 53-71

Искать похожие?

LIBRARY.BY+ЛибмонстрЯндексGoogle
подняться наверх ↑

ПАРТНЁРЫ БИБЛИОТЕКИ рекомендуем!

подняться наверх ↑

ОБРАТНО В РУБРИКУ?

БИОЛОГИЯ НА LIBRARY.BY

Уважаемый читатель! Подписывайтесь на LIBRARY.BY в VKновости, VKтрансляция и Одноклассниках, чтобы быстро узнавать о событиях онлайн библиотеки.