Теория систем развития - Developmental systems theory

Теория систем развития (Летнее время) представляет собой всеобъемлющий теоретический взгляд на биологическое развитие, наследственность, и эволюция.[1] Он подчеркивает общий вклад гены, окружающая среда и эпигенетический факторы на процессы развития. ТЛЧ, в отличие от традиционных научных теорий, не используется напрямую, чтобы помочь сделать прогнозы для проверки экспериментальных результатов; вместо этого он рассматривается как собрание философских, психологических и научные модели из разработка и эволюция. В целом эти модели доказывают неадекватность современный эволюционный синтез о роли генов и естественный отбор как основное объяснение живые конструкции. Теория систем развития охватывает широкий диапазон позиций, которые расширяют биологические объяснения развития организмов и рассматривают современную эволюционную теорию как неправильное представление о природе живых процессов.

Обзор

Все версии теории систем развития придерживаются мнения, что:

  • Все биологические процессы (включая как эволюцию, так и развитие) действуют путем непрерывной сборки новых структур.
  • Каждый такой структура выходит за рамки структур, из которых он возник, и имеет свои собственные систематические характеристики, информацию, функции и законы.
  • И наоборот, каждая такая структура в конечном итоге несводимый на любой более низкий (или более высокий) уровень структуры и может быть описан и объяснен только на его собственных условиях.
  • Кроме того, основные процессы, посредством которых жизнь в целом работает, в том числе эволюция, наследственность и развитие конкретных организмов, могут быть объяснены только путем включения гораздо большего количества слоев структуры и процесса, чем традиционные концепции «ген ' и 'среда 'Обычно позволяют.

Другими словами, хотя в ней не утверждается, что все структуры равны, теория систем развития принципиально противоположна редукционизм всех видов. Короче говоря, теория систем развития стремится сформулировать перспективу, которая не предполагает причинной (или онтологический ) приоритет любой конкретной сущности и, таким образом, поддерживает объяснительную открытость на всех эмпирических фронтах.[2] Например, существует решительное сопротивление широко распространенным предположениям о том, что можно законно говорить о генах «для» конкретных фенотипический или что адаптация состоит из эволюции, «формирующей» более или менее пассивные виды, в отличие от адаптации, состоящей из организмов, активно выбирающих, определяющих, формирующих и часто создающих свои ниши.[3]

Теория систем развития: темы

Шесть тем DST [1]

1. Совместная детерминация по нескольким причинам

Развитие - это продукт несколько взаимодействующих источников.

2. Контекстная чувствительность и непредвиденные обстоятельства

Развитие зависит от Текущее состояние организма.

3. Расширенное наследование

Организм наследует ресурсы из окружающей среды в добавление к гены.

4. Развитие как процесс построения.

Организм помогает формировать собственную среду, например, как бобр строит плотину, чтобы поднять уровень воды для постройки домика.

5. Распределенное управление

Идея, что ни один источник влияния не контролируется централизованно над развитием организма.

6. Эволюция как конструкция

Эволюция вся система развития, включая целые экосистемы, частью которых являются определенные организмы, а не только изменения конкретного существа или популяции.

Вычислительная метафора

Используя компьютерную метафору, редукционисты, против которых выступает теория систем развития, предполагают, что причинные факторы можно разделить на «процессы» и «данные», как в Гарвардская компьютерная архитектура. Данные (входные данные, ресурсы, контент и т. Д.) Требуются для всех процессов и часто должны находиться в определенных пределах, чтобы рассматриваемый процесс имел «нормальный» результат. Однако сами по себе данные беспомощны для создания такого результата, в то время как процесс может быть «удовлетворен» значительным набором альтернативных данных.

Теория систем развития, напротив, предполагает, что различие между процессом и данными в лучшем случае вводит в заблуждение, а в худшем - полностью ложно, и что, хотя по очень конкретным прагматическим или теоретическим причинам может быть полезно рассматривать структуру сейчас как процесс, а теперь как На самом деле всегда существует риск (которому обычно поддаются редукционисты), что это методологическое удобство будет превращено в онтологический вывод.[4] Фактически, для сторонников DST, либо все структуры одновременно являются процессами и данными, в зависимости от контекста, либо, что еще более радикально, никакой структуры тоже.

