Соединение идей эволюции и развития: evo-devo-perspective

В наши дни эволюционная эпистемология как междисциплинарное научное направление продолжает развиваться. Появляются и смежные с ней теоретические направления, и, прежде всего, такое как когнитивная биология. Когнитивная биология олицетворяет сближение когнитивных наук (cognitive sciences), наук о жизни (life sciences) и исследований сложности (complexity studies). В качестве основы принимаются установки, предложенные австрийским биологом Паулем Альфредом Вайссом (1898—1989) и австрийским теоретиком систем Людвигом фон Берталанфи, которые ввели термин «теоретическая биология». В главе 4 мы уже рассматривали некоторые важные положения и идеи теоретической биологии. Новейший тренд — это интегративное исследование эволюции биологических видов (филогенеза) и индивидуального развития живых организмов (онтогенеза), к этим исследованиям присоединяется еще и экологический подход. Eco-evo-devo-perspective составляет основной фокус изучения в данной главе.

Теоретическая биология имеет в качестве концептуального базиса философский натурализм, который стремится объяснить все сложные эволюционные процессы и эволюцию как нарастание сложности антитрансценденталистским образом, без ссылки на какие-либо потусторонние, сверхъестественные силы. Философский метод ставится здесь в один непрерывный ряд с научным, а не возвышается над ним с гордыней или снобизмом, что он уже знает все. Установка на посюсторонность всего самого сложного, что манифестирует нам исторический ход эволюции, позволяет придерживаться научности и избегать всяких элементов спиритуализма и витализма в их прежних и осовремененных завуалированных формах.

С одной стороны, новые теоретические вопросы в науках о жизни включают в себя изучение происхождения и организации форм биологических организмов, исследование взаимосвязи между эволюцией и развитием, филои онтогенезом, а также анализ биологических основ познания и функционирования мозга и всего тела живого существа. С другой — когнитивная наука претерпевает ныне третью волну развития. Первая волна в 1950;х гг. характеризовалась бихевиоралистическим (поведенческим) подходом, ключевым словом всех исследований на том этапе было слово «информация». Вторая волна в 1970;х гг. определялась тем, что внимание сместилось на анализ материальных и энергетических основ поведенческой активности и ключевым словом стало понятие «мозг». Третья волна, набравшая силу в первое десятилетие XXI в., нацелена на соединение эволюционных аспектов и аспектов развития (evo-devo), ключевым словом в ней становится «изменение» 0change)К Что дает эволюция для понимания процессов развития? Иными словами, на какие вопросы мы стремимся получить ответ, продвигаясь по пути evo-devo? Мы пытаемся получить ответ на вопросы:

• 1) каково происхождение развивающихся систем;
• 2) какую эволюцию претерпевает репертуар поведения развивающихся систем;
• 3) какие модификации происходят с процессами развития?

Противоположный путь от понимания развития к уяснению сущности эволюции, путь devo-evo, сопряжен с поисками ответа на другие три существенных вопроса:

• 1) каков темп и направление изменчивости, вариаций;
• 2) каково происхождение морфологических инноваций;
• 3) как реализуется телесный план организмов?

Как показал бельгийский философ науки Вернер Каллебо (1952— 2014), мы подходим к новому синтезу, по сути, к построению философии evo-devo (или, с учетом присоединения экологического подхода, eco-evo-devo), базирующейся на современном синтезе. Результат этого^[1]

синтеза — не новая теория, хотя происходящие изменения ответственны за ее постепенное формирование, и не научная революция в смысле Т. Куна. Это гипертеория, которая связывает друг с другом целую совокупность дисциплин в общих рамках биологии и когнитивной науки^[2]. Построение такого рода теории возможно только на междисциплинарной основе, в результате договора, к заключению которого привлекаются концептуальные, теоретические, социальные и политические факторы.

