Динамика слизи. Зарождение, мутация и ползучесть жизни
Шрифт:
Вопрос о смысле жизни приводит нас к проблеме: что делает живое живым? [5] А это в свою очередь предполагает проблему эмерджентности [6] как проблему возникновения нового. Мы должны задаться вопросом: что именно возникает из лужиц слизи? Эмердженция может быть определена как возникновение, или зарождение, сложных организмов или систем из менее сложных подсистем и сущностей [7] . Проще говоря, эмердженция позволяет вещи превосходить сумму своих частей. В определенный момент, при весьма специфических условиях окружающей среды, неорганические сущности комбинируются для образования органических систем, которые впоследствии взаимодействуют между собой и становятся живыми. Со временем мы наблюдаем переход от химических соединений к чему-то подобному вирусам (самовоспроизводящимся, но зачастую не относимым к живым существам), а затем к жизни как самостоятельной и самовоспроизводящейся системе, которая растет и изменяется, заимствуя энергию из окружающего мира. Эмерджентность является теоретическим объяснением таких скачков. Обычно выделяют ее слабую и сильную разновидности.
5
Понятия
6
При переводе группы терминов, связанных с понятием эмерджентности, здесь и далее сохраняется оригинальная английская основа. Таким образом, слово emergence в зависимости от контекста переводилось следующим образом: эмердженция — феномен эмерджентности в аспекте процесса его осуществления; эмерджентный — определение чего-либо, демонстрирующего свойства эмердженции; эмерджентизм — теория, разрабатывающая идеи эмерджентности. В других случаях слово emergence переводилось словом «возникновение».
7
Под термином «сущности» (англ. entities или в ед. ч. entity) в данном тексте подразумеваются относительно автономные единицы сущего. Сущность как «сущност(ь/и)» следует отличать от сущности в значении «сущность чего-либо» (англ. essence), которая здесь также встречается.
Слабая эмерджентность подразумевает, что наблюдаемую новизну или изменение можно проследить вплоть до уровня конкретных взаимодействий составных частей сложной вещи. Примером слабой эмерджентности будет служить объяснение структуры снежного кома, основанное на структуре снежинок и учитывающее наличие атмосферных изменений во времени. По-видимому, в снежном коме нет ничего нового, если принять во внимание то, что мы знаем о снеге. Ком просто конфигурация меньших частей, совместно составляющих нечто большее. Слабая эмерджентность означает, что новые свойства, возникающие в физической системе, сводимы к свойствам составных частей данной системы. Сильная эмерджентность, напротив, указывает на некоторую несводимость, вытекающую из организации компонентов системы. Здесь главным примером могло бы служить сознание или сама жизнь. Поэтому сторонник сильной версии эмерджентности при объяснении сознания хотя и будет утверждать, что сознание возникло из деятельности синапсов и нейронов, но, вопреки требованиям редукционистов, станет настаивать на том, что сознание в своей сущности выходит за пределы сферы «материальных» компетенций нейрофизиологии. Сильная эмерджентность предполагала бы, что на определенном уровне мышление превосходит пределы активности его психофизиологических компонентов.
На первый взгляд, понятие сильной эмерджентности кажется одним из последних и прочнейших бастионов антропоцентризма как требования того, чтобы человечество получило или, вернее, автоматически заняло метафизически или духовно значимое место. Но проблематично, скорее, само рассмотрение феноменов на их собственных уровнях, когда, к примеру, полагается, что химическое объяснение процесса переваривания пищи не дает понимания действий животного, направленных на ее поедание [8] .
8
Cohen, Jack and Stewart, Ian (2009), “Alien Science” in Collapse: Philosophical Research and Development, vol. 5 (Falmouth: Urbanomic), pp. 249-250.
Постулирование уровней сущего легко может вернуть нас к такому описанию, согласно которому человек безраздельно господствует если не на метафизическом основании, то в силу своих технических или артистических способностей. Никого не должен удивлять тот факт, что даже после многочисленных свержений Человека — Коперником, который выбросил нас из центра Вселенной в гелиоцентрической модели Солнечной системы, Дарвином, поставившим нас перед лицом бессмысленной случайности эволюции, и Фрейдом, который вывел нас из лабиринта рациональности нашего разума, — человечество все еще остается невосприимчивым к базисной реальности жизни и материи.
Книга Стива Джонстона «Эмерджентность» начинается с описания опытов, которые японский биолог Тошиюки Накагаки проводил над грибами-слизевиками. В ходе опытов он, несмотря на отсутствие у этих организмов когнитивной функции, «обучил» одно из таких каплеобразных созданий находить самый короткий путь через лабиринт к источнику пищи [9] . Суть эксперимента состояла в том, что несколько помещенных в разных частях лабиринта слизевиков вида Physarum polycephalum должны были достичь кусочков пищи, оставленных рядом с двумя входами. Тело каждого слизевика — наполненный протоплазмой плазмодий — перемещалось в поисках пищи, перетекая по поверхности за счет возвратно-поступательных движений. Траектории путей определялись посредством формирования и распространения плазмодием своих склизких паутинообразных отростков (следов-потоков протоплазмы), которые либо раздваивались на перекрестках лабиринта, либо разворачивались в тупиках до тех пор, пока образованная в результате соединения слизевиков сеть не «нащупывала» свои цели. После этого произошло то, что можно было бы назвать оптимизацией сети: те ее участки, которые усложняли и замедляли продвижение к целям, вновь пришли в движение, как бы «втянувшись» обратно и образовав в итоге единое протяженное «тело», расположенное вдоль кратчайшей траектории, которая виртуально соединяла кусочки пищи на двух входах. Примечательно, что в процессе срастания сети ее потенциальные отростки, идущие от разных слизевиков, избегали уже пройденных другими слизевиками участков, «опознавая» их по оставляемому плазмодием следу из слизи. Иными словами, растекавшаяся в пространстве и во времени слизь как бы задавала «внешнюю», или пространственную, память этой склизкой сети, тем самым делая ее «обучаемой».
