Ogólnie rzecz biorąc, wzajemne współwarunkowanie się funkcjonowania i genezy rozmaitych części (np. składników komórki, komórek, narządów) organizmu to jedna z najbardziej charakterystycznych cech osobników żywych. Stanowią one pewną zamkniętą i samowystarczalną (w określonych warunkach środowiska) całość. Osobniki żywe mogą się samo-wytwarzać (rozmnażać i rozwijać w procesie embriogenezy, naprawiać swoje ciała, odtwarzać swoje składniki). Jest to oparte na rekurencyjnej sieci produkcji komponentów na różnych poziomach hierarchii (metabolicznym, genetycznym, komórkowym, fizjologicznym). Omawiane współwarunkowanie się (genezy) elementów nazywane jest „zamknięciem przyczynowym" (ang. causal closure). Osobniki żywe są zorganizowane w przestrzeni i czasie w sposób kołowy (ang. circular way). Celowość regulacyjna osobników żywych związana z mechanizmami cybernetycznymi jest „czynna", w opozycji do „biernej" celowości związanej ze „statyczną" strukturą i funkcją [4]. Również informacja cybernetyczna (regulacyjna) nie jest jedyną związaną z układami żywymi. Możemy jeszcze wyróżnić informację strukturalno-funkcjonalną (odnoszącą się np. do architektury komórki i do metabolizmu) oraz genetyczną (związaną z sekwencją nukleotydów w DNA / RNA i aparatem transkrypcyjno-translacyjnym przekładającym ją na sekwencję aminokwasów w białkach, która to sekwencja w głównej mierze determinuje docelową trójwymiarową strukturę i funkcję tych ostatnich). Jednakże, konieczność posiadania metabolizmu i zapisu / aparatu genetycznego (a także szereg innych cech, np. bycie strukturą dyssypatywną) wynika z konfrontacji abstrakcyjnej cybernetycznej definicji żywego osobnika z rzeczywistym światem i jego elementarnymi właściwościami [4]. Ponadto, cybernetyczna regulacja i przekazywanie sygnałów stanowi najbardziej aktywny, „nadzorczy" aspekt organizmów żywych, podczas gdy „stacjonarne" (niezmienne w czasie) funkcje, a zwłaszcza struktura i „nagi" zapis genetyczny stanowią elementy podległe, będące raczej przedmiotami, niż podmiotami działania. (Geny i informacja genetyczna w ogólności to coś w rodzaju taśmy magnetofonowej z nagraną muzyką, decydującej o rodzaju muzyki, ale sama z siebie nie będącej zdolną tej muzyki generować). Oczywiście tak naprawdę nic w osobnikach żywych nie jest podrzędne, ale wszystko wzajemnie się współwarunkuje na zasadzie „błędnego koła" (ang. vicious circle). Tak jak nie ma sensu pytanie, co było pierwsze: jajko czy kura, tak samo nie ma sensu np. pytanie co jest ważniejsze lub pierwotniejsze: DNA czy białka. Równie dobrze można powiedzieć, że geny kodują białka, które zapewniają ich namnażanie (jak chce Dawkins), jak i że funkcjonalnie zintegrowany zespół białek zapisuje swoją tożsamość w postaci sekwencji nukleotydów w DNA. Prywatnie byłbym skłonnym bardziej sympatyzować z tym drugim sformułowaniem.

Najsilniej wyrażone, najbardziej charakterystyczne i zdecydowanie najważniejsze sprzężenie zwrotne dodatnie w przypadku świata żywego to po prostu rozmnażanie się połączone z dziedziczeniem, powielanie swojej tożsamości w możliwie dużej ilości kopii. Zawsze, potencjalnie przynajmniej, może zostać wyprodukowanych więcej osobników potomnych, niż istnieje rodziców. Na przykład, rozmnażające się przez podział bakterie, kiedy umieści się je na pożywce, podwajają swoją ilość w określonej jednostce czasu (potrzebnej na wzrost komórki i podwojenie jej masy) aż do wypełnienia pożywki. Jeśli zaczniemy od pojedynczej bakterii, to w kolejnych pokoleniach mamy 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 … bakterii. Zatem, przy niewysyconej pojemności środowiska, produkowanych jest tym więcej osobników żywych, im więcej już istnieje osobników żywych. Kiedy pojemność środowiska jest ograniczona i wysycona, a zatem liczba osobników nie może rosnąć, sprzężenie zwrotne dodatnie przejawia się jako potencjał ekspansji. Może on przybrać formę wypychania innych tożsamości (osobników tego samego lub konkurencyjnych gatunków) z ograniczonej pojemności środowiska lub zasiedlania nowych terenów. Reprodukcja i związany z nią potencjał ekspansji leży u samego sedna istoty indywiduów biologicznych.

