Wprowadzenie do książki

Nowa biologia hipoteza pól morficznych

   W chwili obecnej ortodoksyjne podejście do biologii stanowi mechanistyczna teoria życia. Według niej organizmy żywe należy traktować jako fizyko-chemiczne maszyny, a wszystkie zjawiska życia zasadniczo da się wytłumaczyć w kategoriach fizyki i chemiii. Ten mechanistyczny paradygmatii nie jest wcale nowy; dominuje on od ponad stu lat. Głównym powodem, dla którego większość biologów nadal go wyznaje, jest to, że paradygmat ten działa, mianowicie dostarcza struktury myślowej, w ramach której można zadawać pytania dotyczące fizyko-chemicznych mechanizmów związanych z procesami życiowymi i odpowiadać na te pytania.
    Fakt, że podejście to zaowocowało spektakularnymi sukcesami, takimi jak „złamanie kodu genetycznego”, jest silnym argumentem przemawiającym na jego korzyść. Jednakże krytycy wskazują na coś, co wydaje się przekonującym argumentem każącym wątpić w to, że wszystkie zjawiska życia, łącznie z ludzkim zachowaniem, można wyjaśnić w sposób czysto mechanistycznyiii. Ale jeśli nawet przyjąć, że ujęcie mechanistyczne ma swoje ograniczenia, nie tylko praktyczne, lecz i podstawowe, to i tak nie można po prostu go odrzucić. Przy obecnym stanie eksperymentalnej biologii jest to niemal jedyne dostępne podejście i dopóki nie pojawi się jakaś pozytywna alternatywa, to bez wątpienia będzie obowiązywało nadal.
   Każda nowa teoria będąca w stanie rozszerzyć teorię mechanistyczną lub wykroczyć poza nią będzie musiała wykazać się czymś więcej niż stwierdzeniem, że życie wiąże się z jakościami czy faktami obecnie nierozpoznawalnymi dla nauk fizycznych; będzie musiała powiedzieć, czym są owe jakości lub czynniki, jak funkcjonują i w jakiej znajdują się relacji do znanych wcześniej procesów fizycznych i chemicznych.
    Najprostszym sposobem, w jaki można zmodyfikować teorię mechanistyczną, byłoby założenie, że zjawiska życia zależą od jakiegoś czynnika przyczynowego nowego typu, nieznanego fizyce, który wchodzi w interakcje z fizyko-chemicznymi procesami w organizmach żywych.     Kilka wersji tej witali stycznej teorii zaproponowano w początkach XX w.iv, lecz w żadnej z nich nie udało się wyprowadzić predykcji, które dałoby się sprawdzić doświadczalnie, ani też żadna nie proponowała eksperymentów nowego rodzaju. Skoro według Karla Poppera „kryterium naukowego statusu jakiejś teorii jest jej falsyfikowalność, czyli możliwość jej obalenia lub testowalność”v, to witalizm nie kwalifikował się jako nauka.
    Jednakże organistyczna lub holistyczna filozofia natury stanowi kontekst dla bardziej radykalnej rewizji teorii mechanistycznej. Filozofia ta neguje tezę, że wszystko we wszechświecie można wyjaśnić jak gdyby „od dołu” na gruncie właściwości cząstek subatomowych, atomów lub nawet molekuł. Uznaje ona istnienie hierarchicznie zorganizowanych systemów, które, na każdym poziomie złożoności, posiadają właściwości, których nie można w pełni zrozumieć w kategoriach własności wykazywanych przez ich poszczególne części wzięte z osobna. Na każdym poziomie całość jest czymś więcej niż sumą części. Owe całości pojmować można jako organizmy, w szerokim sensie tego terminu obejmującym nie tylko zwierzęta i rośliny, narządy, tkanki i komórki, lecz również kryształy, molekuły, atomy i cząstki subatomowe. W efekcie filozofia ta postuluje zmianę z paradygmatu mechanizmu na paradygmat organizmu - zarówno w naukach biologicznych jak i fizycznych. Jak głosi znane stwierdzenie Alfreda North Whiteheada: „Biologia jest to nauka o większych organizmach, podczas gdy fizyka jest nauką o organizmach mniejszych” vi.
    Począwszy od lat 20. XX w. zwolennikami rozmaitych wersji tej organistycznej filozofii było wielu autorów, łącznie z biologami.vii Jeśli jednak wpływ organicyzmu w naukach przyrodniczych nie ma być jedynie powierzchowny, podejście to musi być zdolne do wysnuwania przewidywań podlegających testom.
