«Аналогии как источник знаний». Нобелевская лекция К.Лоренца

Перевод Ольги Ульянко

Нобелевская лекция, 12 декабря 1973

Автор: Конрад З.Лоренц

Австрийская Академия Наук

Институт Сравнительного Исследования Поведения, Альтенберг, Австрия.

1. КОНЦЕПЦИЯ АНАЛОГИЙ.

В процессе эволюции часто случается так, что две разные формы жизни, независимо друг от друга, начинают идти схожими, параллельными путями, адаптируясь к одинаковым внешним условиям. Практически все животные, быстро передвигающиеся в однородной среде, нашли способ придать обтекаемую форму своему телу, тем самым снижая трение до минимума. По крайней мере четырьмя разными типами животных независимо друг от друга была «изобретена» концентрация света на светочувствительной ткани посредством прозрачной линзы; а у двух из этих типов, головоногих моллюсков и позвоночных, такой «глаз» эволюционировал в настоящий проектор изображений, через который мы сами способны видеть этот мир.

Благодаря давним открытиям Чарльза Дарвина и совсем недавним — биохимиков, мы имеем достаточно глубокое понимание процессов, которые, в ходе эволюции, смогли создать такие удивительные структуры. Студент, изучающий эволюцию, имеет все основания полагать, что разнообразие телосложений, которые, со всей их удивительной практической целесообразностью, делают возможным существование таких удивительно разных существ в таких удивительно разных условиях, обязано своим существованием процессам, которые мы имеем обыкновение относить к понятию адаптации. Это предположение, правильность которого я не предлагаю здесь обсуждать, лежит в основе доказательств, используемых эволюционистом в отношении феномена аналогии.

2. СРАВНИМАЯ ЦЕННОСТЬ ДЛЯ ВЫЖИВАНИЯ КАК ВЫВОД ИЗ СХОЖЕСТИ ФОРМ. Сходство признаков с точки зрения адаптивной ценности.

Если у двух форм жизни, которые не имеют отношения друг к другу, мы обнаруживаем физическое сходство или схожие модели поведения, которые проявляются в более чем нескольких мелких деталях, мы предполагаем, что это могло быть вызвано параллельной адаптацией жизненно-важной функции (life-preserving function). Невозможность случайного сходства пропорциональна числу независимых признаков сходства и равна для n-числа таких признаков – 2^n-1. Если мы видим поразительное сходство между стрижом и самолетом, акулой или дельфином и торпедой, как изображено на Рис. 1, мы можем смело предположить, что необходимость уменьшения трения привела к параллельной адаптации, как у живых организмов, так и в механизмах, созданных человеком. Хотя независимых точек сходства, в этих случаях, не очень много, тем не менее, можно смело предполагать, что любой организм или средство передвижения, обладающие ими, адаптированы для быстрого передвижения.

Есть закономерности, затрагивающие несравнимо большее количество независимых элементов. На Рис. 2 показаны сечения глаза позвоночных и головоногих. В обоих случаях имеются хрусталик, сетчатка, соединенная нервами с головным мозгом, мускул, двигающий хрусталик для фокусировки, сокращающаяся радужная оболочка, действующая как перегородка, прозрачная роговица, расположенная в передней части глаза и слой пигментированных клеток, покрывающих ее сзади – а также многие другие совпадающие детали. Если бы зоолог, не знающий о существовании головоногих, стал исследовать такой глаз впервые, он бы без лишних церемоний сделал вывод, что это действительно световоспринимающий орган. Ему даже не нужно было бы наблюдать за живым осьминогом, чтобы знать это наверняка.

3. ОБВИНЕНИЯ В «ЛОЖНОЙ АНАЛОГИИ».

