Текст книги "Древо познания"

Автор книги: Умберто Р. Матурана

Соавторы: Франсиско Х. Варела
сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 13 страниц)

Объяснение

Итак, наша цель ясна: мы хотим исследовать феномен познания, анализируя универсальную природу «действия» в познании – пресловутого рождения мира в акте познания – как основную проблему и как отправной пункт, чтобы добраться до истоков. Возникает вопрос, где найти критерий, который позволил бы нам судить об успехе (или неудаче) нашей попытки. Объяснение – это всегда некое предложение, переформулирующее или заново описывающее конкретный феномен с помощью системы понятий, доступных группе людей, принимающих используемую схему доказательств. Например, те, кто верит в магию, ищут объяснение в ней, тогда как другие доверяют науке. Специфическое различие между магическим и научным объяснением кроется в способе получения научного объяснения, в том, что служит научным критерием доказательства. Так, мы можем выделить четыре условия, существенных для выдвижения научно· о объяснения. Они не обязательно располагаются в строгой последовательност и даже могут в какой-то мере перекрываться. Вот эти условия. а. Описание феномена (или феноменов), который мы хотим объяснить, способом, приемлемым для большинства наблюдателей. b. Предложение концептуальной системы, способной порождать подлежащий объяснению феномен способом, приемлемым для большинства наблюдателей (объясняющая гипотеза). c. Получение на основании (Ь) других феноменов, не рассматриваемых явно предложенной гипотезой, но также описывающих условия возникновения феномена способом, приемлемым для большинства наблюдателей. d. Наблюдение таких новых феноменов, полученных из (Ь).

Объяснение считается научным лишь тогда, когда все эти условия соблюдены. В свою очередь, научным считается лишь такое утверждение, которое основывается на научном объяснении.

Такой четырехкомпонентный цикл не чужд нашему повседневному мышлению. Мы часто прибегаем к нему, объясняя различные явления – от поломки автомашины до президентских выборов. Ученые отличаются только тем, что стремятся быть последовательными и точно формулируют свои утверждения на каждом этапе. Они документально фиксируют свои наблюдения, чтобы создать традицию, выходящую за рамки одной личности или одного поколения.

Мы находимся в совершенно такой же ситуации. Мы, читатели и писатели, стали наблюдателями, которые занимаются описанием. Как наблюдатели, мы сосредоточили внимание на познании как на феномене, подлежащем объяснению. Сказанное выше заставляет обратиться к нашему исходному описанию феномена познания. Так как всякое познание рождает мир, нашей

Познание

Познание – эффективное действие те оно эффективно действует в области существования живых существ

Объясняющее познание

I Явление, которое требуется объяснить Эффективная деятельность живого существа в окружающей его среде

II Объясняющая гипотеза автономная организация живых существ, филогенетический и онтогенетический дрейф с сохранением адаптации (структурное сопряжение)

III Появление других феноменов поведенческая координация взаимодействий между живыми существами и ракурсивная поведенческая координация поведенческой координации

IV Дальнейшие наблюдения социальные явления, поле лингвистики, язык и самосознание

исходной посылкой с необходимостью становится операциональная эффективность живых существ в области их существования. Наша исходная позиция заключается в том, чтобы найти объяснение, которое может быть научно подтверждено, характеризуя при этом познание как эффективное действие, которое позволяет живому существу продолжать свое существование в определенной окружающей среде, той, которая рождает мир этого существа. Ни больше, ни меньше.

Когда же мы сможем утверждать, что получили удовлетворительное объяснение феномена познания? Полагаем, что читатель догадывается об ответе: когда создадим концептуальную систему, которая сможет породить когнитивное явление как результат действия живого существа и когда покажем, что этот процесс может быть причинои возникновения живых существ, подобных нам, способных порождать описания и размышлять над ними, что является реализацией их эффективной деятельности как живых существ в области их существования. Опираясь на это поясняющее утверждение, мы должны понять, каким образом порождаются все привычные аспекты нашего познания.

Такова одиссея, которую мы развернем перед читателями на страницах этой книги. На протяжении всех последующих глав мы будем развивать наше поясняющее утверждение и анализировать его связи с такими дополнительными феноменами, как язык и коммуникация. В конце путешествия читатель сможет еще раз перелистать эти страницы и оценить, насколько плодотворным для него оказалось приглашение взглянуть с таких позиций на феномен познания.

