I. 1. DODATNIE SPRZĘŻENIE ZWROTNE W UZYSKIWANIU ENERGII

Najbardziej zdumiewająca zdolność wszystkiego co żywe, dla której równocześnie najbardziej potrzebne jest wyjaśnienie, polega na tym, że wszystko żywe rozwija się, na pozór wbrew prawom prawdopodobieństwa, w kierunku od bardziej do mniej prawdopodobnego, od prostszego do bardziej złożonego, od systemów niżej do wyżej zharmonizowanych. Nie ma w tym wszakże żadnego wykroczenia przeciw wszechobecnym prawom fizyki i nic, co żywe, nie łamie też drugiej zasady termodynamiki. Wszelkie procesy życiowe podtrzymywane są przez potencjał rozpływającej się w Kosmosie energii, czyli, jak to mówią fizycy, energii rozproszenia. Życie "pożera ujemną entropię", powiedział mi kiedyś dosadnie jeden z wiedeńskich przyjaciół.

Wszystkie systemy żywe cechuje umiejętność zagarniania i gromadzenia energii. Otto Rössler użył ładnego porównania, że życie w strumieniu rozpraszającej się energii Kosmosu zachowuje się podobnie jak ławica piaskowa, która uformowała się w rzece poprzecznie do kierunku prądu i może zatrzymywać tym więcej piasku, im więcej go już uzbierała. Oczywiste jest, że systemy żywe mogą połykać tym więcej energii, im więcej jej już połknęły: kiedy jakiejś istocie żywej dobrze się powodzi, wówczas rośnie i rozmnaża się. Wiele dużych zwierząt zżera więcej niż niewiele małych. Organizmy są zatem systemami, które uzyskują energię w obwodzie tak zwanego dodatniego sprzężenia zwrotnego.

W świecie nieorganicznym istnieją systemy, które robią to samo. W języku angielskim całkiem potocznym określeniem metaforycznym procesu dodatniego sprzężenia zwrotnego jest snowballing, narastanie lawiny. Również pożar rozprzestrzenia się tym snadniej, im więcej już ogarnął terenu i wielu poetom płomień posłużył za metaforę i symbol życia:

[Tak! Wiem, skąd pochodzę! Nienasycony jak płomień, goreję i zżeram sam siebie. Światłem staje się wszystko, co chwycę, węglem wszystko, co porzucę; jestem na pewno płomieniem!]


I. 2. PRZYSTOSOWANIE JAKO ZDOBYWANIE WIEDZY

Od wspomnianych systemów nieorganicznych systemy organiczne różnią się w jednym istotnym punkcie: zdolność zdobywania energii zawdzięczają określonym, często nader skomplikowanym strukturom swego ciała.

Struktury te wykształciły się u istot żywych w toku rodowych dziejów, czyli filogenezy, i to mianowicie mocą procesu, który sprawia, że nadają się one szczególnie dobrze do uzyskiwania i gromadzenia energii.

Dzięki dawnym zdobyczom Karola Darwina oraz nowym osiągnięciom biochemii potrafimy sobie dzisiaj wyrobić określone i prawdopodobnie trafne wyobrażenia o procesach, mocą których dochodzi do skutku celowość organicznych struktur. Plan budowy każdego gatunku istot żywych zapisany jest w podwójnej spirali cząsteczki łańcuchowej kwasu nukleinowego, "zakodowany" w kolejności nukleotydów. Przy każdym podziale komórki zakodowanie replikuje się dzięki temu, że podwójna nić cząsteczki kwasu nukleinowego rozpada się na połowy, z których każda wnet dopełnia się do nici podwójnej, "wyszukując" wolne nukleotydy i wiążąc je ze sobą w kolejności odpowiadającej odszczepionej nitce połówkowej. W ten sposób znów powstaje za każdym razem nić podwójna, złożona z jednej części starej i jednej uzupełniającej nowej. Ciągłość dziedziczenia polega więc na ciągłości materialnej z tym jednak, jak powiada Weidel, "ograniczeniem, że z pokolenia na pokolenie przekazuje się tutaj pewna określona, z materią związana struktura". Przy przekazywaniu, to znaczy przy replikacji nici kwasu nukleinowego, zdarzają się nieraz "drobne błędy", skutkiem czego zakodowanie w nowo powstałej połowie podwójnej spirali odbiega w drobnych szczegółach od zadanego. Nazywa się to mutacją genu.

U wszystkich istot żywych, posiadających właściwe jądra komórkowe, czyli u tak zwanych kariotów, do których zaliczają się wszystkie wyższe zwierzęta i rośliny, geny są pozestawiane w większe jednostki, chromosomy. W każdym jądrze każdej komórki ciała chromosomy występują parami. W każdym z dwóch chromosomów pary znajdują się takie same lub odpowiadające sobie geny uporządkowane w tej samej, w przybliżeniu, kolejności. Akt rozmnażania płciowego poprzedzony jest rozdzieleniem się par chromosomów w toku tak zwanego podziału redukcyjnego, czyli mejozy i w ten sposób dojrzałe do zapłodnienia komórki rozrodcze posiadają tylko połowę kompletu chromosomów, co określa się jako stan haploidalny. Przy zapłodnieniu chromosomy znowu zbierają się w pary, tak że w każdej z nich jeden odziedziczony jest po matce, a drugi po ojcu. W ten sposób, a także dzięki specjalnym procesom rozgrywającym się w samych chromosomach, powstawać mogą nowe układy, rekombinacje materiału dziedzicznego. Wskutek procesów mutacji i rekombinacji, naszkicowanych tutaj nader zwięźle i w maksymalnym uproszczeniu, zewnętrzna postać fenomenalna organizmów wyższych, tak zwany fenotyp, nigdy nie jest w pełni niezmiennicza. [Niezmienniczość - czyli zachowywanie niezmienników; znaczenia tego nie należy mylić z niezmiennością - przyp. tłum.]

