Pozdravljeni v oddaji Frequenca della Scienza na frekvenci 89,3 MHz. V tokratni oddaji si bomo pobliže, pa še vedno zelo površinsko, pogledali nekatere probleme, ki jih naslavlja filozofija biologije. Do tega pa ne bomo pristopili zelo sistematsko, kajti namen oddaje ni osvetliti tematiko z vseh možnih zornih kotov. Pravzaprav bomo še kar pristranski – za ogrodje si bomo vzeli nedavno izšlo knjižico The Metaphysics of Biology, ki jo je napisal britanski filozof znanosti John Dupré.

Dupré sam v uvodu knjige napove, da je perspektiva, ki jo ponuja, pristranska. Gre namreč za pogled, ki zagovarja specifičen filozofski pristop k biološkim pojavom, tako imenovano procesno metafiziko. Kljub temu nam kratko postavljanje konteksta ne uide. Za razumevanje tega, kaj procesualna metafizika sploh je, je namreč najlažje orisati, katerim drugim filozofskim pozicijam se postavlja nasproti kot alternativa.  

Vendar začnimo pri osnovah. Zakaj bi sploh potrebovali premislek o metafiziki v znanosti in zakaj specifično o metafiziki biologije? Metafizika je veja filozofije, ki na najbolj splošen in abstrakten način poskuša odgovoriti, kaj je realnost. Metafizika biologije torej podaja najbolj abstraktne in splošne resnice o živem. Dandanes obstaja močna struja filozofije, ki zagovarja naturalistično metafiziko. Ta trdi, da lahko splošne ideje o realnosti sveta utemeljujemo s podatki, pridobljenimi z znanstvenimi metodami. Vse od Thomasa Kuhna dalje pa je splošno sprejeta tudi misel, da te splošne ideje, konceptualni okvirji ali drugače rečeno paradigme vplivajo tudi na to, kako in kaj raziskujemo. Naši raziskovalni instrumenti in eksperimenti so vedno že nasičeni s teorijami, ki so jih proizvedle. Poznati predpostavke, po katerih deluje trenutna znanost, je torej pomembno, saj te vedno že vodijo naše raziskovanje.

A to še vedno ne odgovori na vprašanje, zakaj bi potrebovali specifično metafiziko biologije. Nenazadnje naturalistična metafizika predpostavlja, da obstaja ena realnost. Saj so tudi organizmi sestavljeni iz celic, te pa iz molekul, atomov in kvarkov – mar ni torej potrebna samo ena metafizika, metafizika fizike?

Dupré odgovarja, da ne. Filozofi so v preteklosti preveč poudarjali, iz česa so stvari narejene. To se kaže predvsem v redukcionističnih doktrinah, ki poskušajo vse obnašanje kompleksnejših pojavov razložiti z lastnostmi, interakcijami in vedenjem njihovih sestavnih delov. In če sledimo tej logiki do konca, se da vse v končni instanci zreducirati na temeljne delce, s katerimi se ubada fizika. Družbo na delovanje ljudi, ljudi na delovanje njihovega živčnega sistema, živčni sistem na celice, celice na molekule, molekule na atome in tako dalje. Vendar, kot izpostavi Dupré, ni razloga, da bi dajali tako velik poudarek na materijo, ki živa bitja sestavlja, in tako majhen na obliko, ki jo ta materija zavzame. 

Kot interpretira Dupré, nam naša najboljša znanost trenutno kaže, da je svet biologije poln emergentnih pojavov, ki onemogočajo popolno redukcijo biologije na kemijske in fizikalne procese. Emergentni pojavi so pojavi na višjih nivojih organizacije, ki izražajo lastnosti, ki jih ne moremo enostavno pojasniti samo z lastnostmi njihovih sestavnih delov. V tem kontekstu nižji nivoji predstavljajo sestavne dele, višji pa neko celoto. Pri tem pa je lahko celota sestavni del druge, še višje celote.  

Vprašanje, ali gre pri emergenci le za epistemološki problem ali pa so emergentni pojavi metafizično robustni, je globoko povezano z drugimi vprašanji znotraj metafizike znanosti. Na tem mestu si bomo nekoliko ogledali le eno, namreč vprašanje vzročega vpliva celote na njene sestavne dele. A preden načnemo to temo, si vzemimo kratek glasbeni odmor. 

Poslušate oddajo Frequenza della Scienza, kjer tokrat premlevamo metafiziko biologije. Ostali smo pri vprašanju vzročnega vpliva celote na njene sestavne dele. Obstoj takšnega vzročnega delovanja bi močno načel redukcionistično doktrino, saj to pomeni, da moramo celo v razlage delovanja temeljnih delcev vključiti višje organizacijske nivoje. Ampak ali vključevanje višjenivojskih entitet v razlago nižjenivojskih sestavnih delov pomeni, da takšne relacije res najdemo v naravi? 