    Najważniejszym z dotychczasowych pojęć organicystycznych jest pojęcie pól morfogenetycznychix. Przypuszcza się, że pola te umożliwiają wyjaśnienie lub opis powstawania charakterystycznych form embrionów i innych rozwijających się układów. Kłopot w tym, że pojęcie to stosowane bywa niejednoznacznie. Sam termin zdaje się implikować istnienie nowego typu pola fizycznego, które odgrywa jakąś rolę w procesie rozwoju formy. Jednak niektórzy teoretycy organicyzmu zaprzeczają, jakoby sugerowali istnienie jakiegokolwiek nowego typu pola, bytu czy czynnika, nieznanych obecnej fizycex. Twierdzą oni raczej, że prezentują nowy sposób mówienia o złożonych systemach fizykochemiczny. Nie wydaje się, by takie ujęcie mogło nas daleko zaprowadzić. Pojęcie pól morfogenetycznych może mieć praktyczną wartość naukową tylko wtedy, gdy prowadzi do dających się testować predykcji, które będą różne od predykcji konwencjonalnej teorii mechanistycznej. Takie predykcje nie mogą być dokonane, póki nie uznamy, że pola morfogenetyczne dają mierzalne skutki.
   Hipoteza zaprezentowana w książce Nowa biologia hipoteza pól morficznych opiera się na idei, iż pola morfogenetyczne naprawdę mają mierzalne efekty fizyczne. Postuluje ona, że specyficzne pola morfogenetyczne są odpowiedzialne za charakterystyczne formy i organizacje systemów na każdym poziomie złożoności, nie tylko w dziedzinie biologii, lecz również w chemii i fizyce. Pola te porządkują układy, z którymi się wiążą oddziałując na procesy, które z energetycznego punktu widzenia jawią się jako indeterministyczne czy też probabilistyczne; narzucają one ograniczenia na wyniki procesów fizycznych możliwe z energetycznego punktu widzenia - ograniczenia, które mają swoje własne wzory.
    Skoro pola morfogenetyczne stanowią przyczynę organizacji i formy systemów obiektów materialnych, zatem same muszą posiadać charakterystyczne struktury. Skąd zatem biorą się owe pola-struktury? Pochodzą one od pól morfogenetycznych skojarzonych z wcześniejszymi podobnymi układami. Pola morfogenetyczne wszystkich wcześniej istniejących układów stają się obecne dla każdego podobnego systemu; struktury układów dawniejszych wpływają na późniejsze podobne układy poprzez skumulowany wpływ, który działa zarówno poprzez czas jak i poprzez przestrzeń.
    Zgodnie z tą hipotezą układy zorganizowane są w taki, a nie inny sposób, ponieważ podobne układy w podobny sposób zorganizowane były w przeszłości. Na przykład molekuły złożonej organicznej substancji chemicznej krystalizują według charakterystycznego wzoru, ponieważ ta sama substancja już krystalizowała w podobny sposób w przeszłości. Roślina przyjmuje formę charakterystyczną dla jej gatunku, ponieważ wcześniejsze przedstawicielki tego gatunku przyjmowały tę formę. Zwierzę instynktownie działa w określony sposób, ponieważ podobne zwierzęta tak samo zachowywały się wcześniej. Hipoteza owa dotyczy powtarzania się form i wzorów organizacji, natomiast pytanie o pochodzenie owych form i wzorów wykracza poza jej zakres. Na pytanie to można odpowiedzieć na kilka różnych sposobów, ale wydaje się, że wszystkie one tak samo dają się uzgodnić z proponowanymi sposobami zachodzenia tej powtarzalności.
     Z tej hipotezy można wydedukować szereg testowalnych predykcji, które uderzająco różnią się od predykcji konwencjonalnej teorii mechanistycznej. Niech wystarczy jeden przykład: jeśli jakieś zwierzę, powiedzmy szczur, nauczy się nowego wzoru zachowania, wówczas każdy następny szczur (z tej samej rasy, hodowany w podobnych warunkach itp.) będzie wykazywał tendencję do szybszego uczenia się tego samego wzoru zachowań. Im więcej będzie szczurów, które wyuczyły się danego zadania, tym łatwiej nauczy się tego każdy kolejny podobny szczur. Np. gdyby w laboratorium w Londynie nauczyć tysiące szczurów jakiegoś zadania, we wszystkich innych laboratoriach podobne szczury wykonywałyby to samo zadanie szybciej. Gdyby szybkość uczenia się szczurów w jakimś innym laboratorium, powiedzmy w      Nowym Jorku, została zmierzona przed treningiem, jakiemu poddano londyńskie szczury, i po owym treningu, okazałoby się, że szczury przetestowane za drugim razem uczą się szybciej niż szczury przetestowane za pierwszym razem. Efekt ten powinien nastąpić mimo braku jakiegokolwiek fizycznego związku ani komunikacji pomiędzy tymi dwoma laboratoriami.
    Taka predykcja może się wydać tak nieprawdopodobna, że aż absurdalna. Jednak już od dawna istnieją dane z laboratoryjnych badań nad szczurami, świadczące o tym, że przewidywany efekt rzeczywiście ma miejsce.
    Hipoteza ta, zwana hipotezą formatywnej przyczynowości, prowadzi do takiej interpretacji wielu zjawisk fizycznych i biologicznych, która jest radykalnie odmienna od interpretacji wysuwanej w ramach istniejących teorii i pozwala ujrzeć szereg dobrze znanych problemów w nowym świetle. W książce Nowa biologia hipoteza pól morficznych hipotezę tę zarysowano we wstępnej formie, omówiono pewne wnioski, jakie z niej wynikają, i zaproponowano różne sposoby jej przetestowania.