T om X X X , z e s z y t 3 — 1982
STANISŁAW MAZIERSKI
PRAWA FIZYKALNE A PRAWA BIOLOGICZNE
Oprócz bogactw a zjaw isk fizycznych i relacji m iędzy nim i rozpatry
wanych pod k ątem praw idłow ości zachodzących w przyrodzie istnieją zjaw iska biologiczne (biotyczne) bardziej skom plikow ane w sw ej stru k turze i funkcjonow aniu, a ty m sam ym bardziej oporne na ujaw nianie w nich prawidłow ości. W jednym i drugim typie zjaw isk (fizycznych i biotycznych) zaobserw ow ane praw idłow ości usiłuje się wyrazić za pomocą ap a ra tu pojęciowego właściwego danej teorii z tym , że relacje między zjaw iskam i fizycznym i najczęściej w yrażam y w języku m ate
m atycznym w postaci rów nań czy też funkcji m atem atycznych. N ato
m iast w biologii ze względu na specyficzny c h a rak ter układów żywych i ich rozw oju przew ażają tendencje do eksponowania w ykrytych zależ
ności w języku niekw antytatyw nym , jakościowym.
Zestaw ienia praw fizykalnych z praw am i biologicznymi można do
konać w różnych aspektach poznawczych. W arty k u le chodzi głównie o kw estię n a tu ry metodologicznej, a mianowicie czy zasadom i praw om biologicznym w rów nej m ierze co praw om fizykalnym można przypisać rangę p ra w naukow ych. Ażeby rozstrzygnąć ten problem , przedstaw i
m y n ajp ierw k ry teria , jakie są wym agane p rzy uznaw aniu ogólnych tw ierdzeń za praw a fizykalne. Dysponując listą takich k ryteriów z kolei usiłować będziem y odpowiedzieć, czy te k ry te ria dadzą się zastosować przynajm niej do pew nej g ru p y zasad i p raw biologicznych.
P raw o fizykalne (od strony form alnej) jest form ułą, w yrażającą sta łą relację m iędzy wielkościami fizycznymi (m ierzalnymi), taką, że na
podstaw ie wyników pom iarow ych jednych wielkości da się obliczyć w yniki pom iarów pozostałych wielkości.
Zw ykle fizyk przeprow adza w iele eksperym entów w celu w ykrycia praw a. E ksperym enty te u stalają w arunki dokonyw ania pomiarów.
U zyskane w yniki pom iarowe zestaw ia się ze sobą oraz ustala stałe re lacje i stosując zasadę indukcji, uogólnia je. To uogólnienie indukcyjne
7 — Roczniki Filozoficzne
uważam y za praw o przyrodnicze. W tym przypadku praw a noszą miano praw eksperym entalnych, empirycznych.
Gdy zaś dana dyscyplina przyrodnicza uzyska wysoki stopień ute- oretyzowania, przyrodnik może dojść do odkrycia nowych praw bez uciekania się do eksperym entów. Wychodzi on wówczas z praw zna
nych, wiąże je ze sobą i z te j kom binacji praw w yprow adza nowe. Za
zwyczaj buduje się teorie naukowe, które by objęły swym zakresem jak najszerszy obszar zjawisk, m ające postać ogólnych rów nań. Z tak skonstruow anej teorii wyprowadza się zależności o różnym stopniu ogól
ności. W yprowadzone z teorii praw a na drodze czysto form alnej słusz
nie noszą nazwę praw teoretycznych. Z teorii (rów nań teoretycznych) wyprow adza się relacje m iędzy wielkościami fizycznym i nie tylko do
tychczas w ykryte, lecz również zależności fizyczne dotychczas nieznane.
W tym się w yraża wartość heurystyczna teorii, gdyż pozwala przewi
dzieć nowe zjaw iska i wydedukować nowe praw a.
N arzuca się pytanie, jak to jest możliwe, że w yprow adzone z ogól
nych zasad teoretycznych praw a, jak również tw ierdzenia jednostkowe, znajdują potw ierdzenie w doświadczeniu. Taka okoliczność sugeruje myśl, że m iędzy porządkiem zmysłowym a porządkiem umysłowym istnieje relacja współzależności. W tej dwuczłonowej relacji współodpo- wiedniości epistemologicznej jeden człon nie im plikuje jednoznacznie drugiego. Odpowiedniość m iędzy teoretycznym i konstrukcjam i umysło
wymi a empirią. A. Einstein nazw ał za G. Leibnizem „harm onią wprzód ustaw ioną” ł, nadając jej nieco odm ienny sens. Pojm ow ał ją bowiem jako współzależność czysto logicznych konstrukcji z zasadam i należą
cymi do u stroju przyrody a k ryjącym i się pod zjaw iskow ą w arstw ą rzeczywistości.
Należy zaznaczyć, że nie wszystkie tw ierdzenia ogólne sform ułowa
ne na terenie przyrodoznaw stw a zasługują na miano praw , lecz tylko takie, które spełniają odpowiednie kryteria. Zagadnieniu kryteriów uznaw ania tw ierdzeń ogólnych za praw a fizykalne poświęcony jest arty k u ł zamieszczony w „Rocznikach Filozoficznych” 2. W tym m iejscu ograniczym y się do jego schematycznego przedstaw ienia w takiej mie
rze, żebyśmy mogli odpowiedzieć na dwa zasadnicze pytania: (a) czy kry teria (w arunki) uznaw ania tez fizykalnych za praw a naukow e są spełnione również przez ogólne tw ierdzenia biologiczne uchodzące za praw a? (b) Czy jesteśm y upraw nieni stosować te k ry te ria w biologii ze
1 A. E i n s t e i n . M otto des Forsches. W: Sobranije naucznych trudów. (SNT).
T. 4. Moskwa 1965-1967 s. 41; t e n ż e . Prologice. SNT t. 4 s. 143.
* S. M a z i e r s k i . Zagadnienie kryteriów uznawania tw ierdzeń ogólnych za prawa przyrodnicze. „Roczniki Filozoficzne” 21:1973 z. 3 s. 23—42; t e n ż e . S tatu s naukowy praw biologicznych. „Summarium” za rok 1974 nr 3 (23) s. 7-11.
względu na specyficzny ch arak ter s tru k tu ry i funkcji organizm ów ży
wych?
Do głów nych w arunków uznaw ania tw ierdzeń fizykalnych za praw a naukow e należy zaliczyć: 1. k ry teriu m syntaktyczne, 2. F unkcje w y
jaśniające i prognostyczne, 3. Potw ierdzalność kontrfaktycznych okre
sów w arunkow ych, 4. Przynależność tw ierdzeń nomologicznych do sys
temu.
Zanim je szkicowo przedstaw im y, n ajpierw zwróćmy uwagę na za
sadniczy ry s praw naukow ych, jakim jest nomologiczność. Od czasów J. S. Milla w skazuje się na potrzebę odróżniania tw ierdzeń ogólnych w sensie ścisłym — a więc m ających ch arak ter nómologiczny, konieczny do zakw alifikow ania tych tw ierdzeń do praw naukow ych — od tw ier
dzeń ogólnych ak c y d en taln y ch 3. Spośród wielu praw przyrodniczych w yróżnia się tak ą grupę, k tó ra podpada pod schem at w postaci okresu w arunkow ego: a x (Ax —> Bx), co czytamy: „dla każdego x, jeśli x jest A, to x jest B ” lu b „ilekroć w ystępuje A, tylekroć w ystępuje B ”. P rzy toczony schem at zdaniow y można uściślić następująco: „każdy obiekt spełniający w aru n k i opisane w poprzedniku okresu warunkow ego, spełnia rów nież w aru n k i opisane w n astępniku”. Jeżeli podany w yżej schem at zdaniow y dopuszcza tylko faktyczne w spółistnienie cech lu b faktyczne następow anie po sobie zdarzeń, wówczas za jego pomocą w y
rażam y ogólne tw ierdzenia akcydentalne, czyli num erycznie ogólne, a zatem rów now ażne koniunkcji tw ierdzeń jednostkowych. Do te j k lasy zdań zalicza się np. następujące: „w szystkie k ru k i są czarne” (a w in
nym zapisie: „dla każdego x , jeśli x jest krukiem , to x jest czarne”), albo też takie oto zdanie: „W szyscy ludzie m ieszkający w wieżowcu W są krótkow zroczni”. Intuicja sprzeciwia się uznaniu przytoczonych tw ier
dzeń za praw a, poniew aż zakres ich stosowalności jest co najm niej, przestrzennie ograniczony. W ymienione k ru k i nie zam ieszkują obszarów polarnych. Nie wiemy, czy zachow ałyby nadal barw ę czarną w tych rejonach globu ziemskiego. Dla akceptacji tego rodzaju tw ierdzeń w y
starcza faktyczne niew ystępow anie przeciw nych przypadków.
