Реферати » Реферати по біології » Чи можлива теоретична біологія?

Чи можлива теоретична біологія?

Чи можлива теоретична біологія?

Хоменко А. С.

За словами сучасного вченого, «в природознавстві і філософії науки давно стало ознакою хорошого тону говорити про те, що теоретичної біології досі не існує. Цю точку зору поділяють багато біологи » (Мірзоян, 1999, с. 3-8). У той же час навряд чи у когось викликає сумніву той факт, що існує теоретична фізика. Відомий англійський фізик Ернст Резерфорд, до речі, стверджував у свій час, що «все науки про природу діляться на фізику і колекціонування марок» (цит. По: Тихомиров, 2000, с. 80). Інструментом, що дозволив фізиці подолати «описовий період» свого існування є, безумовно, математика. Дж. Г. Рендалл стверджував, що «наука народилася з віри в математичну сутність природи, яка затвердилася задовго до того, як це вдалося перевірити експериментально» (цит. По: Клайн, 1988, с. 239).

Але який метафізичний сенс «математичної сутності природи» і чи поширюється цей принцип на живу матерію?

Чи можлива математизація біології?

Багато дослідників інтуїтивно відчували необхідність грунтовної математизації біологічного знання. У. Ельзассер вважав, що «ще кілька поколінь дослідників повинні будуть зосередити свої зусилля на математичної біології, перш ніж виникне справжня теоретична біологія» (Мірзоян, 1999, с. 6). Відомий російський біолог А.А. Любищев однією з передумов побудови теоретичної біології також вважав «впровадження в біологію математичного способу мислення» (цит. По: Мірзоян, 1999, с. 7). У той же час деякі дослідники вказують і на неадекватність наявного математичного апарату біологічної реальності, що свідчить про неможливість теоретичного прориву в цій галузі найближчим часом (Мірзоян, 1999, с. 6).

Однак можна поставити такі питання: коли такий апарат може бути створений? І чи може він взагалі коли-небудь бути створений? Чи не слід при побудові теоретичної біології йти не зовсім традиційним для фізики шляхом, але виокремити з математичного методу ту його гносеологічну квінтесенцію, яка б, працюючи поза контекстом традиційних форм математичного формалізму, змогла вивести сучасну біологію зі стадії «колекціонування марок» ? Що можуть сказати про цю гносеологічної квінтесенції ті дослідники, які самі вчинили глобальні прориви в галузі теоретичної фізики?

Відомий фізик і філософ ХХ сторіччя Вернер Гейзенберг, розмірковуючи про життя ідей античних мислителів Піфагора і Платона в історії точного природознавства, писав: «Розмаїте різноманіття явищ може бути зрозуміле тому, кажуть Піфагор і Платон, що в основі його лежить єдиний, доступний математичному опису принцип форми. По суті справи, тут вже предвосхищена вся програма сучасного точного природознавства » (1987, с. 272), реалізація якої почалася в роботах Галілея.« Відправною пункт фізики Галілея, - писав Гейзенберг, - є абстрактним і лежить якраз на тому шляху, який Платон предначертал для науки про природу. Аристотель ще описував реальний рух тіл в природі і встановив, наприклад, що легені тіла, загалом, падають більш повільно, ніж важкі. Галілей же поставив абсолютно інше питання: як могли б падати тіла, якби не було ніякого опору повітря? Галілею вдалося сформулювати математичні закони цього теоретично уявного руху, який в експерименті могло бути реалізовано завжди тільки приблизно. Замість безпосереднього розгляду совершающихся навколо нас процесів природи з'явилася математична формулювання граничного закону » (1953, с. 27). За словами Гейзенберга, Галілей «спотворюючи і ідеалізуючи факти, отримав простий математичний закон, і це було початком точного природознавства Нового часу» (1987, с. 274).

Щось подібне ми повинні вчинити і в біології: відвернувшись від строкатого різноманіття біологічних явищ, ми повинні знайти максимально прості абстрактні схеми, здатні адекватно описувати біологічну реальність. При цьому, не настільки важливо, якщо ці абстрактні схеми не будуть настільки точно відображати реальність, як це відбувається у фізиці. Головним тут, як і у фізиці, має бути розтин «незмінних законів в постійно мінливих явищах. Дуже важливо і показово, - писав Вернер Гейзенберг, - що Платон так сильно підкреслює саме цю, як ми її тепер інколи називаємо "формальну" сторону науки » (1953, с. 26).

Ця формальна сторона в науці Нового часу, на противагу середньовічної натур-теології, як зазначають деякі дослідники, була націлена не на розтин сутності речей, їх глибинної буттєвості, але на з'ясування лише форми їх взаємовідносини між собою - того, що може бути описано за допомогою математичного методу і іменується «законом природи» (докладніше: Бєляков, 1998, с. 81-92; Копєйкін, 2001, с. 78). Щоб вчинити подібний прорив у галузі біології, слід, перш за все, звернутися до тієї її галузі, яка також займається з'ясуванням «форми взаємовідносини між собою» різних груп організмів - систематики. Цю галузь біологічного знання деякі дослідники називають «маніфестацією фундаментальних законів природи, принципів устрою світу в цілому, вікном в онтологію» (Московський, 2001, с. 315).

