Στο προηγούμενο άρθρο μας είδαμε πώς τα πρώτα σοβαρά ρήγματα στην «κλασική» επιστημονική κοσμοαντίληψη τα επέφερε η θερμοδυναμική με την εισαγωγή της εντροπίας, δηλαδή του βέλους του χρόνου στη φύση, καθώς και η κβαντομηχανική με την εισαγωγή του παρατηρητή ως παράγοντα που επηρεάζει τη δυναμική των μικροφυσικών φαινομένων και άρα την «αντικειμενική» τους παρατήρηση.
Για να μην αναφέρουμε την ανατρεπτική επιρροή της δαρβινικής εξελικτικής θεωρίας στη Βιολογία ή των θεωρημάτων της μη πληρότητας του Γκέντελ στα Μαθηματικά.
Σήμερα θα παρουσιάσουμε τις πιο σημαντικές ενδοεπιστημονικές εξελίξεις που οδήγησαν στη σχεδόν καθολική υιοθέτηση της «αυτοποίησης», της «αυτονομίας» και της «πολυπλοκότητας» ως εννοιών απολύτως απαραίτητων για την περιγραφή όλων των πολύπλοκων συστημάτων (π.χ. των έμβιων όντων).
Μια ιστορική εξέλιξη που είχε ως αποτέλεσμα την ανάδυση μιας πραγματικά πολύπλοκης επιστημονικής σκέψης, ικανής να κατανοεί το αντικείμενό της χωρίς να το απλοποιεί ή να το παραμορφώνει υπερβολικά.
→Πολυπλοκότητα 2. Η αυτοοργάνωση ως διαχείριση του χάους
Αν στα πολύ απλά φυσικά συστήματα η αταξία και το χάος επιδρούν καταστροφικά, στα πολύπλοκα συστήματα λειτουργούν μάλλον εποικοδομητικά, συμβάλλοντας αποφασιστικά στην περαιτέρω πολυπλοκοποίησή τους. Η δημιουργική αταξία και η πολυπλοκότητα είναι πλέον αναπόσπαστα στοιχεία της σύγχρονης επιστημονικής σκέψης. Οχι μόνο δεν αποτελούν, όπως στο παρελθόν, το μέτρο της άγνοιάς μας, αλλά θεωρούνται οι απαραίτητες προϋποθέσεις για τη βαθύτερη κατανόηση της ζωικής και της ανθρώπινης αυτοδημιουργίας
Γράφει ο Σπύρος Μανουσέλης
Πώς το φιλόδοξο επιστημονικό όνειρο της παντογνωσίας κατέληξε στον σημερινό «εφιάλτη» της εγγενούς πολυπλοκότητας και της ανεξάλειπτης αβεβαιότητας; Σύμφωνα με μια διαδεδομένη άποψη, όλα τα σύνθετα φυσικά φαινόμενα μπορούν, κατ’ αρχήν, να εξηγηθούν από λίγους απλούς νόμους ή από κάποιες βασικές «πρώτες αρχές» στις οποίες και οφείλουμε να ανάγουμε σχεδόν τα πάντα.
Αυτό το δημοφιλές αναγωγικό σχήμα εξήγησης αποδείχτηκε εξαιρετικά γόνιμο και, ταυτοχρόνως, ιδιαίτερα περιοριστικό για την επιστημονική γνώση: μας επέτρεψε να ανακαλύψαμε γιατί πέφτουν τα μήλα, ενώ αγνοούμε πώς αυτά δημιουργήθηκαν ή γιατί, ενδεχομένως, τα θεωρούμε εύγευστα! Τις τελευταίες δεκαετίες, ωστόσο, η κατάσταση έχει αλλάξει σημαντικά. Οι απλοϊκές προσεγγίσεις τού χθες απορρίπτονται μία προς μία, για χάρη πιο περίπλοκων μεθοδολογικών-εξηγητικών προτύπων κατανόησης.