Częstotliwość i zakres tych zmian nie są ilościowo takie, by zagrażały zdolności przetrwania gatunku przez wytwarzanie niezdatnych do życia monstrów, ale też bynajmniej nie zawsze są to zmiany korzystne dla dotkniętych nimi osobników. Przeciwnie: ponieważ wszystkie te drobne i bardzo drobne zmiany, spowodowane przez mutację i rekombinację materiału dziedzicznego, są najzupełniej nieukierunkowane, skutkiem ich bywa najczęściej zmniejszenie widoków danego indywiduum na uzyskiwanie energii i na przetrwanie. Jedynie w rzadkich, wyjątkowych przypadkach - ale właśnie o nie tutaj chodzi - mutacja bądź rekombinacja materiału dziedzicznego sprawia, że organizm jest w stanie lepiej wykorzystywać swoje środowisko, niż to umieli jego przodkowie. To jednak oznacza zawsze, że nowa istota "lepiej przymierza się" [Besser gerecht wird - co oznacza "lepiej sprostać", a także "lepiej ocenić" i autor korzysta z tej dwuznaczności - przyp. tłum.] do jakiejś danej ze swego środowiska, przez co polepszają się jej widoki na uzyskiwanie lub maleje prawdopodobieństwo utraty energii. W tej samej mierze rosną widoki uprzywilejowanego organizmu na przetrwanie i rozmnażanie się, natomiast kurczą się widoki jego braci nie wyposażonych w podobny sposób i skazanych na wymarcie wskutek konkurencji. Proces takiego doboru nazywa się selekcją, zaś przemiana istot żywych, którą sprawia - przystosowaniem.

Wejrzawszy w istotę obu tych procesów biolog zmuszony jest skonstruować dwa pojęcia obce zarówno fizykowi, jak i chemikowi. Pierwszym z nich jest pojecie celowości dla zachowania gatunku, czyli teleonomii. Ponieważ selekcja "wyhodowuje" struktury, które szczególnie dobrze sprawują pewną określoną, sprzyjającą zachowaniu gatunku funkcję, rezultat ostateczny wygląda tak, jak gdyby struktury te zostały stworzone właśnie w tym celu przez jakiegoś mądrze przewidującego i roztropnie planującego ducha. (Nawiasem mówiąc, nie jest to wcale wrażenie całkiem omylne: również planujący duch ludzki zawdzięcza swe uzdolnienia procesom, które, jak o tym będzie jeszcze mowa w tym rozdziale, są w swej istocie pokrewne procesom rozgrywającym się w genomie.)

Wszystkie zgoła złożone struktury ogółu organizmów powstały pod selekcjonującym ciśnieniem określonych zdolności sprzyjających zachowaniu gatunku. Kiedy biolog napotyka strukturę, której funkcji nie zna, oczywistym dla niego samego obowiązkiem jest zapytać, do czego się ta struktura nadaje. Kiedy na przykład pytamy "Do czego kotu ostre, zakrzywione pazury?" i odpowiadamy "Do łapania myszy", pytanie i odpowiedź są w zwięzłej formie postawieniem i rozwiązaniem pewnego problemu. Colin Pittendrigh nazwał pytanie o wartość dla zachowania gatunku pytaniem teleonomicznym w nadziei, że dzięki neologizmowi oddali teleonomię od teleologii, podobnie jak astronomia odseparowała się od astrologii.

Drugim pojęciem, które każe nam wprowadzić znajomość przebiegu przystosowania jest pojęcie wiedzy. Już w słowie "przystosowywać się" tkwi implicite założenie, że proces ten wytwarza jakąś odpowiedność pomiędzy tym, co się przystosowuje i tym, do czego zachodzi przystosowanie. System żywy doświadcza tą drogą czegoś z rzeczywistości zewnętrznej, coś się na nim lub w nim "odciska". Owym czymś jest właśnie informacja o odnośnych danych zewnętrznego świata. "Informacja" znaczy dosłownie: "odciśnięcie w"!

Użycie tutaj tego słowa w znaczeniu zaczerpniętym z języka potocznego może prowadzić do nieporozumień, ponieważ teoretycy informacji wiążą je z innym, o wiele szerszym pojęciem. Abstrahują oni celowo od planu semantycznego, tzn. od znaczeniowej zawartości informacji i tym bardziej od relewancji, jaką owa treść mieć może dla organizmu w sensie zachowania gatunku. W terminach teorii informacji nie można przeto mówić, inaczej niż to czynimy w języku potocznym, o "informacji o czymś". Kiedy poniżej będzie mowa o informacji leżącej u podstaw wszelkiego przystosowania, będzie mi zawsze chodziło o pojęcie przyjęte w języku potocznym, zatem o informację, która dla jej odbiorcy bądź posiadacza ma sens i cel. Istnieją też wszakże dwa zupełnie dobre słowa niemieckie na określenie zdobywania i posiadania informacji tego rodzaju: są to Erkennen i Wissen, poznawanie i wiedza. W dalszych wywodach nie będę ich stosował do określenia takich procesów poznawczych, które rozgrywają się głęboko poniżej poziomu świadomości, jak na przykład zdobywanie informacji przez genom lub odruchowe zdolności zwierząt niższych; będę w takich razach mówił o informacji lub ujmował słowo "wiedza" w cudzysłów.

Dla czytelnika interesującego się teorią informacji zaznaczę, że pojęcie, o które chodzi tutaj pod słowem informacja można by, jak to pokazał B. Hassenstein, zdefiniować również w terminach tej teorii. Trzeba by wówczas powiedzieć ewentualnie, że przystosowanie jest przyrostem transinformacji [Transinformation można tłumaczyć ogólnie jako "przepływ Informacji", tu jednak chodzi o przepływ w ograniczonym sensie, zachowuję więc termin - przyp. tłum.] zachodzącej pomiędzy organizmem a jego środowiskiem. Przyrost ten sprawiają procesy wewnątrz organizmu, natomiast środowisko nie ulega przy tym zauważalnej zmianie. Można by ujmować taki przebieg jako szczególny przypadek powstawania korespondencji w rozumieniu Meyer-Epplera, [cytuję za Norbertem Bischofem.] pomyślanej jednak jako asymetryczna czy też jednostronna w tej mierze, że powodują ją zmiany w jednym tylko z obu korespondujących na koniec systemów. Jak widać, teoria informacji wysławia się w sposób nie bardzo nadający się do opisu procesów życia.