N atom iast od praw a w ścisłym sensie żąda się, by nie posiadało re stry k cji o charakterze przestrzennym i czasowym. Takim tw ierdzeniem
3 J. S. M i 11. S ystem logiki dedukcyjnej i indukcyjnej. Tłum. z ang. Cz. Zna
mierowski. T. 1. Warszawa 1962 s. 450. Por. również J. S u c h . Johna Stuarta Milla koncepcja uniwersalności oraz niezawodności praw . W : Pojęcie praw a nauki w X IX w . Zbiór rozpraw . Warszawa 1967 s. 31 n n .; t e n ż e . O uniwersalności pra w nauki. Studium metodologiczne. Warszawa 1972 s. 142 nn.; J. Z a m e c k i . O pojęciu praw a w naukach przyrodniczych u J. S. Milla. W: Pojęcie praw a;
S. M a z i e r s k i . Praw a przyrody jako uogólnienia indukcyjne. „Roczniki Filozo
ficzne” 11:1963 z. 3 s. 15-30; t e n ż e . W spółczesne koncepcje praw przyrody. „Ze
szyty Naukowe KUL” 1967 nr 2 s. 25-36.
uniw ersalnym jest na przykład powszechne praw o graw itacji. S tru k tu ra ogólnego tw ierdzenia nomologicznego, a więc praw a w ścisłym znacze
niu, nie powinna ograniczać jego zasięgu. Twierdzeniom ściśle ogólnym nadaje się następującą postać: „Dla wszystkich obszarów przestrzeni i czasu jest praw dą, że ...”, a tw ierdzeniom ogólnym o charakterze akcydeńtałnym — „W granicach pew nych obszarów przestrzeni i czasu jest praw dą, że ...” 4. \ W praktyce odgraniczenie ogólnych tw ierdzeń w sensie ściśle nomologicznym od ogólnych tw ierdzeń akcydentalnych n atrafia na trudności..
W ymienione wyżej w arunki (kryteria) nomologiczności tw ierdzeń ogólnych wzajem nie się zazębiają i częściowo pokryw ają, co świadczy również o trudnościach na drodze do precyzyjnego określenia praw a przyrodniczego.
K ryterium sy n tak ty cz n e5 dotyczy budowy tw ierdzeń nomologicz- nych. Według tego k ry teriu m sama konstrukcja tw ierdzenia ogólnego pow inna umożliwić odróżnienie zdania o form ie praw a od zdania, które takiej form y nie posiada. A plikując ten w arunek postulowano, by tw ierdzenia ogólne pretendujące do m iana praw nie zaw ierały nazw indywiduowych. Ale spraw a skom plikow ała się, gdy wykazano, że tw ierdzenia ogólne bez nazw indyw iduow ych można przekształcić w równoważne im tw ierdzenia zaw ierające nazw y indywiduowe. Na przykład tw ierdzenie: „wszelka miedź jest dobrym przew odnikiem elek
tryczności” jest logicznie równow ażne zdaniu: „wszelka m iedź w W ar
szawie, Berlinie, P aryżu lub w każdym innym punkcie Wszechświata je st dobrym przewodnikiem, elektryczności”. Wobec tego k ry teriu m syn
taktyczne nie rozwiązuje adekw atnie problem u nomologiczności tw ier
dzeń, jednakże jest pomocne p rzy ustalaniu, analizow aniu i interpreto
w aniu form uły prawa.
N astępnym k ry teriu m nomologiczności ogólnych tw ierdzeń jest ich funkcja w yjaśniająca i prognostyczna. Chodzi o to, że praw a przyrod
nicze w ścisłym sensie pow inny nadaw ać się na ogólne przesłanki w pro
cesie w yjaśniania i prognozowania zjawisk, natom iast ogólne tw ierdze
nia akcydentalne takiej funkcji spełnić nie mogą. Ale to k ry teriu m rów
nież nie jest łatw e do zastosowania, ponieważ nie zawsze wiadomo, k tó ry m tw ierdzeniom należy przypisać wym ienione funkcje ze względu na trudności określenia zasięgu stosowalności tych tw ierdzeń. Jeśli przyjm iem y postulat, że ogólne tw ierdzenia monologiczne. pow inny mieć charakter uniw ersalny, czyli pow inny swym zasięgiem objąć otw artą klasę przedm iotów (czy też zdarzeń, zjaw isk itd.), to natychm iast n a
4 K. P o p p e r. The Logic of Scientific D iscovery. New York 1959 s. 63 n.
5 M. B u n g e. A rten und K riterien wissenschaftlicher G esetze. W : D er Ge-, setzesbegriff in der Philosophie und den Einzelwissenschaften. Berlin 1968 s. 140.
rzuca się kw estia, czy np. praw a K eplera lub Galileusza praw o swo
bodnego spadania ciał należy uznać za praw o fizyczne w ścisłym sensie.
Wszak praw a K eplera dotyczą tylko naszego układu słonecznego, a więc m ają ograniczony zakres aplikacji. W ystępuje w nich bowiem nazwa indyw iduow a „Słońce”. Tym czasem żąda się, by praw a naukow e za
w ierały tylko nazw y ogólne 6. Podobna trudność pow staje przy ustalaniu ogólnego tw ierdzenia, k tóre m a spełniać1 funkcję prognostyczną. Ogólne tw ierdzenia akcydentalne takiej rangi metodologicznej nie posiadają.
Innym w arunkiem uznaw ania tw ierdzeń ogólnych za praw a je st potw ierdzalność kontrfaktyeznych okresów w arunkow ych przez te p ra wa 7 Ogólna postać ty ch kontrfaktyeznych okresów w arunkow ych (KOW) jest następująca: „G dyby było W, to by było Z”. Przykłady:
„G dyby law ina runęła, to by ten dom góralski został zniszczony”. „Gdy
by na ciało nie działała żadna siła, to b y to ciało pozostawało w spo
czynku lub poruszało się ruchem prostolinijnym i jednostajnym ”. K ry terium to wym aga, ażeby tw ierdzenia ogólne pretendujące do m iana praw a b y ły potw ierdzane nie tylko przez poszczególne pozytyw ne przy
padki, ale również, żeby one same (ogólne tw ierdzenia) uzasadniały kontrfaktyczne tw ierdzenia w arunkow e. Niechaj przykład zilustruje tę kwestię. S pytajm y, czy ogólne tw ierdzenia akcydentalne potw ierdzają KOW. Załóżmy, że nigdy nie było i że nie m a obecnie i nigdy nie bę
dzie k ru k a nieczarnego. Na tej podstaw ie wolno nam powiedzieć, iż zdanie ogólne Q „w szystkie k ru k i są czarne” jest nieograniczenie praw dziwe.- Przypuśćm y, że żaden k ru k faktycznie nigdy nie żył i nie będzie żył n a obszarach polarnych. Nie wiemy, czy k ru k i w ty ch okolicach globu ziemskiego zm ieniłyby barw ę upierzenia na białą. N aw et gdyby Q było praw dziw e, nie jest wykluczone, że jego prawdziwość jest n a
stępstw em historycznego, akcydentalnego fak tu ukształtow ania się w a
runków uniem ożliw iających zamieszkanie kruków na biegunie polar
nym 8. Wobec tego ogólne tw ierdzenie Q nie uzasadnia KOW: „gdyby kru k i zam ieszkały na obszarach polarnych, to by były białe”. Wobec tego Q nie może mieć rangi praw a, ponieważ nie spełnia funkcji, jakiej oczekuje się od ogólnego tw ierdzenia nomologicznego. F unkcją tą jest
potw ierdzalność kontrfaktyeznych zdań przez praw a przyrodnicze.
W reszcie w arunkiem nomologiczności tw ierdzeń ogólnych jest przy
należność do danego system u naukowego czy też szeroko rozum ianej 6 W. S t e g m i i l l e r . Problem e und R esultate der W issenschaftstheorie und analytischen Philosophie. Bd 1: W issenschaftliche Erkldrung und Begriindung.
Berlin—Heidelberg—New York 1969 s. 305.