9
Johnson, Steven (2002), Emergence (New York: Simon and Schuster), p. 11.
Как
10
Ibid., p. 13.
Бессмысленное, с точки зрения людей, функционирование жизни или организмов, которые движутся к цели, не обладая в какой бы то ни было форме интеллектом, или существ, функционирование которых всецело определяется принципом «снизу-вверх» (bottom up) [11] , вновь подтверждает не только случайность мысли, но и ее ненужность для выживания. Другими словами, сама идея, что простейшие формы жизни могут осуществлять то, что нам кажется сложным поведением, порождает вопрос: в какой степени высокий интеллект является значимым преимуществом? Идея сложного поведения без управляющего им интеллекта, очевидно, является разочаровывающей в том смысле, что случай и совпадение превосходят ????? [12] и судьбу. В то же время, даже если эмердженция состоит только в распознавании паттернов (pattern recognition) [13] , встает вопрос о том, является ли эмерджентность здесь объективной или только лишь субъективной категорией. Описывает ли эта категория всего лишь сменяющиеся паттерны различной сложности, возникающие и новые только для нас, или же она подмечает онтологические или по крайней мере нечувственные различия в мире?
11
Принцип общий для целого ряда гуманитарных, информационных, когнитивных и организационных наук или практик. Он подразумевает, что в результате объединения нескольких относительно простых систем возникает система, обладающая большей степенью сложности, а первичные системы в свою очередь становятся ее подсистемами. В данном случае это означает, что изолированные органические системы посредством формирования сети подсистем, или запутанных и переплетенных цепей взаимодействия элементов, способны к «сложному» поведению, не подчиненному никакому целеполаганию, то есть система и ее подсистемы оказываются как бы на одном и том же онтологическом уровне, хотя их сложность и различна.
12
Конечная цель (др.-греч.).
13
Pattern (англ.) — схема-образ, опосредующая материал чувственных восприятий, благодаря чему — в режиме одновременности восприятия и мышления — в этом материале «проступают» те или иные закономерности. Таким образом, паттерн «срабатывает» как повторяющийся и воспроизводящийся образец. Pattern recognition (англ.) — термин из области информатики и смежных с ней дисциплин, означающий процедуру распознавания объектов различной природы через соотнесение исходного материала, в котором вычленяются главные и отсеиваются второстепенные признаки, с существующими схемами-образами. Такая процедура может осуществляться по принципу «снизу-вверх», то есть от распознавания отдельных частей образа к распознаванию его как целого.
По отношению к биологии эмердженция предполагает неинтенциональное поведение, или набор поведенческих характеристик, существующий между уже сформированными объектами. Возьмем в качестве примера пчел в улье, которые, как мы знаем, являются индивидуальными организмами, и рассмотрим их в виде единого роя. Рой представляет собой паттерн, который требует эмпирически установленной и наложенной на подвижный объект границы, то есть должно быть решено, что считать частью роя. Рой должен быть роем кого-либо или чего-либо. Поведение роя является результатом действий отдельных сущностей с учетом их соседства с другими сущностями. Стая птиц, например, появляется не вследствие какой-то централизованной координации, а из-за того, что птицы следуют своим собственным нуждам, находясь в окружении других птиц и взаимно извлекая из этого пользу.
Тогда как при коллективном поведении животных легко распознать составные части роя или стаи, способность отличить объект как автономную и самодостаточную реальность от не-объекта зависит от разделения между слабой (эпистемологической) и сильной (онтологической) эмерджентностью. Так, в физике предметом спора является вопрос о том, можно ли называть субатомные частицы объектами или же они представляют собой просто точки, то есть нульмерные объекты. Но отличается ли точка как нульмерный объект, имеющий собственный физический смысл, от чисто абстрактной точки? Иными словами, когда мы узнаём, что достигнута предельная часть любой определенной нами вещи, объекта или тела?
Но вернемся к вопросу жизни и ее происхождения. Эмерджентна ли жизнь в онтологическом смысле, то есть, наделена ли она собственной, а не «научной» реальностью? Лишь потому, что мы не можем сказать, почему жизнь возникла, но только что однажды жизнь возникла и подверглась затем видовой классификации, мы и можем отличать ее самостийное существование от ее компонентов. Далее, мы должны проблематизировать сам вопрос, какого рода различия «реальны», или в силу чего конкретные виды живых существ имеют реальные эффекты в противоположность паттернам, которые только классифицируют движения с помощью категорий. Иными словами, проблематизировать то, что с необходимостью должна быть определена сущность живого, как и сущность неживого.