pobierz plik PDF - Poznańskie Studia z Filozofii Nauki

Transkrypt

pobierz plik PDF - Poznańskie Studia z Filozofii Nauki
POZNAŃSKIE STUDIA Z FILOZOFII NAUKI
Tom 24, numer 1 (2015), Aktywność poznawcza podmiotu
w perspektywie badań kognitywistycznych, s. 93-115
Józef Bremer
Instytut Filozofii UJ, Kraków
PRZYCZYNOWOŚĆ SKIEROWANA KU DOŁOWI
I JEJ ROZUMIENIE W BIOLOGII
Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie podstawowej problematyki dotyczącej zagadnień związanych z pojęciem tak zwanej przyczynowości skierowanej ku dołowi (downward causation, DC), nazywanej
także przyczynowością odgórną. DC neguje hipotezę redukcjonizmu,
który wywodzi źródło przyczynowe wszystkich zmian z poziomów najniższych. W proponowanym przeze mnie rozumieniu pojęcie to możemy
wstępnie scharakteryzować pytaniami: na ile system jako całość wywiera
wpływ na swoje konstytutywne części? Na ile zjawiska zachodzące na
wyższym poziomie organizacji wywierają wpływ na zjawiska na poziomie niższym? „Niższe” to np. poziom molekularny, „wyższe” to np. poziom zachowań organizmu. Nie jest łatwo ustalić, kto po raz pierwszy
użył nazwy DC. Nazwa ta jest najczęściej wiązana z badaniami prowadzonymi przez D. Campbella nad kompleksowymi systemami biologicznymi (por. Campbell 1974, s. 181).
Prawa obowiązujące na wyższym poziomie systemu selektywnego określają
częściowo rozkład zdarzeń i materiału na poziomie niższym. […] W biologii
wszystkie procesy zachodzące na niższym poziomie hierarchii są ograniczone
przez prawa wyższego poziomu i funkcjonują zgodnie z nimi (Campbell 1990,
s. 4).
Anatomiczna całość „maszyny” biologicznej jest w harmonii z molekularnym poziomem tej maszyny.
PS_2013_3.indd Sek7:93
2014-11-21 14:41:56
94
Józef Bremer
Współczesna dyskusja nad DC powróciła w ramach odpowiedzi na
silne tezy redukcjonistyczne, rozwijane w filozofii analitycznej w latach
40. i 50. minionego wieku. W niniejszym artykule zamierzam przyjrzeć
się temu typowi przyczynowości w związku z dyskusjami tez redukcjonistycznych i emergentystycznych. Fizyczny redukcjonizm rozumiem
w sensie podanym przez J. Kima jako: „pogląd, że wszystkie rzeczy i zjawiska są fizykalne i ostatecznie do wyjaśnienia i przewidzenia w terminach
podstawowych praw fizyki” (Kim 2000, s. 306). Co jednak z cechami pojawiającymi się na odpowiednich poziomach ontologicznej realizacji kompleksowego systemu, które nazywamy cechami emergentnymi? W ostatnich latach obserwujemy wzrost liczby prac naukowych i filozoficznych
odwołujących się do tego pojęcia emergencji, które już na początku lat 80.
minionego wieku wydawało się pojęciem z filozoficznego lamusa.
Interesująca mnie w tym artykule przyczynowość odgórna jest głównie dyskutowana w dwóch obszarach: w filozofii zjawiska biologicznego
oraz w filozofii umysłu. W tym ostatnim rozumie się przez nią tak zwaną „przyczynowość mentalną” (mental causation)1. Poniżej skupię się na
1
Zagadnienia przyczynowości mentalnej we współczesnej filozofii umysłu są najczęściej omawiane w ramach nieredukcyjnych teorii umysłu. Istotną rolę odgrywa przy tym
pytanie o tak zwane „wielorakie urzeczywistnianie” cech mentalnych: „jedna i ta sama
cecha mentalna może być urzeczywistniana przez różne cechy fizyczne” (Walter 2006,
s. 137). Przyczynowość mentalna stanowi integralną część naszego „manifestującego się
obrazu świata” (W. Sellars) i stanowi problem dla „naukowego” ujęcia świata: 1) przyczyny i skutki muszą podpadać pod odpowiednie prawa, przy czym trudno określić prawa
łączące zjawiska mentalne z innymi zjawiskami mentalnymi lub ze zjawiskami fizycznymi; 2) przyczynowość wydaje się sprawą wyłącznie lokalnych cech danego systemu,
podczas gdy konstytutywne cechy tego, co mentalnej, wydają się relacyjne (nie-lokalne);
3) jak to, co mentalne, może wywierać fizyczny wpływ? (por. tamże, Wprowadzenie).
W naukach prawniczych przyczynowość mentalna jest rozważana pod kątem pytania: na
ile nasze działania są wywołane świadomymi, wolnymi decyzjami, a na ile zdeterminowane przez procesy w mózgu? „W zdeterminowanym świecie wszystkie działania zdają
się ustalone przez prawa przyrody” (Pauen 2008, s. 11). Z pojęciem wolnej woli jest
związane pojęcie odpowiedzialności, które, zdaniem prawnika W. Heuna, nie zostaje wykluczone przez różne rodzaje fizykalnego monizmu (por. Heun 2008, s. 243-294). Zimmermann dodaje, że jeśli neurologia (odwołująca się do badań laboratoryjnych) wyciąga
wnioski co do możliwości lub niemożliwości wolności ludzkiej woli, to opuszcza ona
swój teren badań i przechodzi na teren metafizyki (por. Zimmermann 2010, s. 288-289).
PS_2013_3.indd Sek7:94
2014-11-21 14:41:56
Przyczynowość skierowana ku dołowi i jej rozumienie w biologii
95
pierwszym obszarze i pokażę, jak i na ile aktualne filozoficzne dyskusje
nad przyczynowością odgórną mogą być inspirowane z jednej strony arystotelesowskim rozumieniem przyczynowości, a z drugiej strony wynikami prac biologów i neurologów.
1. Trzy rodzaje redukcjonizmu
Podanie czysto fizyczno-mechanicznych wyjaśnień zjawisk życia było
ideałem wielu filozofów i biologów od czasów Kartezjusza. We współczesnej nauce i filozofii nauki można rozróżnić trzy typy redukcjonizmu:
metodyczny, teoretyczny i ontologiczny.
Redukcjonizm metodyczny jest tezą, że jedynie określona płaszczyzna
badań jest istotna dla rozwoju nauki, najczęściej jest to płaszczyzna molekularna (por. Weber 2005, s. 71-73). Właściwą drogą uprawiania nauki jest
rozkład jakiegoś systemu na jego części i badanie zachowania tych części.
Części są tutaj rozumiane jako struktury fizyczno-chemiczne. Metodologia
ta była m.in. propagowana w ramach Koła Wiedeńskiego. Jej wielkie powodzenie spowodowało pojawienie się kolejnych tez redukcjonistycznych.
Redukcjonizm teoretyczny – prawa (teorie) obowiązujące na poziomie wyższym mogą zostać zredukowane do praw (teorii) panujących na
poziomie niższym, a ostatecznie do praw fizyki. Ujęcie to zostało wypracowane w latach dwudziestych XX w. przez C.G. Hempla w ramach
jego antyemergentystycznego programu badań. Program ten był związany
z propagowaną wówczas tezą o jedności nauki. Opisy zjawisk w jakichkolwiek naukach powinny być możliwe do wydedukowania ze ściśle zdeterminowanych praw i teorii. Pojęcie determinacji jest tutaj w tym sensie
ograniczone, że nie podpada pod nie np. to, że skrzek żaby rozwija się
w żabę, a nie traszkę. Realizacja ideału jedności nauki zależy od realizacji
programu redukcji. Argumentacja za redukcjonizmem teoretycznym zaczęła się przesuwać z fizyki i chemii na pole biologii, a właściwie filozofii
biologii. Jeśli np. życie okazałoby się swoistym zjawiskiem (nieredukowalnym do poziomu fizycznego), wówczas teza o jedności nauki zostałaSam zwrot „badania laboratoryjne” nie jest jednoznaczny, zazwyczaj chodzi o badania in
vivo, gdy wszystkie poziomy struktury organizmu zgodnie współdziałają.