Этологов часто обвиняют в проведении ложных аналогий между поведением животных и человека. Однако не существует такого понятия, как ложная аналогия: аналогии могут быть более или менее детализированными и, следовательно, более или менее информативными. Старательно розыскивая действительно ложные аналогии, я нашел пару примеров из технической сферы в пределах моего собственного опыта. Однажды я ошибочно принял мельницу за заднеколесный пароход. Судно стояло на якоре, на берегу Дуная, недалеко от Будапешта. У него была небольшая дымящаяся труба, а на корме огромное медленно вращающееся гребное колесо. В другой раз я перепутал маленькую электростанцию, состоящую из двухтактного двигателя и динамо-машины, с компрессором. В биологии единственный пример, который я смог найти, касался органа свечения пелагических гастропод, который ошибочно приняли за глаз, потому что у него была эпидермальная линза и, помимо этого, высокий цилиндрический эпителий, соединенный с мозгом посредством нерва. Но даже в этих примерах ложность аналогий заключалась лишь в направлении передачи энергии.

4. КОНЦЕПЦИЯ ГОМОЛОГИИ.

По моему мнению, есть только одна вероятная ошибка, которую можно охарактеризовать как «приведение ложной аналогии» — принятие гомологии за аналогию. Гомология может быть определена как любое сходство между двумя видами, объясняющееся их происхождением от общего предка, обладавшего признаком, по которому они похожи друг на друга. Строго говоря, термин «гомологичный» можно применить только к признакам, но не к органам. На Рис. 3 показаны передние конечности ряда позвоночных тетрапод, которые были специально отобраны, чтобы проиллюстрировать разнообразные способы использования передней конечности, а также те эволюционные изменения, которые она может претерпевать для выполнения таких различных функций. Несмотря на различия этих функций и их соответствующих требований, все эти виды «построены» по одной базовой схеме и состоят из сопоставимых элементов, таких как кости, мышцы, нервы. Сама несхожесть их функций делает крайне маловероятным, чтобы такое многообразие схожих форм было результатом параллельной адаптации, иными словами – аналогии.

Будучи учеником сравнительного анатома и эмбриолога Фердинанда Хохштеттера (Ferdinand Hochstetter), я имел преимущество в получении исчерпывающей инструкции по методологии разделения схожих признаков на вызванные происхождением от одного предка и, возникшие в результате параллельной адаптации. По сути, выявление этих различий составляет значительную часть ежедневной работы ученого, занимающегося сравнительной эволюцией. Возможно, здесь следует упомянуть, что именно этот процесс привел меня к открытию, которое я сам считаю своим важнейшим вкладом в науку. С моими знаниями в сфере поведения животных и таким наставником в сравнительной филогенетике, какой был у меня, невозможно было не обнаружить, что одни и те же методы сравнительного анализа, а также одни и те же понятия аналогии и гомологии применимы как в отношении отличительных признаков поведения, так и в отношении морфологии. Это открытие косвенным образом отмечается в работах Чарлза Отиса Уитмана (Charles Otis Whitman) и Оскара Хейнрота (Oscar Heinroth); на свой счет я могу лишь записать явную формулировку этой идеи и выявление широкого круга вытекающих из нее заключений. Моя работа в значительной части состояла из поиска филогенеза в поведении путем разделения результатов гомологии и параллельной эволюции. Окончательному признанию того факта, что модели поведения могут наследоваться и быть видоспецифическими настолько, что к ним может быть применим термин гомология, помешало неприятие со стороны определенных научных школ. Для донесения моей идеи стала необходима публикация моей исчерпывающей работы по гомологии двигательных паттернов семейства Утиные (Anatidae).

5. ГОМОЛОГИЯ В КУЛЬТУРЕ.