2 Организация живых существ

Нашей отравной точкой было осознание того, что всякое познание есть действие со стороны познающего, т. е. всякое познание зависит от структуры познающего. От этой исходной точки мы и начнем концептуальное путешествие по страницам нашей книги и попытаемся понять, каким образом познание родилось из «деятельности»? Каковы корни и механизмы именно такого процесса познания?

В свете этих вопросов на первом этапе нашего путешествия мы пришли к следующему заключению: познание есть действие познающего; оно коренится в самом образе жизни познающего как живого существа, в его организации. Мы считаем, что биологические корни познания невозможно понять на основании изучения одной лишь нервной системы; мы убеждены, что необходимо выяснить, как они зарождаются в живом существе как едином целом

Вот почему в этой главе мы намереваемся обсудить некоторые вопросы организации живых организмов. Наше обсуждение вовсе не призвано украсить или обогатить биологию, равным образом его нельзя считать кратким курсом биологии для тех, кому не довелось изучать ее сколько-нибудь подробно. Биологические сведения послужат здесь ключом к пониманию феномена познания во всех его аспектах.

Краткая история Земли

Чтобы сделать первые шаги к пониманию того, как устроены живые организмы, прежде всего выясним, не может ли путеводной нитью к постижению сути живого послужить его материальность. Попробуем обратиться к тем ключевым этапам трансформации материи, которые сделали возможным появление живых организмов.

На рис. 6 показана так называемая галактика NGC 1566 в созвездии Золотая Рыба, широко известная под названием Южной Галактики. Это очень яркая спиральная галактика. Она не только красива, но и представляет для нас особый интерес, так как поразительно напоминает по форме нашу собственную Галактику – Млечный Путь, если рассматривать его с большого расстояния. Отвлечемся от этого обстоятельства и сосредоточим наше внимание на диаграмме, изображенной на рис. 7. На ней показаны межзвездные расстояния рис 7. Расстояния а Млечном Пути и местоположение нашего Солнца и размеры звезд, по сравнению с которыми наши собственные размеры кажутся просто крошечными. В качестве единицы длины выбраны килопарсеки, каждый килопарсек составляет 3260 световых лет. В системе Млечного Пути наша солнечная система находится на краю – на расстоянии около 8 килопарсеков от центра.

Наше Солнце – лишь одна из огромного числа звезд, образующих разнообразные структуры, получившие название галактик. Как родились эти звезды? Астрофизики предложили следующую реконструкцию их истории.

Межзвездное пространство содержит огромное количество водорода. Турбулентность в газовых облаках приводит к образованию газовых сгустков высокой плотности – они изображены в левой части рис. 8. На этой стадии начинает происходить нечто весьма интересное: наступает равновесие между тенденцией к уплотнению под действием гравитации и тенденцией к излучению под действием протекающих в недрах образующейся звезды термоядерных реакций. Видимое извне излучение позволяет нам наблюдать звезды, несмотря на то, что они отделены от нас огромны ми расстояниями. Пока оба процесса находятся в равновесии, звезда принадлежит так называемой главной последовательности (рис. 8), т. е. существует как самостоятельная звезда. В этот период развития звезды сконденсировавшийся водород постепенно.

Рис 8 Схематическое изображение последовательных превращений звезды при ее образовании примерно за 8 миллиардов лет расходуется в термоядерных реакциях. Когда весь сконденсированный водород израсходуется, главная последовательность завершается рядом весьма драматических трансформаций. Сначала звезда превращается в красного гиганта, затем – в пульсирующую звезду, и наконец – в сверхновую, взрываясь в чудовищном космическом «апчхи!», при котором образуются тяжелые элементы. Вещество, оставшееся в центре звезды, коллапсирует в звезду меньших размеров, отличающуюся необычайно высокой плотностью. Такую звезду называют белым карликом.

Наше Солнце находится на полпути в главной последовательности. По оценкам, оно будет светить в течение еще по крайней мере 3 миллиардов лет, прежде чем израсходует свой запас водорода. В ходе описанных выше превращений звезды вокруг нее неоднократно образуется вращающееся кольцо, состоящее из вещества, которое звезда притягивает из межзвездного пространства. Это кольцо начинает зависеть от тех превращений которые претерпевает звезда. Земля и другие планеты солнечной системы образовались именно таким образом; по-видимому, они возникли из остатков сверхновой, поскольку содержат много атомов тяжелых элементов.