PS_2013_3.indd Sek7:95
2014-11-21 14:41:56
96
Józef Bremer
by postawiona pod znakiem zapytania. R. Carnap nie widział większych
problemów z redukcją biologii do fizyki, co miało być możliwe dzięki
fizyczno-chemicznym badaniom organizmu:
Prawo biologiczne zawiera jedynie terminy redukowalne do terminów fizyki.
[…] Niektórzy filozofowie są przekonani, że tego typu wyprowadzenie praw
biologicznych z fizycznych nie będzie nigdy możliwe ze względu na naturę
tych dwóch obszarów. […] Wyjaśnianie coraz to nowych procesów w organizmie przy pomocy fizyki i chemii będzie, tak jak do tej pory było, owocnym
kierunkiem w badaniach biologicznych (Carnap 1938/1991, s. 403).
Za redukcją ontologiczną stoi fizykalistyczna teza, że obiekty na wyższym poziomie są jedynie sumą obiektów z poziomu niższego. Te ostatnie
są częściami obiektu z poziomu wyższego. Na przykład stoły nie są niczym
więcej aniżeli zbiorem atomów, a geny nie składają się z niczego innego
aniżeli z molekuł DNA2. Jako uzasadnienie tej tezy przytacza się często analogie z fizyki: ciepło jakiejś ilości gazu nie jest niczym innym aniżeli średnią
kinetyczną energią poruszających się molekuł. Tym samym otrzymujemy
formę redukcji ontologicznej, dotyczącej cech. Redukcja cech odpowiadających takim terminom teoretycznym, jak „ciepło”, „światło” itd., jest często
wynikiem redukcji teoretycznej, związanej z nadal żywą ideą jedności nauki. „Z tego powodu idea jedności nauki jest także tak atrakcyjna ze względów ontologicznych. Z jedności nauki nie wynika jeszcze jedność bytowa,
lecz możliwe staje się uzyskanie pojedynczego systemu tego, co jest, tj. zunifikowanej ontologii” (Moulines 2009, s. 153). Nawet jeśli nie uda nam się
znaleźć jednej jedynej, zunifikowanej teorii rzeczywistości, to może zostać
ona określona jako alternatywa zakresów kilku fundamentalnych teorii.
2. Redukcja w biologii
We współczesnej biologii teoretycznej mówi się raczej o systemach, a nie
o organizmach. Przyjmuje się przy tym, że biologiczne systemy są zorga2
Jako przykład prób redukcji w biologii Moulines podaje redukcję genetyki Mendla
do biologii molekularnej (por. Moulines 1984, s. 60-62).
PS_2013_3.indd Sek7:96
2014-11-21 14:41:56
Przyczynowość skierowana ku dołowi i jej rozumienie w biologii
97
nizowane hierarchicznie, rozciągając się od fizycznych molekuł, poprzez
obiekty genetyki, komórki, po organizmy i ekosystemy (por. Laubichler
2005, s. 119). Pomija się przy tym fakt, że tego rodzaju hierarchiczna klasyfikacja dostarcza jednak – w najlepszym przypadku – użytecznej orientacji,
a nie teoretycznie zadowalającej odpowiedzi na pytanie: czym jest organizm
żywy? Organizmy żywe są traktowane jako kompleksowe systemy, w skład
których wchodzą będące we wzajemnej interakcji obiekty, takie jak organy,
komórki, geny. Dodatkowo przyjmuje się, że cechy oraz wzajemne interakcje elementów na niższym poziomie (tzw. stopniu mikro) wywołują cechy
i zachowania obiektów na stopniu wyższym (tzw. stopniu makro). Relacja
pomiędzy poziomami mikro i makro może być określona w terminach odnoszących się do zależności przestrzennych i czasowych. Elementy na stopniu
niższym są mniejsze aniżeli te na stopniu wyższym. Pod względem czasowym elementy na stopniu niższym (np. atomy) są czasowo bardziej trwałe
aniżeli elementy na stopniu wyższym (np. organizmy). Stopień, do którego
należy dana cecha, jest określony przez zachodzące na nim interakcje.
Redukcjonizm ontologiczny w biologii zakłada, że makroobiekty nie są
niczym więcej aniżeli mikroobiektami lub kombinacjami mikroobiektów.
Natomiast makrocechy są nomologicznie koekstensywne z mikrocechami
lub z kombinacjami mikrocech, innymi słowy: każdorazowy proces biologiczny określa, kto lub jakie obiekty biologiczne biorą w nim udział. Niemniej jednak, zachowanie biomolekularnej sieci (generowane przez interakcje biomolekuł) zależy w nielinearny sposób nie tylko od cech biomolekuł,
lecz także od stanu całego systemu. W ten sposób zostaje także zdynamizowana siła interakcji pomiędzy częściami składowymi sieci, a tym samym ich
funkcjonalna rola. Zamierzając wyjaśnić zachowanie systemu, jego elementy składowe muszą zostać zidentyfikowane i tak opisane, że zachowanie się
systemu stanie się zrozumiałe poprzez podanie odpowiednich mechanizmów
(por. Bruggeman 2005, s. 392-393). Takich mechanizmów często nie potrafimy jednoznacznie określić, stąd zdaniem filozofa nauki C. Emmeche’a:
Najnowsze badania nad samoorganizującymi się, nieliniowymi systemami
dynamicznymi ukazują ponowne ożywienie naukowych zainteresowań emergencją i można powiedzieć, że rozwój ten jest ostateczną „dewitalizacją” lub
demistyfikacją emergencji, a tym samym może pomóc w objaśnieniu pojęcia
przyczynowości skierowanej ku dołowi (Emmeche 2000, s. 15).
PS_2013_3.indd Sek7:97
2014-11-21 14:41:56
98
Józef Bremer
Propagowana przez redukcjonistów lat 20. minionego wieku krytyka
przyczynowości skupiała się głównie na zasadzie celowości, do której odwoływali się biolodzy, zamierzając wyjaśnić zachowania struktur nakierowanych na osiągnięcie jakiegoś celu. Obserwując regenerację okaleczeń
oraz powtarzalność osobniczych cykli życia, Arystoteles postulował istnienie przyczyny dążącej do celu, która działa przez przyczyny cząstkowe
(sprawcze). Krytyka przyczynowości celowej należy do konstytutywnych
momentów w nowożytnym powstawaniu nauk przyrodniczych.
Znalezienie czysto mechanicznego wyjaśniania zjawisk biologicznych
było ideałem wielu naukowców, od Kartezjusza, poprzez Darwina, aż po
przedstawicieli nomologicznego behawioryzmu, rozumianego powszechnie jako teoria identyczności typów. Logiczni empiryści mogliby wyeliminować zasadę celowości, jeśli udałoby im się zredukować wyjaśnianie
celowe do wyjaśniania nomologicznego. Krytyka zasady celowości skupiała się głównie na zagadkowym odwróceniu kolejności przyczynowości, jakie w niej spotykamy: jak coś czasowo późniejszego może działać
na coś czasowo wcześniejszego? (tzw. backward causation, por. Toepfer
2005, s. 38). Do dzisiaj teleologia realizuje podstawowe, metodologiczne zadanie przy określaniu biologicznego pojęcia organizmu. „Dzięki teleologicznej ocenie organizmu jako przyczynowej zależności, tzn. przy
przypisywaniu celów do ich części, owa przyczynowa zależność zostaje
uznana za szczególnego rodzaju jedność i całość” (Toepfer 2005, s. 48).
