Artykuł Filozofia przyrody

Robert Poczobut: Emergencja życia

Kontrowersje dotyczące natury oraz genezy życia należą do najstarszych w historii filozofii. Pośród licznych stanowisk, jakie sformułowano na przestrzeni wieków, na uwagę zasługuje koncepcja emergentystyczna – mająca zwolenników w przeszłości, obecnie zaś przeżywająca swój renesans.

Zapisz się do naszego newslettera

Tekst uka­zał się w „Filo­zo­fuj!” 2020 nr 2 (32), s. 9–11. W peł­nej wer­sji gra­ficz­nej jest dostęp­ny w pli­ku PDF.


Witalizm i jego krytyka

W filo­zo­fii bio­lo­gii przez wie­le stu­le­ci domi­no­wał duali­stycz­ny pogląd na temat natu­ry życia. Zgod­nie z jego wer­sją pocho­dzą­cą od Ary­sto­te­le­sa każ­da isto­ta żywa zbu­do­wa­na jest z mate­rii i for­my (hyle­mor­fizm). For­ma jest nie­ma­te­rial­nym ele­men­tem orga­ni­zu­ją­cym i oży­wia­ją­cym mate­rię. Mate­ria oży­wio­na róż­ni się od mate­rii nie­oży­wio­nej spe­cy­ficz­ną for­mą (zasa­dą orga­ni­za­cji). Nowo­żyt­ni zwo­len­ni­cy duali­zmu, okre­śla­ne­go mia­nem „wita­li­zmu” (od vis vita­lis, élan vital), jak Hans Driesch czy Hen­ri Berg­son, utrzy­my­wa­li, że w każ­dym orga­ni­zmie ist­nie­je nie­ma­te­rial­na siła ste­ru­ją­ca roz­wo­jem orga­ni­zmu i jego rege­ne­ra­cją. Żywy orga­nizm nie jest mecha­ni­zmem, jak uwa­żał Kar­te­zjusz, ponie­waż zawie­ra nie­ma­te­rial­ny „pier­wia­stek życio­wy”. Siła życio­wa nada­je czę­ściom orga­ni­zmu spe­cy­ficz­ną struk­tu­rę oraz zdol­no­ści cha­rak­te­ry­stycz­ne dla żywe­go orga­ni­zmu. Siła ta jest czymś róż­nym od zna­nych oddzia­ły­wań fizycz­nych – skut­ki jej dzia­ła­nia są przed­mio­tem badań bio­lo­gii.

Wita­li­stom wyda­wa­ło się czymś nie­moż­li­wym, aby zbiór nie­oży­wio­nych ato­mów w spo­sób natu­ral­ny prze­kształ­cił się w żywy orga­nizm. W jaki spo­sób z „nie­ży­cia” może powstać życie? Zda­niem Han­sa Drie­scha, czo­ło­we­go przed­sta­wi­cie­la wita­li­zmu, fizy­ka nie jest w sta­nie wyja­śnić zja­wisk bio­lo­gicz­nych, takich jak samo­re­gu­la­cja, rege­ne­ra­cja, roz­mna­ża­nie, inte­li­gen­cja czy pamięć. Postu­lo­wał w związ­ku z tym ist­nie­nie nie­fi­zycz­nej siły oży­wia­ją­cej i orga­ni­zu­ją­cej obiek­ty fizycz­ne. Wnio­sko­wał w nastę­pu­ją­cy spo­sób: ponie­waż roz­kład ukła­du żywe­go na ele­men­ty skła­do­we nie pro­wa­dzi do wykry­cia cze­goś takie­go jak życie, musi ono być czymś nie­fi­zycz­nym, pocho­dzą­cym spo­za ukła­du fizycz­ne­go.