Przyrost wiedzy osiągany przez genom, który dokonuje prób i zachowuje to, co najodpowiedniejsze, sprawia, jak to już wspomniałem w "Prolegomenach teoriopoznawczych", że w systemie żywym powstaje odwzorowanie realnego świata zewnętrznego. Donald MacKay ukuł na określenie tego rodzaju wiedzy termin "informacja odwzorowująca". Powstający w ten sposób obraz jakiejś danej środowiska jest, by tak rzec, negatywem rzeczywistości, można go porównać z gipsowym odlewem monety. Jakub von Uexküll powiada w swym pięknym obrazowym języku, że organizm znajduje się w "kontrapunktowym" stosunku do środowiska. Jak już wspomniałem, taki obrazujący stosunek pomiędzy organizmem i rzeczywistością  zachodzi już na poziomie budowy ciała, "morfogenezy": pomyślmy chociażby o słoneczności oka lub o falowym ruchu rybich płetw. Tego rodzaju struktury, które swą cudowną celowość zawdzięczają zawartej w nich informacji przystosowawczej służą świetnie gospodarce energetycznej organizmu i umożliwiają mu wykorzystywanie również trudno dostępnych źródeł energii.

Metoda genomu, nieprzerwanie prowadzącego swe eksperymenty, konfrontującego ich rezultaty z rzeczywistością i zachowującego to, co odpowiednie, w jednym tylko punkcie i to nawet nie bardzo istotnym, różni się od tej, którą stosuje człowiek w swym naukowym wysiłku poznawczym: genom uczy się jedynie na sukcesach, natomiast badający człowiek również na błędach! Człowiek zdążający do poznania również postępuje w ten sposób, że przedstawienie, które znajduje najpierw w swoim wnętrzu i hipotezę, która zrodziła się w jego myśli, konfrontuje ze światem zewnętrznym i "sprawdza, czy pasują".

Donald T. Campbell w rozprawie Pattern Matching as Essential in Distal Knowing wyłożył w przekonywający sposób, że poznanie, w większości przypadków, od zwykłego rozpoznawania przedmiotu aż do weryfikacji hipotezy naukowej, dochodzi do skutku właśnie dzięki takiemu procesowi. Wyrażenie pattern matching jest twardym orzechem dla tłumacza. W psychologii i etologii przyjęło się przekładać pattern jako wzór, wzorzec, Muster, mówi się o wzorcach ruchu i zachowania, co kłóci się z moim poczuciem językowym, gdyż treści pojęciowe angielskiego i niemieckiego słowa bynajmniej nie w pełni się pokrywają. Pattern ma poza znaczeniem Muster również sens uporządkowania, konfiguracji, nigdy natomiast nie oznacza Muster w rozumieniu przykładu, jak choćby w zwrocie Musterkollektion (kolekcja próbek). Muster w tym rozumieniu nazywa się po angielsku sample. Podobnie trudno jest przełożyć czasownikowe matching. Oznacza ono zestawienie dla porównania, nawet dla pomiaru, z tym wyraźnym sensem ubocznym, że porównanie służy tutaj ustaleniu i wydobyciu różnic, jak to się dzieje przy wszelkiej rywalizacji, w meczu pomiędzy drużynami piłki nożnej lub w meczu bokserskim. Najzupełniej naturalne, zaczerpnięte z języka potocznego, wyrażenie pattern matching, opisuje całkiem trafnie proces poznawczy, o który tu chodzi, ale jest, niestety, nieprzekładalne. [Polski "wzorzec" - ale nie "wzór" nie ma wprawdzie braków niemieckiego Muster i odpowiada dość ściśle pattern, lecz z matching są podobne co w niemczyźnie kłopoty, gdyż tylko W "zmierzyć się z kimś" mamy tę samą kombinację znaczeń - przyp. tłum.]

W omawianym tutaj procesie pattern matching przydatne może być tylko jako pewne uporządkowanie, "konfiguracja" z kilku danych zmysłowych i zachodzących pomiędzy nimi wzajemnych stosunków. Poszczególne punktowe doniesienie zmysłowe nie nadaje się do tego, ponieważ jest zawsze wieloznaczne. Nie potrafimy ustalić, jak się nazywa pojedyncza gwiazda, która świeci w niewielkiej przerwie w pokrywie chmur; dopiero przy powiększeniu się połaci odsłoniętego nieba, kiedy widzi się na nim kilka gwiazd we wzajemnym układzie przestrzennym, można sprawdzić, czy wzór ten pokrywa się z jakimś określonym fragmentem w atlasie nieba i zidentyfikować go. Wówczas można też ustalić, jak się nazywa tamta wpierw dostrzeżona gwiazda, o ile jest to gwiazda stała. Gdyby to była planeta, potrzebowalibyśmy jeszcze mnóstwo wiedzy o "gwiaździstych wzorach" w wyższym, czasowym porządku, aby móc ją zidentyfikować na podstawie dostrzeżonej "konstelacji".

W rozprawie Essay on Evolutionary Epistemology Donald D. Campbell pisze: "[...] paradygmat przyrostu wiedzy dzięki doborowi naturalnemu można uogólnić na inne rodzaje działalności poznawczej, takie jak uczenie się, myślenie i nauka" ("the natural selection paradigm of such knowledge increments can be generalized to other epistemic activities, such as learning, thought and science"). Nie tylko podzielam to zdanie, lecz za jedno z głównych zadań niniejszej książki uważam przeprowadzenie zaproponowanego przez Campbella uogólniającego porównania rozmaitych mechanizmów, za których pośrednictwem rozmaite systemy żywe zdobywają i gromadzą relewantną dla nich informację. Większość z tego, co nauki przyrodnicze ujawniły o świecie zewnętrznym, uzyskaliśmy, jak słusznie twierdzi Campbell, dzięki pattern matching. Ponieważ więc procesy poznawcze na najwyższym poziomie polegają na tej samej zasadzie, co na najgłębszym i najstarszym z w ogóle wyobrażalnych, można by mniemać, że nie ma innego sposobu uzyskiwania wiedzy.