Πράγματι, όλο και περισσότεροι επιφανείς επιστήμονες άρχισαν να συνειδητοποιούν αφενός πόσο μάταιη είναι κάθε προσπάθεια «αναγωγής» των περισσότερων φυσικών φαινομένων στις απλούστερες δομικές τους μονάδες και αφετέρου πόσο ανέφικτη αποδεικνύεται η «ακριβής πρόβλεψη» της συμπεριφοράς των πολύπλοκων φυσικών και κοινωνικών συστημάτων: από την κυτταρική μέχρι την κοινωνική αυτοοργάνωση και από τις τροχιές τριών αλληλεπιδρώντων ουράνιων σωμάτων μέχρι τη δυναμική των χρηματοπιστωτικών αγορών.
Το αίνιγμα της αυτοοργάνωσης και της βιολογικής αυτονομίας
Πριν από αρκετά χρόνια, τις δεκαετίες του 1970 και του 1980, πολλοί επιφανείς φυσικοί, χημικοί και βιολόγοι απέδειξαν ότι μακριά από τη θερμοδυναμική ισορροπία, η ύλη μπορεί να αυτοοργανώνεται δημιουργώντας ολοένα και πιο πολύπλοκες δομές, τις οποίες ο νομπελίστας Ιλια Πριγκοζίν και η σχολή του περιέγραφαν ως «εκκλυτογενείς δομές». Πρόκειται για δομές «ανοιχτές», που επειδή μπορούν να ανταλλάσσουν ύλη και ενέργεια με το περιβάλλον τους είναι σε θέση να αυτοοργανώνονται και να εξελίσσονται αυθόρμητα.
Η ανακάλυψη αυτών των περίπλοκων δομών της Θερμοδυναμικής των ανοιχτών συστημάτων δημιούργησε την ελπίδα ότι η εμφάνιση και η εξέλιξη της ζωής στον πλανήτη μας θα μπορούσαν ίσως να εξηγηθούν μέσω της αυθόρμητης οργάνωσης και της πολυπλοκοποίησης τέτοιων εκκλυτογενών δομών. Σύντομα όμως αυτές οι ελπίδες διαψεύστηκαν επειδή οι εκκλυτογενείς δομές, μολονότι πολύτιμες για την περιγραφή των περίπλοκων φυσικών και χημικών διαστάσεων της ζωής, δεν κατάφεραν τελικά να προσφέρουν μια ικανοποιητική εξήγηση για το πώς πραγματοποιείται το πέρασμα από τις άβιες και «ετερόνομες» μορφές οργάνωσης στις έμβιες «αυτόνομες» μορφές οργάνωσης της ύλης. Γιατί βέβαια, αν οι ζωντανοί οργανισμοί ήταν μόνο εκκλυτογενείς δομές, τότε θα επαρκούσε η φυσικοχημεία για την πλήρη εξήγησή τους.
Με άλλα λόγια, οι «εκκλυτογενείς δομές» φαίνεται να παραμένουν εγκλωβισμένες στη γλώσσα της φυσικοχημείας, η οποία μπορεί να περιγράφει μόνο τα ενδιάμεσα επίπεδα οργάνωσης των ετερόνομων ή «αλλοποιητικών» συστημάτων. Ετσι, ακόμη κι αυτή η τόσο ενδιαφέρουσα προσπάθεια «μετάφρασης» της πολύπλοκης γλώσσας της Βιολογίας στην απλούστερη γλώσσα της Φυσικής βαρύνεται από το προπατορικό αμάρτημα του οντολογικού αναγωγισμού, της εξήγησης δηλαδή του πολύπλοκου με το απλό!
Σχεδόν όλες οι προσπάθειες εξήγησης της έμβιας οργάνωσης σκοντάφτουν σε δύο ανυπέρβλητα εμπόδια: την οργανωσιακή αυτονομία και την εξελικτική μοναδικότητα, δηλαδή στα πλέον έκδηλα και κοινά γνωρίσματα κάθε μορφής ζωής. Και έχει ενδιαφέρον ότι ακόμη και η μοριακή Βιολογία, παρά την εντυπωσιακή πρόοδο στην κατανόηση της δομής και της λειτουργίας των οργανισμών, δεν καταφέρνει τελικά να εξηγήσει αυτά τα δύο θεμελιώδη γνωρίσματα της ζωής.