Z per­spek­ty­wy współ­cze­snej bio­lo­gii wita­li­ści postu­lo­wa­li ist­nie­nie bytów fik­cyj­nych. Bio­lo­gia nie poszła wska­za­ną przez nich dro­gą. Zda­niem Ern­sta May­ra (2002) o defi­ni­tyw­nym upad­ku wita­li­zmu prze­są­dzi­ły czte­ry czyn­ni­ki: (a) zro­zu­mie­nie, że wita­lizm jest dok­try­ną spe­ku­la­tyw­ną, a nie teo­rią nauko­wą, (b) wyja­śnie­nie na grun­cie bio­che­mii pro­ce­sów, o któ­rych wita­li­ści twier­dzi­li, że ich zro­zu­mie­nie wyma­ga przy­ję­cia ist­nie­nia pro­to­pla­zmy – sub­stan­cji, z któ­rej zbu­do­wa­ne są orga­ni­zmy żywe, a któ­rej nie zawie­ra mate­ria nie­oży­wio­na, © wyja­śnie­nie na grun­cie gene­ty­ki i teo­rii dobo­ru natu­ral­ne­go pozor­nej celo­wo­ści ukła­dów żywych (odwo­łu­ją­ce się do pro­ce­sów tele­ono­micz­nych ste­ro­wa­nych przez pro­gra­my gene­tycz­ne), (d) kon­sta­ta­cja, że roz­wój bio­lo­gii stop­nio­wo eli­mi­nu­je pro­ble­my, któ­rych ana­li­za wyma­ga przy­ję­cia nie­fi­zycz­nej siły życio­wej.

W rezul­ta­cie nie­mal powszech­nie przy­ję­to, że wita­lizm jest eks­pla­na­cyj­nie pusty – ofe­ru­je wyja­śnie­nia pozor­ne pole­ga­ją­ce na wypeł­nia­niu luk w naszej wie­dzy za pomo­cą bytów fik­cyj­nych.

Organicyzm i emergentyzm

W kon­tek­ście nowych dzia­łów bio­lo­gii (bio­lo­gia mole­ku­lar­na, gene­ty­ka, syn­te­tycz­na teo­ria ewo­lu­cji, ogól­na teo­ria sys­te­mów) sfor­mu­ło­wa­no nowe teo­rie filo­zoficzne na temat sta­tu­su ontycz­ne­go życia. Zwo­len­ni­cy orga­ni­cy­zmu i emer­gen­ty­zmu przy­ję­li nastę­pu­ją­ce zało­że­nia: (a) Orga­nizm jest czymś wię­cej niż sumą swo­ich czę­ści. (b) Spe­cy­ficz­nych funk­cji ukła­dów żywych nie da się w peł­ni wyja­śnić na grun­cie fizy­ki i che­mii, ponie­waż nie jest moż­li­wa reduk­cja praw i pojęć bio­lo­gii do praw i pojęć fizy­ki i che­mii. © Nie ist­nie­je nie­ma­te­rial­na siła życio­wa. Pro­ce­sy życio­we są efek­tem orga­ni­za­cji mate­rii, zaś zdol­ność do samo­or­ga­ni­za­cji jest jej cechą wewnętrz­ną. (d) W pro­ce­sie ewo­lu­cji powsta­ją nowe pozio­my orga­ni­za­cji przy­ro­dy, a tak­że nowe pra­wa i wła­sno­ści ukła­dów nie­wy­stę­pu­ją­ce na niż­szych pozio­mach orga­ni­za­cji. (e) Ewo­lu­cja kosmicz­na jest pro­ce­sem auten­tycz­nie twór­czym, pro­wa­dzą­cym do powsta­wa­nia ukła­dów struk­tu­ral­nie i funk­cjo­nal­nie nowych.