Poglejmo si preprost primer. Zakaj se je moj komolec dvignil za 3 metre? Ker sem odšla po stopnicah navzgor in vzela svoj komolec s seboj. Redukcionist bo rekel, da je pravilna vzročna razlaga, da so določeni električni signali v mojih možganih aktivirali mišice v nogah na ta način, da se je telo s pravilno povezanimi sklepi pomaknilo po stopnicah navzgor. Organizem kot celota pri tej razlagi ni prispeval nobenega esencialnega dela. 

Vendar pa so v biologiji kapacitete delov nujno odvisne od celote. Kapaciteta mišic, da premaknejo moje noge, je odvisna od njihove umeščenosti v večji sistem, sistem, ki je jaz. Ugovor temu bi bil, da to drži tudi za dele strojev. Boben pralnega stroja je sposoben vrtenja samo, če je na specifičen način povezan v celoto pralnega stroja. A biološke entitete imajo, kot pravi Dupré, veliko globljo odvisnost od konteksta. Mišica ni stvar, ki ima kapaciteto na račun povezanosti z drugimi deli telesa. Je proces, ki ne bi obstajal, če ne bi bil stabiliziran s pravilnim delovanjem celote. 

Brez konstantnega dovajanja krvi in s tem kisika ter hranil mišica ne bi zgolj izgubila sposobnosti krčenja – preprosto bi nehala obstajati. Tako kapaciteta kot tudi obstoj sestavnih delov mojega telesa sta odvisna od delovanja celotnega telesa. In obratno – kapacitete organizma, da se dvigne po stopnicah, ne moremo izpeljati zgolj iz delovanja njegovih sestavnih delov. 

Nasprotje emergentni razlagi kapacitet živih sistemov je paradigma mehanicizma, popularna posebej v molekularni biologiji. Mehanizmi so entitete in aktivnosti, organizirane tako, da proizvajajo regularne spremembe od začetnih pogojev do končnih. Mehanizem torej sestavljajo tako sestavni deli, na primer boben pralnega stroja, kot aktivnosti, na primer vrtenje. A pri strojih brez delov ni aktivnosti, medtem ko obratno ne velja. Stroj lahko pustimo v predalu več let neaktiven, a zato ne preneha obstajati kot stroj.

Česa takega za biološko entiteto, kot je na primer srčna mišica, ne moremo reči. Srca pač ne moremo zapreti v predal in upati, da bo utripalo tudi prihodnji petek. Sestavni deli in akcije so v bioloških entitetah soodvisni. Brez delujočih srčnih prekatov ni krčenja. Ampak brez krčenja tudi ni srčnih prekatov. Takšna vzročna soodvisnost je značilna za biološke entitete in predstavlja tudi poglavitni argument za procesualizem. 

Dupré zagovarja tezo, da so v dualizmu substanc in aktivnosti, vsaj v biologiji, aktivnosti temeljne. Življenje je proces, a procese najdemo tudi med neživimi entitetami. Nebiološki primer procesa je na primer nevihta. Nevihta ne obstaja kot entiteta, sestavljena iz dežnih kapljic in zračnih molekul. Sestavni deli so del nevihte zaradi aktivnosti, ki jih povezuje. Pri tem se vodne in zračne molekule, vpletene v nevihto, ves čas menjavajo.

Podobno velja za biološke entitete. Žival obstaja samo, dokler se dogaja množica procesov: srce bije, hemoglobin veže kisik, geni se prepisujejo in prevajajo, metabolne reakcije so katalizirane. Žival, v kateri se nič ne dogaja, je mrtva ali pa globoko zamrznjena. Kako to, da se biološke entitete kljub tej dinamičnosti na videz ne spreminjajo prav veliko? Manifestno morda res vidimo samo celotno strukturo, a to strukturo vzpostavlja nabor soodvisnih aktivnosti. Procesni metafizik bi rekel, da so robustno obstoječe reči le vzorci stabilnosti v morju procesov. Procesi so torej tisti, ki imajo ontološko prioriteto, in ne materija, ki organizem sestavlja. 

Intuitivno se nam zdi, da je na življenju nekaj posebnega. Da obstaja temeljna razlika ne samo med kamnom in mačko, ampak tudi med nevihto in mačko. Čeprav lahko slednja oba definiramo kot procesa, je med njima vrzel. Kaj je torej življenje, specifično življenje na Zemlji, in kako ga razlikujemo od neživega? Za odgovor ostanite z nami tudi po krajšem glasbenem premoru.