Przyczynowość celowa określa tym samym rolę, jaką odgrywa dany element w cechującej się jednością całości.
3. Emergencja
Pojęcia emergencji nie jest łatwo się pozbyć i powraca ono nie tylko
w biologii, lecz także w różnych innych naukach, jak np. w badaniach
funkcjonowania kompleksowych systemów. Do centralnych pojęć teorii
emergencji należy pojęcie DC3. Według El-Haniego:
3
Zdaniem J. Kima, „przyczynowość skierowana ku dołowi jest istotnym tematem
emergentystycznego programu” (Kim 1993, s. 350).
PS_2013_3.indd Sek7:98
2014-11-21 14:41:56
Przyczynowość skierowana ku dołowi i jej rozumienie w biologii
99
Jeśli przyjmiemy, jak to czyni Kim, że coś jest wówczas rzeczywiste, gdy może
oddziaływać przyczynowo, to aby móc przypisać rzeczywistość cechom emergentnym – przypisanie wydaje się konieczne dla zaprzeczenia wniosku, że są
one cechami czysto epifenomenalnymi – będziemy musieli pokazać, że cechy
te urzeczywistniają swoje własne, nowe przyczynowe oddziaływania (El-Hani,
Queiroz 2005, s. 165).
Przyczynowe oddziaływania cech emergentnych nie mogą przy tym
być redukowalne do przyczynowych oddziaływań zachodzących na poziomie podstawowym. Cechy emergentne są typowymi, ontologicznie
nowymi cechami w stosunku do cech podstawowych. Wydaje się, że brak
redukcji może wystąpić jedynie wtedy, gdy wspomniane cechy posiadają
istotnie nowe, przyczynowe siły, wychodzące poza przyczynowe oddziaływania występujące na poziomie podstawowym (subemergentnym). Zachodzi to wówczas, gdy cechy emergentne mogą wpłynąć przyczynowo
na zdarzenia i zjawiska na poziomach niższych – poprzez DC.
W ontologicznych wersjach teorii emergencji obiekty lub cechy na każdym poziomie są traktowane jako będące nieredukowalnymi do stopnia
niższego. Jakaś cecha kompleksowego systemu jest „emergentną”, gdy:
(i) powstaje ona z cech i relacji charakteryzujących prostsze konstytuenty,
(ii) nie jest ani przewidywalna, ani redukowalna do cech niższego poziomu. Innymi słowy: jeśli przyjmiemy, że makrocechy nie są przewidywalne na podstawie znajomości mikrocech, wtedy przyjmujemy jedno ze
stanowisk teorii emergencji4. Ontologia emergentnych stopni przyjmuje,
że relacja pomiędzy stopniami jest traktowana jako inkluzywna, dopuszczająca lokalne istnienie różnych ontologii, które wszystkie są włączone
w stopień fizyczny i nie naruszają praw fizyki.
Ze względu na nielinearne zależności występujące w sieciach biomolekularnych trudno pojąć ich cechy systemowe, wychodząc jedynie od
cech podstawowych. Liczne komponenty odpowiadają za zachowania
systemowe, a udział w tych zachowaniach zależy od punktu czasowego
oraz od otoczenia systemu. Redukcja tak rozumianej cechy systemowej do
cech elementów systemu nie może zostać osiągnięta za pomocą linearnej
superpozycji. „Niektórzy filozofowie dostrzegają nieliniowość systemu
4
Dokładniejsze analizy teorii emergencji podaję w: Bremer 2005, s. 134-145.
PS_2013_3.indd Sek7:99
2014-11-21 14:41:56
100
Józef Bremer
jako wystarczający powód do nazwania emergentnymi określonych cech
systemowych, inni jednak nie widzą takiego powodu” (Bruggeman 2005,
s. 393). Jakaś systemowa cecha może zostać wyjaśniona redukcyjnie, gdy
może zostać sprowadzona do mikrostruktury owego systemu. Wymaga
to spełnienia trzech warunków: 1. podania funkcjonalnego (zoperacjonalizowanego) ujęcia danej cechy, 2. identyfikacji fizycznej realizacji owej
cechy, 3. obecności teorii pokazującej, jak dalece realizacja tej cechy
wypełnia funkcjonalnie-systemową rolę cechy systemowej. Odnośnie do
możliwości funkcjonalizacji cech biologicznych brakuje jednolitego stanowiska5. Można ponadto pytać, czy zachowanie komponentów systemu,
urzeczywistniających daną cechę systemową, wynika zupełnie z zachowania, jakie owe komponenty okazują w izolacji lub w prostszych konfiguracjach? Jeśli takie wynikanie nie zachodzi, możemy mówić o cesze
emergentnej.
Chcąc mówić o biologicznym typie DC, Emmeche (i współautorzy)
widzi potrzebę zbudowania filozoficznej, emergencyjnej ontologii organizmów żywych obejmującej ich genetyczno-fizjologiczny rozwój.
W tym celu zestawia ze sobą i precyzuje dwa redukcjonistyczne i emergentystyczne szeregi założeń (por. Emmeche 2000, s. 16). (1a) Konstytutywny redukcjonizm: od strony ontologicznej obiekt wyższego poziomu, np. komórka, składa się z odpowiednio zorganizowanych elementów
(molekuł) należących do poziomu niższego. Nie oznacza to, że stopień
wyższy może być zredukowany do stopnia niższego, lecz jedynie że nie
ma żadnej innej substancji od tej na poziomie niższym. (1b) Konstytutywny nieredukcjonizm: stopień wyższy konstytuuje swoją własną substancję
i nie jest jedynie sumą swoich elementów składowych stopnia niższego6.
(2a) Formalny realizm poziomów: struktura lub forma jakiegoś obiektu
jest jego obiektywnie istniejącą cechą, nieredukowalną do niższych form
5
Jako przykład cech umykających funkcjonalizacji podaje się często niektóre cechy
mentalne, np. jakości zjawiskowe (tzw. qualia). Procesy molekularne leżące u podstaw
zdarzeń mentalnych są o wiele mniej rozpoznane w naukach eksperymentalnych aniżeli
ma to miejsce w przypadku komórek czy innych systemów biologicznych.
6
Emmeche traktuje stopnie jednakowo, nie wchodząc w pytanie, co to jest forma
żywa. Można powiedzieć, że osobnik jest formą żywą, a wyseparowana z niego komórka (czy rybosom), hodowane na płytce Petriego nie są biologicznymi obiektami sensu
stricto.
PS_2013_3.indd Sek7:100
2014-11-21 14:41:56
Przyczynowość skierowana ku dołowi i jej rozumienie w biologii
101
lub substancji. (2b) Substancjalny realizm poziomów: obiekt wyższego
poziomu jest zdefiniowany przez substancjalną różnicę w stosunku do
obiektów niższego poziomu. Morfologiczny lub organizacyjny aspekt jest
koniecznym, lecz niewystarczającym warunkiem dla obiektu wyższego
poziomu. Poprzez emergencję zachodzi ontologiczna, substancjalna zmiana. Większość teorii DC może być usytuowana pod jedną z tych dwóch
linii, w zależności od tego, czy teoria jest zbudowana na pierwszym czy
drugim szeregu założeń.