Wyja­śnie­nie fizy­ko­che­micz­nych pod­staw życia wyma­ga odwo­ła­nia się do pro­ce­sów zacho­dzą­cych na pozio­mie mole­ku­lar­nym, jed­nak zna­cze­nie takich wyja­śnień male­je, gdy prze­cho­dzi­my do ana­li­zy wyż­szych pozio­mów orga­ni­za­cji ukła­dów żywych. Wyjąt­ko­we wła­ści­wo­ści orga­ni­zmów żywych są rezul­ta­tem nie tyl­ko ich skła­du che­micz­ne­go, ale przede wszyst­kim hie­rar­chicz­nej i nie­li­nio­wej orga­ni­za­cji. W zło­żo­nych ukła­dach hie­rar­chicz­nych rela­cje mię­dzy cało­ścią a jej czę­ścia­mi nie pole­ga­ją tyl­ko na tym, że dzia­ła­nie cało­ści zale­ży od inte­rak­cji mię­dzy czę­ścia­mi. Rów­nie waż­ne jest to, że całość spra­wu­je funk­cje kon­tro­l­ne w odnie­sie­niu do zacho­wa­nia czę­ści (przy­czy­no­wość odgór­na lub sys­te­mo­wa). Powsta­nie życia nie pole­ga na oży­wia­niu ato­mów, lecz na two­rze­niu ich odpo­wied­nio skom­pli­ko­wa­nych ukła­dów. Ato­my węgla, wodo­ru, tle­nu czy fos­fo­ru w żywej komór­ce nie róż­nią się od takich samych ato­mów ist­nie­ją­cych poza nią. Tajem­ni­ca życia nie kry­je się w poje­dyn­czych ato­mach czy „nie­fi­zycz­nych siłach”, lecz w hiper­struk­tu­rach oraz w prze­pły­wie ener­gii i infor­ma­cji mię­dzy nimi a śro­do­wi­skiem.

Nazwa „życie” ozna­cza zdol­no­ści i pro­ce­sy zacho­dzą­ce w orga­ni­zmach. Ernst Mayr do pod­sta­wo­wych atry­bu­tów życia zali­cza: (a) ist­nie­nie pro­gra­mów gene­tycz­nych ste­ru­ją­cych roz­wo­jem i czyn­no­ścia­mi sys­te­mów żywych, (b) wystę­po­wa­nie w struk­tu­rze ukła­dów żywych spe­cy­ficz­nych makro­czą­ste­czek (kwa­sy nukle­ino­we, pep­ty­dy, enzy­my, hor­mo­ny itp.), © wystę­po­wa­nie zło­żo­nych mecha­ni­zmów regu­la­cyj­nych, w tym mecha­ni­zmów wie­lo­krot­nych sprzę­żeń zwrot­nych, (d) okre­ślo­ną orga­ni­za­cję funk­cjo­nal­ną, (e) gene­tycz­nie zapro­gra­mo­wa­ne zacho­wa­nia (tele­ono­mia), (f) ogra­ni­czo­ny rząd wiel­ko­ści (od bak­te­rii po wie­lo­ry­by), (g) ist­nie­nie cykli życio­wych i faz roz­wo­jo­wych, (h) otwar­tość na ener­ge­tycz­ne i infor­ma­cyj­ne oddzia­ły­wa­nia ze śro­do­wi­skiem.

Następ­stwem posia­da­nia wła­ści­wo­ści pod­sta­wo­wych są spe­cy­ficz­ne zdol­no­ści ukła­dów żywych: zdol­ność do ewo­lu­owa­nia, samo­od­twa­rza­nia się, wzrost i róż­ni­co­wa­nie zgod­nie z pro­gra­ma­mi gene­tycz­ny­mi, meta­bo­lizm, samo­re­gu­la­cja i utrzy­my­wa­nie rów­no­wa­gi (home­osta­za), reago­wa­nie na bodź­ce śro­do­wi­sko­we i inne. Powyż­sza lista nie jest wyczer­pu­ją­ca. Jed­nak nie sfor­mu­ło­wa­no nie­ar­bi­tral­nej defi­ni­cji rów­no­waż­no­ścio­wej ter­mi­nu „życie”. Z uwa­gi na trud­no­ści zwią­za­ne z poda­niem zamknię­tej kla­sy warun­ków koniecz­nych i wystar­cza­ją­cych bycia ukła­dem żywym, poję­cie życia jest nie­ostre. Nato­miast z uwa­gi na ist­nie­nie form pośred­nich mię­dzy ukła­da­mi żywy­mi a nie­oży­wio­ny­mi (wiru­sy), a tak­że zaawa­na­so­wa­nych badań nad tzw. sil­nym sztucz­nym życiem, gra­ni­ca mię­dzy ukła­da­mi żywy­mi a nie­oży­wio­ny­mi jest roz­my­ta.