Австрийский биолог, являющийся с 1998 г. директором Института Конрада Лоренца по исследованию эволюции и познания, Герд Б. Мюллер (р. 1953) разъясняет, в чем состоят преимущества eco-evo-devo как междисциплинарной исследовательской программы. Она осуществляет расширенный эволюционный синтез. «Объяснительный охват эволюционной теории значительно расширяется посредством evo-devo, поскольку она теперь не только включает адаптивные вариации, но также распространяется и на другие особенности фенотипической эволюции, такие, как создание новых структурных элементов (новизна), установление стандартизованных строительных единиц (модульность, гомология), аранжирование таких единиц в конкретные комбинации (планы тела) и повторное генерирование подобных форм в независимых таксонах (гомопластика). Кроме того, evo-devo стремится объяснить, как эволюционирует само развитие и как осуществляется контроль за процессами развития в ходе взаимодействием между генетическими, эпигенетическими и экологическими факторами» ^{[3]. Конечно, синтез эволюции и развития, филогенеза и онтогенеза еще не закончен, но ключевые концептуальные основания такого синтеза уже ясны. «Модели развития стали эволюционными, а эволюционные модели стали развиваться, отражая более плюралистический подход к фенотипической эволюции. Основные отличия evo-devo подхода от классической нео-дарвиновской парадигмы можно охарактеризовать тремя терминами: эволюционируемость (способность к эволюции), эмерджентностъ структурная целостность [выделено мною — Е. К.]»[4].}

Когнитивная биология, воплощая соединение перспективы теоретической биологии и когнитивных наук, опирается на философию, психологию и физиологию в их историческом развитии, начиная с Декарта и до Дарвина, У. Джеймса и Н. Хомского. Теоретико-биологический подход применяется для понимания эволюции когнитивных способностей. Познание рассматривается не просто как построение репрезентаций внешнего мира, исследуется насколько работает вычислительная, компьютерная аналогия, но и как возможное определение эмерджентных свойств мозга — тела — сознания в его физическом и биосоциальном встраивании в окружающую среду. Важным продвижением стало развитие когнитивной нейронауки — области, в которой изучается биологическая основа познания, прежде всего, нейронный субстрат ментальных процессов. Сейчас говорят о нейроэтике, нейроэстетике, нейрополитике, нейротеологии и нейрофилософии. С точки зрения эволюционных и нейронных основ исследуется понимание места, чисел, цвета, идентичности индивидов, коммуникации с другими индивидами или особями, причинных событий в когнитивной жизни биологических организмов. Выдающимся открытием стало соединение ментальных феноменов и образов в виде mental imagery (ментального воображения или персептивного мышления). То, что было предвосхищено философами Беркли и Юмом, психологами В. Вундтом и В. Джеймсом, сегодня активно изучается как важные функции мышления и памяти.

Когнитивная биология, таким образом, делает новые существенные шаги в исследовании динамического измерения эволюции и целостного рассмотрения сознания, мозга, тела и поведения в их структурной и синергийной связке с окружающей средой.

Перспектива синтеза evoи devo- к анализу когнитивных феноменов означает соединение прежних эволюционных подходов, в рамках которых когнитивные способности человека сопоставлялись с когнитивными возможностями животных, и подходов с точки зрения теорий развития, применимых к миру человека, — индивидуальному развитию ребенка или филогенетического процесса развития от древнего человека к современному. Эти способы исследования укладываются сегодня в единый, интегральный метод, а фрагменты эволюции живого и развития в человеческом мире — в глобальный процесс нелинейной эволюции с ее эмерджентностями, скачками, поворотами, ветвлениями.

К когнитивно-биологическому подходу примыкает биосемиотический подход. Человек — символическое животное. Он живет в мире символов социальной и культурной реальности, которые обладают смыслами. Современная биосемиотика — это междисциплинарное направление исследований, включающее в себя целый ряд дисциплин от биологии и антропологии до философии и лингвистики и изучающее обработку знаков и сигналов живыми системами. Пытаясь продвинуть натуралистическое понимание эволюции и развития процессов в живой природе, зависящих от способности обрабатывать знаки, современная биосемиотическая теория предлагает новые важные концептуальные средства для научного исследования ума и смысла, систем искусственного интеллекта, изучения всего разнообразия форм невербальной коммуникации в мире человека, животных и растений. С точки зрения этой теории и растения, и животные и даже отдельные клетки — все вовлечено в семиозис — процесс превращения физических сигналов в условные знаки. Биосемиотика изучает мириады форм коммуникации и обозначения (придания смысла) внутри и между живыми системами¹.