Фундаментальная асимметрия

Для редукционистов существует фундаментальная асимметрия между различными причинными факторами, тогда как для ТЛЧ такая асимметрия может быть оправдана только конкретными целями, и утверждают, что многие из (как правило, невысказанных) целей, ради которых ставятся такие (обычно преувеличенные) асимметрии, являются незаконными с научной точки зрения. . Таким образом, для теории систем развития многие из наиболее широко применяемых, асимметричных и полностью законных различий, проводимых биологами (например, между генетическими факторами, которые создают потенциал, и факторами окружающей среды, которые выбирают результаты или генетические факторы детерминации, и факторами окружающей среды реализации), получают свои легитимность из концептуальной ясности и специфичности, с которой они применяются, а не из того, что они выявили глубокую и несводимую онтологическую истину о биологической причинности.[5] Одну проблему можно решить, изменив направление причинно-следственной связи, правильно определенное в другой. Этот паритетный подход особенно важен при сравнении объяснений эволюции и развития одного и того же характера организма.

Подход DST

Одним из результатов этого подхода является то, что теория систем развития также утверждает, что то, что передается из поколения в поколение, - это намного больше, чем просто гены (или даже другие элементы, такие как оплодотворенная зигота, которые также иногда допускаются). В результате большая часть концептуальной основы, оправдывающей «эгоистичный ген Теория систем развития считает модели не просто слабыми, а фактически ложными. Мало того, что основные элементы окружающей среды создаются и наследуются так же материально, как и любой ген, но и активные модификации окружающей среды организмом (например, термитник или бобровая плотина), очевидно, становятся основными факторами окружающей среды, к которым будет вестись адаптация в будущем. Таким образом, как только термиты начали строить свои монументальные гнезда, будущие поколения термитов должны адаптироваться к требованиям жизни в этих самых гнездах.

Это наследование может принимать разные формы и действовать во многих масштабах, с множеством систем наследования, дополняющих гены. От положения и материнского влияния на экспрессию генов до эпигенетического наследования [6] к активному строительству и передаче устойчивых ниш из поколения в поколение,[3] Теория систем развития утверждает, что не только наследование, но и эволюцию в целом можно понять, только приняв во внимание гораздо более широкий спектр «репродукторов» или «систем наследования» - генетических, эпигенетических, поведенческих и символических. [7] - чем неодарвинизм «Атомные» гены и геноподобные «репликаторы».[8] DST рассматривает каждый уровень биологической структуры как подверженный влиянию со стороны всех структур, которыми они окружены, будь то сверху, снизу или в любом другом направлении - предположение, которое ставит под сомнение некоторые из (популярных и профессиональных) наиболее центральных и знаменитые утверждения, не в последнюю очередь о `` центральной догме '' менделевской генетики, о любом прямом определении фенотипа генотипом и о самом понятии, что любой аспект биологической (или психологической, или любой другой высшей формы) деятельности или опыта может быть прямым или исчерпывающим. генетическое или эволюционное «объяснение».[9]

Теория систем развития явно радикально несовместима ни с неодарвинизмом, ни с теорией обработки информации. В то время как неодарвинизм определяет эволюцию с точки зрения изменений в распределении генов, возможность того, что эволюционно значимые изменения могут возникнуть и поддерживаться без какого-либо непосредственно соответствующего изменения частот генов, является элементарным предположением теории систем развития, как и объяснение неодарвинизма. 'явлений с точки зрения репродуктивной пригодности рассматривается как фундаментально поверхностный. Даже широко распространенное механистическое уравнение «гена» с конкретной последовательностью ДНК было поставлено под сомнение,[10] как и аналогичные интерпретации эволюции и адаптации.[11]

Точно так же полностью общие, функциональные и анти-развивающие модели, предлагаемые теорией обработки информации, всесторонне оспариваются доказательствами DST, что ничто не может быть объяснено без явного структурного анализа и анализа развития на соответствующих уровнях. В результате то, что квалифицируется как «информация», полностью зависит от содержания и контекста, из которого эта информация возникает, внутри которого она переводится и к чему применяется.[12]