W takim błędnym, jak zobaczymy, przekonaniu mógłby nas jeszcze utwierdzać fakt, że obu tym aparatom uzyskiwania wiedzy, najstarszemu i najprostszemu oraz najnowszemu i najbardziej złożonemu wspólna jest inna jeszcze, ważka własność funkcjonalna: zarówno aparat, dzięki któremu uzyskuje wiedzę genom, jak i ten, dzięki któremu czyni to badający człowiek, zmienia się zdobywając nową wiedzę. Żaden z nich nie jest po przyjęciu nowej informacji taki sam, jak przed tym przyrostem. W miarę jak zdobywają one nową wiedzę rosną szansę zdobywania energii przez każdy z nich, a tym samym również prawdopodobieństwo uzyskiwania dalszej wiedzy.


I. 3. UZYSKIWANIE   NIEKUMULATYWNEJ  INFORMACJI CHWILOWEJ

Istnieją też wszakże najzupełniej innego rodzaju zdolności uzyskiwania wiedzy. Tak jak przystosowanie stworzyło struktury cielesne służące zdobywaniu i użytkowaniu energii, tak też wytworzyło ono struktury, których funkcja polega na uzyskiwaniu i spożytkowaniu informacji, wiedzy, mianowicie wiedzy o okolicznościach zachodzących w danej chwili w otaczającym organizm świecie i wymagających natychmiastowego wzięcia ich pod uwagę.

Zachowanie zasadzające się na funkcjonowaniu tych aparatów odznacza się tym, że odpowiada sensownie na określoną sytuację w środowisku, aczkolwiek sytuacja ta, w jej obecnej szczególnej formie, nie przydarzyła się ani gatunkowi w toku filogenezy, ani osobnikowi w jego indywidualnym życiu. Definicję tę można zastosować również do zachowania zwanego rozumiejącym (einsichtig) - i jest to fakt doniosły. Dotyczy ona zarówno najprostszych taksji, czyli reakcji orientowania się, jak i tych wysoce zróżnicowanych zdolności narządów zmysłowych i systemu nerwowego, które u nas, ludzi, leżą u podstaw "apriorycznych" form oglądu i myślenia.

Podmiotowy fenomen rozumienia, który Karol Bühler nazwał "przeżyciem: acha!" (Aha-Erlebnis) występuje w podobny sposób i wówczas, gdy udaje się nam przeniknąć najbardziej złożone zależności, i wówczas, gdy za sprawą najprostszych reakcji orientowania się stan dezorientacji zastąpiony zostaje przez zorientowanie się, jak wtedy na przykład, kiedy aparat statolityczny w uchu wewnętrznym (otolit) melduje zwięźle, że "góra" znajduje się teraz w innej stronie, niżeśmy to jeszcze przed chwilą mniemali. Doznałem niegdyś jak intensywne może być przeżycie takiego zrozumienia, kiedy mnie, twardo śpiącego, przyjaciel stoczył w nocy z pokładu motorówki do Dunaju, gdzie przez zmętniałą wodę nie przenika nawet na niewielką głębokość ani odrobina światła mogącego służyć za wskazówkę kierunku góra-dół. Zapewniam, że było to zaiste wyzwalające przeżycie prawdziwego zrozumienia, z jak najbardziej intensywnym "acha!", gdy po paru straszliwych chwilach dezorientacji statolity spełniły swój obowiązek.

Omawiane tutaj procesy uzyskiwania informacji w krótkich terminach nie są procesami przystosowania w znaczeniu określonym uprzednio; przeciwnie, są one funkcją struktur cielesnych, nerwowych i zmysłowych, które są już właśnie przystosowane. Struktury te są równie lub nawet bardziej jeszcze niepodatne na zmiany w drodze indywidualnej modyfikacji niż struktury, które nie służą uzyskiwaniu informacji, lecz energii. Również wielokrotne ponawianie cyklu działań zapewniających uzyskiwanie informacji w krótkich terminach nie powinno pozostawiać żadnych śladów w aparacie fizjologicznym, który ich dokonuje, gdyż swe istotne zadanie powiadamiania na bieżąco organizmu o zmieniających się szybko okolicznościach w jego środowisku aparat ten może spełnić jedynie wówczas, gdy jest w każdej chwili zdolny odwołać dopiero co przesłane doniesienie i zastąpić je innym, często przeciwstawnym.

Dochodzi nadto wzgląd jeszcze ważniejszy: uodpornione na wszelką zmienność organizacje, które udostępniają otaczający świat naszemu "zrozumieniu", za sprawą aktualnych doniesień zmysłowych stanowią podłoże wszelkiego doświadczenia! Ich funkcja poprzedza wszelkie doświadczenie i poprzedzać musi, aby stało się ono w ogóle możliwe. Pod tym względem organizacje takie odpowiadają w pełni kantowskiej definicji "aprioryczności".

W rozmaitych kontekstach będzie jeszcze mowa o tym, że sprawność struktury przystosowanej na stałe okupiona jest z konieczności utratą stopni swobody. Mechanizmy o krótkoterminowych zdolnościach poznawczych, o które teraz chodzi, nie stanowią wyjątku od tej reguły. Całkiem swoiste przystosowanie struktur, stanowiących ich podłoże, do uzyskiwania zupełnie określonego rodzaju informacji narzuca większości tych mechanizmów bardzo sztywny i wąski program. Wbudowany w nie aparat przeliczeniowy zawiera z konieczności "hipotezy", przy których obstaje wręcz doktrynersko. Jeśli zdarzą się okoliczności "nieprzewidziane" w procesie przystosowania, który te mechanizmy wytworzył, mogą one przesyłać doniesienia błędne i będą wówczas uparcie przy nich obstawać. Bez liku przykładów na to dostarczają rozmaite złudzenia zmysłowe.