Teoria emergencji a nowy mechanicyzm

Onto­lo­gicz­ne poję­cie emer­gen­cji ma dwa kom­ple­men­tar­ne aspek­ty – dia­chro­nicz­ny i syn­chro­nicz­ny. W pierw­szym wypad­ku cho­dzi o to, że pro­ce­sy emer­gent­ne, takie jak pro­ce­sy życio­we, mogą powstać dopie­ro na zaawa­na­so­wa­nym eta­pie ewo­lu­cji Wszech­świa­ta – zanim powsta­ną ukła­dy żywe, muszą powstać ato­my i czą­stecz­ki, z któ­rych są one zbu­do­wa­ne, muszą zostać wytwo­rzo­ne odpo­wied­nie warun­ki śro­do­wi­sko­we, w któ­rych mogło­by wyewo­lu­ować życie. Ponie­waż poje­dyn­cze ato­my i czą­stecz­ki nie prze­ja­wia­ją wła­sno­ści ukła­dów żywych, ich poja­wie­nie się w histo­rii ewo­lu­cyj­nej jest czymś auten­tycz­nie nowym. Przez dużą część swo­jej histo­rii Wszech­świat skła­dał się z mate­rii nie­oży­wio­nej – zawie­rał co naj­wy­żej poten­cjał do wytwo­rze­nia ukła­dów żywych. Mówiąc o dia­chro­nicz­nej emer­gen­cji życia, mamy na uwa­dze powsta­nie życia jako cze­goś auten­tycz­nie (egzy­sten­cjal­nie i jako­ścio­wo) nowe­go, co uprzed­nio nie ist­nia­ło w posta­ci goto­wej. W tym wła­śnie sen­sie życie wyła­nia się z mate­rii nie­oży­wio­nej, reali­zu­jąc jed­ną z poten­cjal­no­ści Wszech­świa­ta.

W wypad­ku syn­chro­nicz­ne­go aspek­tu poję­cia emer­gen­cji cho­dzi o to, że funk­cje i pro­ce­sy życio­we poja­wia­ją się na odpo­wied­nio wyso­kim pozio­mie orga­ni­za­cji. Są one emer­gent­ne w tym zna­cze­niu, że przy­słu­gu­ją tyl­ko i wyłącz­nie zor­ga­ni­zo­wa­nym ukła­dom oraz ule­ga­ją uni­ce­stwie­niu wraz z ich roz­pa­dem. Nawią­zu­jąc do słyn­nej meta­fo­ry mły­na Leib­ni­za, moż­na powie­dzieć, że wcho­dząc do wnę­trza żywe­go orga­ni­zmu lub poje­dyn­czej komór­ki, jak wcho­dzi się do wnę­trza mły­na, nie znaj­dzie­my tam żad­nej sub­stan­cji ani siły życio­wej. Desy­gna­tem ter­mi­nu „życie” nie jest żaden skład­nik ani część orga­ni­zmu fizycz­ne­go (fizycz­na ani nie­fi­zycz­na). Pro­ce­sy życio­we są efek­tem zło­żo­nych inte­rak­cji i odzia­ły­wań mię­dzy kom­po­nen­ta­mi ukła­dów żywych oraz mię­dzy tymi ukła­da­mi a śro­do­wi­skiem.

Jeden z naj­czę­ściej wysu­wa­nych zarzu­tów pod adre­sem teo­rii emer­gen­cji gło­si, że teo­ria ta nicze­go nie wyja­śnia. Zga­dza­jąc się z powyż­szą kon­sta­ta­cją, war­to zauwa­żyć, że żad­ne ze sta­no­wisk filo­zo­ficz­nych nie wyja­śnia w takich zna­cze­niach tego sło­wa, któ­rych uży­wa­my na grun­cie nauk przy­rod­ni­czych. Szcze­gó­ło­we wyja­śnia­nia pro­ce­sów życio­wych, w tym gene­zy życia, mogą zostać sfor­mu­ło­wa­ne na grun­cie teo­rii stric­te nauko­wych. W rze­czy samej, współ­cze­sne bada­nia z zakre­su nauk o życiu i teo­rii ukła­dów zło­żo­nych zmie­rza­ją do odkry­cia mecha­ni­zmów wyja­śnia­ją­cych, jak wzrost zło­żo­no­ści ukła­dów nie­oży­wio­nych pro­wa­dzi do powsta­nia ukła­dów żywych. Celem pro­wa­dzo­nych badań jest wła­śnie wyja­śnie­nie mecha­ni­zmów tego, co w abs­trak­cyj­nym języ­ku filo­zo­fii bio­lo­gii nazy­wa­my „emer­gen­cją życia”.