7 N. G o o d m a n . Fact, Fiction and Forecast. London 1954 s. 13-31; E. N a - g e l . Struktura nauki. Warszawa 1970 s. 68-73; S u c h . O uniwersalności s. 201-209.
8 N a g e 1, jw. s. 69.
teorii naukowej. W zaawansowanym stadium wiedzy przyrodniczej tw ierdzenia naukow e są ze sobą logicznie powiązane. Zależnie od syste
m u naukowego relacje między nimi są skomplikowane, krzyżujące się, podporządkowane. To, co zwykle zwie się teorią naukow ą, jest siecią ściśle ze sobą pow iązanych hipotez, zasad, tw ierdzeń nomologicznych o różnych stopniach ogólności. W edług P. D u h e m a9 i F. P. Ramseya t0 należy kwalifikować te tw ierdzenia system u jako praw a, k tóre dają się wyprow adzić z podstawowych założeń^ teorii. Tw ierdzenia ogólne, które p reten d u ją do tej rangi, pow inny dać się uzasadnić w sposób bezpo
śre d n i lub pośredni. Jeśli np. do new tonow skich rów nań ruch u dołączy
m y odpowiednie ząłożenia, będziemy mogli wyprowadzić z nich logicz
nie praw a K eplera, praw a swobodnego sp a d a n ia -i inne. Wobec tego statu s praw fizycznych jest zagw arantow any przez to, że stanow ią one składniki system u dedukcyjnie pow iązanych tw ierdżeń ogólnych, które potw ierdzają się empirycznie.
Z przeprowadzonego przeglądu podejm owanych prób metodycznego rozgraniczenia ogólnych tw ierdzeń nomologicznych (czyli praw ) i ogól
nych tw ierdzeń akcydentalnych wynika, że nie ma jeszcze pełnego, za
dowalającego rozwiązania problem u nomologiczności. N aw et wsżystkie k ry te ria razem wzięte nie d ają definityw nego rozstrzygnięcia, w jaki sposób należy wyodrębnić klasę tw ierdzeń nomologicznych od ogólnych tez przypadkowych, lub innym i słowami, jak pow inna być sform ułowa
na bezw yjątkow a i ściśle obowiązująca definicja „praw a przyrodnicze
go”.
Na terenie nauk biologicznych napotykam y jeszcze większe trudno
ści w ustaleniu praw ze względu na ogrom ną złożoność układów, jakie stanow ią organizm y żywe. Z tego stan u rzeczy zdawali sobie spraw ę już daw niejsi przyrodnicy, jak np. G. Cuvier. Jego zdaniem na rzeczywistość w sensie najogólniejszym składają się trz y dziedziny: (a) przyroda nie
ożywiona rządzona praw am i fizykochemicznymi, (b) przyroda ożywiona rządzona praw am i fizykochemicznym i i specyficznym i praw am i biolo
gicznymi, (c) św iat istot ludzkich, rządzony praw am i fizykochemiczny
mi, biologicznymi i praw am i m oralnym i.
N aw et pobieżna obserw acja św iata roślin i zw ierząt nasuw a myśl, że przyrodę znam ionuje rozum ny porządek. Chcąc go wytłum aczyć, Cuvier zapożyczył od K. Linneusza kreacjonistyczną teorię przyrody, której jedna z zasadniczych tez głosi, iż św iat roślin i zw ierząt jest naturalnym układem hierarchicznym , stw orzonym planowo. U C uviera da się zau
ważyć tendencję do odróżniania najogólniejszych praw p rzyrody w ykra
9 La theorie physiąue. Son objet — sa structure. Paris1 18114 s. 2&5-2&9.
10 The Foundations of M athematics and other Logical Essays. London—New York 1931 s. 212 n.
czających poza obszar nauki od p raw biologicznych. Pierw sze z nich m ają c h a ra k te r ontologiczny (filozoficzny) i pozostają w ścisłym związ
ku z ideą kreacjonizm u a w konsekw encji z ustrojem przyrody. Stojąc na tym gruncie filozoficznym, stał się rzecznikiem finalizm u. P raw a zaś drugiego ty p u są odkryw ane i ustalane w naukach szczegółowych za pomocą określonych m etod doświadczalnych.
Do ogólnych praw o charakterze ontologicznym należy zaliczyć Cu- vierow ską zasadę w arunków istnienia, k tó rą sform ułow ał następująco:
„... nic nie może istnieć, jeśli nie zachodzą w szystkie w arunki, które czynią to istnienie m ożliw ym ”. Wobec tego „w szystkie części ciała isto
ty (sc. żywej) m uszą być uporządkow ane, by było możliwe nie tylko jej istnienie samo w sobie, ale i w związkach z innym i bytam i, k tó re daną istotę otaczają. A naliza ty ch w arunków często prowadzi do praw ogól
nych, rów nie w ykazyw alnych jak te, k tóre w ynikają z rachunku lu b eksperym entu” 11. A utor ten dążył przede w szystkim do poznania istot
nych elem entów życia, przy czym był przeświadczony, że do ich zrozu
mienia nie w ystarcza znajomość sam ej budow y organizmu, lecz trzeba uwzględnić także miejsce, jakie organizm zajm uje w sw ym środowisku, a szerzej w stru k tu rz e przyrody. Do tego celu prow adzą badania m orfo
logiczne i klasyfikacja organizm ów żywych. Palącą spraw ą okazało się poznanie form y organizm u, która decyduje o niezm ienności „w planie budowy g atu n k u ” 12. Da się ją określić jako zespół cech konstytuujących natu rę gatunku. W konsekw encji można mówić o praw ie morfologicz
nym w yrażającym stałe w spółistnienie cech gatunkow ych. F unkcje zaś organizm ów żyw ych są zdeterm inow ane przez formę.
Z zasadą w arunków istnienia 'ściśle związane są dwie inne zasady:
(a) zasada podporządkow ania cech i (b) zasada korelacji form. Dla opi
sania pierw szej z tych zasad trzeba wyróżnić w układach żywych cechy dom inujące (pierwszorzędne) i cechy podporządkowane. Układ żyw y jest tak zorganizowany, że jedne cechy są koniecznie związane z innym i, in
ne znowu nie dopuszczają takiego w spółistnienia. Spośród własności organizm u należy wyróżnić te, k tóre im plikują najw iększą liczbę związ
ków w spółistnienia lub w yłączania się. Poniew aż te cechy m ają n a j
większy w pływ n a try b życia organizm u, zostały nazw ane dom inujący
mi. Znając istotne cechy organizm u p o trafim y określić, k tóre cechy mogą, a k tó re nie mogą z nim i współistnieć. P rzy bliższej analizie
11 G. C u v i e r. Le regne anim al distribue d ’apres son organisation, pour ser- v ir de base a l’histoire naturelle des anim aux e t dHntroduction a l’anatom ie com parie. Paris 1829 s. 5. Tłumaczenie tekstu podaję za: A. S t r a s z e w i c z . K oegzystencjalne praw a Cuviera. W: Z d ziejów pojęcia praw a w naukach biolo
gicznych. Warszawa 1967 s. 47-65.