Moja cybernetyczna definicja żywego osobnika brzmi następująco: Osobnik żywy to sieć sprzężeń zwrotnych ujemnych (podrzędny w stosunku do (będący na usługach) nadrzędnego sprzężenia zwrotnego dodatniego (reprodukcji). Cały zestaw sprzężeń zwrotnych ujemnych (szerzej: mechanizmów regulacyjnych i sterujących) pracujących na różnych poziomach hierarchii i reprezentujących cybernetyczny aspekt funkcjonowania żywego osobnika ma na celu podtrzymanie (przetrwanie) tożsamości tego osobnika. Z kolei, jedynym celem tej tożsamości jest powielenie się w możliwie dużej ilości kopii. Z cybernetycznego punktu widzenia tożsamość danego osobnika to właśnie taki a nie inny, unikalny kompleks sprzężeń zwrotnych ujemnych (mechanizmów regulacyjnych). Mamy tu do czynienia ze swego rodzaju (rekurencyjnym) błędnym kołem: sieć sprzężeń zwrotnych ujemnych nakierowana jest ultymatywnie na reprodukcję, a reprodukcja prowadzi do powielania danych konkretnych sieci sprzężeń zwrotnych ujemnych. Dlatego osobnik żywy może być przedstawiony jako pewna dynamiczna konfiguracja atomów (nie mam tu na myśli prymitywnego redukcjonizmu, uznaję własności emergentne) nakierowana dążnościowo na siebie samą, swoje własne przetrwanie i reprodukcję. W tym (funkcjonalnym, nie psychicznym) sensie jest ona niewątpliwie intencjonalna.

Na cybernetycznego osobnika żywego składają się wszystkie te i tylko te sprzężenia zwrotne ujemne, które nakierowane są na jego reprodukcję konstytuującą naczelne sprzężenie zwrotne dodatnie. Poszczególne sprzężenia zwrotne ujemne współdziałają ze sobą w celu maksymalizacji sukcesu rozrodczego. Zadaniem nadrzędnym, „wartością-matką" nie jest przeżycie, utrzymanie w stanie nienaruszonym swej struktury i funkcji, jak chciałoby wielu autorów, lecz reprodukcja właśnie. Znanych są dziesiątki tysięcy przykładów, kiedy osobniki rodzicielskie poświęcają swe życie, aby wesprzeć szanse na możliwie szybki wzrost, przeżycie i reprodukcję potomstwa. Oczywiście, przetrwanie do wieku rozrodczego (i prowadzące do niego „pod-cele", takie jak zdobycie pożywienie, uniknięcie drapieżników, chorób i zranień itd.) jest nieodzownym warunkiem reprodukcji. Warto także podkreślić, że osobnik cybernetyczny to nie tylko stadium dorosłe, ale cały cykl życiowy. Dlatego np. zarodnik stanowi część (element, stadium) żywego osobnika, chociaż jego funkcje życiowe są bardzo ograniczone. To samo dotyczy wirusów. Wirion, to znaczy cząstka wirusa (kwas nukleinowy, RNA lub DNA, w osłonce białkowej — kapsydzie) poza komórką gospodarza (to jest to, co najczęściej jest nam prezentowane jako wirusy na zdjęciach lub obrazkach) nie wykazuje śladów metabolizmu lub jakiejkolwiek innej aktywności. Jednakże wirus „zanurzony" w metabolizmie gospodarza, który to metabolizm ulega przestawieniu przez wirusa dokonującego infekcji z jego normalnych torów na produkcję nowych cząstek wirusa, zachowuje się jak normalny pasożyt i wobec tego jest niewątpliwie żywy. Podobnie, za osobniki żywe należy, zgodnie z definicją cybernetyczną, uznać komórki nowotworowe, szczególnie te zdolne zarazić nowych gospodarzy (na przykład w przypadku mięsaka wenerycznego psa czy nowotworu pyska u diabła tasmańskiego), lub kolonie owadów społecznych. Problemy te obszernie omawiam w moich poprzednich publikacjach [1,3,5].