4. Trzy typy przyczynowości skierowanej ku dołowi
4.1 Arystotelesowska nauka o typach przyczynowości
W swoich pismach Arystoteles odróżnia cztery typy wyjaśniania, które nazywa typami przyczynowości. Greckie słowo „przyczyna” (aitia) oznacza
„rację, dla której coś się wydarza”. Dla całkowitego zrozumienia jakiejś
rzeczy musimy znać materiał, z jakiego jest ona zbudowana, jaką przyjmuje ona formę, jakie zdarzenia wywołują jej ruch, oraz cel, dla którego
owa rzecz istnieje. Owe cztery racje należy uwzględnić, mówiąc o DC,
poszerzają one bowiem pojęcie „przyczynowości” w stosunku do pojęcia „przyczynowości” obecnego we współczesnych biologicznych dyskusjach. Te ostatnie skupiają się często jedynie na przyczynie sprawczej
(efficient cause), pomijając inne typy. Oprócz wspomnianej przyczynowości celowej (i), należą do nich: (ii) przyczynowość materialna – dotyczy
wewnętrznych cech danego obiektu z danego poziomu (Arystoteles przyjmował istnienie czterech elementów, które były przyczyną materialną),
(iii) przyczynowość formalna (dotyczy postaci aktualnie zrealizowanej
formy biologicznej, np. opis żaby), (iv) przyczynowość sprawcza (jest wynikiem czasowego następstwa powiązanych ze sobą stanów)7 (por. Soccio
2010, s. 161-164; Klauninger 2002, s. 193). W ramach tak poszerzonej
7
„Chociaż dla Arystotelesa przyczyny sprawcze, podobnie jak wszystkie przyczyny, są substancjami, to pojęcie wywołania działania jest prawdopodobnie bliższe naszemu współczesnemu ujęciu przyczyny aniżeli inne przyczyny, które Arystoteles omawia”
(Soccio 2010, s. 163).
PS_2013_3.indd Sek7:101
2014-11-21 14:41:56
102
Józef Bremer
nauki o przyczynowości – nieograniczonej jedynie do przyczynowości
sprawczej – można znaleźć miejsce dla jakiejś wersji DC. Typy przyczyn
(i)-(iv) stanowią ramy, do których odwołuje się C. Emmeche (i współautorzy) w swoim ujęciu DC (por. niżej).
4.2 Emergentne poziomy rzeczywistości
Mówienie o DC zakłada współistnienie różnych stopni rzeczywistości
– i to zarówno jako stopni opisu, jak i stopni ontologicznych. DC jest
rozumiana jako wynik działania pochodzącego z emergentystycznie określonego stopnia wyższego na jego elementy na stopniu niższym. W literaturze dotyczącej emergencji często przyjmuje się cztery hipotetyczne
stopnie, na których bada się ludzkie „systemy”: fizyczny, biologiczny,
psychiczny i społeczny (kulturalny). W taki właśnie sposób L. von Bertalanffy – w swojej ogólnej teorii systemów – porządkuje systemy i dyscypliny naukowe, zmierzając do odkrycia ogólnych praw przekraczających
owe cztery stopnie (por. Bertalanffy 1975, s. 5-8, 30-32). Taką samą ilość
stopni wprowadza A.A. Abrahamsen: świat fizyczny, organizmy żywe, zachowania organizmów żywych, kultura ludzka (por. Graves 2008, s. 66).
Należy dodać, że w redukcjonizmie fizykalnym rzeczywistym jest jedynie
to, co znajduje się na stopniu pierwszym, gdyż wszystko da się zredukować do stopnia fizycznego i opisać prawami fizyki obecnej lub przyszłej.
Tym samym osoba jest fizycznym organizmem, a nauki fizyczne wyjaśnią
wszystkie jej przeżycia i funkcje.
Podobne cztery stopnie rzeczywistości wprowadza C. Emmeche
(i współautorzy), odwołując się głównie do historycznego rozwoju teorii naukowych. Tym samym stopni tych nie traktuje on jako stopni ściśle
hierarchicznych. Stopień biologiczny zależy jedynie od fizycznego, podczas gdy psychologiczny i socjologiczny są ze sobą splecione i zawierają emergencję świadomości oraz instytucji społecznych – ludzkich bądź
zwierzęcych. Zawieranie się w sobie stopni opiera się na dwóch tezach:
(i) ewolucyjna emergencja nowych, wyższych stopni ze stopnia fizycznego nie narusza lub nie zmienia jakichkolwiek praw fizycznych pomimo
pojawienia się nowego, nieredukowalnego stopnia organizacji, (ii) ontologia biologiczna jest w tym zakresie lokalna, że różne biologie, różne
zasady organizujące życie, mogą wyemergować na innych planetach – nie
PS_2013_3.indd Sek7:102
2014-11-21 14:41:56
Przyczynowość skierowana ku dołowi i jej rozumienie w biologii
103
wiemy, czy życie zawsze posiada formę opierającą się na naturalnej selekcji genotypów kodowanych za pomocą DNA (por. Emmeche i inni 2000,
s. 15).
Należy zauważyć dwie sprawy. 1. Mówiąc „obiekt”, Emmeche ma na
myśli jednostkę konstytutywną dla danego stopnia. Stopnień jest tym samym określony przez jakiś pierwotny obiekt posiadający emergentne cechy. 2. Stosunek DC do przyczynowości skierowanej ku górze: emergencja obiektu na wyższym stopniu z niższego stopnia jest opisana pewnymi
procesami przyczynowymi przebiegającymi od obiektów na niższym
stopniu do obiektów na wyższym, przy czym niższy stopień może być
widziany jako przyczyna, a wyższy jako skutek.
Taka interpretacja przyczynowości skierowanej ku górze, jak zaznacza
Emmeche, skłania do traktowania stopnia wyższego jako epifenomenalnego konstruktu. Mówiąc o DC, przyjmujemy raczej, że stopień wyższy
posiada swoją przyczynowość, tak iż może wpłynąć na stopień niższy.
Biologiczna komórka jest zdolna kontrolować pojedyncze molekuły,
z których się składa. Jak jednak rozumieć równoczesne działanie obydwu
przyczyn – oddolnej i odgórnej – skoro są skierowane w przeciwnych kierunkach? Sytuacja skomplikuje się dodatkowo, gdy uwzględnimy rozwój
komórki (organizmu). „Kontrola tego, jaki wytwór jakiego genu w jakim
miejscu i w jakim czasie w jakim zbiorze zostanie utworzony, jest rozdzielona na liczne faktory i mechanizmy, i dopiero powoli zaczynamy rozumieć kompleksowość tego typu procesów decyzyjnych” (Stotz 2005,
s. 127). Odpowiedzi na pytanie o równoczesne działanie przyczyn należy
szukać w dalszych badaniach empirycznych.
4.3 Silna przyczynowość skierowana ku dołowi
Silny typ DC domaga się jasnego rozdzielenia poziomów i ich autonomii.
Odpowiada to klasycznemu biologicznemu witalizmowi, przyjmującemu
istnienie kreatywnych sił niepodlegających naukowemu opisowi. Przykłady takich teorii można znaleźć w dualistycznie pojmowanej psychologii
i filozofii. Niematerialna dusza może przyczynowo wpływać na ciało.
Obiekty na wyższym poziomie składają się z obiektów poziomu niższego,
istnieją substancjalnie i są jakościowo odmienne od obiektów poziomu
niższego (teza 1b). Współcześnie tego typu ujęcie reprezentował – jeśli
PS_2013_3.indd Sek7:103
2014-11-21 14:41:56
104
Józef Bremer
chodzi o postulowanie istnienia mentalnej substancji – dualista J. Eccles8.
Silne ujęcie DC napotyka na trudności: (1) prawie automatyczną eliminację
używanego współcześnie naukowego opisu rzeczywistości, (2) nawet jeśli
taki opis zostałby podany, to musiałby on zawierać bezpośrednią zmianę
praw obowiązujących na stopniu niższym. W silnym ujęciu przyczynowości traktuje się komórkę jako wielkość emergentną na stopniu biologicznym, jako (i) ożywioną substancję, która powoduje zmiany w molekułach,
czyniąc je specyficznie biologicznymi (tzn. różnymi od molekuł materii
nieożywionej), lub jako (ii) wywołującą zmiany w biochemicznych reakcjach zachodzących między jej elementami (por. Emmeche 2000, s. 20).
Istnienia tego rodzaju przyczynowości nie da się dzisiaj eksperymentalnie
potwierdzić: na poziomie biochemicznym mamy do czynienia z martwym
materiałem, który niegdyś był wyprodukowany przez żywego osobnika.