Niepostrzeżenie dla nas "doktrynerski" osad już dokonanych procesów przystosowawczych narzuca czy też, lepiej powiedziawszy, podsuwa hipotezy wszelkiemu naszemu poznaniu. Nie potrafimy niczego doświadczać, niczego oglądać (unaoczniać sobie) i niczego myśleć inaczej niż opierając się na apriorycznych założeniach, na sugestiach, w których tkwią takie hipotezy wrodzone: są one wbudowane w nasz "aparat światoobrazu"! Choćbyśmy się nie wiedzieć jak usilnie starali nowe hipotezy wynajdywać swobodnie, nie potrafimy zapobiec, by nie tkwiły w nich tamte, prastare, powstałe w drodze mutacji i rekombinacji genów, wypróbowane przez eony trwający pattern matching hipotezy aprioryczności, które nigdy nie są całkiem głupie, lecz zawsze jednak sztywne i nigdy nie trafne bez reszty.


I. 4. PODWÓJNE SPRZĘŻENIE ZWROTNE W UZYSKIWANIU ENERGII I INFORMACJI

Uzyskiwanie i gromadzenie informacji relewantnej dla zachowania gatunku jest zdolnością równie konstytutywną dla wszystkiego co żywe, jak uzyskiwanie i gromadzenie energii. Obie te zdolności są równie stare, gdyż obie zjawić się musiały na świecie równocześnie z powstaniem życia. Otto Rössler pierwszy, o ile mi wiadomo, z biologów dostrzegł i wypowiedział jasno, że procesy uzyskiwania energii nie tylko tworzą same w sobie obwód dodatniego sprzężenia zwrotnego, lecz że pozostają one także w stosunku dodatniego oddziaływania zwrotnego z procesami uzyskiwania informacji.

Kiedy wskutek mutacji lub rekombinacji materiału dziedzicznego prawdopodobieństwo uzyskiwania energii powiększa się w sposób tak istotny, że selekcja na rzecz stworzenia wyposażonego w to ulepszenie staje się skuteczna, powiększa się też liczba jego potomków. Wraz z nią wzrasta jednak prawdopodobieństwo, że właśnie któryś z nich wyciągnie kolejną główną wygraną na loterii genetycznych przemian.

Ten podwójny obwód dodatniego oddziaływania zwrotnego procesów uzyskiwania energii i informacji znamionuje wszystko, co żyje, włącznie z wirusami, które, jak to pięknie powiedział Weidel, żyją jedynie życiem pożyczonym. Zdanie orzekające, iż istoty żywe podlegają zmianom nieukierunkowanym, uzależnionym od czystego przypadku i że ewolucja dochodzi do skutku jedynie poprzez eliminację niezdatnych - jest niezaprzeczalnie słuszne, a przecież wprowadza w błąd.

Jesteśmy znacznie bliżej  rzeczywistości wielkiego stawania się w przyrodzie organicznej, mówiąc: życie uprawia nader aktywnie przedsięwzięcie, które zmierza do uzyskiwania równocześnie "kapitału" energetycznego i skarbu wiedzy, przy czym za każdym razem posiadanie jednego z nich sprzyja zdobywaniu drugiego. Niebywała skuteczność tych obu obwodów funkcyjnych połączonych multiplikatywnym oddziaływaniem wzajemnym, stanowi przesłankę i wręcz wyjaśnienie tego, że życie jest w ogóle w stanie utrzymać się na przekór przemocy bezlitosnego świata nieorganicznego i także tego, że ma ono w pewnych okolicznościach skłonność do "wybujałości". Postępowanie wielkiego współczesnego przedsiębiorstwa przemysłowego, powiedzmy wielkiego koncernu chemicznego, który bardzo sensownie inwestuje niemałą część czystego zysku w swe laboratoria, aby dzięki nowym odkryciom otworzyć sobie nowe możliwości zysku - nie jest tylko jakimś poglądowym modelem, ale całkiem po prostu przypadkiem szczególnym tego, co dzieje się we wszystkich systemach żywych.

Uważam za ważne rozpoznanie Otto Rösslera, że świat organizmów nie jest w swym filogenetycznym stawaniu się zależny od "czystego" bądź "ślepego" przypadku, lecz że podchwytuje on natychmiast każdą przypadkowo się nasuwającą pomyślną okazję i ekonomicznie ją wykorzystując umożliwia przydarzenie się dalszych szczęśliwych przypadków. Zrozumiawszy to przybliżamy się do rozwiązania dwóch wielkich zagadek.

Pierwszym z tych problemów jest prędkość ewolucji. Gdyby ewolucja zdana była na czysto przypadkowe eliminowanie niezdatnych i gdyby nie było procesów zasilania zwrotnego przy uzyskiwaniu kapitału (energii) i informacji, to okres kilku miliardów lat, który jako wiek Ziemi wyliczyli fizycy z czasu rozpadu substancji radioaktywnych, z pewnością nie wystarczyłby na powstanie człowieka z najprostszych organizmów.

Drugim problemem jest kierunek ewolucji. Życie, jak już zaznaczono, jest równocześnie zdobywaniem informacji, tzn. procesem poznawczym oraz procesem ekonomicznym, chciałoby się rzec - przedsiębiorstwem komercjalnym. Pomnożenie wiedzy o otaczającym świecie przynosi korzyści ekonomiczne, one zaś ze swej strony wywierają owo selekcjonujące ciśnienie, które doskonali mechanizmy uzyskujące i gromadzące informację.