12 S t r a s z e w i c z , jw. s. 52.
okazuje się, że to kry teriu m fizjologiczne jest zawodne w ustalaniu cech charakterystycznych dla danego gatunku, dlatego nie pozwala zrealizo
wać Cuvierowskiego planu zrekonstruow ania całości organizm u na pod
staw ie szczątków kostnych i zaliczenia zrekonstruow anych form do na
turalnego system u zwierząt. Z tego powodu C uvier sform ułow ał inną zasadę, zwaną (b) „zasadą korelacji form ”, która głosi: „Istota zorganizo
w ana tw orzy całość, układ jednolity i zam knięty, którego części są wza
jem nie ze sobą powiązane i oddziałując wzajem nie na siebie uczestniczą w tym sam ym działaniu ostatecznym. Żadna z tych części nie może się zmienić tak, sby się nie zm ieniły rów nież i inne części, w konsekwencji każda z tych części wzięta oddzielnie wyznacza i d aje nam wszystkie pozostałe części” n . Biologowie uważają, ż e ' ta zasada m a w alor heu ry styczny, ponieważ naw et jedna część organizm u może służyć za podsta
wę do określenia (przewidywania) innych części. Zasada ta, wskazująca na kolistyczne ujęcie układu biotycznego, im plikuje powiązanie gatun
ku z innym i grupam i taksonom icznym i (rodzaj, rząd, itd.). Odkrycie korelacji i współistnienia części organizm u miało zbliżyć przyrodnika do poznania istoty życia. Cuvierowi tow arzyszyła reguła metodologiczna, ażeby określać prawidłowości ty p u morfologicznego i fizjologicznego tak ściśle, jak to jest możliwe, i w ten sposób zbliżać się do realizacji pro
gram u badawczego, jaki nakreślała fizyka i chemia. Jednakże zdawał sobie sprawę, że tw ierdzenia ogólne dotyczące organizm ów - w ym arłych pod względem ścisłości naukow ej ustępują praw om fizyczno-chemicz- nym i dlatego w te j dziedzinie w porządkow aniu istot w ym arłych za
dowalał się różnym i stopniam i prawdopodobieństwa. Cuvier, stojąc na gruncie determ inizm u morfologicznego i fizjologicznego, uświadamiał sobie, że istnieją znaczne różnice n a tu ry metodologicznej i m erytorycz
nej w badaniach fizyczno-chemicznych i biologicznych. Fizycy i chemicy m ają większe możliwości stosowania narzędzi badawczych i ekspery
m entow ania na przedm iotach abiotycznych oraz sprow adzania ich do części składowych, podczas gdy biologowie, m ając do czynienia z nie
zw ykle złożonymi i żyw ym i organizm am i, są zm uszeni do ich badania w sposób holistyczny, ponieważ m etody analityczne i eksperym entalne wiodą z reguły do zburzenia organizm u. Dziś wiemy, że C uvier nie miał całkow itej racji. Zarówno holistyczne traktow anie układów biotycznych jest nadal aktualne, jak i m etody eksperym entalne w biologii święcą obecnie swe trium fy.
Nie m niejszą wagę do ujm ow ania organizmów żyw ych holistycznie (całościowo) przyw iązyw ał W. Goethe. Jak o arty sta i pionier morfologii, zainteresow any był kontem placją przyrody, a w szczególności bogact
11 Discours sur les revolutions de la surface du globe. Paris 1825 s. 47.
wem form, postaci życia, i w konsekw encji sw ych rozważań doszedł do ustalenia w ielu prawidłow ości w świecie roślin i zwierząt. Form ę (ale nie w sensie arystotelesow skim ) uw ażał za „zakrzepłe fazy” rozwoju organizm u, a m orfologię za naukę o formie, tw orzeniu się i przekształ
caniu istot żyw ych 14.
Na drodze teoretycznych rozw ażań usiłował zrekonstruow ać „pra- 'form ę”, cżyli istotną, pierw otną formę, z k tó rej m iały powstać różno
rodne postaci roślin i zw ierząt. A zatem ew olucja roślin zaczęłaby się' od jednej jakiejś „praro ślin y ”, a ew olucja zw ierząt -*& od jakiegoś pra- wzoru zwierzęcia.
Będąc pod w pływ em panteistycznej filozofii B arucha Spinozy,.
G oethe nie uznaw ał celowości w przyrodzie. U trzym yw ał bowiem, że zarówno rośliny jak i zw ierzęta osiągnęły w sw ym rozw oju takie for
m y (kształty), jakich w ym agała konieczność ich rozwoju. Rośliny i zwie
rz ęta w z rastają i osiągają sw ą dojrzałą postać, jak gdyby realizow ały z góry określony cel, w rzeczywistości ich rozwój jest produktem za
chodzących w przyrodzie nie zam ierzonych przez nikogo zjawisk. Fakt,, że isto ty żyw e przystosow ują się do określonych w arunków środowiska i po trafią zachować się p rzy życiu, a inne nie posiadając takich zdolności adaptacyjnych giną, nie upraw nia do wniosku, iż organizm y są celowo- uform ow ane i celowo działające. Pod ty m względem G oethe był rów nież przedstaw icielem determ inizm u morfologicznego.
■Chociaż a u to r te n napisał książkę Die M etam orphose der Pflanzen,.
w k tó rej m ówi o ew olucji roślin, jednak w ścisłym darw inow skim sen
sie ew olucjonistą nie był. N atom iast m a pew ne osiągnięcia w dziedzinie anatom ii porów naw czej, zwłaszcza w zakresie osteologii. J a k wspom nia
no w yżej, au to r te n bogactwo form zw ierzęcych usiłował sprowadzić do jednego praobrazu (U rbild). W ty m kontekście tw ierdzi, że szkielet decyduje o form ie organizm u zwierzęcego i o relacjach m iędzy jegO' częściam i1S. U kształtow any ty p m orfologiczny jest przejaw em praw idło
wości, a w konsekw encji podstaw ą praw a strukturalnego. Zgodnie ze swym i zasadam i jednostajności i prawidłow ości przyrody oraz istnienia ew olucji w przyrodzie w edług wiecznych i koniecznych praw twierdziły że w budow ie organizm u zwierzęcego nie m a nic przypadkow ego16.
Istnienie typów w skazuje na praw idłow ość procesów, które zdeterm ino
w ały te typy. Goethe utożsam iał naw et ty p m orfologiczny z prawem . 14 A. B e d n a r c z y k . Johann W olfgang Goethe. T yp m orfologiczny jako w y raz praw idłow ości. W: Z d ziejó w pojęcia praw a s. 12.
is Erster Entw urf einer allgem einen Einleitung in die vergleichende A nato
m ie, ausgehend von der Osteologie. G oetes W erke. T. 1-30. Berlin 1872-1874 — t. 8 s. 7-16.
18 Tamże s. 32 n.
Jednakże nie przeprowadza system atycznych rozważań metodologicz
nych nad pojęciem praw a naukowego i nie precyzuje statusu naukow e
go praw a biologicznego. Nie znaczy to, że autor ten nie zdawał sobie spraw y z istotnych elementów, jakie powinno posiadać prawo. Powinno ono wyrażać elem enty powszechne, konieczne, niezm ienne, pow tarzają
ce się. Goethe pierwszoplanowo dostrzegał prawidłow ości w budowie
■organizmów ze stanow iska morfologa a drugoplanowo ze stanowiska fizjologa. Stąd m niejsze były jego zainteresow ania praw am i przyczyno
wym i (fizyko-chemicznymi), w yjaśniającym i. P raw o jako ty p spełnia funkcję reprezentow ania, przedstaw iania, a nie w y ja śn ia n ia 17. O ile ana
tom ia (morfologia w ew nętrzna) posługuje się głównie m etodą analitycz
ną, prowadzącą do wyliczania elem entów organizm u i opisu relacji mię
dzy nimi, o tyle m orfologia zew nętrzna łączy te elem enty w celu ich zintegrow ania w jednolitą całość. W ten sposób odwzorowuje się stru k tu ra ln e prawidłow ości form organicznych. Krocząc tą drogą, morfologia klasyczna pom ija zagadnienie w yjaśniania jedności stru k tu ra ln e j w ka
tegoriach przyczynowości. Nie odpowiada więc na pytanie, jakie czyn
niki są odpowiedzialne za ukształtow anie się prawidłow ości stru k tu r
■organicznych. Morfologia ta uw zględnia zastany stan rzeczy a pomija współrzędną czasową, skupiając swą uwagę na w spółrzędnych prze
strzennych. S tąd pochodzi tendencja w badaniach morfologicznych do sform ułow ania praw struk tu raln y ch , koegzystencjalnych.
Goethe znał rów nież praw a przyczynowe w tym zakresie, jaki był
■dostępny przyrodnikom w jego czasach. Że nie obce były m u tego ro
dzaju praw a, na to w skazuje w ym ieniona już jego praca Die Meta- morphose der Pflanzen. M etamorfoza roślin byłaby dla nas niezrozu
miała, gdybyśm y nie ujm ow ali św iata organicznego dynamicznie, w s ta w aniu się. Zm iany zachodzą w ram ach typu. U kształtow anie się okreś
lonego • Hypu musiało nastąpić w w yniku prawidłow ości zachodzących metamorfoz. Z te j racji można mówić o przyczynow ym praw ie m eta
morfozy. Stw ierdzam y zatem, że w twórczości Goethego da się wyróżnić dwa rodzaje praw : synchroniczne praw a stru k tu ra ln e (morfologiczne, koegzystencjalne) i diachroniczne praw a przyczynowe. Jedne i drugie
stanow ią kom plem entarne ty p y praw 1S.
Niezw ykły postęp nau k biologicznych zaznaczył się od czasu opu
blikowania przez Ch. R. D arw ina dzieła: O pow staw aniu gatunków dro
gą doboru naturalnego, w którym została zaprezentow ana nowoczesna, całościowo u jęta i uzasadniona teoria ewolucji. Ewolucja była dlań fak
tem, któ ry należało wytłumaczyć. W tym celu odwoływał się do praw 17 B e d n a r c z y k , jw. s. 29.
18 Tamże s. 31.
biologicznych (i n aturalnych przyczyn), do których należy zaliczyć:
a) zmienność, b) dziedziczność, c) w alka o byt, d) dobór n a tu ra ln y (jako re zu ltat w alki o byt).
Dla D arw ina praw o to „dowiedzione następstw o zjaw isk” 10. Takie ujęcie nakazyw ało odwoływanie się do determ inizm u mechanicznego, do praw przyczynow ych i fizjologicznych.
Zmienność (a) jest kom pleksow ym i powszechnym praw em przyrody;
kompleksowym dlatego, że zaw iera w sobie wiele skom plikow anych dor tychczas mało zńanych prawidłowości. O pierając się na Cuvierowskiej zasadzie korelacji form D arw in sform ułow ał „prawo zmienności kore
lacyjnej” i zinterpretow ał je diachronicznie: zm iany jednej cechy za
chodzące w procesie ew olucji determ in u ją zm iany innych narządów.
W w yniku tego procesu jakaś jedna zm iana cechy organizm u, przykazy
wana i utrw alona przez dobór natu raln y , pociąga za sobą zmianę innej lub kilku innych skorelow anych cech, a naw et może przekształcić całą formę g a tu n k o w ą 20.
Dziedziczenie cech (b), czyli przekazyw anie własności potom stw u Darwin zaliczył do p ra w powszechnych przyrody ożywionej, ale nie bezwyjątkowych. Nie p otrafił jednak w yjaśnić m echanizm u dziedzicze
nia cech ze względu n a ogrom ną złożoność zjaw isk dziedziczenia. Jego próby w ytłum aczenia tego zjaw iska za pomocą teorii pangenezy nie zo
stały doświadczalnie potwierdzone. G dyby udało się prżeśledzić m echa
nizm przekazyw ania cech potom stw u, byłoby możliwe przew idyw anie dziedziczenia własności w poszczególnych przypadkach. D arw in zdawał sobie spraw ę, że w tej dziedzinie trzeba zadowolić się praw dopodobień
stwem.
W alka o by t (c) i dobór n atu ra ln y (d) są głównym i czynnikam i odpo
wiedzialnym i za ewolucję. Wiadomo, że człowiek sztucznie może nada
wać kierunek zmianom biologicznym, stosując selekcję dla rozmnożenia tych osobników, które posiadają cechy korzystne pod jakim ś względem.
W edług D arw ina przyroda czyni podobnie od wieków w sposób n atu ralny, sam orzutnie. C zynnikiem determ inującym k ierunek zmian jest walka o byt. W alka ta jest procesem również bardzo złożonym. Dzięki niej p rzy życiu u trzy m u ją się tylko osobniki najlepiej przystosowane do środowiska. W nich bowiem dzięki selekcji n atu ra ln ej k um ulują się zm iany dziedziczne, korzystne dla dalszego rozwoju osobniczego i ga
tunkowego. W sposób plastyczny zjaw isko to D arw in tak opisuje: „Mo
żna obrazowo powiedzieć, że dobór n a tu ra ln y co dzień, co godzinę na 19 Zmienność zw ierzą t i roślin w stanie udomowienia. Cz. 1. Warszawa 1959 s. 6.
20 I. Z u b k i e w i c z . K. Darwin. P robabilistyczne praw a przyrody. W : Z dzie
jó w pojęcia praw a s. 69.
całym świecie odrzuca to, co złe, zachowuje i gromadzi wszystko, co dobre. Spokojnie i niepostrzeżenie pracuje on wszędzie i zawsze, skoro tylko nadarzy się sposobność, nad udoskonaleniem każdej isto ty organi
cznej w odniesieniu do jej organicznych i nieorganicznych warunków życia”21. Selekcja n aturalna stanow i również praw o kom pleksowe, na które składa się wiele różnych prawidłowości, przy czym nie można pominąć faktu, że ten proces zachodzi na różnych poziomach organiza
cyjnych: osobniczym i na poziomie zjaw isk masowych. W przyrodzie żyje olbrzym ia liczba osobników uw ikłanych w najrozm aitsze sytuacje środowiskowe. W te j masie statystycznej fungują praw a prawdopodo- bieństwowe w odniesieniu do możliwości przeżycia osobników lepiej przystosow anych do środowiska. U trzym anie się osobnika przy życiu jest rezultatem bardzo wielkiej liczby czynników w ew nętrznych i zewnę
trznych. P raw a doboru naturalnego i w alki o b y t nie s ą ściśle determ i
nistyczne, lecz stochastyczne, probabilistyczne, ponieważ nie dotyczą jednostkowych zdarzeń (osobniczych), lecz masowych (populacyjnych)22.
N ikt przed D arw inem nie dostrzegł tak w yraźnie i w nikliw ie funk
cjonowania praw probabilistycznych w biologii. Jeżeli za jego życia i w następnych latach nie zostały one docenione, to chyba, dlatego, że była to epoka, w k tó rej dom inującą rolę w tłum aczeniu zjaw isk odgry
wała eksplikacja typu mechanistycznego, oparta na praw ach dynamicz
nych, przyczynowych.
K ontynuatorem D arwinowskiej idei ew olucji był E. Haeckel, przy czym um ieścił ją w „system ie filozofii m onistycznej 2S. Odrzuciwszy kreacjonistyczne poglądy sw ych poprzedników, a zwłaszcza tezę o wy
jątkow ej pozycji człowieka w kosmosie, stan ął na gruncie redukcjoni
zmu: niem al w szystkie dyscypliny naukow e usiłował sprowadzić do po
dłoża biologicznego. Św iatem rządzą praw a fizykochemiczne, fizjolo
giczne, u podłoża których tkw i zasada przyczynowości. W w yniku tych założeń usiłował w yelim inować z nauk przyrodniczych zasadę celowo
ści, której odmówił naw et rangi hipotezy naukowej.
W sposób szczególny zajął się badaniem filogenezy, czyli genealogii form organicznych. Doszedł do przekonania, że dla odtw orzenia historii przyrody nieodzowne są skoordynow ane badania z zakresu morfologii porównawczej, system atyki, paleontologii i embriologii. Haecklowi to
row ały drogę dociekania biologiczne K. E. B aera i J. F. Meckla. Baer w sw ej teorii rozwoju zarodkowego określił dwa podstawowe prawa:
(1 ) „narządy dorosłego zwierzęcia danego gatunku zaw iązują się u za
21 O pow staw aniu gatunków drogą doboru naturalnego. Warszawa 1959 s. 88.
28 Z u b k i e w i c z , jw. s. 74.
23 A. S t r a s z e w i c z . Ernst Haeckel. Praw a przyczynow e a morfologiczne praw idłow ości ew olucji. W: Z dziejów pojęcia praw a s. 77.
rodka w niezm iennej, praw idłow ej kolejności”, (2) „w rozwoju em brio
nalnym cechy pow stają w kolejności odw rotnej do porządku, w jaki układam y zw ykle kategorie system atyczne, do których zaliczamy dane zwierzę, tzn. zaczynając od gatunku, a kończąc na grom adzie” 24. J. F.
Meckel zauważone przez siebie praw idłow ości określił następująco: „ko
lejne stadia rozw oju zarodkowego u zw ierząt odpow iadają stałym ce
chom budow y form dojrzałych, ułożonych gradacyjnie od najprostszych do coraz bardziej złożonych” 2S.
Osiągnięcia poprzedników Haeckla w różnych dziedzinach dyscyplin biologicznych ze szczególnym uw zględnieniem embriologii, k tó ra śledzi rozwój zarodkow y oraz ustala kolejne fazy tego rozw oju i określa na
stępstwo stadiów ew olucji dla poszczególnych gatunków , pozwoliły te mu przyrodnikow i sform ułow ać tzw. praw o biogenetyczne, czyli praw o rekapitulacji, k tó re w daw nej postaci słow nej brzmi: 7,Rozwój zarodko
wy zw ierzęcia pow tarza w bardzo skróconej form ie historię ew olucji (czyli rozwój osobniczy jest pow tórzeniem rozw oju rodowego)”. W now szym zaś sform ułow aniu praw o to brzmi: „Rozwój em brionalny odby
wa się dzięki kolejnym szeregom działań i współdziałań m iędzy różnym i częściami rozw ijającego się zarodka” 26.