Pozdravljeni nazaj v oddaji Frequenca della Scienza, kjer se tokrat pogovarjamo o metafiziki biologije. Ostali smo pri vprašanju, kaj loči žive procese od neživih.

V zgodovini se je pojavilo že več kriterijev za kategorizacijo živega: homeostaza, metabolizem, reprodukcija, rast, prilagajanje in samoorganizacija. Trenutno prevladujoča teza je, da je življenje tisto, kar je podvrženo evoluciji. A zaradi tehnološkega napredka, ki nam vse bolj omogoča tudi replikacijo določenih življenjskih procesov, potrebujemo morda še nekoliko bolj splošno definicijo življenja.

Med filozofskimi pojmovanji življenja najdemo vitalizem, materializem, mehanicizem in organicizem. Vitalizem in materializem sta tezi o substancah, ki tvorijo svet. Materializem zagovarja, da obstaja samo ena vrsta substance, materija, ki tvori tako žive kot nežive procese. Vitalizem po drugi strani trdi, da obstaja nekakšna temeljna razlika med živimi in neživimi entitetami, ta temeljna razlika pa je posebna substanca, ki sestavlja žive reči, tako imenovani élan vital. V zadnjih desetletjih so filozofi in filozofinje idejo vitalizma bolj ali manj opustili. 

Po drugi strani je materializem doživel razcvet. Pogosto se povezuje s tretjim filozofskim pogledom na življenje, mehanicizmom. Vendar slednji ne sledi nujno iz prvega. Mehanicizem je teza o organizaciji in delovanju bioloških sistemov. Predpostavlja, da so biološke entitete reducibilne na lastnosti in delovanje temeljnih gradnikov sveta. Organizacijo živih bitij primerja z organizacijo strojev. Kot smo omenili prej, pa zanemarja globoko soodvisnost med sestavnimi deli in širšim okoljem, ki je značilna za biološke procese. Alternativni pogled, ki prav tako predpostavlja materializem, pa je organicizem.

Organicizem je teza, ki poudarja ontološko centralnost organizma za razumevanje biologije ter posebno vrsto organizacije materije, ki loči živo od neživega. Dupré zagovarja verzijo organicizma, ki ga poimenuje procesualizem. Življenje je hierarhija procesov. Vsak nivo procesov obstaja, ker je stabiliziran tako z nižjimi kot z višjimi nivoji v hierarhiji. Celice so stabilizirane tako z molekularnimi procesi, ki jih konstituirajo, kot tudi z odnosi, ki jih tvorijo z drugimi celicami in večceličnim organizmom, katerega del so. Vprašanje, ali je temeljni nivo hierarhije sestavljen iz procesov ali iz substanc, v tem primeru ni tako pomembno. Pomembno je, da je življenje, ki vznikne iz teh temeljnih nivojev, procesualno. 

Biolog Richard Dawkins zapiše, da je preživetje osebkov z največjim evolucijskim fitnesom le poseben primer bolj splošnega zakona preživetja stabilnih. Dupré dodaja, da obstajata dva načina stabilnosti: po eni strani so stabilne reči tiste, ki ne delajo nič – kamni, atomi … Po drugi strani pa obstaja tudi stabilnost aktivnosti, ki je značilna za nevihte in tudi življenje. A medtem ko nevihta preneha obstajati po nekaj urah, je življenje, ker je umeščeno med vgnezdeno hierarhijo živih sistemov, stabilno že več milijonov let. Če življenje preneha delovati, preneha obstajati. 

V nadaljevanju si bomo ogledali še nekaj konkretnejših primerov ravnokar razvite teze o procesni metafiziki biologije. A najprej usmerimo naš proces v zadnji glasbeni premor.

Pozdravljeni nazaj, poslušate oddajo Frequenza della Scienza na Radiu Študent. Počasi se naša oddaja bliža koncu in čas je, da filozofiranje usmerimo na nekaj konkretnih vprašanj znotraj biologije. Začnimo z vprašanjem definiranja organizmov v luči procesne metafizike.

Organizmi so sestavni deli vrst, populacij ali splošneje evolucijskih linij. So osrednja entiteta, okoli katere se vrti raziskovanje v biologiji. Mnogi biologi definirajo organizem kot posamezno celico, na primer bakterijo, ter potomce posameznih celic pod določenimi pogoji. Da jih izenačimo z organizmi, morajo ti potomci tvoriti integrirano celoto, v kateri so celice funkcionalno in morfološko diferencirane. Ta drugi tip organizma je v literaturi poimenovan monogenomska diferencirana celična linija ali MDCL. Monogenomske zato, ker so celice, ki sestavljajo celoto, genomsko skoraj homogene. Organizmi so torej posamezne celice ali pa MDCL-ji.