Podsumowując: cybernetyczny osobnik żywy to układ znaczących przez konotację sprzężeń zwrotnych ujemnych (w ogólności — mechanizmów regulacyjnych i sterujących), stanowiący intencjonalne, funkcjonalne odzwierciedlenie świata (fizycznego i biologicznego), nakierowany (rekurencyjnie) na samego siebie, na swoją własną reprodukcję.

Oczywiście ani proces powstawania życia na Ziemi ok. 3.8 miliarda lat temu, ani jego obecna forma nie sprowadzają się li tylko do aspektu cybernetycznego. Niemniej ważny jest aspekt genetyczny, strukturalny, termodynamiczno-energetyczny i tak dalej. Uważam jednak, jak wapomniałem, że wszystkie te aspekty wyłaniają się, niejako automatycznie, kiedy abstrakcyjną cybernetyczną definicję żywego osobnika skonfrontujemy z fizycznym światem zewnętrznym [4].

Przejdźmy teraz do istoty (samo)świadomości (którą możemy utożsamić z osobnikiem psychicznym, w odróżnieniu od dyskutowanego powyżej osobnika biologicznego) — moje poglądy na ten temat przedstawiłem szerzej przede wszystkim w wydanej po polsku i po angielsku książce [2] (wprowadzenie do tematu jest obecne już w [1]) (oraz w kilku artykułach w Racjonaliście), dlatego w tym miejscu jedynie oszczędnie je streszczę. Zacznijmy od tego, iż moim zdaniem subiektywna sfera psychiczna jest zjawiskiem emergentnym, pochodną funkcjonowania sieci neuronalnej w ludzkim mózgu. W dużej części wrodzone struktury integracyjne (nazwa wprowadzona przeze mnie) oraz całkowicie nabyte w czasie rozwoju osobniczego struktury asocjacyjne niższego i wyższego rzędu (nazwa także moja) formują obraz, odwzorowanie świata zewnętrznego. Kształtowanie się sieci struktur asocjacyjnych jest nadzorowane przez system motywacyjny: popędy (np. samozachowawczy, płciowy, zaspokojenia głodu, poznawczy) plus mechanizmy nagrody i kary. Tworzone i wzmacniane są te struktury asocjacyjne, które skorelowane są (czasowo, sytuacyjnie) z zaspokojeniem popędów i przez to pozytywnie stymulują „ośrodek" nagrody / kary, natomiast osłabieniu i usuwaniu ulegają struktury stowarzyszone z brakiem zaspokojenia popędów i przez to negatywnie pobudzające wspomniany (funkcjonalny raczej, niż strukturalny) ośrodek. Powoduje to, iż struktura sieci neuronalnej ma charakter intencjonalny. Neurony w sieci neuronalnej znaczą poprzez kontekst funkcjonalny, poprzez odniesienie jedne do drugich. Chodzi tu o to z jakimi innymi neuronami (ewentualnie receptorami lub efektorami) się one łączą i w jaki sposób. A więc określenie operacyjnego sensu poszczególnych neuronów i ich grup ma charakter względny, relacyjny, odbywa się na zasadzie konotacji.

Uważam, iż psychicznym korelatem dynamicznej struktury połączeń neuronalnych w ludzkim mózgu jest coś, co nazywam siecią pojęciową. Pojęcia w tej sieci, tak jak komórki nerwowe i ich grupy w sieci neuronalnej, znaczą w odniesieniu jedne do drugich, poprzez konotację. W ostatecznej instancji wszystkie pojęcia w sieci pojęciowej warunkują („definiują") wszystkie inne pojęcia. Pojęcia stanowią, mniej lub bardziej niedoskonałe, odwzorowanie w ludzkim umyśle rozmaitych obiektów, zależności, aspektów i praw występujących w świecie zewnętrznym (istnieją oczywiście także pojęcia, którym nic realnego, czy wręcz sensownego nie odpowiada). Sieć pojęciowa stanowi substancję naszego umysłu, wszystko, do czego mamy bezpośredni dostęp. Takie obiekty / procesy psychiczne, jak myśli, wrażenia, emocje, sny, halucynacje, wspomnienia, wyobrażenia itd. to rozmaite sposoby pobudzenia sieci pojęciowej.

Po przeczytaniu tego tekstu, czytelnicy często wybierają też: Czy różnimy się pięknie? List do wierzącego przyjaciela Wszechświat oczami wierzących

Zobacz komentarze (32)..

Wyślij mailem..

Wersja do druku    PDF    MS Word

Bernard Korzeniewski Biolog - 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  Poprzedni tekst autora: Klatka czasoprzestrzeni, klatka umysłu