Biogenetyczne praw o Haeckla stało się przedm iotem analiz prow a
dzonych przez biologów. K ry ty k a naukow a zajęła się różnym i aspekta
mi tego praw a, a przede w szystkim zaatakow ała ogólną tezę: „filogeneza jest m echaniczną przyczyną ontogenezy” 27. W szak następow anie po sobie s tru k tu r nie m usi oznaczać procesu przyczynowo uw arunkow anego.
P odkreśla się, że Haeckel n ietrafn ie przedstaw ił relacje m iędzy filoge
nezą i ontogenezą oraz że błędnie tłum aczył sam proces ew olucyjny, albowiem „zm iany ew olucyjne są zm ianam i w /ro z w o ju ontogenetycz- nym. Wobec tego zm iany ontogenetyczne są m otorem filogenezy a nie odw rotnie jak sądził Haeckel; innym i słowami, przebieg filogenezy za
leży od kolejnych oritogenez” 2S. Tę zasadniczą m yśl p rzejął A. N. Sie- wiercow i na je j podstaw ie zbudow ał teorię filem briogenezy. C harak
teryzując zależność m iędzy filogenezą i ontogenezą w sposób szczególny w skazał on na zm iany, jakie n astąpiły w ontogenezie, a więc w życiu osobniczym przodków. Zestaw ił on rów nież w yniki badań ontogenetycz-
24 Tamże s. 90. Por. A. N. S i e w i e r c o w . Morfologiczne prawidłowości ewolucji. Warszawa 1956 s. 212.
25 S i e w i e r c o w , jw. s. 211.
26 L. K u ź n i c k i , A. U r b a n e k . Zasady nauki o ewolucji. T. 1-2. Warszawa 1967 — t. 1 s. 138-140, t. 2 s. 313-322.
27 E. H a e c k e l . Anthropogenie oder Entwicklungsgeschichte des Menschen.
Leipzig 1874 s. 7 n.
28 K u ź n i c k i , U r b a n e k , jw. t. 2 s. 316-322. Por. także S i e w i e r c o w , jw.
nych nad kręgowcam i z wynikam i kopalnych szkieletów zw ierząt wy
m arłych i doszedł do wniosku, że rekapitulacja nie zawsze występuje, a zatem praw o biogenetyczne nie m a w aloru praw a ściśle ogólnego.
N iew ątpliwie Haećkel pozostawał pod wpływ em XIX-wiecznych przyrodników, którym wydawało się, że zaobserwowane w świecie nas otaczającym prawidłowości, a więc i zjaw iska w świecie roślin i zwie
rząt, dadzą się w yjaśnić praw am i przyczynowymi, mechanicznym i. P ra wa te są stosowane na poziomie m akroskopow ym w tedy, gdy zdarzenia podpadające pod te praw a m ają charakter ciągły. Tymczasem w onto- genezie istnieją luki w niektórych stadiach ewolucji uwidocznione przez filogenezę.
Mimo zastrzeżeń n a tu ry m erytorycznej i metodologicznej praw o bio
genetyczne Haeckla ma wartość heurystyczną: w skazuje dalszą drogę badań zależności m iędzy filogenezą i ontogenezą przy zastosowaniu na
rzędzi, jakim i dysponują współczesne n auki przyrodnicze. Od czasów D arw ina pow stały nowe dyscypliny naukowe, jak genetyka, ekologia, biochemia, cybernetyka, biofizyka i inne, które poszerzyły i pogłębiły zakres badań biologicznych, rzucając nowe światło na prawidłowości (odkrycie genetyki m endlowskiej) i m echanizm dziedziczenia w świecie roślin i zwierząt.
Dokonana w tym arty k u le rekonstrukcja prób i ustalenia prawidło
wości stru k tu r i ew olucji organizmów żywych prow adzi do wniosku, że dotychczas nie podano bardziej precyzyjnego 'określenia praw a bio
logicznego. Tak np. bardzo skom plikow ane praw o ew olucji utożsamia się najczęściej z prawidłowościam i. Tymczasem w naukach fizykalnych prawidłow ości zjaw isk służą za podstaw ę do sform ułow ania prawa i w yrażenia go w precyzyjnym języku m atem atycznym . O kazuje się, że w ykrycie i jakieś dokładniejsze określenie prawidłowości zachodzących w organizmach żywych natrafia na duże trudności ze względu na ogro
m ną złożoność zwłaszcza wyżej zorganizowanych układów żywych.
Można je badać bądź analitycznie, bądź holistycznie. Dokładność wy
ników uzyskanych za pomocą m etod fizykochemicznych uzyskuję się za cenę niedokładności rezultatów otrzym anych na drodze badań organi- zmalnych, całościowych. Na skutek złożoności stru k tu raln y ch i funkcjo
nalnych organizmów zastosowanie m etod badawczych do w ykryw ania praw biologicznych jest ograniczone różnym i odstępstw am i od regu
larnego zachodzenia procesu. Za przykład może służyć badanie zależ
ności m iędzy filogenezą i ontogenezą. U trzym uje się, że każdy proces ew olucyjny podlega własnym określonym prawidłowościom. To spra
wia, że zabiegi m etodyczne, zm ierzające do uogólnień i przew idyw ań zachowania się układów żywych w procesie ewolucji, są w prost nie
wykonalne. Z ogromu prawidłowości procesów organicznych potrafim y
uchw ycić tylko niektóre z nich. Ponieważ jedne prawidłowości nakła
d ają się na drugie i wzajem nie ze sobą oddziałują, trudno jest określić k ierunek procesów biologicznych. W śród biologów u trw a la się przeko
nanie, że cechą ustrojów żyw ych jest hierarchiczna organizacja elem en
tów składowych, grupujących się w oddzielne zespoły organiczne, od
znaczające się w zględną trw ałością i różniące się stopniem złożoności.
W ten sposób dochodzi się do konstruktyw nego pojęcia „poziomów organizacji biologicznych”.
U stalenie jednolitej klasyfikacji poziomów organizacji napotyka trudności ze względu na różne k ieru n k i kom plikow ania się organizacji systemów biologicznych. A taka klasyfikacja jest niezbędna do w y k ry w ania zależności procesów i zjaw isk życia od konkretnych poziomów organizacji. W biologii da się zauważyć tendencję do ustalania liniow ej hierarchii poziomów przybierającej postać drabiny o różnych stopniach kom plikacji stru k tu ra ln e j i funkcjonalnej, mimo że w rzeczywistości, m am y do czynienia z różnokierunkow ym i stopniam i organizacji syste
mów biologicznych. N a ten fakt zwrócili uwagę L. K unicki i A. U rba
nek **, pisząc: „zarówno etapy stru k tu ra ln e j kom plikacji indyw idualnego organizm u (poziom m akrom olekularny, poziom infracellularny, w yraża
jący się tw orzeniem różnych zróżnicowań cytoplazm y o charakterze organelli, poziom komórkowy, poziom tkankow y i anatom iczny, cechu
jące się pow staw aniem tk an ek i narządów), jak i różne poziomy i sposoby integracji tych osobników w postaci populacji, kolonii i biocenoz u sta
wiane są w jeden system hierarchiczny [...] Poziomy określone tak różnymi k ry teria m i nie mogą być w zajem nie hierarchicznie podpo
rządkow ane i ustaw iane liniow o”.
Poniew aż istnieją w ielkie różnice m iędzy poziomami rozgraniczo-- - nym i dzięki ta k różnorodnym kryteriom , zaproponowano inną klasyfi
kację poziomów, w k tó rej w yróżnia się czttery elem entarne poziomy organizacji system ów żywych: organizm alny, populacyjno-gatunkow y oraz biocenotyczny i biostrom atyczny. Spośród w ym ienionych najdo
kładniej został poznany poziom organizm alny, w którym wyróżnia się stopnie stru k tu ra ln e , poczynając od najniższego m akrom olekularnego, a kończąc na stopniu psycho-socjalnym . Każdem u z tych poziomów od
pow iadają określone procesy i praw idłow ości biologiczne, podobnie każ
dem u stopniowi stru k tu raln e m u danego poziomu organizacji odpowia
dają także charakterystyczne dla niego procesy i prawidłowości, a to.
znaczy, że chociaż m iędzy poszczególnymi poziomami, jak rów nież m ię
dzy stopniam i stru k tu raln y m i zachodzą zależności różnego typu, to je
dnak nie m ożem y ich sprowadzić do zjaw isk elem entarnych. Z tego- 29 jw : s. 229.
p unktu widzenia procesy zachodzące na wyższym poziomie organizacji nie dają się wyjaśnić adekw atnie jako re zu ltat procesów bardziej ele
m entarnych na niższych poziomach. Z te j racji trzeba traktow ać w y
m ienione poziomy i stopnie organizacji oraz funkcje, jakie m iędzy nimi zachodzą, nie jako sum ę procesów elem entarnych, lecz jako odrębne jakościowo całości, rządzone odm iennym i praw am i biologicznymi *®. Tak np. funkcji układu nerwowego jako system u dobrze zespolonego, zorga
nizowanego dla utrzym ania jednostki przy życiu, nie można w yprow a
dzić z fizyczno-chemicznej n a tu ry czynności poszczególnych komórek.