Значительно позже я осознал, что в эволюции человеческих культур взаимосвязь между сходством, вызванным историческими особенностями, и сходством, связанным с параллельной эволюцией, — иными словами между гомологией и аналогией, – по большому счету такая же, как в истории развития видов. Более того, эта взаимосвязь ставит перед учеными аналогичные проблемы, — к ним я вернусь далее в статье. Сейчас же я хочу проиллюстрировать существование культурной гомологии. На Рис. 4 изображены культурные изменения, постепенно преобразившие элемент средневековых доспехов, изначально предназначавшийся для защиты шеи и груди, в символ положения в обществе, изменив его функциональное назначение. Отто Кёниг (Otto Koenig) в своей книге Kulturethologie (*этот термин переводится с немецкого как «биологические основы культурного поведения человека», что ближе к современному направлению науки «эволюционной психологии», чем к «культурологии», с которой есть сходство в звучании термина). приводит также множество других примеров устойчивого исторически сложившегося сходства признаков, к которым вполне обоснованно можно применить термин «гомологичный».

Ритуализация и символизм оказывают значительное влияние на формирование характерных особенностей национальной одежды и ее изменения в ходе истории, причем в наибольшей степени это касается военной формы. Поэтому наличие схожих черт, сохранившихся с давних времен, не должно вызывать удивление. Что действительно удивительно, так это сохранение таких же исторически сложившихся особенностей в той области человеческой культуры, которая, предположительно, не должна быть подвержена символизму, ритуализации и сентиментальной консервативности, а именно — в технологиях. Учитывая, к тому же, что исторически сложившиеся особенности здесь сохраняются не только вне зависимости от практичности, а даже вопреки отсутствию таковой. На Рис. 5 показана эволюция железнодорожного вагона. С удивительным упорством сохраняется унаследованная форма конной повозки, несмотря на связанные с ней существенные трудности, такие как необходимость наличия по всей длине поезда боковых площадок, по которым кондуктор, подвергаясь влиянию суровой погоды и, рискуя упасть с поезда, должен был перебираться из купе в купе. Преимущества альтернативной конструкции с внутренним коридором по всей длине настолько очевидны, что служат демонстрацией поразительной силы факторов, приводящих к сохранению исторических особенностей, вопреки практической нецелесообразности.

Существование этих гомологичных признаков в культуре имеет важное теоретическое значение, поскольку они подтверждают, что в передаче культурной информации от одного поколения другому задействованы процессы, полностью независимые от рациональных критериев и, которые, во многих отношениях, функционально аналогичны факторам, поддерживающим неизменность в генетическом наследовании.

6. ФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ ИЗ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ АНАЛОГИЙ

Позвольте мне теперь рассказать о значении аналогий в изучении поведения. Не будучи виталистами, мы полагаем, что любой часто наблюдаемый паттерн поведения, который повышает выживаемость, представляет из себя сенсорный и нервный механизм, эволюционировавший в целях выполнения конкретной функции. Структуры, лежащие в основе такой функции, обязательно должны иметь высокий уровень сложности. Чем они сложнее, тем менее вероятно, как мы уже знаем, что у двух неродственных форм жизни в результате эволюции, по случайному совпадению, сформируются модели поведения, схожие по большому количеству независимых признаков.

Ярким примером двух сложных поведенческих моделей, развивавшихся независимо друг от друга у неродственных видов, и тем не менее демонстрирующих большое число очевидных аналогий, является поведение при влюбленности и ревности у людей и у гусей. Меня многократно обвиняли в некритичном антропоморфизме, когда я, довольно подробно, описывал подобное поведение у птиц и людей. Психологи утверждали, что в отношении животных неверно использовать такие термины, как «влюбляться», «жениться» или «ревновать», так как это приводит к неверному истолкованию. Я же продолжу настаивать на использовании этих весьма функциональных понятий. Чтобы верно оценить, насколько низка вероятность того, что две сложные модели поведения двух неродственных видов окажутся похожи в таком большом количестве независимых аспектов, необходимо представить себе всю сложность лежащей в их основе психологической организации. Вообразите минимальную степень сложности, которой должна была бы обладать, например, созданная человеком электронная модель, чтобы смоделировать, наипростейшим образом, обсуждаемые нами поведенческие паттерны. Представьте себе связанный с аппаратом В аппарат А, который постоянно проверял бы, связывается ли аппарат В с аппаратом С, и который, к тому же, узнав о наличии такой связи, делал бы все возможное, чтобы прервать связь аппаратов В и С. Если кто-то попытается создать модели, симулирующие данные действия (как, например, известные электронные черепахи Grey-Walter), вскоре он придет к осознанию, что минимальный уровень сложности подобной системы значительно превзойдет сложность строения глаза.