Πράγματι, η εικόνα της δομής και της λειτουργίας των έμβιων όντων που προκύπτει από την ανάπτυξη της μοριακής Βιολογίας είναι αυτή μιας περίπλοκης χημικής μηχανής εφοδιασμένης με ένα γενετικό «πρόγραμμα». Ενα πρόγραμμα που είναι, υποτίθεται, εγγεγραμμένο στις αλυσίδες του DNA, στο μακρομόριο δηλαδή που συγκροτεί τα γονίδια κάθε οργανισμού.
Σύμφωνα λοιπόν με αυτήν την υποβλητική, αν και παραπλανητική εικόνα, οι ζωντανοί οργανισμοί τείνουν να ταυτίζονται ολοένα και περισσότερο με τους ψηφιακούς υπολογιστές: τα γονίδια αποτελούν το πρόγραμμα (software), ενώ τα κύτταρα το υλισμικό μέρος (hardware). Ομως η έννοια του «γενετικού προγράμματος» είναι μια παραπλανητική «μεταφορά» από τον κόσμο των μηχανών επειδή υπονοεί (εσφαλμένα!) ότι η οργάνωση και η συμπεριφορά ενός έμβιου οργανισμού καθορίζονται αποκλειστικά από την έκφραση της πληροφορίας που βρίσκεται κωδικευμένη στα γονίδιά του, όπως ακριβώς το πρόγραμμα ενός υπολογιστή καθορίζει τα όρια και τις δυνατότητές του!
Ωστόσο, αν η μοριακή Βιολογία επιμένει να περιγράφει τους ζωντανούς οργανισμούς ως βιολογικές υπολογιστικές μηχανές, δηλαδή ως «αλλοποιητικά» συστήματα, τότε πώς εξηγείται η εξόφθαλμη αυτονομία και αυτοοργάνωση της ζωής;
Από τα αλλοποιητικά στα αυτοποιητικά συστήματα
Η έννοια της βιολογικής αυτονομίας θα παρέμενε ύποπτη, σκοτεινή και ακατανόητη μέχρι να εμφανιστεί μια ισχυρή επιστημονική θεωρία ικανή να συσχετίσει τις, ανταγωνιστικές, έως τότε, έννοιες: τάξη-αταξία, δομή-οργάνωση, σύστημα-περιβάλλον. Μια τέτοια εναλλακτική προσέγγιση των φαινομένων της αυτονομίας και της αυτοοργάνωσης στη φύση προέκυψε από τη μελέτη των μη γραμμικών δυναμικών συστημάτων, κοντολογίς από την έρευνα της χαώδους δυναμικής και της πολύπλοκης οργάνωσης.
Ξεπερνώντας την παραδοσιακή όσο και ατελέσφορη αντιπαράθεση της τάξης στην αταξία, αυτή η νέα διεπιστημονική προσέγγιση θα αναγνωρίσει τον αποφασιστικό ρόλο της λειτουργικής-οργανωτικής κλειστότητας αλλά και της αταξίας-στοχαστικότητας στη διαρκή αυτοοργάνωση των πολύπλοκων συστημάτων, όπως είναι τα έμβια συστήματα. Αποφασιστική σημασία για τη διαμόρφωση αυτής της προσέγγισης είχε το πρωτοποριακό έργο των Ουμπέρτο Ματουράνα (H. Maturana) και Φρανσίσκο Βαρέλα (F. Varela), δύο διάσημων Χιλιανών νευροβιολόγων, δημιουργών της θεωρίας της αυτοποίησης.