Oczywiście, komórka „wpływa” na zachodzące w niej procesy biochemiczne, lecz sama nadal pozostaje biochemicznym konstruktem. Komórka
składa się z procesów biochemicznych, lecz jest to relacja mereologiczna9.
Stąd pytanie o przyczynowość tej relacji w sensie przyczyny sprawczej.
Za przyjęciem silnej przyczynowości przemawiają intuicje dające się
wyrazić przy pomocy następującego eksperymentu myślowego: działające
od dołu fizyczno-chemiczne przyczyny „tworzą” komórkę, a gdy ta jest
gotowa (tzn. zdolna do metabolizmu), wtedy pojawia się w niej „przyczynowość skierowana ku dołowi” i wywiera wpływ na stopień fizyczno-chemiczny. Niemniej jednak, w rzeczywistości obydwie przyczyny nie są od
siebie czasowo oddzielone. Te same zjawiska w tym samym czasie są dla
siebie przyczynami i skutkami. Nie jest tak, że organizm najpierw urzeczywistnia się na sposób fizyczno-chemiczny, a następnie przyczynowo
wywołuje pojawienie się organizmu biologicznego. Możemy powiedzieć,
że kiedy mamy odpowiednio zestawiony fizyczno-chemiczny system, wtedy jest on także systemem biologicznym, lecz „kiedy” i „wtedy” odnoszą
się do następstwa logicznego, a nie czasowego. Stąd, zdaniem Emmeche’a
(i współautorów), należy zrezygnować z naiwnego wyobrażenia silnej
przyczynowości skierowanej ku górze, jak i z wyobrażenia silnej DC.
8
Proponowane przez Ecclesa pojęcie oddziaływania jest bardziej złożone, por. Bremer 2010, s. 52-57.
9
Mereologia (stosunek części do całości) jest tutaj rozumiana jako część logiki.
PS_2013_3.indd Sek7:104
2014-11-21 14:41:56
Przyczynowość skierowana ku dołowi i jej rozumienie w biologii
105
Reasumując: podaną przez Emmeche’a (i współautorów) krytykę silnego ujęcia DC można sprowadzić do następujących punktów:
(1) Przyjęte przy tym typie przyczynowości radykalne rozdzielenie
stopni uniemożliwia wzajemny wpływ jednego na drugi. Wniosek ten
wynika po części z niejasnego zdefiniowania przez Emmeche’a przyczynowości celowej i sprawczej.
(2) Podstawowe prawa fizyki obowiązują zawsze i wszędzie i nie
podlegają wpływom praw psychicznych lub witalnych. Obowiązuje to
tak długo, jak długo pozostajemy na podstawowym poziomie cząstek
i sił (Emmeche nie precyzuje, o jaki poziom podstawowy mu chodzi –
elektrony, kwanty, kwarki itd.). Sporne jednak jest, czy obowiązuje to na
makrofizycznym poziomie rzeczywistości. Można w tym miejscu dodać,
że niezależność od determinacji fizyczno-chemicznej ukazuje się w skali
zachowań, w dynamice anatomicznej i fizjologicznej. Niemniej jednak,
Emmeche uważa, że za ideą silnej DC stoi coś wartego uwagi. Błędem jest
jedynie, gdy przejście od stopnia podstawowego do emergentnego jest rozumiane jako procesualno-czasowe następstwo, a pojawiająca się później
przyczynowość obiektów emergentnych jest rozumiana jako emergetyczny wpływ na stopień podstawowy. Wraz z Arystotelesem należy przyjąć,
że przy cechach systemowych nie występuje czasowa różnica pomiędzy
elementami składowymi a emergentną całością.
4.4 Umiarkowana przyczynowość skierowana ku dołowi
Zasadniczą cechą umiarkowanego typu DC jest, że nie dopuszcza ona, aby
zjawiska wyższego stopnia wywierały bezpośredni wpływ na prawa obowiązujące na stopniu niższym. Ujęcie to przyjmuje założenie 1b, gdzie obiekt
wyższego stopnia (komórka) jest rzeczywistym, samodzielnym substancjalnym zjawiskiem, lecz może istnieć zarówno z założeniem 2a, jak i z 2b.
Stanowisko to reprezentuje np. Roger W. Sperry w swoim „emergentnym interakcjonizmie”. Przez większą część swojej naukowej kariery Sperry był redukcjonistą na sposób, którego tutaj nie omawiamy – [sądził, że] wszystko mogłoby
zostać zredukowane do fizyki, także to, co psychiczne. Dosyć późno – po swoich
badaniach nad pacjentami z rozdwojonym mózgiem oraz nad dualnością mózgu –
zaczął bronić tzw. emergentnego interakcjonizmu (Emmeche 2000, s. 24).
PS_2013_3.indd Sek7:105
2014-11-21 14:41:56
106
Józef Bremer
Na poparcie swojego ujęcia Sperry podaje stosunkowo prosty przykład: staczające się koło. Żadna z pojedynczych molekuł tworzących koło
lub działająca na nie siła grawitacji nie wystarczy do wyjaśnienia jego
obrotowego ruchu. Aby tego dokonać, musimy przejść na poziom wyższy, na którym pojawia się kształt koła. Z jednej strony Sperry neguje
dwie rzeczy: silną DC, zmieniającą prawa na stopniu niższym, oraz substancjalny dualizm, z drugiej strony zakłada, że stopnień wyższy funkcjonuje w sposób, który nie jest redukowalny do stopnia niższego. Mówiąc o Sperry’ego rozumieniu przyczynowego, odgórnego oddziaływania
świadomości na procesy w mózgu, Emmeche zauważa:
Wówczas jedyna spójna interpretacja proponowanego przez Sperry’ego punktu
widzenia brzmi, że dany stan świadomości jest wybierany spośród stanów świadomości, które mogą być wywołane w określonym momencie przez system
nerwowy. Istota owego wyboru stanu świadomości leży na poziomie wyższym,
w tym przypadku na poziomie psychicznym. Wcześniejszy stan świadomości
jest tym, który determinuje lub selekcjonuje to, który z możliwych stanów świadomości powinien zostać zrealizowany. Stąd nazwa interakcjonizm – interakcja pomiędzy manifestującymi się stanami świadomości decyduje o tym, która
możliwość ma zostać zrealizowana (tamże, s. 24).
Jakiś obiekt na poziomie wyższym zostaje urzeczywistniony jako jeden z możliwych stanów poziomu niższego, przy czym poprzedni stan
poziomu wyższego odgrywa w tym urzeczywistnieniu selekcjonującą
rolę. Orientacja w sytuacji środowiskowej będzie miała wpływ na wybór
ekofenotypu z całego wachlarza ekofenotypów konkretnej (substancjalnej) formy żywej. Dwa bliźniacze ziarna fasoli rozwiną się każde inaczej
ze względu na inne dla każdego z nich warunki otoczenia. Tezę tę można
przybliżyć, wprowadzając znane z matematyki i fizyki pojęcie „warunku
brzegowego”. Przy złożonych zjawiskach fizycznych przyjmuje się, że
warunki brzegowe ograniczają szereg warunków początkowych, wśród
których można znaleźć poszukiwane cechy.
W stosunku do teorii obejmujących różne poziomy, warunki brzegowe są rozumiane jako warunki selekcjonujące i ograniczające różne typy
możliwych rozwojów systemu. Urzeczywistnienie systemu zakłada, że
jeden z owych typowych rozwojów został wybrany, a szereg początko-
PS_2013_3.indd Sek7:106
2014-11-21 14:41:57
Przyczynowość skierowana ku dołowi i jej rozumienie w biologii
107
wych warunków podający typ możliwości wyboru jest takim typem warunku brzegowego, który nazywamy warunkami ograniczającymi (constraining conditions). Tym samym umiarkowaną DC Emmeche definiuje
jako sytuację, w której: „jednostki wyższego poziomu ograniczają warunki dla emergencyjnej aktywności niższych poziomów. I – stąd przykład
Sperry’ego – w zachodzącym procesie zrealizowane już stany stopnia
wyższego ograniczają warunki pojawienia się stanów przyszłych” (tamże,
s. 25). Mówimy wtedy, że na poziomie wyższym pojawiają się „prawopodobne regularności” („organizujące zasady”) wywierające „odgórny”
wpływ na rozdział obiektów i substancji na stopniu niższym.