Критика

Философ Невен Сесардич не отвергая теорию систем развития, утверждает, что ее сторонники забывают, что роль между уровнями взаимодействия в конечном итоге является эмпирическим вопросом, который не может быть решен путем априори спекуляция; Сесардик отмечает, что, хотя возникновение рака легких - это очень сложный процесс, включающий комбинированное действие многих факторов и взаимодействий, есть основания полагать, что курение влияет на развитие рака легких. Таким образом, хотя процессы развития очень интерактивны, зависят от контекста и чрезвычайно сложны, неверно делать вывод, что основные эффекты наследственности и окружающей среды вряд ли могут быть обнаружены в «беспорядке». Сезардик утверждает, что идея о том, что изменение эффекта одного фактора всегда зависит от того, что происходит с другими факторами, является эмпирическим, а также ложным; например, бактерия Bacillus thuringiensis вырабатывает белок, токсичный для гусениц. Гены этой бактерии были помещены в растения, уязвимые для гусениц, и насекомые умирают, когда съедают часть растения, так как они потребляют токсичный белок. Таким образом, подходы к развитию необходимо оценивать в каждом конкретном случае, и, по мнению Сесардика, ТЛЧ не предлагает многого, если только сформулировано в общих чертах.[13] Психолог Линда Готтфредсон отличает «заблуждение так называемого« интеракционизма »» от технического использования взаимодействие ген-среда для обозначения неаддитивного воздействия окружающей среды, обусловленного генотипом.[14] Чрезмерное обобщение «интеракционизма» не может сделать бессмысленными попытки идентифицировать генетический вклад и вклад окружающей среды. Когда поведенческая генетика пытается определить части вариация объясняется генетикой, экологическими методами развития, такими как ТЛЧ, попыткой определить типичный ход человеческого развития и ошибочный вывод, общая тема легко меняется.[15]

Другой аргумент Сезарда опровергает другое утверждение DST о невозможности определения вклада влияния признака (генетический или окружающий). Это обязательно следует за чертой, которую нельзя причинно связать с окружающей средой, поскольку гены и среда неразделимы при ТЛЧ. Тем не менее, DST, критически относящийся к генетической наследственности, поддерживает исследования влияния окружающей среды на развитие, что является логическим противоречием.[16] Барнс и др. Выступили с аналогичной критикой, наблюдая, что врожденная человеческая способность к языку (глубоко генетическая) не определяет конкретный язык, на котором говорят (контекстуальный эффект среды). Тогда в принципе возможно разделить эффекты генов и окружающей среды.[17] Точно так же Стивен Пинкер утверждает, что если на самом деле нельзя разделить гены и окружающую среду, то у носителей есть детерминированная генетическая предрасположенность к изучению определенного родного языка после воздействия. Хотя это, казалось бы, согласуется с идеей взаимодействия генов и окружающей среды, Пинкер утверждает, что это, тем не менее, абсурдная позиция, поскольку эмпирические данные показывают, что происхождение не влияет на усвоение языка - эффекты окружающей среды часто отделимы от генетических.[18]

Связанные теории

Теория систем развития не является узким набором идей, и границы с соседними моделями пористы. Известные связанные идеи (с ключевыми текстами) включают:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Ояма, Гриффитс и Грей 2001
  2. ^ Мох в Ояма, Гриффитс и Грей 2001, п. 90
  3. ^ а б Левонтин 2000
  4. ^ См., Например, обсуждение Оямой использования и неправильного использования норм реакции в Ояма, Гриффитс и Грей 2001, п. 179–184.
  5. ^ Ояма в Ояма, Гриффитс и Грей 2001, п. 177–184
  6. ^ Яблонька и Лэмб 1995.
  7. ^ Яблонька в Ояма, Гриффитс и Грей 2001
  8. ^ Докинз 1976, 1982.
  9. ^ Ояма 1985; Ояма, Гриффитс и Грей 2001; Левонтин 2000.
  10. ^ Neumann-Held 1999; Мох в Ояма, Гриффитс и Грей 2001, п. 90-91
  11. ^ Левинс и Левонтин 1985.
  12. ^ См. Oyama 2000 для подробной критики теории обработки информации с точки зрения систем развития)
  13. ^ Сезардич, Невен. Понимание наследственности. Cambridge University Press, 2005, стр 15-16, 73-75
  14. ^ Готфредсон 2009, п. 29
  15. ^ Готфредсон 2009, п. 11-65
  16. ^ Сезардич, Невен. Понимание наследственности. Издательство Кембриджского университета, 2005 г., стр.25–27
  17. ^ Райт, Джон Пол, Дж. К. Барнс, Брайан Б. Бутвелл, Джозеф А. Шварц, Эрик Дж. Коннолли, Джозеф Л. Неделек и Кевин М. Бивер. «Математическое доказательство - это не мелочи, а неснижаемая сложность - это не теория: последний ответ Берту и Саймонсу и призыв к криминологам». Криминология 53 (2015): 113.
  18. ^ Пинкер, Стивен. «Почему природа и воспитание никуда не денутся». Дедал 133, вып. 4 (2004): 5-17.
  19. ^ Болдуин 1895
  20. ^ Edelman 1987; Эдельман и Тонони 2001
  21. ^ Гилберт Готтлиб, 1971, 2007.
  22. ^ Овертон, Уиллис Ф. (апрель 2013 г.). «Новая парадигма науки о развитии: реляционизм и реляционно-развивающие системы». Прикладная развивающая наука. 17 (2): 94–107. Дои:10.1080/10888691.2013.778717. S2CID  143494489.

