У давнину, коли на Землі тривав едіакарський період, дно океану населяв неймовірний світ живих істот. Це були дивовижні тварини з м'яким тілом, які мали незвичайні форми: каплеподібні та ребристі круги, поділені на частини циліндри та обернені келихи, конусоподібні веретена та тонкі струмки.
Можливо, вони були першими в історії планети великими багатоклітинними організмами, але скоро вони зникли, не залишивши після себе більш складних нащадків; їхні сліди збереглися лише у вигляді скам'янілостей на давніх шарах пісковика та кварциту, які досліджують палеонтологи.
Ці істоти були такими незвичними, що вчені досі не можуть дійти згоди про основні питання: як вони еволюціонували, як харчувалися та розмножувалися, чому одні види були поширеніші, а інші - рідкісніші, чи можна вважати ці живі організми самостійними істотами або колоніями менших мешканців, де закінчувалися їхні желеподібні тіла й починалася "соціальна" або природна середа?
Задача відрізнити живих істот може бути складною, і не тільки для експертів, які намагаються зрозуміти уламкові записи скам'янілостей. Не існує чітких критеріїв того, що є живим, біологічним життям. Природа не дотримується своїх меж: наприклад, віруси залежать від клітин-господарів, щоб реплікувати себе.
Бактерії обмінюються і змінюють гени, тоді як види вищого рівня утворюють гібриди. Тисячі амеб об'єднуються у вежі, щоб розповсюджувати спори. Робочі мурахи та бджоли можуть бути безплідними членами соціал-колонії "суперорганізмів".
Лишайники є симбіотичними утвореннями грибів і водоростей або ціанобактерій. Навіть люди мають приблизно стільки ж бактеріальних клітин, скільки "я" клітин, а мікроорганізми в кишечнику тісно пов'язані з нашим розвитком, фізіологією та виживанням.
За словами Джона Дюпре, філософа науки в Університеті Ексетера і директора Центру вивчення природничих наук Egenis, мікроорганізми іноді настільки тісно пов'язані, що незрозуміло, чи слід їх розрізняти якимось чином.
Проте, можливість виділяти видові різниці дуже важлива для вчених. Навіть екологи розрізняють людей за компонентними симбіозами і відносинами, які формують спільноту. Еволюціоністи, які досліджують механізми природного добору, мають знати, за якими критеріями та чому вибирають ті чи інші істоти.
Те саме стосується галузей біології, які працюють з більш абстрактними поняттями - сутностями/категоріями, що виступають як окремі моделі в більших схемах поведінки або діяльності. Наприклад, нейробіологи "працюють" з групами нейронів у мозку, які діють як єдине ціле під час формування системи "стимул-реакція".
Проте розуміння того, що означає бути людиною, для науки дуже неясне. Деякі біологи навіть кажуть, що не можна вважати людину індивідом. Як у ситуації з гіркою піску. Ми знаємо, що це "гірка" або "пісок", але окрема піщинка для нас чи то нецікава, чи то ми не здатні її розрізняти за об'єктивними показниками.
Сучасний біологічний формалізм базується на трьох основних принципах.
- Перший стверджує, що індивідуальність може проявлятися на будь-якому рівні біологічної структури, від субклітинного до соціального.
- Другий принцип говорить про вбудовану індивідуальність, коли одна особа може існувати в межах іншої. Третій принцип визнає, що індивідуальність є континуальною, а сутності можуть мати вимірні ступені свободи.
Це веде до того, що майбутні дослідження будуть зосереджені на кількісних методах, а не на категоризації. З цієї перспективи визначається, чи є вірус живим організмом, як він живе і скільки в ньому індивідуальностей.
Кракауер і Флек розробили математичну структуру, яка розкладає інформаційні потоки на частини і оцінює індивідуальність на основі того, як різні комбінації впливів довкілля та внутрішньої динаміки можуть передбачити майбутні ймовірнісні стани системи.
На основі цих градієнтів потоку інформації, вони виділяють два типи індивідуальності. Перший тип - це індивідуальний організм, який формується під впливом довкілля, але має можливість самоорганізації. Більшість інформації, яка визначає життя такого організму, є внутрішньою і базується на його власних попередніх станах.
Другий тип індивідуальності - колоніальна форма, яка включає складніші відносини між внутрішніми та зовнішніми факторами. Це може бути колонія мурах або розподілені системи, які частково захищені своїм середовищем, але водночас зберігають деяку незалежну структуру.
Такий підхід дозволяє аналізувати вплив різних граничних умов на ступінь свободи індивідуальності об’єкта та його відношення до оточуючого середовища. Ми можемо досліджувати, як “індивід” переходить в екосистему, що стає з екосистемою, коли вид зникає або коли ключовий фактор довкілля змінюється. Ми також можемо досліджувати, що відбувається, коли межа проживання організму розширюється за його шкіру, щоб включити частину його оточення. Відповіді на ці питання залежать від нашого розуміння взаємозв’язку між організмами, видами та їх фізичним оточенням.
Щодо збереження індивідуальності, деякі вчені, хоча й погоджуються з ідеями Кракауера-Флек, вважають, що їх підхід не враховує, як індивід підтримує свої межі проживання. Не зрозуміло, як “зовнішня” інформація перетворюється на “внутрішню”. Немає гарантій, що інформація, отримана ззовні, використовується для підтримки “внутрішнього” життя.
Як альтернатива, пропонується теорія біологічної самоорганізації на основі “принципу вільної енергії” Фрістона. Цей підхід сумісний з формалізмом Кракауера і Флека, але він обмежує опис біологічних сутностей. Підтримка власної індивідуальності перестає бути фактором розвитку.
Принцип вільної енергії стверджує, що будь-яка самоорганізована система буде такою, що вона робить прогнози щодо свого оточення і мінімізує помилки прогнозування. Для організмів це означає, що вони постійно порівнюють свої сенсорні та перцептивні відчуття з їхніми очікуваннями.
Джерело: Quantum Magazine
