|
Chcesz wiedzieć więcej? Zamów dobrą książkę. Propozycje Racjonalisty: | | |
|
|
|
|
Nauka » Biologia » Ewolucjonizm
Cybernetyczne ujęcie ewolucji biologicznej [4] Autor tekstu: Bernard Korzeniewski
Jako dodatkowy aspekt systemu sprzężeń zwrotnych
ujemnych, poza podtrzymywaniem własnego potencjału ekspansji, należy wymienić
fakt, iż system taki staje się jednostką, osobnikiem. W użytej tutaj
terminologii cybernetycznej bycie osobnikiem oznacza posiadanie pewnego
autonomicznego celu, wyrażającego się właśnie opisaną wyżej kombinacją
sprzężeń zwrotnych dodatnich i ujemnych (system sprzężeń zwrotnych
ujemnych podporządkowanych sprzężeniu zwrotnemu dodatniemu — potencjałowi
ekspansji). Cel ten zakłada plan minimum: przeżyć, oraz plan maksimum:
rozprzestrzenić swój własny system sprzężeń zwrotnych ujemnych (czyli
swoje cechy, swoją tożsamość osobniczą) w jak największej ilości jak
najbardziej podobnych do oryginału kopii. Cel ten, jak wspomniałem przed chwilą,
uznać należy za zgoła całkiem bezrozumny i, w istocie, z antropomorficznego
punktu widzenia, wydaje się on być zupełnie bezsensowny. Jakiż może bowiem
być sens w niepohamowanym powielaniu się i rozprzestrzenianiu się „bez
celu"? Osobnik biologiczny ma jednakże dwie alternatywy „do wyboru"
(„wybór" polega tu po prostu na zajściu przypadkowych mutacji, zmieniających
system dyrektyw zapisanych w genomie): albo cel ten „akceptuje" i wywiera
tak silne ciśnienie ekspansji, na jakie go tylko stać (nie po to nawet, żeby
„zdobywać teren", ale przede wszystkim, aby nie oddać go innym, którzy
także prą do przodu wszystkimi siłami — proszę porównać model Czerwonej Królowej
[ 6 ]),
albo po prostu od razu wypada z gry. Jego cechy nie przechodzą na potomstwo i znikają, a całą pojemność środowiska wypełniają osobniki, które po
swoich rodzicach odziedziczyły jak najwyższy potencjał ekspansji. Nie ma tu
miejsca na „czas do namysłu", na „refleksje" nad sensownością
takiego przedsięwzięcia (mówię to, co jest chyba oczywiste, w przenośni).
Takie bezrefleksyjne realizowanie celu, planu narzuconego po prostu przez system
mechanizmów cybernetycznych z antropocentrycznego punktu widzenia wydaje się w najlepszym razie całkowicie jałowe, w najgorszym zaś zdecydowanie odpychające. Osobnik, w użytym tutaj znaczeniu tego terminu, jest w zasadzie tożsamy z podmiotem ewolucji. Aby uniknąć pomieszania pojęciowego
pomiędzy tradycyjnym (w swej istocie głównie strukturalnym) rozumieniem
osobnika z jednej strony a ewolucyjno-cybernetyczną definicją osobnika
proponowaną w tej pracy — z drugiej, na określenie tego ostatniego wprowadzę
termin "ewoluon", którego będę używał zamiennie z terminem
„osobnik cybernetyczny", a w opozycji do terminu „osobnik
strukturalny". O tym, że osobnik cybernetyczny (ewoluon) nie zawsze jest
identyczny z osobnikiem strukturalnym, przekonamy się za chwilę. Na użytek
niniejszych rozważań, aby unaocznić na przykładzie podaną przed chwilą,
abstrakcyjną definicję osobnika cybernetycznego, krótko omówię jeden
przypadek.
Jak wynika z powiedzianego powyżej, ewoluon jest
samopowielającym się systemem, którego jedyny cel stanowi właśnie
samopowielanie się, nie zaś li tylko częścią takiego systemu. Cecha ta nie
zawsze musi się odnosić do rozumianego potocznie osobnika strukturalnego.
Najlepiej widać to na przykładzie kolonii mrówek, złożonej z rozmnażającej
się królowej oraz opiekujących się i broniących ją oraz jej potomstwo kast
bezpłciowych (sterylnych) — robotnic oraz żołnierzy. Wedle tradycyjnego (w głównej
mierze strukturalnego) paradygmatu osobnika robotnica mrówki oczywiście jest
osobnikiem (chociażby przez analogię do zdolnych do rozrodu osobników
owadów niespołecznych — posiada głowę, nogi, odwłok i całą resztę, za
wyjątkiem czynnego układu rozrodczego). Jednakże, z punktu widzenia
cybernetycznego, robotnica mrówki nie jest osobnikiem, ponieważ służy
nadrzędnemu celowi jakiejś większej całości, w tym przypadku całego
mrowiska, nie będąc w realizacji tego celu samowystarczalna (robotnica
„połączona" jest z innymi członkami kolonii siecią behawioralnych
sprzężeń zwrotnych ujemnych). Natomiast właśnie całe mrowisko jest
osobnikiem cybernetycznym (ewoluonem). Posiada ono bogatą sieć sprzężeń
zwrotnych ujemnych, regulujących (m.in. za pomocą feromonów) wartość
rozmaitych parametrów, np. liczebność poszczególnych kast (w tym płciowych).