Библиография

Перепечатано как: Болдуин, Дж. Марк (1896 г.). "Психология". Американский натуралист. 30 (351): 249–255. Дои:10.1086/276362. ISSN  0003-0147. JSTOR  2452622.
Болдуин, Дж. Марк (1896 г.). «Новый фактор эволюции». Американский натуралист. 30 (354): 441–451. Дои:10.1086/276408. ISSN  0003-0147. JSTOR  2453130. S2CID  7059820.CS1 maint: ref = harv (связь)
Болдуин, Дж. Марк (1896 г.). «Новый фактор эволюции (продолжение)». Американский натуралист. 30 (355): 536–553. Дои:10.1086/276428. ISSN  0003-0147. JSTOR  2453231.
Болдуин, Дж. Марк (1902). Развитие и эволюция. Нью-Йорк: Макмиллан. Получено 1 января 2020.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Докинз Р. (1976). Эгоистичный ген. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.
  • Докинз Р. (1982). Расширенный фенотип. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета.
  • Эдельман, Г. (1987). Нейронный дарвинизм: теория отбора нейронных групп. Нью-Йорк: Основные книги.
  • Эдельман, Г. и Тонони, Г. (2001). Сознание. Как разум становится воображением. Лондон: Пингвин.
  • Гудвин, Британская Колумбия (1995). Как леопард менял пятна. Лондон: Орион.
  • Гудвин, Британская Колумбия и Сондерс, П. (1992). Теоретическая биология. Эпигенетический и эволюционный порядок из сложных систем. Балтимор: Издательство Университета Джона Хопкинса.
  • Яблонка Э. и Лэмб М.Дж. (1995). Эпигенетическое наследование и эволюция. Ламарковское измерение. Лондон: Издательство Оксфордского университета.
  • Кауфман, С.А. (1993). Истоки порядка: самоорганизация и отбор в эволюции. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета.
  • Левинс, Р. и Левонтин, Р. (1985). Диалектический биолог. Лондон: Издательство Гарвардского университета.
  • Левонтин, Ричард С. (2000). Тройная спираль: ген, организм и окружающая среда. Издательство Гарвардского университета. ISBN  0-674-00159-1.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Нойман-Хельд, Э.М. (1999). Ген мертв - да здравствует ген. Конструкционистское осмысление генов. В P. Koslowski (ред.). Социобиология и биоэкономика: теория эволюции в экономическом и биологическом мышлении, стр. 105–137. Берлин: Springer.
  • Ояма, С. (2000). Онтогенез информации: системы развития и эволюция, второе издание. Дарем, Северная Каролина: Издательство Университета Дьюка.
  • Ояма, Сьюзан; Гриффитс, Пол Э.; Грей, Рассел Д., ред. (2001). Циклы непредвиденных обстоятельств: системы развития и эволюция. MIT Press. ISBN  9780262150538.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Готтфредсон, Линда (2009). «Логические заблуждения, используемые для опровержения свидетельств о проверке интеллекта». В Фелпсе, Ричард П. (ред.). Исправление заблуждений об образовательном и психологическом тестировании (1-е изд.). Американская психологическая ассоциация. ISBN  978-1-4338-0392-5.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Waddington, C.H. (1957). Стратегия генов. Лондон: Аллен и Анвин.

дальнейшее чтение

  • Депью, Д.Дж. и Вебер, Б. (1995). Дарвинизм развивается. Системная динамика и генеалогия естественного отбора. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
  • Эйген, М. (1992). Шаги к жизни. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета.
  • Грей, Р. Д. (2000). Эгоистичные гены или системы развития? В: Сингх, Р.С., Кримбас, Си-Би, Пол, Д. Б., и Битти, Дж. (2000). Размышляя об эволюции: исторические, философские и политические перспективы. Издательство Кембриджского университета: Кембридж. (184-207).
  • Кестлер А. и Смитис Дж. Р. (1969). За пределами редукционизма. Лондон: Хатчинсон.
  • Лерман, Д.С. (1953). Критика теории инстинктивного поведения Конрада Лоренца. Ежеквартальный обзор биологии 28: 337-363.
  • Телен, Э. и Смит, Л. (1994). Подход динамических систем к развитию познания и действия. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.

внешняя ссылка