Pa vendar, če pogledamo v naravo, so stvari bolj kompleksne, saj večina tako definiranih organizmov živi v tesni simbiozi z drugimi organizmi. Bakterije, arheje in drugi enoceličarji večino časa preživijo v obliki biofilmov. Ti velikokrat vključujejo več različnih sevov, ki opravljajo različne naloge. Nekateri pripadniki biofilma tako skrbijo za metabolizem, drugi proizvajajo predvsem zunajcelični matriks, spet tretji proizvajajo zaščitni sloj. Po drugi strani pa so vsi MDCL-ji v naravi v kompleksni simbiotski interakciji z drugimi organizmi, pretežno mikrobi. Človeka brez črevesne mikroflore na svetu ne najdemo. Takšno večvrstno tvorbo imenujemo tudi holobiont. 

Tradicionalna redukcionistična biologija je organizme definirala v okviru substančne ontologije. Čeprav ima têrmin substanca dolgo zgodovino, obstaja nekaj ključnih idej, ki se z njim povezujejo. Prvič, za razumevanje časovnega obstoja substance se avtorji pogosto sklicujejo na intrinzične ali esencialne lastnosti preučevane entitete. Drugič, privzeto stanje takšnih entitet je statičnost. In tretjič, substance so avtonomne in neodvisne. 

Za Dupréja je enocelične organizme, biofilme, MDCL-je in holobionte bolje razumeti v luči procesne kot substančne ontologije. Za organizme ne znamo definirati esencialnih lastnosti, ki določajo njihov obstoj. Kaj povezuje jajčece, gosenico in metulja? Če zremo na organizem kot proces, je njegova kontinuiteta zagotovljena z vzročnimi povezavami med različnimi razvojnimi stanji in ne z materijo, ki ta stanja konstituira. 

Očitno je tudi, da organizmi niso statične entitete. Ko papiga umre in se preneha aktivnost, ki jo definira kot papigo, je le še eks papiga. Za vzdrževanje organizma je potrebna konstantna aktivnost, ki vzdržuje njegovo homeostazo. Očitno pa je tudi, da organizmi v naravi niso ostro ločeni od svojega okolja in drugih organizmov. To drži zaradi potrebe organizma po prejemanju energije iz okolja za vzdrževanje sebe kot termodinamičnega procesa, pa tudi zaradi prej omenjene simbioze. Tako enoceličarji, biofilmi, MDCL-ji kot holobionti so torej dinamični procesi, katerih meje se vedno znova vzpostavljajo. 

Kaj pa recimo virusi? Polemika glede živega ali neživega statusa virusov vztraja že vse od njihovega odkritja. Posamezni virusni delec sam po sebi ne deluje kot stabiliziran homeostatski sistem. Obstoj viriona, neaktivnega virusnega delca zunaj gostiteljske celice, je skoraj bolj smiselno primerjati z mizo kot s celico – virion obstaja, dokler obstajajo njegovi sestavni deli. 

Vendar lahko na virus pogledamo tudi drugače. Z zornega kota procesualizma je virion le stopnja v življenjskem ciklu virusa. Ko virus injicira svoj genetski material v celico, težko govorimo o fizični entiteti, ki ga konstituira. Govorimo lahko le o kemičnih aktivnostih virusne nukleinske kisline z gostiteljsko celico. Ampak to očitno ne pomeni, da je virus prenehal obstajati. Tisto, kar vztraja tudi, ko se virusna nukleinska kislina replicira v celici, je proces, ki vzdržuje virusno evolucijsko linijo. Linija je v tem primeru samo deloma sestavljena iz diskretnih entitet. Če torej virus pogledamo skozi oči procesualizma, lahko vidimo virus kot proces, ki tvori evolucijsko linijo. S tem ga po Dupréjevo lahko umestimo med žive procese.

Podobne premisleke lahko izpeljemo tudi za druge entitete, ki naseljujejo biologijo. Celice, njihove podenote, organske sisteme, makromolekule in celotne ekologije nam Dupré predstavi kot procese, ki v konstantnem vrvežu aktivnosti drug drugemu omogočajo obstoj. Za pojav življenja ne potrebujemo misterioznih substanc. Življenje vznikne, kjer se vzpostavijo stabilni soodvisni procesi v morju sprememb. 

Oddajo je pripravila Ela.

Brala sta Lovro in Špela.

Tehnicirala sta Arne in Borut.

Lektorirala je Živa.