Za ewoluon nie można uznać także samej królowej, ponieważ stanowi ona
jedynie część systemu sprzężeń zwrotnych ujemnych umożliwiającego całej
kolonii rozmnażanie się (produkcję kolonii potomnych) — królowa nie
realizuje samodzielnie swego własnego potencjału ekspansji. Podobnie,
np. u konia, osobnikiem cybernetycznym jest cały organizm, a nie
jedynie, wykazujące przecież sporą autonomię strukturalno — funkcjonalną,
jego komórki somatyczne (odpowiadające robotnicom) lub płciowe (odpowiadające
królowej). (Zauważmy, że koń pochodzi od organizmów jednokomórkowych i z
punktu widzenia formalnego jest ściśle zintegrowaną kolonią poszczególnych
komórek). U organizmów jednokomórkowych ewoluon stanowi cała komórka, nie
zaś jedynie jej aparat genetyczny czy poszczególne geny ("samolubne
DNA"). Osobnikiem cybernetycznym jest bowiem dopiero cały system sprzężeń
zwrotnych ujemnych podtrzymujący swój własny potencjał ekspansji. Podsumowując,
bezpłodnej robotnicy mrówki nie można w żadnej mierze uznać za osobnika
cybernetycznego (ewoluon), ponieważ realizuje ona biologiczno-ewolucyjne cele
całej kolonii, nie zaś swoje własne.
Zdaję sobie sprawę, że powyższa definicja osobnika
cybernetycznego (ewoluonu) może wydawać się sprzeczna z intuicyjnym,
powszechnym rozumieniem terminu „osobnik". W rozumieniu tym kryterium
„osobniczości" jest przede wszystkim kryterium
strukturalno-funkcjonalnym, mówiącym o przestrzenno-czynnościowym wyodrębnieniu
jakiegoś układu. Zachodzi jednak pytanie, czy taki paradygmat nam wystarcza i czy jest on płodny heurystycznie. Zarówno mózg i wątroba w naszym ciele, jak i cała biosfera stanowią przykłady systemów wyraźnie wyodrębnionych pod
względem strukturalnym i funkcjonalnym. To samo można powiedzieć o omawianych
przed chwilą komórkach. A jednak, z pewnością nie są one osobnikami. Nie
realizują one bowiem samodzielnie żadnych „własnych" celów.
Organy w ciele podporządkowane są interesom całego organizmu, zaś żadnych
„celów" biosfery nie da się sformułować w ramach cybernetycznej (a więc
niesubiektywnej) terminologii. Z tych samych przyczyn ewoluonem nie jest robot,
komputer lub termostat. Nie realizują one bowiem żadnych swoich,
autonomicznych celów nadrzędnych, a jedynie cele narzucone im przez człowieka.
O tym, że intuicyjne pojęcie osobnika jest ufundowane
przez ludzkie kategorie widzenia świata, ukierunkowane na struktury
przestrzenne, świadczy casus organizmów wielokomórkowych, wspomniany
przed chwilą na przykładzie konia. Teraz chciałbym ten temat nieco bardziej
rozwinąć. Ciało konia składa się z miliardów komórek, spełniających
rozmaite funkcje, zintegrowanych wzajemnymi interakcjami w jedną całość. Skądinąd
jednak wiadomo, że odlegli przodkowie ssaków (i w ogóle wszystkich organizmów
tkankowych) byli pojedynczymi komórkami, z których każda stanowiła niezależny
ewoluon. Później, na skutek niecałkowitego rozdzielenia w procesie podziału,
komórki zaczęły tworzyć wielokomórkowe agregaty, z biegiem czasu ulegając
zróżnicowaniu na komórki rozrodcze oraz komórki spełniające odmienne
funkcje. Takim wielokomórkowym agregatem jest do dzisiaj koń. Nikt jednak nie
nazywa osobnikami wchodzących w jego skład komórek — osobnikiem jest cały
organizm konia, albowiem to on realizuje swój własny potencjał ekspansji. A przecież, tak jak koń stanowi agregat wielu komórek, tak kolonia owadów społecznych
jest niezależnym zespołem poszczególnych owadów, realizującym swój własny
nadrzędny cel, nie zaś partykularne cele swoich członków. Poszczególne
owady w kolonii łączy bogata sieć sprzężeń zwrotnych ujemnych, obejmująca
wymianę pokarmu, regulację liczebności poszczególnych kast, utrzymywanie stałej
temperatury i wilgotności w gnieździe i wiele innych. Konsekwentny obrońca
obiegowego (kładącego nacisk na aspekt strukturalny) pojęcia osobnika mógłby
zwrócić uwagę na ogromną różnicę (na korzyść konia) w stopniu
organizacji układu oraz integracji jego poszczególnych elementów pomiędzy
koniem a kolonią owadów społecznych. Ale jest to także argument chybiony.