Які ж незмінні закони можна вловити, в принципах організації того строкатого різноманіття життєвих форм, яке робить стійкою біосферу? Яким чином, відсторонившись від цього різноманіття, можна створити ту абстрактну модель, яка б адекватно описувала його властивості?

Логіка систематики

За словами нобелівського лауреата Р. Фейнмана «вгадування рівнянь може бути найкращим способом отримання законів для тих областей фізики, які ще мало вивчені» (1968, с . 230). Звичайно, дослідник спирається на певний емпіричний фундамент, але формулювання основних законів на початковому етапі створення нової теорії дуже нагадує вгадування тієї математичної схеми, якій би відповідала досліджувана фізична реальність. Щось подібне ми повинні вжити і роблячи перший крок при знаходженні внутрішньої логіки систематики. Мінімальним емпіричним фундаментом, при цьому, для нас буде той факт, що ознаки будь-якого живої істоти можна згрупувати за рангами, що співвідносить з різними таксономическими рівнями класифікаційної системи, запропонованої свого часу Карлом Ліннеєм. Схематично таке розбиття (а це вже, в якомусь сенсі, виконання платонівської програми формалізації нашого знання про світ) найзручніше зображується у вигляді ієрархічної драбини, кожна щабель якої містить в собі інформацію, що належить до певного таксономическому рівню (рис. 1). Назвемо цю «вгадану» нами схему «матрицею життя» .

Кожен рівень «матриці» , якщо рухатися за схемою знизу вверх, відповідає ознакам певного таксономічного рангу - від рівня царства і до видового рівня (на схемі, в цілях спрощення, деякі прийняті таксономические підрозділи опущені). Нижче всіх рівнів знаходиться нульовий, який вказує на ті загальні ознаки, які притаманні всьому живому. Про ці загальних ознаках, зокрема, говорить той факт, що «вельми далекі між собою за систематичним положенням організми, що належать до різних типів і навіть царствам, виявляються подібними за характером росту, архітектоніці і життєвої стратегії» (Марфенін, 1999, с. 6 ). Це вказує на суттєву значимість общебиологического рівня живої матерії.

Отже, якщо ми, наприклад, спробуємо зобразити «матриці життя» для коня, зебри і риби, то у них буде повний збіг матеріалу певних щаблів «матриць» (рис. 2). У коня і зебри такий збіг поширюватиметься з нульового по сьомий рівень, оскільки вони належать до одного й того ж царству (Animalia), типу (Chordata), підтипу (Vertebrata), класу (Mammalia), загону (Perissodactyla), сімейству (Equidae ) і одного й того ж роду (Equus). У «матриці» риби таке збіг з матеріалом «матриць» коні і зебри буде сягати лише з нульового по третій рівень - рівень підтипу Vertebrata.

Звичайно, як і всяка модель, «матриці життя» відображатимуть біологічну реальність неповно і приблизно. І, тим не менше, їх використання дозволить нам підвести загальний знаменник під ряд біологічних закономірностей, а також вибрати орієнтири в філософському осмисленні сутності живої матерії. Застосована нами формальна система фактично відображає додарвиновский, типологічний стиль мислення: існує якийсь зразок - архетип кожного великого таксона, в рамках якого здійснюються варіювання ознак, що реалізуються в більш дрібних підрозділах цього таксона (докладніше: Канаєв, 1963). На наведеній нами схемою «матриць» таким архетипом може бути будь-який низлежащий рівень, на підставі якого відбувається реалізація кількох систематично дрібніших підрозділів. В області систематики такий додарвиновский, типологічний стиль мислення, фактично є вираженням тієї Ліннеївського системи класифікації, яку навіть такий поборник еволюційного вчення, як К.А. Тімірязєв ??свого часу називав «неперевершеною у своїй витонченої простоті» (Лункевич, 1960, с. 78). Характерно, що деякі дослідники ХХ сторіччя - насамперед А.А Любищев - пішли далі Тімірязєва і наполягали на тому, що «в питаннях систематики ми не можемо користуватися мовою еволюції» (Светлов, 1982, с. 40). На думку Любіщева «простежування лінії еволюції - безплідна робота для систематики. Треба будувати систему, зрікшись еволюційного підходу » (там же, с. 40). Аналогічні погляди можна зустріти у Берга, Мейена (Московський, 2000, с. 202 - 203), та інших дослідників (Бергман, Хоув, 1997, с. 32).

«Філософія зоології» відстоює свою незалежність

Передумови повернення до додарвиновский типом мислення можна зустріти і в таких найважливіших дисциплінах, як морфологія і порівняльна анатомія. Якщо систематику можна назвати «вікном в онтологію» - чимось пов'язаним з проривом до розуміння основоположних принципів організації живої матерії - то порівняльну анатомію відомий біолог В. А. Догель назвав «філософією зоології» (1938, с. 5), тобто чим-то здатним довести зроблений прорив до його логічного завершення у вигляді концептуальної схеми. І ця «філософія зоології» відстоює свою незалежність від утилітарних принципів історично виявилася, «функціональної оптимальності» , як того вимагає вчення Дарвіна. Спроби втілити цю

Сторінки: 1 2 3 4 5

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар