В. Н. Садовский и В. К. Финн Перевод с английского Д. Г. Лахути Общая редакция и вступительная статья

100 Дональд Т. Кэмпбелл

«Мою теорию можно представить как попытку применить к эволюции в целом то, что мы выяснили, рассматривая эволюцию от языка животных к человеческому языку. И она представляет собой определенный взгляд на эволюцию как на развивающуюся иерархическую систему гибких механизмов управления (controls) и определенный взгляд на организм как на нечто, содержащее эту (а в случае человека — эволюционирующую экзосомати-чески) развивающуюся иерархическую систему таких гибких механизмов управления. При этом я опираюсь на неодарвинистскую теорию эволюции, но в новой формулировке, в которой "мутации" интерпретируются как метод более или менее случайных проб и ошибок, а "естественный отбор" — как один из способов управления ими с помощью устранения ошибок» [14].

Поппер также указывает на то, что мы здесь будем называть замещающими селекторами (vicarious selectors):

«Устранение ошибок может осуществляться либо в виде полного устранения неудачных форм (уничтожение неудачных форм в результате естественного отбора), либо в виде (предварительной) эволюции механизмов управления, осуществляющих модификацию или подавление неудачных органов, форм поведения или гипотез» [15].

«Наша схема учитывает возможность развития регуляторов по устранению ошибок (органов предупреждения, таких, как глаза, механизмов с обратной связью), то есть регуляторов, позволяющих устранять ошибки без вымирания организмов; и это делает возможным, чтобы в конце концов вместо нас отмирали наши гипотезы» [16].

Существенно также, что Поппер подчеркивает необходимость множества проверок на каждом уровне устранения ошибок, необходимость обильного генерирования «ошибок».

В более общем плане в своей работе «Of Clouds and Clocks» Поппер высказался в пользу точки зрения, возникающей в биологии и в теории управления, согласно которой парадигма естественного отбора рассматривается как универсальное нетелеологическое объяснение телеологических результатов — процессов, подчиненных достижению определенной цели, «приспособленности» [17]. Так, формирование кристаллов рассматривается как результат хаотических изменений соседства молекул, причем некоторые соседства оказывается намного труднее нарушить, чем другие. При температурах, достаточно высоких для того, чтобы вызвать глобальные изменения, но недостаточно высоких, чтобы нарушить немногие устойчивые сочетания соседних молекул, количество устойчивых сочетаний будет постоянно расти, хотя они и возникают случайным образом. При образовании кристаллов материал сам формирует свой шаблон. При генетическом контроле роста организма ДНК образует первоначальный шаблон путем накопления случайных сочетаний молекул РНК, которые, в свою очередь, образуют шаблон отбора путем избирательного накопления некоторых из хаотических сочетаний белков. Конечно, эти молекулы удовлетворяют многим критериям отбора: в конечном множестве полуустойчивых сочетаний белкового материала они составляют подмножество, соответствующее шаблону. Шаблон направляет этот процесс путем отбора подходящих вариантов из множества по боль-

Эволюционная эпистемология 101

шей части неустойчивых, ни на что не пригодных возможных вариантов, возникающих под влиянием теплового шума, действующего на вещества в растворе. Если применить эту модель к еще более низким уровням организации, простые вещества и элементарные частицы предстают просто как узлы устойчивости, в которые при определенных температурах временно соединяются некоторые отобранные представители еще более элементарных частиц.

Если обратиться к более высоким уровням организации, можно применить эту модель к таким эффектным телеологическим процессам, как эмбриональное развитие и заживление ран. Внутри каждой клетки одновременно наличествуют генетические шаблоны всех типов белков организма, как бы соревнующиеся между собой за имеющееся сырье. Какой из них получит наибольшее распространение, зависит от окружающей среды. При трансплантации зародышевого материала изменяется окружающая среда и, следовательно, система отбора. Ранения и ампутации производят аналогичные изменения в процессе «естественного отбора» возможных белков. С. Шпигельман [18] особо отмечал аналогию этого процесса с дарвинизмом и преимущества последнего по сравнению с виталистическими телеологическими псевдообъяснениями: по его мнению, эта аналогия в какой-то мере приложима даже к понятиям силовых полей и градиентов возбуждения.