Prymitywny organizm wielokomórkowy, jakim jest na przykład toczek (Volvox),
pomimo że jego komórki wykazują już zróżnicowanie na płciowe i somatyczne
(podobnie jak owady w kolonii), to jednak ilość tych komórek oraz stopień
ich integracji funkcjonalnej z pewnością nie dorównuje bogactwu i złożoności największych kolonii mrówek i termitów. Nikt jednakże nie twierdzi, że to nie cały toczek, ale jego części
składowe (komórki) są osobnikami, chociaż pod względem formalnym oba
rodzaje systemów (toczek i kolonia owadów) wydają się być bardzo podobne.
Dlaczego zatem uważa się za osobnika toczka, odmawiając
równocześnie statusu indywiduum kolonii owadów? Przyczyna jest całkiem
trywialna. Organizm toczka to zespół komórek zintegrowanych w dużej mierze głównie
strukturalnie, podczas gdy w sposobie wzajemnych interrelacji owadów w kolonii przeważa komponenta funkcjonalna. Cechą integracji przez ludzki
mózg bodźców ze świata zewnętrznego (przede wszystkim wzrokowych) jest to,
że daleko łatwiej „dostrzega" on związki strukturalne, kładąc
mniejszy nacisk na powiązania czynnościowe. Dlatego intuicyjnie znacznie prędzej
uznamy za osobnika robota, niż kolonię owadów. Ale aspekt strukturalny, tak
istotny dla naszego oglądu świata, dla ewolucji biologicznej wydaje się być w dużej mierze akcydentalny. Jak zobaczymy poniżej, osobnikami cybernetycznymi
(ewoluonami) mogą być układy tak rozmaicie uorganizowane przestrzennie, jak
nić DNA, pojedyncza komórka, słoń czy właśnie kolonia owadów. Wynika to
stąd, że głównym kryterium osobnika jest dla ewolucji aspekt funkcjonalny, i to właśnie w ujęciu cybernetycznym. Zgodnie z tym ujęciem, osobnik to system
sprzężeń zwrotnych ujemnych realizujący swój własny cel nadrzędny -
ekspansję swej tożsamości, bez względu na to, jak te sprzężenia przejawiają
się w aspekcie materialnoprzestrzennym. Z powyższych przyczyn uważam potoczne
(strukturalne) pojęcie osobnika za mylące oraz mało płodne heurystycznie,
proponując na jego miejsce wprowadzić paradygmat ewolucyjno-cybernetyczny
identyfikujący osobnika (cybernetycznego) z tym, co nazwałem ewoluonem.
1 2 3 4 5 6 Dalej..
Przypisy: [ 6 ] Model ten; zrodzony w obrębie
genetyki populacyjnej, opisuje sytuację, w której dopiero tak szybkie
ewoluowanie, jak się da, zapewnia „stanie w miejscu", to znaczy nie
przegranie rywalizacji z także ewoluującą możliwie szybko konkurencją,
czyli nie zostanie wypchniętym z dostępnej pojemności środowiska. Nazwa
wzięła się z książki Lewisa Carolla Co Alicja zobaczyła po drugiej
stronie lustra (druga część Alicji w krainie czarów), gdzie
Czerwona Królowa dopiero biegnąc z największą szybkością była w stanie pozostać w miejscu. « Ewolucjonizm (Publikacja: 29-11-2003 Ostatnia zmiana: 30-11-2003)
Bernard KorzeniewskiBiolog - biofizyk, profesor, pracownik naukowy Uniwersytetu Jagielońskiego (Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii). Zajmuje się biologią teoretyczną - m.in. komputerowym modelowaniem oddychania w mitochondriach. Twórca cybernetycznej definicji życia, łączącej paradygmaty biologii, cybernetyki i teorii informacji. Interesuje się także genezą i istotą świadomości oraz samoświadomości. Jest laureatem Nagrody Prezesa Rady Ministrów za habilitację oraz stypendystą Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej. Jako "visiting professor" gościł na uniwersytetach w Cambridge, Bordeaux, Kyoto, Halle. Autor książek: "Absolut - odniesienie urojone" (Kraków 1994); "Metabolizm" (Rzeszów 195); "Powstanie i ewolucja życia" (Rzeszów 1996); "Trzy ewolucje: Wszechświata, życia, świadomości" (Kraków 1998); "Od neuronu do (samo)świadomości" (Warszawa 2005), From neurons to self-consciousness: How the brain generates the mind (Prometheus Books, New York, 2011). Strona www autora
Liczba tekstów na portalu: 41 Pokaż inne teksty autora Najnowszy tekst autora: Istota życia i (samo)świadomości – rysy wspólne | Wszelkie prawa zastrzeżone. Prawa autorskie tego tekstu należą do autora i/lub serwisu Racjonalista.pl.
Żadna część tego tekstu nie może być przedrukowywana, reprodukowana ani wykorzystywana w jakiejkolwiek formie,
bez zgody właściciela praw autorskich. Wszelkie naruszenia praw autorskich podlegają sankcjom przewidzianym w
kodeksie karnym i ustawie o prawie autorskim i prawach pokrewnych.str. 3105 |
|