Вывод, который можно сделать из приведенной выше аргументации, настолько же важен, как и прост. Зная, что поведенческие модели гусей и людей не могут быть гомологичными – т.к. последним общим предком птиц и млекопитающих были низшие рептилии c крохотным мозгом, несомненно, неспособные к какому-либо сложному социальному поведению, а также принимая во внимание ничтожную вероятность случайного появления такого сходства, можно с полной уверенностью утверждать, что причиной развития ревности, как у птиц, так и у людей, стала в той или иной степени идентичная ценность этого признака для выживания.

Тем не менее, это все, о чем аналогия может нам сказать. Она не уточняет, в чем именно заключается ценность признака для выживания – хотя мы можем надеяться, что это удастся выяснить в ходе наблюдений и экспериментов с гусями. Также аналогия ничего не сообщает о физиологических механизмах, вызывающих поведение ревности у обоих видов; они могут быть совершенно разными в каждом случае. Обтекаемая форма тела у акул достигается за счет строения мускулатуры, у дельфинов – за счет толстого слоя подкожного жира, в торпеде – сварной стальной обшивкой. Подобным же образом причиной ревности у гусей может быть – и скорее всего так и есть – унаследованная и генетически закрепленная программа, в то время как в случае с людьми ревность может быть следствием культурной традиции, хотя я лично считаю, что это не так, или, по крайней мере, не совсем так.

Однако, несмотря на ограниченность знаний, которые можно получить из подобной аналогии, ее значимость нельзя недооценивать. В сложном социальном поведении людей есть много аспектов, не имеющих, и никогда не имевших, никакой ценности для выживания. Таким образом, имеет значение отметить, что определенная узнаваемая модель поведения имеет, или когда-то имела, ценность для выживания вида. Иными словами, модель поведения не является патологической. Наши шансы выяснить, в чем именно заключается ценность модели поведения для выживания, значительно возрастают, если она обнаруживается у животного, над которым можно ставить эксперименты.

Если мы говорим о влюбленности, дружбе, личной неприязни или ревности применительно к тому или иному животному, нас нельзя обвинить в антропоморфизме. Эти термины относятся к функционально-определенным понятиям, так же, как и термины «руки», «ноги», «крылья», «глаза» и названия других частей тела, независимо эволюционировавших у разных типов организмов или животных. Никто не использует кавычки, когда пишет о глазах или ногах краба или насекомого. Так же и мы не заключаем в кавычки обсуждаемые выше термины, говоря об аналогичных поведенческих паттернах.

Однако при использовании этих терминов мы должны четко различать, относится ли слово, которое мы используем в данный момент, к концепции, основанной на функциональной аналогии, или той, которая основана на гомологии, например, общем филетическом происхождении. Слово «нога» или «крыло» может иметь значение первой упомянутой концепции, в одном случае, и второй — в другом. Кроме того, есть третий вариант значения слова, ассоциирующийся с физиологической концепцией, — причинная принадлежность (causal identity). Эти три вида концептуализации могут совпадать или не совпадать. Говоря о поведении, очень важно сделать четкое различие между ними. Два потомка могут сохранить исконную форму и функциональность гомологичной модели поведения, но при этом отличаться физиологически. Ритмичная пульсация зонтика у многих гидроидных медуз и личинок-эфир (ephyrae) других медуз вызвана внешними стимулами. Однако у взрослых кишечнополостных медуз (Scyphomedusae) эти движения вызваны рефлексами, посылаемыми ропалиями (органами чувств).