Przyrodnicy, dla których zdobywanie wiedzy stało się samoistnym celem i podobnie humaniści oraz w ogóle ludzie ukulturalnieni, uwrażliwieni etycznie, nie potrafią wyzbyć się przy ocenie poczucia, że z dwóch wielkich dóbr życia nieporównanie więcej wart jest skarb wiedzy niż kapitał potencjalnej energii. Z pewnością nie może pomniejszyć tej wartości zrozumienie ekonomicznej natury selekcjonującego ciśnienia, które wartość tę wytworzyło. Ciśnienie selekcji, które popycha ku pomnażaniu wszelkiej relewantnej dla zachowania gatunku informacji, jest tak wszechobecne, że najpewniej mogłoby wystarczyć do wyjaśnienia ogólnego kierunku biegu ewolucji od stanów "niższych" do "wyższych". Nie chcę bynajmniej twierdzić, iżby należało wykluczać współgranie innych, nierozpoznanych czynników, jednakże w aktualnym stanie wiedzy nic nas bynajmniej nie przymusza do postulowania przy wyjaśnianiu ogólnego kierunku ewolucji czynników pozanaturalnych, jakiejś, powiedzmy, "demiurgicznej inteligencji", o której pisze J. G. Bennets. Kiedy przydawek "niższy" i "wyższy" używamy w zdumiewająco takim samym sensie przy określaniu zarówno istot żywych, jak kultur, wówczas uprawnione wartościowanie odnosi się bezpośrednio do zawartości świadomej lub nieświadomej wiedzy, która przynależy tym systemom żywym - i obojętne jest przy tym, jak została zdobyta: dzięki selekcji, uczeniu się czy też poszukiwaniom badawczym - oraz, gdzie jest przechowywana: w genomie, w pamięci osobniczej czy też w tradycji jakiejś kultury.

Komentarz tego rozdziału rozpocznę od ogólnego wprowadzenia do TS. Jest to konieczne, bo pojęcie systemu choć jest bardzo popularne jest zupełnie źle rozumiane nie tylko przez ogół ale i przez fachowców. Ponadto bez tego wprowadzenia nie będzie możliwe zrozumienie dlaczego Lorenz myli pojęcia TS ogólnej i liniowej, choć wnioski ogólne wyciąga zupełnie poprawne!

W starożytności przez system rozumiano zbiór elementów wraz z powiązaniami, tworzący pewną całość.

Ludwig von Bertalanffy był austriackim biologiem, który w 1937 roku ożywił ten termin, gdy przedstawił koncepcję teorii systemów żywych w celu zlikwidowania sporu, jaki istniał między witalistami i mechanicystami na gruncie biologii. Bertalanffy zaproponował, by organizmy żywe traktować jako zorganizowane całości o charakterze dynamicznym. Tym samym organizm żywy byłby czymś więcej niż suma jego części składowych. Organizm żywy to system otwarty, który do działania i utrzymywania równowagi (dynamicznej) z otoczeniem wymaga dopływu z zewnątrz informacji i energii.

Jest bardzo ważne, byś zrozumiał, że znaczenie słowa system w ujęciu Bertalanffiego jest zupełnie inne niż systemu w starożytności. Tak samo jak słowo pole elektryczne nie ma nic wspólnego z słowem pole używanym potocznie, system Bertalanffiego jest zupełnie nowym pojęciem. W potocznej mowie używamy tego słowa w obydwu znaczeniach np. mówiąc: system prawa i system nerwowy. Jednak przymiotnik od pierwszgo systemu to raczej systematyczny, a od drugiego - systemowy. Powiązania w systemie tradycyjnym mają charakter porządkowy, zaś u Bertalanffiego są prawdziwymi siłami i oddziaływaniami. Jak zwykle gdy wprowadzany jest do nauki nowy termin w pierwszym okresie jego stosowania zapanowało pewne zamieszanie, lecz w wypadku systemu sprawa jest o wiele poważniejsza, bo problem ma naturę nie tylko terminologiczą. Rzecz w tym, że istnieją pozornie dwie teorie systemów.

Ogólna TS - bo tak nazwano propozycję Bertalanffiego - z miejsca zaczęła odnosić sukcesy, bo wyjaśniała wiele spraw, jednak wraz z wzrostem jej popularności pojawiły się niezrozumiałe problemy... Spektakularny rozwój TS rozpoczął się tuż po wojnie, gdy na skutek potrzeb wojska rozwinęła się liniowa TS związana z regulacją i sterowaniem. Związana z tym teoria informacji szybko skierowała uwagę uczonych na pojęcie entropii a tym samym teorię potencjału, który też jest funkcją liniową, ale wówczas odezwali się termodynamicy twierdząc, że z TS jest coś nie w porządku, bo twierdzenie, że w organizmach żywych entropia z czasem nie wzrasta jest z punktu widzenia teorii potencjału nie do utrzymania. Organizmy żywe wydawały się działać niezgodnie z liniową TS i z drugą zasadą termodynamiki, która twierdzi, że możliwe są w przyrodzie tylko procesy prowadzące do wzrostu entropii. I wtedy pojawił się Ilya Prigogine, który "powrócił" do klasycznego sformułowania Bertalanffiego i pokazał, że w organizmach żywych zachodzą procesy, które chociaż są takie same jak na zewnątrz, to jednak są uzależnione od siebie nawzajem, są wzajemnie "sprzężone" i są dla siebie wzajemnie układami odniesienia. Innymi słowy wnętrze systemu żywego trzeba traktować jak świat sam w sobie i inaczej liczyć entropię, a wówczas nie ma paradoksu.

Prigogine pokazał, że nie musimy przeprowadzać rewolucji w myśleniu  gdy zajmujemy się systemami żywymi, za to musimy stworzyć swiostą teorię względności obliczeń gdy chcemy uzgodnić bilans entropii żywego organizmu. Po pierwsze entropia całego układu nie maleje, bo to oznaczałoby cudowne rodzenie się energii czyli pogwałcenie prawa zachowania energii i materii. Po drugie w systemie żywym, który do życia pobiera energię z zewnątrz, o jakim możemy powiedzieć, że jest oddalony od stanu równowagi, zachodzą procesy które należy bilansować wzajemnie, niejako zapominając o tym, że istnieje świat zewnętrzny, a dopiero końcowy wynik traktować jako 'produkcję' entropii. Postępowanie Prigogine'a przypominało geografa, który przy pomocy płaskich map odwzorowuje okrągłą kulę ziemską, i zostało uhonorowane nagrodą Nobla w 1977 roku. Jednak to postępowanie świadczy o kompletnym niezrozumieniu zjawiska określanego jako system. Nota bene, wiedeński przyjaciel, który powiedział Lorenzowi, że organizmy żywią się ujemną entropią to chyba Prigogine... (a tutaj dodatkowe informacje o rozwoju pojęcia entropii i drugiej zasady termodynamiki)