По мнению геофизиков, возраст Земли достигает по крайней мере 5 миллиардов лет, а ее история – этс цепь непрерывных превращений. Если бы мы посетили Землю 4 миллиарда лет назад и прогулялись по ее поверхности, то обнаружили бы атмосферу, состоящую из метана, аммиака, водорода, гелия, т. е. весьма далекую от той, которую Земля имеет в наше время

Атмосфера была бы заведомо иной еще и потому, что, помимо прочего, она постоянно подвергалась интенсивному воздействию ультрафиолетовых лучей, гамма-излучения и электрических разрядов, бомбардировке метеоритами, сотрясалась от вулканических извержений. Все эти энергетические воздействия приводили к появлению на первобытной Земле и в ее атмосфере огромного разнообразия молекулярных форм. Если на заре истории звезды существовала фундаментальная молекулярная гомогенность, то после образования планет в результате постоянно происходивших химических процессов возникло множество разнообразных сортов молекул, как в атмосфере, так и на поверхности Земли.

Однако во всей сложной и непрерывной истории молекулярных трансформаций для нас особый интерес представляет момент накопления и увеличения разнообразия молекул, образованных углеродными цепями, или органических молекул. Так как атомы углерода обладают способностью, самостоятельно или в комбинации с атомами других элементов, образовывать неограниченное число цепей любой длины и состава, разветвленные, линейные или скрученные, возможное морфологическое и химическое разнообразие органических молекул в принципе бесконечно. И именно это морфологическое и химическое разнообразие органических молекул делает возможным существование живых существ, допуская бесконечное разнообразие реакций между молекулами в процессах, порождающих жизнь. К этому мы еще вернемся в дальнейшем. А пока что ограничимся утверждением, что на первобытной Земле любой мог бы наблюдать абиогенное (т. е. без участия живых организмов) производство органических молекул в атмосфере и в морях, где, как в гигантских котлах, непрерывно бурлили молекулярные реакции. На рис. 9 предпринята попытка наглядно представить возникавшее разнообразие: молекула воды включает лишь малое число химических связей по сравнению с органическими молекулами.

Возникновение живых существ

Когда трансформация молекул в морях первобытной Земли достигла этой стадии, стало возможным образование молекулярно-реакционных систем. Иначе говоря, потенциальная диверсификация и пластичность семейства органических молекул сделали возможным формирование сетей молекулярных реакций, которые воспроизводят молекулы тех же типов, которые в них участвуют, и в то же время устанавливают границы того пространства, в котором молекулы формируются. Такими молекулярными сетями и взаимодействиями, которые воспроизводят себя и устанавливают свои же собственные пределы, являются, как мы увидим в дальнейшем, живые организмы.

На рис. 10 представлены фотографии (полученные с помощью электронного микроскопа) молекулярной группировки описанного типа, возникшей более 3,4 миллиарда лет назад. Найдено всего лишь несколько таких образований но они все же существуют Другие похожие образцы были обнаружены в более молодых геологических отложениях – их возраст не превышает 2 миллиардов лет. Ученые полагают, что эти молекулярные образования можно считать древнейшими ископаемыми остатками первых живых существ; на самом деле такие «ископаемые» можно найти и среди ныне живущих организмов – это бактерии и водоросли.

Само по себе утверждение: «Это ископаемые остатки живого существа» – весьма интересно. Его стоит проанализировать более подробно. Что позволяет исследователю сделать подобное заявление? Проследим шаг за шагом всю последовательность событий. Сперва мы смотрим в микроскоп и обнаруживаем некие шаровидные частицы. Затем мы замечаем, что объекты, наблюдаемые под микроскопом, по своей морфологии похожи на живых существ, которые встречаются сейчас. А поскольку имеются убедительные доводы в пользу того, что эти шаровидные образования характерны для живых существ и что время формирования осадочных пород, в которых они обнаружены, соответствует той стадии истории Земли, когда на ее поверхности и в атмосфере происходили молекулярные процессы, свойственные, как мы теперь знаем, живым существам, вполне естественно сделать вывод, что эти объекты действительно представляют собой ископаемые остатки живых существ.

Рис. 9 Схематическое изображение (с соблюдением масштаба) молекул воды (вверху), аминокислоты лизина (в центре) и белка – фермента рибонуклеазы (внизу) Сравните размеры

Различия

Акт указания любого существа, объекта, предмета или сущности включает в себя совершение акта различения, который выделяет то, что указывается, из общего фона. Каждый раз, указывая на что-нибудь явно или неявно, мы задаем некоторый критерий различения, который указывает, о чем идет речь, и задает его свойства как существа, единства или объекта.