Σύμφωνα με αυτή τη ριζοσπαστική θεωρία, όλοι οι έμβιοι οργανισμοί είναι, από οργανωτικής απόψεως, αυτοαναφορικά συστήματα. Στενά συνδεδεμένη με την έννοια της «αυτοαναφορικότητας» είναι και η έννοια της αυτοοργάνωσης μέσω ομοιόστασης. Μάλιστα, η αυτοαναφορικότητα αποτελεί αναγκαία συνθήκη για την ικανότητα των οργανισμών να παράγουν και να διατηρούν την έμβια οργάνωσή τους (αυτοοργάνωση).
Πρόκειται δηλαδή για «αυτοποιητικά συστήματα»: τα μοναδικά προϊόντα της οργάνωσής τους είναι αυτά τα ίδια. «Αυτό που χαρακτηρίζει τα έμβια όντα είναι η αυτοποιητική τους οργάνωση· διαφοροποιούνται μεταξύ τους μόνο ως προς τη δομή τους, αλλά ως προς την οργάνωσή τους είναι όλα όμοια», υποστηρίζουν οι Ματουράνα και Βαρέλα στο βιβλίο τους «Το δέντρο της γνώσης» (κυκλοφορεί από τις εκδ. Κάτοπτρο).
Αν η αυτοποιητική οργάνωση χαρακτηρίζει και διαφοροποιεί τα έμβια από τα άλλα φυσικά συστήματα, τότε σε αυτήν την ιδιαίτερη αυτοαναφορικότητα και οργανωσιακή κλειστότητα θα πρέπει να αναζητήσουμε την ειδοποιό διαφορά του έμβιου από τον άβιο κόσμο. Αξίζει, ωστόσο, να σημειωθεί ότι η οργανωσιακή κλειστότητα επουδενί δεν ισοδυναμεί με αυτιστικό αποκλεισμό ή με απουσία στενών σχέσεων και ανταλλαγών με το περιβάλλον.
Το πρωτοποριακό εγχείρημα των Ματουράνα και Βαρέλα επιβάλλει μια διπλή θεωρητική μετατόπιση: από την ορατή δομή των έμβιων συστημάτων στην αόρατη οργάνωσή τους και, παράλληλα, τη μετατόπιση από τη σκοπιά της ετερονομίας σε εκείνη της αυτονομίας. Και η ζωική αυτονομία, με τη σειρά της, συνεπάγεται τη σχετική ανεξαρτησία της εσωτερικής δυναμικής του έμβιου συστήματος από τη δυναμική του περιβάλλοντος μέσα στο οποίο ζει. Το εξωτερικό περιβάλλον δεν καθορίζει ούτε την οργάνωση ούτε την ταυτότητα των αυτοποιητικών συστημάτων. Ετσι, τα έμβια συστήματα διαρκώς επιλέγουν και ενσωματώνουν τις εξωγενείς διαταραχές ώστε να διατηρούν αμετάβλητη την αυτοποιητική τους οργάνωση! Κοντολογίς, τα έμβια όντα, ως αυτόνομα αυτοποιητικά συστήματα, δεν είναι ποτέ μαριονέτες στα χέρια τυφλών εξωτερικών δυνάμεων.
Πέρα από τη διάζευξη τύχη ή αναγκαιότητα
Σε αυτό το πλαίσιο υπεισέρχονται και οι ιδιαίτερα πρωτότυπες απόψεις του διαπρεπούς βιοφυσικού και θεωρητικού βιολόγου Ανρί Ατλάν (Henri Atlan) σχετικά με τον αδιάλειπτο διάλογο τάξης-αταξίας στη διαμόρφωση της οργάνωσης κάθε έμβιου όντος (βλ. και την εκτενή συνέντευξη που παραχώρησε ο Ατλάν στην «Εφ.Συν.», 08-02-14).
Την ίδια περίπου εποχή που διαμορφώνεται η θεωρία της αυτοποίησης, ο Ατλάν προτείνει τη δική του εκδοχή για τις διεργασίες αυτοοργάνωσης και πολυπλοκοποίησης των επαρκώς πολύπλοκων συστημάτων. Υιοθετώντας και διευρύνοντας την πρωτοποριακή ιδέα του μεγάλου ερευνητή της Βιοκυβερνητικής Heinz von Foerster για τη δημιουργία «τάξης από τον θόρυβο» (order from noise), ο Ατλάν εισηγείται και τεκμηριώνει τη θεωρία της «πολυπλοκότητας από τον θόρυβο» (complexity from noise).