Podobnie jak zjaw iska m olekularne nie tłum aczą adekw atnie procesów dotyczących osobnika rozpatryw anego holistycznie, tak znowu zjawiska
•osobnicze nie potrafią nam w ytłum aczyć procesów populacyjnych (wyż
szego stopnia organizacji biologicznej). Procesy i zjaw iska biologiczne m ają podw ójny aspekt: m olekularno-biochem iczny i organizm alno-eko- logiczny. Te dwa aspekty są kom plem entarne. G dy stosujem y tylko m e
tody analityczne czy kauzalne, tym sam ym wyłączam y m etody badania holistycznego, organizmalno-ekologicznego. Dopiero oba te opisy zbli
żają nas do adekw atnego ujęcia procesów i prawidłow ości w ystę
pujących w przyrodzie ożywionej.
Współczesne badania poziomów organizacji biologicznej przyczyniły :się do lepszego poznania ew olucji organicznej oraz praw związanych z tym i poziomami, jak również do precyzyjniejszego wyznaczania po
szczególnych stadiów przem ian filogenetycznych. Nie przewyciężono jednak trudności zadowalającego określenia prawidłow ości procesów ew olucyjnych na różnych poziomach i szczeblach organizacji ze względu na ogrom ną złożoność system ów biologicznych. N adal istnieją odstęp
stw a i w yjątki od prawidłow o przebiegających procesów. Również na podstawie innych praw biologicznych nie jest możliwe, jednoznaczne przew idyw anie przyszłych stanów układów żywych.
Niewiele dokładniejsze sform ułow anie osiągnęły inne praw a ewolu
cyjne, jak np. praw o samoorganizacji: „G rupa rozw ijających się komórek w ykazuje zawsze zdecydowaną skłonność do układania się w kształt narządu, któ ry m a w ytw orzyć”, albo też praw o D śpereta (zwane rów nież praw em Copego): „U większości szczepów pierw si ich przedstaw i
ciele są form am i względnie m ałymi, po czym rozm iary osobników szczepu sitają się coraz w iększe aż do pow stania form dla danej grupy olbrzym ich”. N atom iast większe znaczenie praktyczne i prognostyczne należy przypisać praw om Mendla, z których pierw sze zwane praw em rozszczepienia się cech głosi, że „Cechy dwóch skrzyżow anych organi
zmów nie zatracają swej indyw idualności w mieszańcu, choć niektóre 80 Tamże s. 232-233.
z nich m ogą być niewidoczne. W ystępują one w drugim pokoleniu m ie
szańców ” 31. D rugie zaś praw o Mendla, dotyczące swobodnego łączenia się cech brzm i: „Cechy z różnych p ar mogą tw orzyć różne kom binacje w osobnikach drugiego pokolenia m ieszańców” 32.
P rzeprow adzone rozważania na tem at prawidłow ości procesów i zja
w isk zachodzących na różnych poziomach organizacji biologicznej, jak rów nież niekom pletny, fragm entaryczny re je str przytoczonych ogólnych zasad i m niej ogólnych tw ierdzeń uchodzących za praw a biologiczne, unaoczniają fakt, że na dotychczasow ym etapie badań biologicznych w ym ienionym prawidłow ościom tru d n o jest nadać rangę p ra w nauko
wych w takim sensie, jaki nadaje się praw om fizykalnym . Na przesz
kodzie stoi niew ątpliw ie olbrzym ia i skom plikow ana złożoność syste
mów biologicznych i zw iązane z tym stanem rzeczy m nóstwo procesów w nich zachodzących. Niem al każdy proces ew olucyjny jest określony w łasną prawidłow ością, k tó ra nakłada się znowu na inne regularnie na
stępujące po sobie zjaw iska. W tak iej sytuacji całościowe ogarnięcie niezw ykle złożonych procesów, w arunkujące prognozowanie kierunku ewolucji, 'lub te ż przyszłych Stanów układów żyw ych jest niew ykonal
ne. W obecnym stadium badań w te j dziedzinie lepiej niż kiedykolwiek zdajem y sobie spraw ę z niemożności sprow adzenia praw biologicznych do dotychczas znanych p ra w chem icznych i fizykalnych.
P raw a fizykalne najczęściej stw ierdzają związki między cechami zmiennymi. Na podstaw ie pom iarów tych cech, którym i są zw ykle w iel
kości fizyczne, u stala się zależności funkcjonalne: jedna ze zm iennych cech danego przedm iotu jest funkcją innej cechy lu b kilku cech tegoż przedm iotu. Relacje funkcjonalne m iędzy cecham i w yrażam y za pomocą form uły m atem atycznej. F orm uła ta pow inna być poprzedzona kom en
tarzem instruującym , co re p rez en tu ją sym bole m atem atyczne w niej występujące. P ełne sform ułow anie praw a fizykalnego zaw iera poprzed
nik (kom entarz) i następnik uw ażany podręcznikowo za w yrażenię p ra wa, czyli stałej relacji m iędzy wielkościam i fizycznym i33. Poprzednik i następnik łączym y w jedną całość okresu warunkowego, p rzybierają
cego n astępującą postać a x (Wx —*■ Zx). Przykład: dla każdego x, jeśli x jest jednorodnym przew odnikiem , to x spełnia relację Ohma i l= — =r— .
V—v,
S charakteryzow any tu ty p praw a fizykalnego nosi nazwę praw a funk
cjonalnego, k tóre na podstaw ie znajomości stan u układu fizycznego 81 E. M a l i n o w s k i . Genetyka. Warszawa 1958 s. 65.
H Tamże s. 865
38 K. A j d u k i e w i c z . Logika pragmatyczna. Warszawa 1965 s. 277-278. Por.
także S. M a z i e r s k i . Elementy kosmologii filozoficznej i przyrodniczej. Poznań 1972 s. 367-374.
8 _R o c z n ik i Filozoficzne
w teraźniejszości pozwala jednoznacznie określić (przewidzieć) stan te goż układu w przyszłości. Natom iast ogólnego stw ierdzenia, że wzro
stowi jakiejś cechy C1( należącej do przedm iotu P, tow arzyszy wzrost cechy C, bez podania poprzednika wyjaśniającego i następnika spełnia
jącego ściśle - określoną relację m iędzy cechami zmiennymi, nie możemy uznać za praw o funkcjonalne. W prawdzie fizyka współczesna nie ogra
nicza się do w ykryw ania praw funkcjonalnych czy też determ inistycz
nych w sensie Laplace’a, gdyż zajm uje się także zjaw iskam i inde- term inistycznym i i form ułuje praw a probabilistyczne, jednakże na ich podstawie określa dokładnie stopnie praw dopodobieństw a stanów ukła
du w następujących po sobie mom entach.
W naukach biologicznych ze względu na specyfikę układów żywych na różnych poziomach organizacji fo rm ułuje się nie p raw a funkcjonal
ne (w ścisłym sensie), lecz praw a statystyczne. Do nich należy także grupa praw morfologicznych. P raw a statystyczne w ogólności stw ier
dzają związki bądź m iędzy cechami stałym i, bądź m iędzy cechami zmiennymi. Pierwsze z tych związków stanow ią praw a koegzystencjalne, które w biologii m ają także ch arak ter statystyczny i podają, jak często jakiejś cesze A tow arzyszy jakaś cecha B. Jeśli przyjm iem y, że A i B prezentują dw a zbiory przedm iotów , w tedy zależność statystyczną bę- ziemy mogli wyrazić następująco: „jaka jest częstość przedm iotów B wśród przedm iotów A ”. Stosowanie tych praw w biologii napotyka nie
m ałe trudności z uwagi na „w ypadnięcia” cech w procesie ewolucyjnym.