Жизнь, которая, согласно формуле Лоренца, есть познание, представляет собой извлечение смысла (living is sense-making), отбор значимого и ценного и вовлечение этого в жизненный мир организма. Якоб фон Икскюль блестяще описал особенности когнитивных и жизненных миров различных живых организмов, введя понятие Umwelt — специфического окружающего мира, к которому приспособлен и который строит себе всякий биологический вид. Это ключевое понятие биосемиотики мы рассмотрим подробно в параграфе 7.2.

Эван Топмсон раскрывает содержание утверждения, что жизнь есть извлечение смыслов, следующим образом^[5][6].

Во-первых, жизнь есть автопоэзис. Существуют три критерия автопоэзиса. Должна быть граница, которая содержит молекулярную реактивную сеть, которая продуцирует и регенерирует себя и границу. Это необходимые и достаточные условия для организации минимальной жизни.

Во-вторых, автопоэзис влечет за собой эмерджентностъ Я. Физическая автопоэтическая система благодаря операциональной замкнутости вызывает появление индивида или Я в форме живого тела, организма.

В-третьих, эмерджентное возникновение Я влечет за собой эмерджентное возникновение мира. Эмерджентность Я есть также по необходимости эмерджентное появление соотносительной области взаимодействий, свойственных этому Я, т. е. Umwelt.

В-четвертых, эмерджентное возникновение Я и мира представляет собой порождение смысла. Мир живого организма — это тот смысл, который он извлекает из окружающей его среды.

В-пятых, извлечение смысла есть познание (восприятие или действие). Извлечение смысла эквивалентно познанию, в минимальном смысле обеспечивающему жизнь сенсомоторному поведению. Такое поведение ориентировано на отбор значимого, смеющего смысл. Смыслы не пред-существуют в мире, они энактивируются и конструируются живым существом в соответствии с его телесностью и структурной организацией.

к к к

Итак, eco-evo-devo-perspective — это один из новейших трендов в развитии теории сложных систем, неклассической эпистемологии и когнитивной науки. Eco-evo-devo-perspective основывается на современных достижениях когнитивной биологии, предпосылки многих идей которой были заложены в теоретической биологии Я. фон Икскюля, который изучил когнитивные миры животных, и Л. фон Берталанфи, выдающегося теоретика систем, который в XX в. первым осмелился провозгласить: «Системы повсюду!», т. е. первым посягнул на универсализм теории систем. Развитие когнитивной биологии свидетельствует о конвергенции когнитивных наук (cognitive sciences) и наук о жизни (life sciences) с особым акцентом на исследовании сложности мира. Именно на этой основе осуществляется кроссдисциплинарная интеграция понятий, которая включает в себя исследование генетических компонентов культурных изменений и обратного влияния культуры на гены (теория генно-культурной коэволюции или теория двойного наследования), эволюции и развития, т. е. исследование взаимосвязи между эволюцией и развитием, между филогенезом и онтогенезом.

• [1] Cognitive Biology: Evolutionary and Developmental Perspectives on Mind, Brain, andBehavior / ed. by L. Tommasi, M. A. Peterson, L. Nadel. Cambridge: The MIT Press, 2009. P. 4.
• [2] 2 Callebaut W. The Dialectics of Dis/Unity in the Evolutionary Synthesis and its Extensions. Evolution: The Extended Synthesis / ed. by M. Pigliuci, G. B. Muller. Cambridge (MA): TheMIT Press, 2010. P. 443—482.
• [3] Muller G. B. Evo-devo as a Discipline // Evolving Pathways: Key Themes in EvolutionaryDevelopmental Biology. Cambridge: The MIT Press, 2008. P. 17.
• [4] Там же. P. 17.
• [5] Favareau D. Essential Readings in Biosemiotics: Anthology and Commentary. Heidelberg, etc.: Springer, 2010. P. V.
• [6] Thompson E. Mind in Life. Biology, Phenomenology and the Sciences of Mind. Cambridge (MA): Harvard University Press, 2007. P. 158.