Явление регенерации может послужить иллюстрацией вложенной иерархической природы биологических систем отбора. Отрезанная лапка саламандры снова вырастает до длины, оптимальной для передвижения и выживания. Вместе с тем экологическая система отбора не воздействует непосредственно на рост лапки. Нет, длина лапки выбирается в соответствии с требованиями внутренней системы управления, встроенной в систему развития, которая является замещающим представителем экологической системы отбора. Эта система управления сама возникла в результате отбора — путем проб и ошибок — среди целых мутирующих организмов [19]. Если экология недавно претерпела изменения, замещающий критерий отбора, соответственно, окажется ошибочным. Эта более широкая, объемлющая система отбора — взаимодействие между организмом и окружающей средой. В нее иерархически вложена система отбора, непосредственно воздействующая на длину лапки; «установки» или критерии этой вложенной системы сами подвержены изменениям под воздействием естественного отбора. То, что на одном уровне является критерием отбора, представляет собой всего лишь «пробу» критерия на следующем, более высоком, более фундаментальном, более всеобъемлющем уровне, обращение к которому происходит реже.

В других своих работах [20] автор настоящей статьи пропагандировал систематическую экстраполяцию этой парадигмы иерархически вложенного селективного сохранения на все процессы познания, причем, хотя такая экстраполяция в своей основе совместима с представлениями Поппера, возможно, последний счел бы, что она выходит за рамки разумного по своей радикальности, своему догматизму и претензиям на общность. По тем же причинам она может вызвать неприятие у читателей. (Расхождение во мнениях по этому вопросу не исключает признания положений, высказываемых далее):

102 Дональд Т. Кэмпбелл

1. Процесс слепой изменчивости и избирательного сохранения лежит в основе всех индуктивных достижений [21], всякого реального прироста знания, всякого возрастания приспособленности системы к окружающей среде.

2. В таком процессе имеются три основные составные части: (а) механизмы изменчивости; (Ь) согласованные (consistent) процессы отбора; (с) механизмы сохранения и/или распространения отобранных вариаций. Заметьте, что механизмам сохранения и порождения в целом присуще противоречие и между ними необходим компромисс.

3. Многие процессы, позволяющие сократить или «срезать» более полный процесс слепой изменчивости и избирательного сохранения, сами являются результатом индукции, поскольку заключают в себе мудрость знаний об окружающей среде, накопленную ранее путем слепой изменчивости и избирательного сохранения.

4. Кроме того, такие «срезающие путь» процессы в своем собственном действии содержат на каком-то уровне процесс слепой изменчивости и избирательного сохранения, замещающий прямое локомоторное исследование или отсев по принципу «жизнь или смерть», характерному для органической эволюции,

Мы используем здесь слово «слепая» вместо более обычного «случайная» по ряду причин. Похоже, что У. Росс Эшби [22] наложил излишние ограничения на механизм своего гомеостата, стремясь как можно полнее отразить все современные оттенки понятия случайности. Здесь не нужна равновероятность и ее явно нет в мутациях, создающих основу для органической эволюции. Хотя статистическая независимость между некоторой вариацией и последующей часто бывает желательна, без нее тоже можно обойтись: в частности, в тех обобщениях, которые будут здесь изложены, некоторые процессы, включающие сплошной просмотр вариантов, рассматриваются как слепые постольку, поскольку вариации здесь производятся без предварительного знания о том, окажется ли одна из них достойной отбора и какая именно. Один из важных аспектов слепоты состоит в том, что возникающие вариации не должны зависеть от условий окружающей среды, сопутствующих их возникновению. Другой важный аспект состоит в том, что отдельные пробы не должны коррелировать с решением — в том смысле, что одна конкретная удачная проба появляется в серии проб не с большей вероятностью, чем другая или чем конкретная неудачная проба. Третий важный аспект слепоты состоит в отказе от представления о том, что вариация, происходящая после неудачной пробы, представляет собой «корректировку» предыдущей пробы или как-то использует направленность ошибки предыдущей пробы. (Если же механизм кажется функционирующим именно так, то должен существовать замещающий процесс, выполняющий слепой поиск на каком-то другом уровне, должны существовать петли обратной связи, отбирающие «частично» адекватные вариации, дающие информацию в духе «тепло, еще теплее», и т.д.) [23].

Хотя большинство описаний открытий и творческих процессов признают необходимость вариаций, догматическая настойчивость автора по поводу

слепоты таких вариаций кажется многим неприемлемой. Как будет видно в дальнейшем, особенно при обсуждении зрения и мышления, здесь нет реального дескриптивного расхождения между автором и его оппонентами, то есть нет расхождения в описаниях. Автор настоящей работы согласен с тем, что видимые реакции животного, решающего проблему в лабиринте, далеко не случайны и на это есть несколько причин: 1. Уже накопленная мудрость общего свойства (already achieved wisdom of a general sort), ограничивающая спектр пробных попыток (результат наследственности и обучения). 2. Ограничения спектра проб в связи с плохой приспособленностью. (Такие отклонения возникают как результат структурных ограничений, а также про-шлых привычек и инстинктов, непригодных в условиях новой среды.) Однако эти две первые причины обуславливают как верные, так и неверные ответы (т. е. как удачные, так и неудачные пробы) и не объясняют, почему верные ответы верны. 3. Замещающий отбор (vicarious selection), отвечающий непосредственно поставленной задаче, осуществляемый с помощью зрения. (По этому вопросу см. следующий раздел.) Если при анализе творческой мысли, вслед за А. Пуанкаре, допустить бессознательные процессы вариаций и отбора, поле для возможных дескриптивных расхождений еще более сужается. Впрочем, это допущение не лишено эмпирического смысла, поскольку тем самым устанавливаются существенные ограничения и требования для всякого компьютера, решающего проблемы (этот вопрос будет обсуждаться далее в разделах о мышлении). Но здесь есть и аналитический аспект. Выходя за границы уже известного, можно двигаться только вслепую. Если бы можно было двигаться разумно, то это указывало бы на наличие некоей уже накопленной мудрости общего характера⁴.

Расширив эти соображения и применив их к ситуациям биологической и социальной эволюции, можно различить десять более или менее четко разграниченных уровней рассмотрения таких ситуаций, о чем пойдет речь в следующих разделах.

1. Немнемоническое решение проблем. На уровне исследованных Г. Дженнингсом [24] одноклеточных⁵ Paramecium (парамеция, или туфелька) и Stentor (трубач) и гомеостата У. Росса Эшби [25] существует слепое варьирование передвижения до попадания в богатые пищей или безопасные условия. Затем происходит сохранение таких решений проблемы в виде прекращения передвижения как прекращения вариаций. Однако здесь отсутствует память, отсутствует повторное использование прежних решений. Эшби не случайно взял в качестве модели парамецию Дженнингса и описал естественный отбор на данном уровне следующим образом:

«Кроме того, в этой работе в некотором смысле развита теория "естественного отбора" моделей поведения. Как для выживания вида из три-

Иначе говоря, на наличие уже имеющегося знания относительно области, но предположению "сходящейся за пределами наших знаний. Прим. персе.

Имеется в виду описание Дженнингсом поведения инфузорий, цитируемое Эшби в его книге "Design for a Brain«, изд. 1952, 19.S4 и I960 г. (см. прим. 22 к настоящей статье); в последнем издании '»той книги, с которого сделан русский перевод (Эшби У. Росс. Конструкция мозга, М.: ИЛ, 1962), описание Stentor отсутствует. — Прим. перев.

104

виального факта, что мертвые не размножаются, вытекает существование фундаментальной тенденции к замещению неудачных особей более успешными, точно так же для нервной системы из тривиального факта, что неустойчивое имеет тенденцию к самоуничтожению, вытекает существование фундаментальной тенденции к замещению нестабильного стабильным. Как генетическая модель при столкновении с окружающей средой имеет тенденцию к все лучшей адаптации наследственных форм и функций, так система ступенчатых и частичных функций имеет тенденцию к все лучшей адаптации приобретенного поведения» |26]⁶.

В мире, где встречаются только благоприятные или нейтральные условия, адаптирующийся организм мог бы функционировать на этом уровне без внешних органов восприятия. Где бы он ни находился, он пытается переваривать непосредственно окружающую его среду. Когда возникает голод, он начинает передвигаться вслепую, в каждом новом месте предпринимая попытки пищеварения. Но и на этом уровне необходим внутренний орган восприятия, следящий за уровнем насыщения и замещающий гибель всего организма. В реальном случае парамеции Дженнингса присутствуют хеморе-цепторы вредных условий, замещающие представители летального характера окружающей среды, действующие на несмертельных образцах или признаках этой среды. Именно эти хеморецепторы и подобные органы на деле обеспечивают непосредственный отбор реакций. Ситуация типа «жизнь или смерть» осуществляет отбор реакций опосредованно, через отбор селекторов.

Тем не менее, на этом уровне знания реакции можно считать скорее прямыми, а не замещающими. А что касается исходных предположений о природе мира (онтологии, направляющей эпистемологию), возможно, предполагается только несколько большая пространственная неравномерность по сравнению с временной неравномерностью распределения веществ окружающей среды: ожидается, что, передвигаясь, можно добиться перемен быстрее, чем сидя на месте. На этом уровне данная разновидность организмов уже обнаружила, что окружающая среда неравномерна, состоит из проходимых и непроходимых областей и что непроходимость является в какой-то мере постоянной характеристикой. Животное «знает», что существуют разрешимые проблемы. Механизмы познания уже заранее (biasedly) сфокусированы на небольшом познаваемом кусочке мира к этому неизбежно приводит естественный отбор.

2, Устройства, замещающие передвижение. Исследование пространства при помощи передвижения в режиме проб и ошибок замещается дистанционными рецепторами, примером которых может служить корабельный радар. Корабль, управляемый автоматически, мог бы исследовать окружающие побережья, гавани и другие корабли, реально передвигаясь и сталкиваясь с ними в режиме проб и ошибок. Вместо этого он посылает замещающее движение в виде радарного луча. Луч избирательно отражается от близлежащих объектов, причем отражательная непроницаемость на данной длине волны является замещающим представителем непроходимости данных объектов

i изданиях 1954 и i960 г. лот текст отсутствует. — Прим, перев.

для движения корабля. Это замещающее представление является случайным открытием, и оно на самом деле всего лишь приблизительно. Полученные зшния подтверждаются в дальнейшем движением всего корабля в целом. Этот процесс устраняет из собственного движения корабля элемент проб и ошибок, переводя его в излучаемый вслепую радарный луч. (Радарный луч не излучают наугад случайным образом, но он мог бы так излучаться и по-прежнему работал бы. На самом деле радарный луч выполняет исследование вслепую, пусть даже путем систематического обзора.) У животных гс п несколько органов эхолокации, аналогичных радару и сонару. Р. Памфри описал орган боковой линии у рыб как приемник отражения волн колебаний давления, возникающих из-за плавательных движений самой рыбы. Волновой фронт, распространяющийся по всем направлениям, избирательно отражается от окружающих предметов, причем колебания давления замеща-!'»г локомоторное исследование. Подобную эпистемологию⁷ имеют органы ^олокации дельфинов, летучих мышей и пещерных птиц [27].

Зрение труднее согласовать с моделью слепых вариаций и избирательного - -^хранения [28]. Вместе с тем представляется важным дать ощутимо почув-

повать проблематичность зрения, чтобы скорректировать реализм здравого "ысла или непосредственный реализм многих современных философов,

торый заставляет их некритически полагать, будто процесс зрения явля-отя прямым и безошибочным. Яркость образов и непосредственность (на ⁴м поменальном уровне) зрения должны быть скорректированы во всякой полной эпистемологии, которая должна также объяснить, как такой непря-•'"ж, использующий совпадения механизм вообще может работать. Если бы ••^тельные образы были так же туманны и несвязны, как световые сигна-^г><< на экране радара, то многие эпистемологические проблемы вообще бы ^!f * возникли. С точки зрения эволюционной эпистемологии зрение столь же чюсредовано, как и радар.

Рассмотрим искусственный глаз, состоящий из одного фотоэлемента, ' жими одно время снабжали слепых. Этот фотоэлемент передает в наушни-^! и чвуковой сигнал, высота которого изменяется в зависимости от яркости "-^принимаемого света. При слепом поиске с помощью такого фотоэлемента можно определить местонахождение некоторых предметов и некоторых ли-•шй, нарисованных на плоской поверхности, причем линии контуров пере-'чются изменением тона звукового сигнала. Можно представить себе расши-"'^м|ную модель такого устройства слепого поиска, состоящую из нескольких ¹ -коэлементов, каждый из которых работает в определенном направлении,

пинии контуров определяются посредством сравнения излучаемых тонов

•и. может быть, энергий, осуществляемого в некотором центре при сплошном просмотре исходящих сигналов. Конечно, контуры будут определяться

двойной точностью, если все устройство будет слегка колебаться, чтобы «штуры выделялись не только при сравнении соседних рецепторов в опре-i 1снный момент времени, но и при сравнении данных одного и того же

( чово «эпистемология» Д. Кэмпбелл употребляет в данном и некоторых других местах не в ело-;;.>ном значении — «теория познания», а в смысле «способа приобретения знания». — Прим, перев.

106 Дональд Т. Кэмпбелл

рецептора в разные моменты времени. (Глаз имеет как раз такой физиологический нистагм⁸, жизненно необходимый для его действия.) Аналогично, можно было бы построить радар с несколькими излучателями и приемниками фиксированного направления. Он вел бы поиск так же слепо, так же беспристрастно, как и радар с одним лучем и со сплошным просмотром. В таких составных воспринимающих устройствах, составленных из более простых, возможности для возникновения возбуждения становятся доступными вслепую, а активизируются избирательно.

Слепой локомоторный поиск — самый первичный, самый прямой способ исследования. Тросточка слепого — это замещающий процесс поиска. Движения тросточки обходятся не гак дорого, замещая слепые пробы и напрасные движения всего тела, избавляя общее движение от необходимости затрачивать усилия на поиск, отчего движение кажется гладким, целенаправленным, продуманным [29]. Устройство из одного фотоэлемента кажется таким же слепым, хотя в нем используется более неожиданный заменитель, требующий еще меньших затрат усилий и времени. Устройство из многих фотоэлементов, то есть глаз, использует множество фотоэлементов вместо многократных фокусировок одного фотоэлемента, в результате чего, однако, получается столь же слепой и беспристрастный процесс поиска, столь же зависимый от эпистемологии типа «выбор из множества вариантов». Возможность замещения движения тела движением тросточки, эквивалентность непроницаемости для тросточки и непроницаемости для тела — это случайное (contingent) открытие, хотя кажется, что оно более «обусловлено» или что оно связано с менее сложной моделью физического мира, требующей меньше предварительных предположений, чем в случае замещения движения тела при помощи световых волн или радара.