Żeby wyjaśnić co to oznacza chcę Ci zwrócić uwagę na dwa odkrycia z zupełnie innych dziedzin. Pierwsze to odkrycie Kurta Gödla z 1931 roku. Ten austriacki matematyk wstrząsnął podstawami matematyki, gdy opublikował niepozorny artykuł, w którym pokazał pewien błąd logiczny w książce Bertranda Russella z zakresu podstaw matematyki. Istota odkrycia sprowadzała się do twierdzenia, że nie da się opisać teorii językiem tejże teorii. Mówiąc inaczej, jeśli jakieś zdanie zawiera stwierdzenia dotyczące granic lub nieskończoności, to na pewno potrafimy pokazać związany z nim paradoks. Mówiąc jeszcze inaczej - systemowo - nie da się opisać systemu, gdy znajdujemy się wewnątrz niego, trzeba wyjść na zewnątrz dla dokonania oceny. Odkrycie to, traktowane jako fundamentalne w matematyce, jest nie do końca rozumiane w teorii systemów, a w każdym razie nikt nie wie jak porównywać dwie różne miary: wewnętrzną i zewnętrzną.

Drugim jest odkrycie Beniamina Lee Whorfa w dziedzinie językoznawstwa. Ten chemik z wykształcenia, lingwista z zamiłowania, pracował jako agent ubezpieczeniowy firm. W czasie sporządzania opisów zajścia po pożarach zauważył, że ludzie żyją nie w rzeczywistym świecie tylko w świecie zbudowanym z wyobrażeń ukształtowanych przez język. My też dobrze znamy to zjawisko, które każe domyślać się, że wieloryb jest rybą, głownia szabli to jej rękojeść a oportunista to człowiek stawiający opór. Whorf wysunął hipotezę, nazwaną potem hipotezą relatywizmu językowego, że ludzie myślący różnymi językami żyją de facto w zupełnie różnych światach. Nie zauważają tego ludzie, gdy dwa różne języki mają podobną strukturę za to porozumienie staje się prawie niemożliwe, gdy dwa języki opierają się na dwu różnych zasadach. Takie różne języki generują różne wyobrażenie o świecie. Pokazał taki przykładowy język (indian Hopi) w którym nie ma pojęcia czasu, a co za tym idzie ludzie posługujący się nim nie potrafią wyobrazić sobie nieskończoności ani... Nieba. Whorf zwracał uwagę, że choć ogromna większość języków to języki z podmiotem i orzeczeniem, lub jak kto woli rzeczownikiem i czasownikiem, to nie powinno nam sugerować iż jest to jedyny sposób "pokawałkowania" naszej rzeczywistości.

Wracając do systemów żywych - ale dotyczy to w ogóle wszystkich systemów - podstawową ich cechą jest niemożność opisania ich wnętrza i ich otoczenia w tym samym języku. Wnętrze systemu i jego otoczenie to dwa różne światy. Oczywiście Bertalanffy powiedziałby, że jego wnioski nie idą tak daleko, ale faktem jest, że pojęcie systemu żyje dziś własnym życiem i umożliwia nam alternatywne spojrzenie na świat w stosunku do słowa układ. W układzie przede wszystkim stwierdzamy ruch, a w systemie działające siły i te siły trzeba traktować nierozdzielnie z obiektem, który jest ich nośnikiem, i tak jak nie umiemy wyobrazić sobie elektronu bez otaczającego go pola sił tak też nie potrafimy wyobrazić sobie męża i żony nie oddziałujących na siebie w systemie rodzina.

Choć wielu badaczy i uczonych posługuje sie dziś tym pojęciem coraz bardziej świadomie, jednak nie można go stosować do badań ilościowych bo nauka nie opanowała sposobu przeliczania parametrów wewnątrzsystemowych na parametry otoczenia. Gdy otoczenie jest nieograniczone (to znaczy system nie odczuwa granic) stosuje się miarę liniową i liniową algebrę, ale te zasady nigdy nie stosują się do wnętrza systemu. Jednak pojęcia systemowe są pojęciami fundamentalnymi naszej natury i każdy z nas posługuje się nimi intuicyjnie. Logikę systemową czujemy, mimo, że nie potrafimy często tego uzasadnić. Kiedy filozof mówi "wiem, że nic nie wiem" my dobrze wiemy co ma na myśli, mimo, iż zdanie to z punktu widzenia logiki arystotelesowskiej, jest logiki pozbawione.

Gdy układ oddziałuje na siebie (wyjście układu połączone jest z wejściem) lub na inny układ, mówimy, że jest sprzężony. Gdy oddziaływanie rośnie mamy do czynienia ze sprzężeniem dodatnim, a gdy maleje, z ujemnym.  Gdy "nic się nie dzieje" mimo przepływu sygnałów, to stan jest ustalony. Ten opis dotyczy układów liniowych, dobrze poznanych i stosowanych w cybernetyce, zaś co do systemów otwartych (czyli systemów Bartalanffiego), w zasadzie nie możemy mówić o sprzężeniu tylko o wzajemnym oddziaływaniu, które trzeba określić niezależnie. Sprzężenie może być informacyjne lub energetyczne, zaś różnych oddziaływań między systemami otwartymi mogą być tysiące a ich odpowiednikiem stanu ustalonego jest stan stacjonarny. W liniowej TS układ to taka czarna skrzynka, która ma wejście i wyjście sygnału, a ponieważ jest on przez skrzynkę jednoznacznie modyfikowany, potrafimy go wyliczyć gdy znamy charakter zmienności sygnału na wejściu. Łączenie wielu takich czarnych skrzynek na różne sposoby pozwala modelowo odtworzyć zachowanie wielu procesów z życia codziennego. Ważne jest, byś zdawał sobie sprawę, iż ze znajomości charaktrystyki elementów składowych możemy jednoznacznie wyliczyć zachowanie układu, czyli przebieg zmienności sygnału dla dowolnie skomplikowanego układu złożonego.