Такая ситуация весьма обычна и не носит уникального характера– мы с необходимостью постоянно оказываемся в ней.

Единства

Единство (единиц, объектов) обнаруживается в результате акта различения. Наоборот, всякий раз, когда мы говорим об общности, мы подразумеваем операцию различения, которая определяет общность и делает ее возможной.

Фактически исследователь выдвигает определенное условие, согласно которому существовавшие некогда живые организмы должны были быть похожими (в данном случае – морфологически) на ныне живущих. Отсюда следует, что мы должны обладать, по крайней мере неявно, неким критерием, позволяющим отличать живое от неживого.

И здесь мы сталкиваемся с весьма сложной проблемой: каким образом мы узнаем, что какое-то существо живое? Каковы наши критерии? На протяжении длительной истории биологии таких критериев было предложено немало, но у каждого были какие-нибудь недостатки. Например, в качестве критерия предлагали использовать химический состав, способность к передвижению или размножению, или даже комби нацию этих свойств, т е тот или иной перечень характеристик. Но откуда мы знаем, что этот перечень полон? Например, если мы построили из железа и пластика машину, способную к самовоспроизведению: то следует ли считать ее живым существом?

Мы хотим предложить ответ на этот вопрос, радикальным образом отказавшись от традиционного перечисления свойств. Это позволит значительно упростить проблему. Чтобы понять истинный смысл такого подхода, необходимо ясно отдавать себе отчет, что сама постановка вопроса о том, как распознать живое существо, свидетельствует, что мы, хотя бы неявно, располагаем некоторыми соображениями относительно того, какова должна быть его организация. Именно зти соображения и определяют, примем мы или отвергнем предложенный нам ответ. Чтобы это неявное представление не завлекло нас в ловушку и не ослепило, необходимо помнить о нем при оценке данного ответа.

Что такое состав или организация чего-нибудь? Нечто и очень простое, и потенциально сложное. «Организация» означает те отношения, которые должны быть в наличии для того, чтобы нечто существовало. Для того, чтобы я мог судить, что некий предмет есть стул, я должен распознать определенное отношение между его частями, которые называются ножки, спинки и сиденье, и только после этого на него можно

Рис 10. Верхний ряд фотографии окаменелостей (предположительно, бактерий), найденных в отложениях, насчитывающих более 3 миллиардов лет. Нижний ряд: фотографии живых бактерий, форма которых сходна с формой ископаемых бактерий

Происхождение органических молекул

При обсуждении вопроса о происхождении органических молекул, похожих на те, которые были обнаружены в живых организмах (например, нуклеидные основаняи, аминокислоты или белковые цепи), трудно удержатся от искушения додать, что их спонтанное появление мало вероятно и что весь процесс формирования органических молекул такой сложности требует наличия некоторой руководящей силы из сказанного нами следует, что такие догадки беспочвенны. Каждая из описанных выше стадий возникает как неизбежное следствие предыдущей стадии. И сейчас, взяв образчик первобытной атмосферы и подведя к нему достаточное количество энергии, можно было бы получить органические молекулы, сравнимые по сложности с теми, которые мы находим в живых организмах. И сейчас, сжав достаточно сильно газообразный водород, мы получили бы термоядерную реакцию, продуктами которой были бы атомы отсутствовавших в нем ранее химических элементов История возникновения жизни, которую мы вкратце рассмотрели выше, есть одна из тех цепей событий, которые неизбежно происходят одно за другим и приводят к результату, удивительному лишь для того, кто незнаком со всей исторической Классическим подтверждением того, что подобные процессы превращение происходят непрерывно, без разбиения на стадии, стал эксперимент, поставленный в 1953 г Миллером (рис. 11)[5]5
  S L. Miller Science 117(1953} 528


[Закрыть]. Идея Миллера была проста наполнить лабораторную колбу газовой смесью, имитирующей по составу и энергии излучения первобытную атмосферу Произвести в этой смеси аммиака, метана, водорода и водяного пара электрический разряд С помощью воды, циркулирующей внутри колбы, собрать продукты молекулярных превращений и подвергнуть анализу растворившиеся в воде вещества. К удивлению всего научного сообщества Миллеру удалось получить множество молекул, типичных для современных клеточных организмов, например, аминокислоты аланин и аспарагиновую кислоту и другие органические молекулы, такие, как мочевая и янтарная кислоты.