Να πώς μας περιέγραψε ο ίδιος πώς κατέληξε στην ανατρεπτική ιδέα των αμφίδρομων σχέσεων μεταξύ τάξης και αταξίας: «Από πολύ νωρίς –από τις αρχές της δεκαετίας του 1970– συνειδητοποίησα ότι για να εφαρμόσει κανείς πληροφορικά μοντέλα στην εξήγηση των βιολογικών φαινομένων χρειαζόταν να διευρυνθεί η κλασική έννοια του “θορύβου” της πληροφορικής. Αντίθετα με ό,τι πίστευαν τότε, ο θόρυβος δεν ταυτίζεται πάντοτε με την υποβάθμιση ή την καταστροφή της πληροφορίας, αλλά ενίοτε είναι σε θέση να δημιουργεί επιπρόσθετη πληροφορία! Οδηγεί δηλαδή σε δομικές ή/και λειτουργικές αναδιοργανώσεις των πληροφορικών συστημάτων. Ετσι κατέληξα να προτείνω την, ευρέως αποδεκτή πλέον, ιδέα της πολυπλοκότητας από θόρυβο, δηλαδή τα τυχαία “θορυβώδη” συμβάντα ως αποφασιστικό οργανωτικό παράγοντα».
Πολύ σχηματικά, τα αυτοοργανούμενα συστήματα μπορούν όχι απλώς να αντιστέκονται στον θόρυβο και την αταξία που τα αποδομεί αλλά, σε ένα ανώτερο επίπεδο οργάνωσης, χρησιμοποιούν και ενσωματώνουν την εξωτερική αταξία μετασχηματίζοντάς την σε αυτο-οργανωτικό παράγοντα! Τι όμως σημαίνει για ένα επαρκώς πολύπλοκο σύστημα να χρησιμοποιεί και να ενσωματώνει την αταξία και τον θόρυβο που τείνουν να το αποδιοργανώνουν ή και να το καταστρέφουν;
Σημαίνει ότι τα πολύπλοκα συστήματα, ως απάντηση στην εξωγενή αταξία, μπορούν να αναδιοργανώνονται και να εξελίσσονται, δημιουργώντας νέα, ανώτερα επίπεδα οργάνωσης, ικανά να χρησιμοποιούν τον θόρυβο ή την αταξία προς όφελος του συστήματος. Αντίθετα με ό,τι υποστήριζαν μέχρι τότε, η ζωή δεν τρέφεται αποκλειστικά με «αρνητική εντροπία» (δηλαδή με εύτακτες μορφές ύλης-ενέργειας), αλλά μπορεί να δημιουργεί συνεχώς νέες μορφές οργάνωσης και τάξης από την αταξία!
Από αυτές τις επιστημονικές εξελίξεις προκύπτει το εξής εύλογο και εξαιρετικά επίκαιρο ερώτημα: οι σημερινοί πολιτικοί, πέρα από τα επιστημονικοφανή πυροτεχνήματα που κατά καιρούς παπαγαλίζουν, διαθέτουν άραγε τα απαραίτητα γνωστικά εργαλεία για να κατανοήσουν, και κυρίως για να αντιμετωπίσουν, την πολύπλοκη δυναμική τάξης-αταξίας, όπως αυτή αποκρυσταλλώνεται στην τρέχουσα κρίση του κυρίαρχου μοντέλου διαχείρισης της κοινωνίας; Ομως, για τις σημαντικές γνωσιολογικές, κοινωνιολογικές και ηθικοπολιτικές συνέπειες που προκύπτουν από τη νέα πολύπλοκη προσέγγιση θα μιλήσουμε εκτενέστερα στο επόμενο άρθρο μας.