Reasumując, można powiedzieć, że: (1) stopień wyższy ogranicza
stopień niższy i zmusza go do rozwoju w odpowiednim kierunku – bez
faktycznego, sprawczego fizycznego wpływu; (2) radykalne formy dualizmu i witalizmu (stojące za silnym typem przyczynowości) ustępują
mniej radykalnemu ujęciu przyjmującemu, że te same elementy składowe
stopnia niższego mogą odpowiadać szeregom różnych zjawisk na stopniu
wyższym.
4.5 Słaba przyczynowość skierowana ku dołowi
Teoria słabej DC przyjmuje tezy 1a i 2a. Stopień wyższy jest pojmowany jako stopień organizujący, jako forma („całość”, „wzór”, „struktura”)
aranżująca elementy składowe. Formy stopnia wyższego są przy tym nieredukowalne. Przyczynowość słaba, w odróżnieniu od jej umiarkowanego typu, nie przyjmuje specjalnych interpretacji warunków brzegowych
jako warunków ograniczających (tzn. stopnień zjawisk emergentnych nie
wprowadza żadnych ograniczających bądź sterujących warunków brzegowych dla procesów fizycznych). Tym samym nie zakłada ona możliwości,
że niektóre zjawiska wyższego stopnia odpowiadają jednym i tym samym
zjawiskom stopnia niższego. Zdaniem Emmeche’a:
[jeden z możliwych] sposobów opisu słabej przyczynowości skierowanej ku
dołowi odwołuje się od użycia terminologii przestrzeni fazowej wprowadzonej
w dynamice jakościowej. Przestrzeń fazowa odwzorowuje wszystkie możliwe
stany systemu na przestrzeń zdefiniowaną przez szereg wymiarów, z których
każdy odpowiada jakiemuś parametrowi tego systemu (tamże, s. 26-27).
PS_2013_3.indd Sek7:107
2014-11-21 14:41:57
108
Józef Bremer
Poprzez ciągłą zmianę owych parametrów modelowana jest zmiana
w systemie, co dzieje się dzięki odpowiedniej trajektorii występującej
w danej fazie przestrzeni. Klasyczne systemy mechaniczne prowadzą do
jednej trajektorii w przestrzeni fazowej, natomiast różne systemy termodynamiczne tracą energię i mogą zmierzać do tych samych zachowań jako
systemy z innymi warunkami początkowymi.
Słaba przyczynowość jest opisana za pomocą pojęciowego instrumentarium przestrzeni fazowych dla nielinearnych, dynamicznych systemów,
których trajektorie są przyciągane przez odpowiednie atraktory. Atraktorem Emmeche nazywa szereg punktów w przestrzeni fazowej, w których
zbiegają się trajektorie wychodzące z różnych warunków początkowych.
Typy atraktorów mogą się zmieniać: od punktów (odpowiadającym brakom zmiany w systemie), przez orbity (odpowiadające cyklicznie powtarzającym się stanom), do silnych atraktorów teorii chaosu (z nieprzewidywalnym zachowaniem). Atraktory nie są oczywiście czymś unikatowym
dla zachowań emergentnych, lecz wydaje się, że poziomy wyższe (emergencyjne) są regulowane właśnie za pomocą stabilnych i skomplikowanych atraktorów, a dynamika poziomu niższego jest często charakteryzowana za pomocą cyklicznych mechanizmów regulacji.
Także organizmy biologiczne mogą być widziane jako składające
się z kompleksowych atraktorów dla zachowań organicznych molekuł
w przestrzeni biochemicznej. Atraktory te posiadają stabilne, częściowe
cykle, jak wymiana materii, reprodukcja itp.
Biorąc pod uwagę organiczne molekuły, atraktory te istnieją w pewnym (Platońskim) sensie przed poszczególnymi żywymi organizmami. Jak szczegółowo przekonywali biologowie teoretycy – Kauffman i Goodwin – to, że gatunek biologiczny składa się ze stabilnego organizmu, nie jest ani cudem, ani jedynie wytworem
selekcji, jak to przyjmowali przedstawiciele tradycyjnego neodarwinizmu. Stabilność jest wynikiem wewnętrznych, formalnych cech organizacji organizmu, a zadaniem selekcji naturalnej jest jedynie wybranie możliwie stabilnych organizmów
i znalezienie owych najbardziej odpowiednich dla danego środowiska; w tym
sensie, geny wybrane w selekcji naturalnej wyznaczają parametry specyfikujące
warunki początkowe dla rozwoju emergencyjnego (Emmeche 2000, s. 27).
Na poparcie swojej argumentacji Emmeche przytacza przykład z ludzkim ciałem składającym się z około 250 różnego rodzaju komórek, z któ-
PS_2013_3.indd Sek7:108
2014-11-21 14:41:57
Przyczynowość skierowana ku dołowi i jej rozumienie w biologii
109
rych każda posiada ok. 75,000 różnych genów, przy czym prawie wszystkie komórki używają tych samych genów. Skąd zatem biorą się różne typy
komórek? Powstają one dzięki specyficznemu „włączaniu” i „wyłączaniu”
genów w tym samym zasobie genów. Komórki oka i wątroby mogą mieć
tę samą liczbę n genów (ok. 10.000-15.000). W komórce oka mamy np.
„włączone” geny odpowiedzialne za pigment, a w komórce wątroby są
one „wyłączone” (nieaktywne)10. Opis ten pozwala nam zobaczyć rozwojowe różnicowanie komórek jako ustalenie historycznego drzewa trajektorii (przedstawiające podział komórki i różnicowanie komórki w czasie
embriogenezy), poruszającego się przez ok. 250 różnych atraktorów, gdzie
każdy atraktor przedstawia stabilny typ komórki w dojrzałym organizmie.
Punkt przedstawia np. możliwą konfigurację aktywnych i nieaktywnych
genów, którą możemy spotkać w komórkach wątroby. Jeśli jest to punktowy atraktor, to może istnieć tylko jedna taka konfiguracja, lecz komórki
mają zazwyczaj wiele stanów genetycznych, a tym samym mogą krążyć
wokół cyklicznych atraktorów (por. Emmeche 2000, s. 28).
Emmeche (i współautorzy) zaznacza, że zbudowana na atraktorach teoria poziomów wyższych (scharakteryzowana przez arystotelesowskie formalne przyczyny samoorganizacji) nie jest jeszcze żadnym wyjaśnieniem
tego poziomu, lecz jedynie jego ujaśniającym opisem. Emmeche przyjmuje, że tego typu atraktory należą do uposażenia fizycznej natury i są
aktywowane w odpowiednich, bardzo rzadkich, chemicznych warunkach.
1. Ustabilizowane atraktory działają jak holistyczne, regulujące, przyczynowo aktywne zasady. Jako postać-całość, która oddziałuje na części
systemu w sposób, który może być interpretowany jako DC. 2. Funkcjonowanie atraktora jest wtedy rozumiane jako holistyczne, gdy subsumuje
on stany podstawowe pod swoją dynamikę, a tym samym pojawia się jako
ogólna struktura (general type), a pojedyncze fazowe punkty owej przestrzennej struktury mogą być traktowane jako indywidualne wystąpienia
(tokens) tej ogólnej struktury11.