Гомологичный двигательный паттерн может сохранить свою первоначальную физиологическую обусловленность, ровно как и свой внешний вид, и при этом претерпеть полное изменение функционального назначения. Двигательный паттерн «побуждения», типичный для самок большинства представителей семейства утиные (Anatidae), является производным от движения угрозы (threatening movement) и имеет основное назначение – побудить самца атаковать соперника, указанного самкой. Некоторые виды, например, гоголи (*птицы семейства Bucephala), подобное поведение полностью утратили. У последних этот паттерн превратился в простое движение ухаживания за самкой. Два негомологичных двигательных паттерна двух родственных видов могут, изменив выполняемую функцию, обеспечивать ценность для выживания. Предполетные движения уток происходят из начальных движений полета, когда утка вытягивает вверх шею и голову, в то время как подобные сигналы у гусей происходят от смещенной активности — встряхивания. Говоря о «предполетных движениях семейства Утиных (Anatidae *к ним относятся и утки, и гуси), мы формируем функциональное понятие, охватывающее оба случая. Этих примеров достаточно, чтобы продемонстрировать важность четкого разделения функциональных, филогенетических и физиологических концептуализаций. Этологи не виноваты в «конкретизации абстрактных понятий», их нельзя обвинить в нелегитимных, с физиологической точки зрения, объяснениях концепций, которые подразумевают только функциональные понятия, как, например, концепция IRM (врожденный разрешающий (или пусковой) механизм). Этологи, по сути, прекрасно знают, что данная функция может выполняться как сенсорным органом самим по себе, какнапример, у сверчка, так и сложным строением сетчатки – например, у лягушки – или самыми сложными процессами внутри центральной нервной системы.

 ВЫВОД О СУЩЕСТВОВАНИИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ, ОСНОВЫВАЯСЬ НА ИЗВЕСТНЫХ АНАЛОГИЧНЫХ ФУНКЦИЯХ

Признание аналогий может стать важным источником знаний в другом отношении. К примеру, мы можем с уверенностью предположить, что респираторные функции, прием пищи, выделительные, функции размножения и т.д. должны в той или иной форме присутствовать в любом живом организме. Таким образом, при изучении неизвестного живого организма мы вполне обоснованно ищем органы, выполняющие функции, без которых организм не может обойтись. И удивляемся, не найдя какие-либо из них, как, например, в случае с дыхательными путями у некоторых хвостатых земноводных, которые дышат исключительно через кожу.

Человеческая культура представляет собой живой организм. Несмотря на высочайший уровень интеграции, ее постоянство, тем не менее, зависит от всех вышеперечисленных жизненнонеобходимых функций. Напрашивается вывод, что в современной культуре одна из этих незаменимых функций, — выделительная – неразвита или отсутствует. Человеческая культура, эволюционировав и распространившись по всему земному шару, может погибнуть из-за собственных отходов, из-за болезни, очень похожей на уремию. Человечество будет вынуждено изобрести своего рода планетарную почку, иначе оно погибнет от отходов своей жизнедеятельности.

Есть и другие функции, столь же необходимые для выживания любой живой системы, начиная c бактерий и заканчивая человеческими культурами. В любой такой системе адаптация достигалась за счет упомянутых выше процессов, которые зависят от получения информации путем генетических изменений и естественного отбора, а также от накопления знаний в коде цепных молекул в геноме.

Это накопление, как и любое сохранение информации, достигается формированием структуры. Причем знания формируют эти структуры не только в небольшой двойной спирали, но и в программировании человеческого мозга, в письме или любой другой форме создания «банка памяти».

Ценой жизненно необходимой функции поддержки и сохранения информации в структуре всегда является «упрочнение», иными словами потеря определенной степени свободы. Примером служит строение нашего скелета; червь может изгибать свое тело в любой точке, тогда как мы можем сгибать конечности только в суставах; однако мы можем стоять прямо, а червь не может.

