Våre fire riker av eksistens: Det biologiske riket
Dette er det andre i en serie med innlegg om boken min, Tilværelsens fire riker.
Verden vi lever i er fylt med ting som vi skiller fra andre ting. Den kanskje mest grunnleggende forskjellen er mellom ting som er levende og de som ikke er det. Levende vesener, organismer, er biologiske vesener som besitter grunnleggende livsopprettholdende prosesser som metabolisme, samt artsopprettholdende evne til replikasjon/reproduksjon. Dyr, planter og encellede organismer er levende ting – det vil si biologiske organismer. Bergarter, vann og mineraler er ikke levende og er eksempler på bare fysisk materie.
Alt levende som noen gang har eksistert har eksistert biologisk. Dette livets urrike har eksistert i omtrent 3,7 milliarder år. Det er en allerede eksisterende betingelse for livets utholdenhet over tid og er derfor kjernen i alt levende, enten en enkeltcellet mikrobe, for eksempel en bakterie, eller en kompleks flercellet organisme, for eksempel en plante, sopp eller dyr.
Vitalisme
Akkurat som biologifeltet kom i gang på 1700-tallet, truet en bevegelse kalt "vitalisme" et grunnleggende biologisk prinsipp - at livet er en spesiell type fysisk tilstand. Vitalister, derimot, foreslo at en ikke-fysisk essens, en vital kraft eller ånd (ikke i den religiøse betydningen av ånd, men heller ikke langt unna) ligger til grunn for livet. Dette var en komplisert tid for retningen det unge biologifeltet ville ta, ettersom banebrytende biologer som Louis Pasteur, Johannes Müller og Xavier Bichat var talsmenn for vitalisme.
Claude Bernard, som laget uttrykket "det indre miljøet" (le miljøinteriør), var en kritiker av vitalisme, men ble beskyldt for å lene seg mot spiritualisme på grunn av hans avvisning av Darwins evolusjonsteori. Som svar sa han at spiritistiske synspunkter som vitalisme og kreasjonisme er ikke-vitenskapelige uttrykk for tro på overnaturlig og ikke har en rolle i vitenskapen.
Bernards indre miljø fortsatte med å inspirere 1900-tallets forestilling om "homeostase" (balansen mellom det indre og ytre miljø), og ideen om at metabolisme opprettholder livet. Men savnet var et middel som arter utvikler seg og egenskaper overføres fra generasjon. Watson og Cricks oppdagelse av DNA ettersom arvemekanismen løste det.
Metabolisme og reproduksjon som nøkkelfaktorer i livet
Kilde: Paul Cisek, brukt med tillatelse
Organismer utvikler seg gjennom naturlig utvalg. Ganske ofte blir nye (eller nylig endrede) funksjoner det primære målet for naturlig utvalg, med utvalg basert på gamle funksjoner som er mindre vanlige og faktisk undertrykt. For eksempel har grunnleggende livsopprettholdende fysiologiske funksjoner i kroppen, som metabolisme, gjentatte ganger blitt testet for deres overlevelsesverdi ved naturlig utvalg og har derfor hatt en tendens til å endre seg relativt lite i utviklingen av nye arter. Oftere involverer endringer prosesser som kontrollerer måten organismens spesielle type kropp samhandler med omgivelsene for å tilfredsstille dens livsopprettholdende behov. Generelt har grunnleggende endringer i organismens liv en tendens til å oppstå gradvis.
Men noen ganger skjer radikale endringer. Disse kalles «store evolusjonære overganger». Eksempler inkluderer overgangen av uorganisk materiale til biologisk liv, utviklingen av flercellet fra encellet liv, utviklingen av nervesystemer hos dyr, og utvikling av kognisjon og bevissthet hos noen dyr med nervesystem. Med andre ord var fremveksten av hvert av de fire eksistensrikene en stor overgang.
Genetisk arv, metabolisme og homeostase er langt unna det mystiske, ikke-materielle, åndelig krefter foreslått av vitalister og kreasjonister. Spiritualismen fortsetter i hverdagen, inkludert i livet til noen vitenskapsmenn, og det er greit. Men noen ganger glir det inn i vitenskapens praksis, noe jeg ikke synes er greit. I vitenskapen om bevissthet, for eksempel, hevder den integrerte informasjonsteorien at sinn (bevissthet) eksisterer til en viss grad gjennom hele den levende verden, men også i ikke-levende materie på jorden og i resten av universet, et syn som kalles "panpsykisme" (bevissthet er overalt). Panpsykisme er et legitimt tema i filosofi, hvor noen ser på det som en bro til "panteisme" (Gud er overalt). Metafysiske ideer som vitalisme, kreasjonisme, panpsykisme og panteisme har ingen plass i vitenskapen.
Kunstig intelligens
Nylige fremskritt innen kunstig intelligens (AI) utgjør en annen type trussel mot det biologiske grunnlaget for livet. En maskin med et program er rett og slett en maskin med et program – ikke noe mer. Vi mennesker eksisterer og fungerer slik vi gjør fordi vi er resultatet av en 3,7 milliarder år lang evolusjonshistorie av gradvis akkumulerte og intrikat sammenflettede endringer i kroppsdesign, med hvert nytt trinn som er bygget på tidligere seg. Derimot har AI-drevne maskiner ikke utviklet seg biologisk og har derfor ikke gått gjennom historien til modningsendringer som instansierer vår biologiske eksistens, inkludert det vi mennesker omtaler som «bevissthet». AI, som navnet "kunstig", antyder, er i noen tilfeller en utmerket etterligning av biologisk liv. Men den kan ikke bokstavelig talt gjenskape den. Problemer oppstår spesielt med påstander om bevisst AI. Bevisst AI er for meg en oksymoron.
Det er mange måter å diskutere organiseringen av biologisk liv på. Men en som jeg finner veldig nyttig ble foreslått av den komparative anatomen Alfred Sherwood Romer:
I mange henseender er virveldyrorganismen, enten det er fisk eller pattedyr, en godt sammensveiset enhetsstruktur. Men i andre henseender ser det ut til å være en noe ufullkommen sveising, funksjonelt og strukturelt, av to noe distinkte vesener: (1) et eksternt, 'somatisk', dyr, inkludert det meste av kjøttet og beinet til våre kropp,... og (2) et indre, 'visceralt' dyr, hovedsakelig bestående av fordøyelseskanalen og dens vedheng, som, i betydelig grad utfører sine egne saker, og som det somatiske dyret utøver, men ufullstendig kontroll.
Romers somatiske og viscerale måter å eksistere på utgjør to grunnleggende komponenter i det biologiske riket. Selv om han la vekt på virveldyr, gjelder hans utmerkelse for alle livsformer - selv encellede mikrober har viscerale og somatiske funksjoner. Som jeg vil diskutere i neste innlegg, på det nevrobiologiske området, definerer den somatisk-viscerale partisjonen to grunnleggende komponenter i nervesystemet.
Selv om jeg har sagt mye om utviklingen av våre fire riker, mens vi går videre i denne serien med innlegg, vekt vil skifte bort fra hvilke organismer som har hvilke riker og mot hvordan rikene manifesterer seg i mennesket organisme.