Systemy sterowania i regulacji są systemami liniowymi, jednoznacznymi i wyliczalnymi a więc z systemami w sensie Bertalanffiego nie mają nic wspólnego. Cała nomenklatura związana z sprzężeniami i strumieniem ujemnej entropii w ogólnej TS jest bez sensu. Jednak wiedzieć należy, że każde przesłanie informacji do układu jest również przesłaniem energii a tym samym powoduje fizyczne oddziaływania, jednak nie są to oddziaływania w sensie ogólnej TS.

W TS ogólnej jest inaczej niż w TS liniowej. Nawet dla najprymitywniejszego systemu otwartego nie znamy rozwiązań ścisłych, a wszystko wskazuje na to, że takim najprostszym systemem jest... atom. Dla kogoś, kto zna dobrze cybernetykę, ale słabo ogólną TS, to ostatnie zdanie może być zaskakujące, ale z czasem wszystko się wyjaśni. Aby to co mówię o systemach otwartych było jasne od początku, skupię się na komórce jako systemie jednostkowym.

Widziałem kiedyś rysunek, który miał dobitnie czytelnikowi unaocznić co to znaczy wewnątrz i zewnątrz żywego organizmu. Jedną linią narysowana była sylwetka psa, ale w taki sposób, że kreski biegnące od pyska zdążały bezpośrednio do otworu pod psim ogonem, a dawało to efekt rozpadu psa na połówkę górną i dolną. Jeżeli pies połknie kamyczek, to rzeczywiście przeleci on przez jego wnętrzności jak przez tunel ale "do psa", do wnętrza jego organizmu  nie wniknie. Pies dla kamyczka nie jest systemem otwartym.

Być w systemie to znaczy coś zupełnie innego niż być na zewnątrz niego. Wewnątrz systemu i na zewnątrz działają inne prawa. Symbolicznie możemy je określić, że wewnątrz jest jak w rodzinie a na zewnątrz jest dżungla. Dwie komórki drożdży, które dopiero co powstały z komórki pierwotnej nie są systemem - są identyczne i nic je nie łączy oprócz pochodzenia, ale dwukomórkowa zygota to co innego, to organizm. Setka tajemniczych, dotąd nie poznanych sił spaja te dwie komórki w jedno i sprawia, że każda komórka gra przypadającą na nią w rodzinie rolę. Każda kolejna wie jakie jest jej miejsce w organiźmie, ile razy wolno jej się podzielić i kiedy ma popełnić samobójstwo, aby usunąć się dla innej, bardziej potrzebnej w danym miejscu. Dobro organizmu, systemu, ważniejsze jest niż dobro własne komórki.

Bertalanffiego uderzyło spostrzeżenie, że każdy organizm żywy musi wchłaniać energię aby utrzymać się przy życiu. Stwierdził, że równowaga systemu otwartego jest równowagą dynamiczną, równowagą różnych sił w trakcie przepływu przez system strumienia energii. Organizm musi pobrać tę energię z otoczenia, musi ją zdobyć, aby istnieć. Jak wiemy w pierwotnym oceanie były dwa rodzaje organizmów, takie, które potrafiły pobrać ją bezpośrednio i takie, które pobierały ją pożerając inne żyjątka. Jest zadziwiające, że taki pantofelek (Paramaecium) wolał euglenę zatrzymać wewnątrz swego ciała jako współpracownika, niż go pożreć. Dwie komórki tworzą system, gdy im się to bardziej opłaca niż walczyć o przeżycie. Biologowie mówią, że choroba to fiasko negocjacji na temat współpracy między człowiekiem i bakterią. Współpraca nie jest wtedy, gdy dwie komórki się dzielą, tylko gdy nawzajem uzupełniają. Dwie niezróżnicowane komórki nie mogą utworzyć systemu, ale np. kobieta i mężczyzna, mogą. Siłą spajającą system jest najogólniej mówiąc współpraca.

System może składać się z podsystemów, ale jego granica podziału zatrzymuje się na współczesnej definicji życia. Przyjęło się mówić, że wirus nie jest systemem żywym tylko strukturą, dlatego mówiąc dzisiaj o pojedyńczej komórce nie mówi się o podsystemie do przyswajania energii tylko o strukturach lub układach do tego przystosowanych. W organiźmie wielokomórkowym można już mówić o systemie oddechowym, systemie nerwowym, sytemie wydalniczym ale te wyspecjalizowane podsystemy organizmu za cenę specjalizacji straciły zdolność do życia samodzielnego. Każdy z tych podsystemów jest tym bardziej uzależniomy od pozostałych im bardziej wyspecjalizowaną spełnia funkcję. Gdy obserwuje się taki rozwinięty podsystem w postaci wyjętej z całości trudno wyobrazić sobie jak mogło dojść do jego powstania, tak samo jak trudno wyobrazić sobie skąd wzięła się pojedyńcza komórka. Łatwość powstawania systemów ludzkich jest pod tym względem bardzo myląca, gdyż powstawanie nowego systemu jest zawsze "momentalne", jest interfenomenem i towarzyszy mu wydzielenie energii. Powstanie systemu jest odpowiedzią jego składowych elementów na nacisk środowiska. Obowiązuje tu zasada najmniejszego działania: gdy razem jest łatwiej żyć, to dlaczego egzystować osobno.


A teraz słów parę o tekście Lorenza.

Określenie sprzężenie używamy gdy mówimy o oddziaływaniach systemu z otoczeniem lub dwóch systemów ze sobą. Sprzężenie jest cechą oddziaływania a nie czynnikiem oddziałującym. Mówienie, że organizmy żyją dzięki sprzężeniu (czy to dodatniemu czy ujemnemu) jest nieporozumieniem.

Drugim nieporozumieniem jest użycie pojęcia entropii. Lorenz pisał swą książkę, gdy jeszcze nie uświadomiono sobie w pełni wniosków filozoficznych jakie wynikają z prac Prigogine'a. Dla Prigogine'a najważniejsze było usunięcie niezgodności w bilansie entropii a nie pojęcia systemowe. Nasza Nauka (z całym szacunkiem) nie potrafi poprawnie bilansować entropii czyli przeliczać parametry wewnątrzsystemowe na te spoza systemu, niestety. Gdyby Lorenz wiedział coś o fenomenie zwanym free-energy być może w ogóle nie napisałby pierwszego podrozdziału...