10
Emergentne cechy biologiczne (np. kolor oczu) opierają się na genowym mechanizmie dominacji i podpadają pod prawo wielorakiej urzeczywistnialności (por. Weber
2005, s. 77-78).
11
Nie jest tutaj sprawą jasną, czy struktura jest rozumiana jako zlepek atomów i grup
chemicznych, czy też jako pewna stała i stosunkowo niezmienna tendencja rozwojowa.
PS_2013_3.indd Sek7:109
2014-11-21 14:41:57
110
Józef Bremer
Inaczej mówiąc: obiekt na wyższym poziomie może być konkretyzowany przez
długi szereg (ściśle spokrewnionych) konstelacji obiektów z niższego poziomu.
Obiekt na wyższym poziomie jest tym samym bardziej ogólny aniżeli poszczególna konstelacja obiektów z poziomu niższego (tamże, s. 29).
Owo ogólne „kierowanie” konstelacjami niższego poziomu jest fenomenologicznie bardzo zdumiewającą i dodatkową racją za interpretowaniem go
jako oddziaływania typu teleologicznego. 3. Atraktor (lub wzorzec organizujący, organizing pattern) nosi charakter potencjalności lub zdolności,
która (w jakiś sposób) istnieje przed empirycznym urzeczywistnieniem.
Odwrotnie do tego stanowiska, silne wersje DC skłaniają się ku zastąpieniu owych potencjalności przez jeszcze nieznane lub fizycznie nieuchwytne substancjalne aktualności. Te ostatnie są następnie rozumiane jako każdorazowo nowe, transcendentne twory. 4. Tego typu potencjalności (lub
emergentne, dynamiczne struktury) pojawiają się nie tylko w systemach
klasycznych, lecz także w każdym systemie termodynamicznym, w makrofizyce, w fizyce ciała stałego, hydrodynamice, kosmologii.
Jeśli zatem tego typu wzorce organizujące i atraktory są konieczne dla
opisu słabej DC, to pojawia się pytanie o status ontologiczny owych wzorców lub atraktorów oraz o warunek wystarczający dla ukonstytuowania
stopnia emergentnego.
Przypuszczamy, że zwolennik słabej przyczynowości skierowanej ku dołowi
musiałby odpowiedzieć, iż w teoretycznych ramach dynamiki jakościowej brak
ostrych granic rozróżniających duże przypadki emergencji (fizyka/biologia
itd.) od np. mikro/makrofizycznych emergencji lub od wewnątrzbiologicznych
emergencji (pojedyncza komórka/wielokomórkowiec) (tamże, s. 30).
Mamy do czynienia z kontinuum rozciągającym się od prostych wzorców do wzorców skomplikowanych, zawierających wiele różnych specyficznych interakcji pomiędzy częściami. Oznacza to, że stopnie niższy
i wyższy nie są ostro odgraniczane, chociaż nie oznacza to, że stopnie nie
posiadają ontologicznego statusu. Jeśli stopnie posiadają jakość podpadającą pod organizującą formę, to nie są one jedynie epistemologicznymi
konstruktami, gdyż kierujące nimi formy istnieją obiektywnie. W opinii
słabej DC emergencja i DC muszą być formalnymi, ontologicznymi pojęciami w kompleksowej mereologii.
PS_2013_3.indd Sek7:110
2014-11-21 14:41:57
Przyczynowość skierowana ku dołowi i jej rozumienie w biologii
111
Reasumując, DC i emergencji cech nie należy tym samym widzieć
jako epifenomenów, lecz założone w nich formalne zasady mają swoją
własną rzeczywistość (powiedzmy: platońską – pojęciowo-matematyczną) i przyczynowość (jako arystotelesowskie przyczyny formalne, jako
zasady organizujące, a nie jako przyczyny sprawcze).
5. Wnioski końcowe
Podane powyżej rozróżnienia typów DC porządkują dyskusje dotyczące
tego tematu, które są prowadzone w filozofii biologii oraz samej biologii.
Rozważnia Emmeche’a nie odpowiadają dokładnie Arystotelesa ujęciom
przyczynowości. Arystoteles stara się uwzględnić element embriogenezy i potencjału rozwojowego, który przekształca wchłaniany z zewnątrz
materiał – od poziomu cewy nerwowej, po mózg dorosłego, zdrowego
osobnika. Ponadto Arystoteles nie rozumie „części” jako struktur fizyczno-chemicznych, lecz zawierają one w sobie potencjał rozwoju w postać
dojrzałego osobnika. Właściwością części jest totipotencjalność. W kwestii redukcji w biologii należy zauważyć, że opis poziomu molekularnego
ma w niej istotne znaczenie, ale nie zastępuje on opisów z innych poziomów. Dynamika wyższych poziomów osobniczych precyzyjnie „zawęża”
i „ogranicza” możliwości struktur molekularnych.
Wprowadzony przez Emmeche’a „substancjalny realizm stopni”
i „substancjalna różnica” przypominają „drzewo Porfiriusza” z jego filozoficznym systemem klasyfikacji. Kwestią otwartą pozostaje, na ile system ten przystaje do zjawisk biologicznych. To samo dotyczy arystotelesowskiego pojęcia substancji: nie wynika ono z logiki formalnej, lecz
z intelektualnej konieczności opartej na obserwacji.
Zgodnie z wprowadzonym podziałem, silną DC rozumiemy jako
wpływ stopnia wyższego (systemu jako całości) na stopień niższy (czyli
na części systemu) w sensie przyczyny sprawczej. Ujęcie to niesie z sobą
założenie o ostrym rozdzieleniu stopnia podstawowego od emergentnego,
które wynika z przyjęcia różnych rodzajów substancji obecnych na tych
stopniach. Tego typu dualizm jest trudny do pogodzenia z rozumieniem
emergencji, jakie spotykamy we współczesnej biologii. Wiadomo dziś, że
procesy biologiczne w żywym osobniku zawężają możliwości, na które
PS_2013_3.indd Sek7:111
2014-11-21 14:41:57
112
Józef Bremer
pozwalają prawa fizyki i chemii. Stąd pojawiają się pytania: czy zmiana
praw fizyki jest tutaj konieczna?, czy nie należy się skupiać na badaniu
przyczyn owego zawężania?
W umiarkowanym typie DC obiekty na stopniu wyższym powstają
dzięki urzeczywistnieniu jednego z możliwych stanów na stopniu niższym,
lecz nie są redukowalne do form lub organizacji obiektów stopnia niższego. Dany pierwotny stan stopnia wyższego pełni rolę swoistej selekcji na
stopniu niższym. Użyte tutaj pojęcie „selekcji” można objaśnić za pomocą
pojęcia „warunku brzegowego”, a wiążące się z tym pojęcie „ograniczenia”
można rozumieć jako charakterystykę stopnia wyższego przez „prawopodobne regularności” (inaczej: „zasady organizacji”). Warunki brzegowe
odnoszą się do otoczenia. Wywierają one skierowany ku dołowi wpływ
na obiekty na stopniu niższym. Wyższy stopień tworzy swoją własną substancję, którą możemy interpretować jako „formalną rzeczywistość stopni” (forma obiektu na stopniu wyższym jest jego rzeczywiście istniejącą
cechą, nieredukowalną do form niższego stopnia) lub jako „substancjalną
rzeczywistość stopni” (obiekt na stopniu wyższym jest określony przez
substancjalną różnicę w stosunku do obiektów na stopniu niższym).
W słabej DC obiekt stopnia wyższego składa się z odpowiednio „zestawionych” obiektów poziomu niższego. Spotykana na stopniu wyższym
organizacja nie jest redukowalna do stopnia niższego, lecz stopień wyższy
nie dodaje nowej substancji w stosunku do obiektów na stopniu niższym
(nie jest substancjalnie realny), a warunki brzegowe nie są traktowane
jako warunki ograniczające. Obiekty na stopniu wyższym są widziane
jako atraktory dla zmian zachodzących na stopniu niższym. Stosunkowa
stabilność atraktorów (funkcjonujących jako „całości”) jest ujmowana
jako odgórne – w sensie przyczynowości formalnej – kierowanie obiektami na stopniu niższym.