Это, конечно, очень схематичная модель зрения, она подчеркивает его родство со слепым поиском наошупь и его большую опосредованность по сравнению со слепым поиском наощупь, невзирая на его непосредственность на феноменальном уровне. Эта схема не учитывает достигнутую зрительной системой способность предположительно овеществлять (reifying) устойчивые дискретные объекты, устойчивые с различных точек зрения; она пренебрегает фундаментальным эпистемологическим достижением, состоящим в «идентификации» новых и частично отличающихся наборов чувственных данных как «таких же», что дает возможность правильного применения шнишчек паи инстинктов, или знаний даже при отсутствии логически обусловленной идентичности новых наборов данных с уже испытанными [30].

3. Привычки и 4, Инстинкты. Привычки, инстинкты и визуальная диагностика объектов так взаимосвязаны и взаимозависимы, что их нелегко отделить друг от друга. Для того, чтобы это сделать, потребовалось бы гораздо более подробное исследование эволюции процессов познания и при таком исследовании, несомненно, было бы описано гораздо больше этапов, чем в этом очерке. В гаком исследовании с большой пользой могли бы быть описаны

^>ч' Нистагм - непроизвольные, бмстро следующие лруг за другом движения глазного яблока. — Прим.

перса.

Эволюционная эпистемология 107

«исходные предположения» («presumptions») о природе мира, или «знания» о природе мира, лежащие в основе каждого этапа процесса познания. Безусловно, на более высоких уровнях развития эти исходные предположения должны обладать большей широтой.

Визуальная диагностика объектов, поддающихся повторной идентификации, лежит в основе большинства инстинктивных моделей реакции у насекомых и позвоночных как с точки зрения развития адаптивных моделей поведения, так и устранения компонента «проб и ошибок» из элементов очевидных, явных (overt) реакций. Упрощенно можно представить себе, что развитие инстинкта связано с пробами и ошибками мутаций животных в целом, в то время как обучение в режиме проб и ошибок связано с намного менее дорогостоящими затратами на неоправданные реакции в пределах жизни одного животного [31]. В большинстве случаев развитие привычек и инстинктов определяет одна и та же окружающая среда, процессы ее воздействия аналогичны и эпистемологический статус знания, врожденного или приобретенного при обучении, один и тот же. Отсюда — с позиций более всеобъемлющего (encompassing) эмпиризма — вытекает неуместность яростного сопротивления эмпириков идее врожденного знания. Можно заметить, что всякая всеохватывающая (comprehensive) теория обучения, включая теории о гештальт-вдохновении, содержит элемент проб и ошибок, будь то пробы и ошибки «гипотез» или «смещений проблем (recenterings)» [32].

Может быть, эти общие выводы и приемлемы, но эволюционная раздельность двух рассматриваемых процессов — привычек и инстинктов не так ясна, как эти выводы предполагают, и инстинкт совсем не обязательно считать более примитивным, чем привычки. Для сложных адаптационных инстинктов характерны многократные движения, и они неизбежно должны быть связаны с множеством мутаций, число которых как минимум не уступает числу различимых участков движения. Далее, характерно, что фрагментарные отрезки движения, или результаты единичных элементарных мутаций, не дают никакого адаптивного эффекта отдельно от остальных частей общей эволюционной последовательности. Вероятность одновременного появления адаптивных форм многочисленных мутаций, участвующих в процессе, бесконечно мала, так что модель слепых мугаций и избирательного сохранения кажется неадекватной. Этот довод успешно использовали как последователи Ламарка, так и сторонники эволюции, направляемой разумом, или сторонники творения. Болдуин. Морган, Осборн и Поултон [33], считая механизм естественного отбора адекватным и единственным, предположили, что в таких случаях инстинктам предшествовали приобретенные путем обучения модели адаптации, многократно повторяющиеся в сходных формах в пределах вида по ходу обучения методом проб и ошибок. Поскольку обучение, таким образом, прокладывает дорогу модели адаптации, то любые мутации, ускоряющие обучение, повышающие вероятность его осуществления или создающие } животного предрасположение к определенным элементарным реакциям, оказываются полезными для адаптации и будут отобраны, вне зависимости от того, на какие именно элементы они влияют и в каком порядке. Так, привычка обеспечивает шаблон отбора, вокруг которого могут группироваться