Filo­zo­ficz­na teo­ria emer­gen­cji nie wyja­śnia gene­zy życia ani nie poda­je mecha­ni­zmów leżą­cych u pod­staw pro­ce­sów życio­wych. Jed­nak nie ma takich urosz­czeń. Emer­gen­ty­ści zakła­da­ją nato­miast, że gdy nauka odkry­je natu­ral­ne mecha­ni­zmy odpo­wia­da­ją­ce za gene­zę życia, teo­ria emer­gen­cji sta­nie się teo­rią onto­lo­gicz­ną, któ­ra ade­kwat­nie inter­pre­tu­je wyni­ki badań nauko­wych. Zgod­nie z mecha­ni­stycz­nym mode­lem wyja­śnia­nia nauko­we­go, domi­nu­ją­cym w naukach o życiu, u pod­staw zacho­wań i zdol­no­ści ukła­dów zło­żo­nych zawsze leżą okreś­lone mecha­ni­zmy. Wyja­śnie­nie mecha­ni­stycz­ne jest wyja­śnie­niem pro­ce­su lub funk­cji ukła­du zło­żo­ne­go w kate­go­riach wytwa­rza­ją­cych je mecha­ni­zmów. Celem nauk o życiu jest odkry­wa­nie mecha­ni­zmów wyja­śnia­ją­cych funk­cje i pro­ce­sy życio­we, takie jak meta­bo­lizm, dzie­dzi­cze­nie, syn­te­za bia­łek, home­osta­za i inne. Emer­gen­cja wyja­śnio­na nadal jest emer­gen­cją, prze­sta­je zaś być syno­ni­mem tajem­ni­cy lub cze­goś nie­zro­zu­mia­łe­go, mimo że w prze­szło­ści czę­sto tak wła­śnie rozu­mia­no ideę emer­gen­cji.


Robert Poczo­but – Pro­fe­sor UwB, kie­row­nik Zakła­du Epi­ste­mo­lo­gii i Kogni­ty­wi­sty­ki w Insty­tu­cie Filo­zo­fii UwB. Autor czte­rech ksią­żek, prze­szło sie­dem­dzie­się­ciu arty­ku­łów nauko­wych, redak­tor licz­nych prac zbio­ro­wych. Inte­re­su­je się pogra­ni­czem filo­zo­fii umy­słu i kogni­ty­wi­sty­ki,  w szcze­gól­no­ści natu­rą jaź­ni, rela­cją mię­dzy świa­do­my­mi i nie­świa­do­my­mi pro­ce­sa­mi poznaw­czy­mi, neu­ro­fi­lo­zo­fią oraz hybry­do­wy­mi sys­te­ma­mi poznaw­czy­mi. Hob­by: podró­że, muzy­ka, malar­stwo, gry logicz­ne.

Tekst jest dostęp­ny na licen­cji: Uzna­nie autor­stwa-Na tych samych warun­kach 3.0 Pol­ska.

< Powrót do spi­su tre­ści nume­ru.

Ilu­stra­cja: Zuzan­na Boł­tryk

 

Najnowszy numer można nabyć od 2 września w salonikach prasowych wielu sieci. Szczegóły zob. tutaj.

Numery drukowane można zamówić online > tutaj. Prenumeratę na rok 2020 można zamówić > tutaj.

Aby dobrowolnie WESPRZEĆ naszą inicjatywę dowolną kwotą, kliknij „tutaj”.

Dołącz do Załogi F! Pomóż nam tworzyć jedyne w Polsce czasopismo popularyzujące filozofię. Na temat obszarów współpracy można przeczytać tutaj.

55 podróży filozoficznych okładka

Wesprzyj „Filozofuj!” finansowo

Jeśli chcesz wesprzeć tę inicjatywę dowolną kwotą (1 zł, 2 zł lub inną), przejdź do zakładki „WSPARCIE” na naszej stronie, klikając poniższy link. Klik: Chcę wesprzeć „Filozofuj!”

Polecamy