усесться То обстоятельство, что он сколочен из дерева или изготовлен из пластика и скреплен винтами, не имеет никакого отношения к тому, что, согласно моей классификации, этот предмет есть стул. Такая ситуация, при которой мы, явно или неявно, распознаем организацию объекта, когда указываем на него или характеризуем его, универсальна в том смысле, что мы делаем зто постоянно – как основной когнитивный акт, который заключается в порождение классов любого типа. Например, класс «стулья» определяется отношениями, необходимыми для того, чтобы нечто можно было классифицировать как «стул» Класс «хороших поступков» определяется критериями, которые я установил и которые надлежит применять, анализируя как сами поступки, так и их последствия, для того, чтобы их можно было считать хорошими.

Нетрудно указать на наличие некоторой организации, просто перечисляя те объекты, которые входят в данный класс; однако точно и ясно описать отношения, которые составляют зту организацию, весьма и весьма сложно. Например, что касается «стульев» как класса, описать организацию «стула» достаточно легко; гораздо труднее описать организацию класса «хороших поступков» – для этого необходимо, чтобы существовало значительное число культурных соглашений.

Говоря о живых существах, мы заранее предполагаем, что все они имеют нечто общее; иначе мы не могли бы отнести их к единому классу, который мы обозначаем словом «живое». Однако ничего не было сказано о следующем: какова та организация, которая определяет их как класс? Мы заявляем, что живые существа характеризуются тем, что постоянно самовоспроизводятся. Именно на этот процесс самовоспроизводства мы указываем, когда называем организацию, отличающую живые существа, аутопоэзной организацией В принципе эта организация возникает из определенных отношений, которые мы опишем хотя бы в общих чертах и рассмотрим на более простом клеточном уровне.

Во-первых, молекулярные компоненты аутопоэзного единства должны быть динамически связаны в сеть непрерывных взаимодействий В настоящее время нам известны многие конкретные химические превращения в этой цепи, и биохимики дали им собирательное название «клеточного метаболизма».

Итак, каковы отличительные черты клеточной динамики в сравнении с другими наборами молекулярных превращений, происходящих в природных процессах? Интересно отметить, что клеточный метаболизм порождает такие компоненты, которые участвуют в цепи превращений, которая их же и порождает. Некоторые из таких компонентов формируют границу сети превращений, ее предел. В терминах морфологии структура, образующая пространственную преграду, называется мембраной. Мембранная граница не является продуктом клеточного метаболизма в том смысле, в каком ткань можно считать продуктом ткацкого станка. Дело в том, что такая мембрана не только ограничивает расширение сети молекулярных превращений, порож дающей собственные компоненты, но и сама участвует в функционировании этой сети. Если бы такая пространственная композиция отсутствовала, клеточный метаболизм распался бы, превратившись в расползающуюся молекулярную кашу, и столь дискретное образование, как клетка, не смогло бы возникнуть.

Из сказанного следует, что мы имеем здесь дело с уникальной ситуацией в том, что касается отношений между химическими превращениями: с одной стороны, мы видим сеть динамических трансформаций, порождающую свои собственные компоненты и необходимую для формирования границы; с другой стороны, мы видим границу, необходимую для функционирования сети трансформаций и придающую этой сети характер некого единства·

Заметим, что речь идет не о последовательных процессах, а о двух различных аспектах единого явления. Иначе говоря, не сначала граница, потом динамика, потом снова граница, снова динамика и т. д. Для того типа явлений, который мы описываем, возможность выделить какую-либо часть из целого (например, нечто, что вы видите под микроскопом) зависит от того, не нарушается ли при таком вычленении общая целостность процессов. Стоит разорвать в каком-то месте клеточную метаболическую сеть, и спустя некоторое время вы обнаружите, что та сущность, о которой вы говорили, более просто не существует! Наиболее поразительная особенность аутопоэзной системы состоит в том, что она вытаскивает сама себя за волосы и становится отличной от окружающей среды посред ством собственной динамики, но при этом продолжает составлять с ней единое целое.

Организация и структура

Организация означает те отношения, которые должны существовать между компонентами системы для того чтобы ее можно было отнести к определенному классу Структура означает те компоненты и отношения которые действительно составляют конкретное единство и делают его организацию реальной

Например, в сливном бачке организация системы регулирования уровня воды складывается из отношений между механизмами, способными определять уровень воды и устройством способным останавливать ее приток Сливной бачок представляет собой смешанную систему из пластика и металла, клапан Однако эта специфическая структура может быть модифицирована путем замены пластика на дерево, отчего организация бачка не перестает быть таковой