Dalszych analiz i doprecyzowań wymaga: (i) określenie różnicy między silną a umiarkowaną DC jeśli chodzi o sens, w jakim obiekt stopnia
wyższego jest „substancjalny”, (ii) kwestia tego, jak odróżniać umiarkowaną wersję (przyjmującą substancjalną rzeczywistość stopni) od wersji
silnej, (iii) pojęcie „warunki brzegowe” (odnoszą się one do środowiska,
lecz czy pojęcie przyczyny celowej nie da się zredukować do środowiska?), (iv) ujęcie poznania życia z wykorzystaniem tworów matematyki
i geometrii (tj. atraktorów jako teoretycznych konstrukcji, tłumaczących
PS_2013_3.indd Sek7:112
2014-11-21 14:41:57
Przyczynowość skierowana ku dołowi i jej rozumienie w biologii
113
zjawiska biologiczne). Na ile koncepcja atraktorów pomija istotny problem integracji? Atraktorów są setki, cząsteczek DNA w tysiącach komórek są tysiące. Jak z tego opisu przejść do całości? Na ile taki język jest
zrozumiały dla biologa? Do jakich zjawisk biologicznych taki abstrakcyjny schemat się adekwatnie odnosi?
Summary
Contemporary philosophical discussions of downward causation operate most frequently within the framework of emergentistic responses to
strong reductionist theses of the sort first developed in the behavioristically oriented philosophy of the 1940s and 1950s. One of the sources for the
notion of downward causation is to be found in the study of the formation,
development and functioning of complex biological systems. To what extent, then, do phenomena arising at a higher level of organisation with
respect to an organism exert an influence on those that arise at a lower
one (e.g. the molecular level)? In this article I first present the reductionist construal of biological processes. Then, as a response to that, I analyse
three types of emergentistically understood downward causation, arguing
in favour of the so-called ‘moderate’ kind. In addition, I show the extent
to which each of these three types makes reference to the Aristotelian approach to the study of causality.
Keywords: downward causation and its types, reductionism, emergentism, biological system, conditions, boundary conditions, attractors
Literatura
Bertalanffy, L.V. (1975). Perspectives on General System Theory: Scientific-Philosophical Studies. N. York: G. Braziller.
Bremer, J. (2005). Jak to jest być świadomym. Warszawa: Wydawnictwo IFiS PAN.
Bremer, J. (2010). Wprowadzenie do filozofii umysłu. Kraków: WAM.
Bruggeman, F.J., Boogerd, F.C. (i inni) (2005). Interaktion von Biologie und Wissenschaftsphilosophie: Mechanistische Erklärungen emergenten Verhaltens von
PS_2013_3.indd Sek7:113
2014-11-21 14:41:57
114
Józef Bremer
Zellen. W: Krohs,U., Toepfer, G. (red.) Philosophie der Biologie. Frankfurt/M:
Suhrkamp, s. 379-399.
Campbell, D.T. (1974). „Downward Causation” in Hierarchically Organized Biological Systems. W: Ayala, F.J., Dobzhansky, T. (red.) Studies in the Philosophy
of Biology. Berkeley, Los Angeles: University of California Press, s. 179-186.
Campbell, D.T. (1990). Levels of Organization, Downward Causation, and the Selection-Theory Approach to Evolutionary Epistemology. W: Greenberg, G., Tobach, E. (red.) Theories of the Evolution of Knowing. Hillsdale, NJ: Lawrence
Erlbaum, s. 1-17.
Carnap, R. (1938/1991). Logical Foundation of the Unity of Science. W: Boyd,
R., Gasper, Ph., Troud, J.D. (red.) The Philosophy of Science. Cambrigde/MA:
MIT Press, s. 393-404.
El-Hani, Ch.N., Queiroz, J. (2005). Downward determination. Abstracta 1(2),
s. 162-192.
Emmeche, C. (i inni) (2000). Levels, Emergence and Three Versions of Downward
Causation. W: Andersen, P.B., Emmeche, C. (red.) Downward Causation, Minds,
Bodies and Matter. Aarhus: Aarhus University Press, s. 13-34.
Graves, M. (2008). Mind, Brain and the Elusive Soul. Human Systems of Cognitive
Science and Religion. Aldershot: Ashgate Publishing.
Hempel, C.G. (1965). Aspects of Scientific Explanation. W: tenże, Aspects of Scientific Explanation and Other Essays in the Philosophy of Science. N. York: Free
Press, s. 331-496.
Heun, W. (2008). Die grundgesetzliche Autonomie des Einzelnen im Lichte der
Neurowissenschaften. W: Lampe, E.-J., Pauen, M., Roth, G. (red.) Willensfreiheit und rechtliche Ordnung. Frankfurt/M: Suhrkamp, s. 276-303.
Hulswit, M. (2006). How causal is downward causation? Journal for General Philosophy of Science 36, s. 261-287.
Kim, J. (1993). Supervenience and Mind. Cambridge: Cambridge University Press.
Kim, J. (2000). Making Sense of Downward Causation. W: Andersen, P. (i inni)
(red.) Downward Causation: Mind, Bodies and Mater. Aarhus: Aarhus Univ.
Press, s. 305-321.
Klauninger, B. (2002). Causality and Emergence. W: Trappl, R. (red.) Cybernetics
and Systems. Wiedeń: Austrian Society for Cybernetic Studies, s. 193-196.
Laubichler, M.D. (2005). Systemtheoretische Organismuskonzeptionen. W: Krohs,
U., Toepfer, G. (red.) Philosophie der Biologie. Frankfurt/M: Suhrkamp, s. 109-123.
Moulines, C.U. (1984). Ontological Reduction in the Natural Sciences. W: Balzer,
W., Pearce, D., Schmidt, H.J. (red.) Reduction in Science. Dordrecht: D. Reidel,
s. 51-70.
PS_2013_3.indd Sek7:114
2014-11-21 14:41:57
Przyczynowość skierowana ku dołowi i jej rozumienie w biologii
115
Moulines, C.U. (2009). The Unity of Science and the Unity of Being: A Sketch of
a Formal Approach. W: Rahman, S. (i inni) (red.) Logic, Epistemology and the
Unity of Science. Dordrecht: Springer, s. 151-162.
Pauen, M. (2008). Philosophische und psychologische Beiträge, W: Lampe, E-J.,
Pauen, M., Roth, G. (red.) Willensfreiheit und rechtliche Ordnung. Frankfurt/M:
Suhrkamp, s. 9-15.
Soccio, D. (2010). Archetypes of Wisdom. An Introduction to Philosophy. Wadsword: Cengage Learning.
Stotz, K. (2005). Organismen und Entwicklungssysteme. W: Krohs, U., Toepfer, G. (red.)
Philosophie der Biologie. Frankfurt/M: Suhrkamp, s. 125-143.
Toepfer, G. (2005). Teleologie in der Biologie. Gefährliches Erbe oder grundlegende Methode? W: Krohs, U., Toepfer, G. (red.) Philosophie der Biologie. Frankfurt/M: Suhrkamp, s. 36-52.
Walter, S. (2006). Mentale Verursachung. Eine Einführung. Paderborn: Mentis.
Weber, M. (2005). Supervenienz und Physikalismus. W: Krohs, U., Toepfer, G. (red.)
Philosophie der Biologie. Frankfurt/M: Suhrkamp, s. 71-87.
Zimmermann, S. (2010). In Sachen Willensfreiheit. Kant und die Grenzstreitigkeiten
zwischen Philosophie und Neurowissenschaft. Philosophische Rundschau 57/3,
s. 272-290.
PS_2013_3.indd Sek7:115
2014-11-21 14:41:57