Адаптированность живых систем основывается на знаниях, уложенных в структуре; структура означает статическую адаптированность, в противовес динамическому процессу адаптации. Следовательно, новая адаптация в безусловном порядке предполагает разрушение некоторых структур. Накопление новой информации неумолимо требует уничтожения некоторых полученных ранее знаний, которые до этого момента казались конечными.

Динамические свойства двух этих антагонистических функций универсальны для всех живых систем. Всегда должно соблюдаться гармоничное равновесие между факторами, поддерживающими необходимую степень неизменности с одной стороны, и факторами, которые разрушают жесткие структуры, с другой стороны, и, таким образом, создают ту степень изменчивости, которая является необходимым условием для дальнейшего получения и накопления информации, иными словами – любой новой адаптации.

Все это, безусловно, свойственно человеческой культуре, равно как и любой другой живой системе, продолжительность жизни которой превосходит продолжительность жизни отдельной особи, как, например, любому виду бактерий, растений или животных. Таким образом, вполне обоснован поиск механизмов, которые, в своем гармоничном антагонизме между сохранением и разрушением структур, выполняли бы функцию адаптации культуры к постоянно меняющимся окружающим условиям. В моей последней книге «Die Rückseite des Spiegels» я постарался продемонстрировать эти противоборствующие наборы механизмов в человеческой культуре.

Сохранение необходимой неизменности достигается процедурами, любопытно напоминающими генетическое наследование. Таким же образом, как и новые нуклеотиды располагаются в определенном порядке по старой половине двойной спирали, чтобы создать ее копию, неизменные структуры в культуре передаются от одного поколения другому посредством процесса, в ходе которого молодое поколение копирует культурные познания предыдущего поколения. Чистая имитация, уважение к фигуре отца, идентификация с ним, сила привычки, любовь к устоявшимся ритуализированным обычаям и — консервативность «магического мышления» и предрассудки – которые, как мы могли наблюдать, оказывают влияние даже на конструкцию железнодорожных вагонов – среди прочего вкладывает в культурные традиции ту степень постоянства, которая необходима для возможности ее наследования.

В противовес этим механизмам сохранения постоянства, существуют специфичное человеческое любопытство и стремление к свободе мысли, которые у многих из нас сохраняются до тех пор, пока физиологическое старение не положит этому конец. Однако фазой онтогенеза, в которой мы склонны бунтовать против традиций, сомневаться в мудрости традиционных знаний и искать новые идеологии, для нас обычно является возраст достижения половой зрелости.

В работе, которую я прочел несколько лет назад, — на нобелевском симпозиуме по «Место ценности в мире фактов» («The Place of Value in a World of Facts») — я пытался проанализировать определенные дефекты антагонистических механизмов и опасности появления враждебности между поколениями в результате таких нарушений. Я постарался убедить аудиторию в том, что вопрос: консервативность или бунтарство молодежи – это хорошо или плохо? – настолько же бессмыслен, как и вопрос, являются ли «хорошими» или «плохими» некоторые эндокринные функции, к примеру, выполняемые щитовидной железой. Чрезмерное или недостаточное функционирование этих элементов вызывает болезни. Чрезмерная работа щитовидной железы вызывает Базедову болезнь, а недостаточная – микседему. Чрезмерная консервативность создает живых ископаемых, которые долго не проживут, а излишняя изменчивость приводит к появлению совершенно нежизнеспособных монстров.

Между консервативными представителями истеблишмента, с одной стороны, и бунтующей молодежью, с другой, возникла некая враждебность, из-за которой представителям обоих противоборствующих групп сложно признать, что усилия и тех, и других в одинаковой степени необходимы для выживания нашей культуры. Если и когда эта неприязнь перерастает в настоящую ненависть, антагонисты перестают нормально взаимодействовать и начинают относиться друг к другу, как к иной, враждебной культуре; в действительности же они прибегают к действиям, очень похожим на племенные войны. Это представляет собой большую опасность для нашей культуры ввиду того, что это может привести к полному нарушению традиций.