Inną grupę praw statystycznych form ułow anych w naukach biolo
gicznych stanow ią praw a korelacji cech zmiennych, m ające na celu usta
lanie tendencji w populacjach, w jakim stopniu przyrostow i jednej ce
chy zm iennej tow arzyszy przyrost (albo ubytek) drugiej c e c h yS4 W przeciw ieństw ie do nau k fizyko-chem icznych, w których w ykryte zależności m iędzy cechami zm iennym i przybierają postać praw funkcjo
nalnych, nauki biologiczne m uszą się zadowolić przew ażnie prawam i statystycznym i stw ierdzającym i korelację cech zm iennych.
W w ielu przypadkach to, co się obejm uje m ianem praw a biologicz
nego, jest w praw dzie stw ierdzeniem prawidłow ości w spółistnienia cech typu morfologicznego bądź prawidłow ości typu ewolucyjnego, ale t t regularności nie są bezw yjątkow e. Aczkolwiek W. G oethe wymienia istotne atry b u ty , jakim i powinno odznaczać się praw o przyrodnicze (po
winno być powszechne, konieczne, niezmienne), to jednak tru d n o wska
zać konkretne przykłady przynależości tych atry b u tó w do praw for
m ułow anych przez nauki biologiczne. Przew ażnie są to praw a, k tó re m ają ch arak ter jakościowy; są o gólnym i. inform acjam i o praw idłow oś
84 A j d u k i e w ic z, jw. s. 320.
ciach koegzystencjalnych i ew olucyjnych. Dla ilustracji naw iążem y je
szcze do praw a biogenetycznego Haeckla, dotyczącego relacji filogenezy do ontogenezy. W ymaga ono dalszych badań i precyzacji. Nie można go- uważać za praw o uniw ersalne i bezwzględne w świecie zwierząt, ponie
waż w procesie ontogenetycznym dają się zauważyć wzmiankow ane już.
luki, „w ypadnięcia” stadiów w porów naniu z przebiegiem filogenezy..
Sam Haeckel zdaw ał sobie spraw ę z tych anomalii, tw ierdząc, że roz
wój em brionalny nie zawsze jest rekapitulacją rozwoju filogenetyczne
go, ponieważ m ają na niego w pływ czynniki środowiskowe, które go- zniekształcają.
Zestaw ienie praw fizykalnych z praw am i biologicznymi w płaszczy
źnie epistem ologicznej p rzy zastosowaniu podanych w tym arty k u le k ryteriów akceptacji tw ierdzeń ogólnych za praw a naukow e pozwala dostrzec dalsze różnice m iędzy tym i dwiema kategoriam i praw. Trzeba sobie uświadomić, że przyroda ożywiona tw orzy tylko niew ielką część, i to specyficzną, znanego nam universum . Z tej racji badania organi
zmów żyw ych nigdy nie prow adzą do praw ogólnych, powszechnych, które byłyby ważne poza b io sfe rą 33. Ponieważ praw a biologiczne nie- mogą być ekstrapolow ane poza biosferą z jednej strony, a z drugiej n a
w et w obrębie św iata roślin i zw ierząt ogólność tych praw w p raktyce jest ograniczana (ze względu np. na w arunki geograficzne), przeto za
kres ich stosowalności jest nieporów nyw alnie m niejszy od zasięgu praw fizykalnych. W yrażając tę m yśl w języku m etasystem ow ym , powiemy, że praw a biologiczne przy jm u ją następującą ogólną postać: „W grani
cach takich a takich obszarów przestrzeni i czasu jest praw dą, że ...”.
Z ostatniego stw ierdzenia w ypływ a wniosek, że praw a biologiczne nie potw ierdzają kontrfaktyeznych okresów w arunkow ych, ponieważ ich ogólność ma ch a rak ter akcydentalny.
Na praw a zaś uniw ersalne w ścisłym sensie nie nakłada się ograni
czeń przestrzennoczasow ych i dlatego one właśnie, a są nim i praw a fizykalne (przynajm niej pew na ich grupa), spełniają form ułę m etasyste- mową: „Dla w szystkich obszarów przestrzeni i czasu jest praw dą, że...”.
Gdy chodzi o funkcję w yjaśniającą praw biologicznych, należy stwierdzić, że w biologii najczęstszym typem eksplikacji zjaw isk jest w yjaśnienie stru k tu ra ln e i indukcyjno-statystyczne. Do pierwszego z nich dąży się na różnych poziomach organizacji, zaczynając od m ole- kularno-biochem icznego a skończywszy na poziomie biocenotycznym.
Eksplikacja stru k tu ra ln a w ogólności polega na w ykryw aniu związków m iędzy elem entam i jakiegoś przedm iotu a tym że przedm iotem ujętym
85 J. M o n o d . Lc hasard et la necessite. Essai sur la philosophie naturelle de la biologie moderne. Paris 1970.
holistycznie. Na tej drodze ustala się praw a stru k tu raln e (koegzysten- cjalne) które odzwierciedlają stały sposób w ew nętrznego uorganizo- wania elem entów w określoną całość. S tru k tu raln a organizacja nie do
tyczy jedynie w ew nętrznej budowy przedm iotu. Ten ostatni może być powiązany z innym i przedm iotam i (uorganizowanie zewnętrzne), ponie
w aż zazwyczaj w ystępuje w obrębie jakiegoś układu. W yjaśnianie stru k tu ra ln e polega więc nie tylko na ujaw nieniu w ew nętrznej stru k tu ry przedm iotu, ale i na ukazaniu m iejsca i roli, jaki ten obiekt pełni w określonym zew nętrznym układze 36.
Typ w yjaśniania indukcyjno-statystycznego jest w yjaśnieniem no- mologicznym, tj. takim , w którym w yjaśniam y dane zjawisko przez odw ołanie się do praw ogólnych. Są to jednak praw a probabilistyczne, tzn. stw ierdzające, że w określonych w arunkach nastąpi dane zdarzenie 2 takim a takim prawdopodobieństwem. W przeciwieństwie do w yjaś
niania dedukcyjno-nomologicznego w eksplikacji indukcyjno-statysty- cznej explanandum nie jest logicznie im plikowane przez explanans, lecz jest indukcyjnie upraw dopodabniane ze względu na explanans.
Aczkolwiek praw a biologiczne spełniają funkcję w yjaśniającą, to jednak eksplikacja zjaw isk i procesów daleka jest tu jeszcze od precy
zji, naw et gdy chodzi o w yjaśnianie stru k tu raln e. N atom iast eksplika
cja stru k tu raln a w naukach fizykalnych, dotycząca obiektów m akros
kopowych (np. relacje m iędzy obiektam i wchodzącymi w skład układu słonecznego) jest dokładniejsza (niż w biologii) ze względu na m niejszą złożoność rozpatryw anych układów i dopuszczalną m etodę upraszczania opisu.
Na poważne trudności w biologii napotyka również prognozowanie zjaw isk i procesów. Ponieważ praw a biologiczne różnego typu m ają ch a rak ter probabilistyczny, statystyczny (przy czym nie są w yrażane w precyzyjnym języku m atem atycznym ), a ich zasięg przestrzennocza- sowy jest ograniczony, nie mogą być podstaw ą jednoznacznego progno
zowania. Przede w szystkim odnosi się to do praw ew olucyjnych. Cho
ciaż ew olucja przyrody ożywionej jest przestrzennie zlokalizowana na naszej planecie, to jednak jest rozciągnięta w bardzo długim okresie.
Dotychczasowe badania etapów i kierunków ew olucji na podstawie skam ielin, szczątków zw ierząt itd. zaw ierają luki, w ypadnięcia ogniw ew olucyjnych z jednej strony, a z drugiej —- stosunkowo krótki okres, w jakim te badania były prowadzone przez ewolucjonistów, nie pozwa
la ją na jednoznaczne przew idyw anie kierunku dalszej ew olucji św iata roślin i zwierząt. W takiej sytuacji w ykryw anie praw biologicznych jest niezm iernie tru d n e a jednoznaczne, naw et o wysokim stopniu
86 M a z i e r s k i . Elem enty s. 257-262.
praw dopodobieństw a prognozowanie procesów ew olucyjnych jest nie
możliwe.
P raw a biologiczne nie spełniają adekw atnie również k ry teriu m przy
należności do system u, gdyż dotychczas b ra k jest jednolitego, biolo
gicznego system u teoretycznego. Zbudowanie go uzależnione jest od możliwości zastosow ania m atem atyki w biologii. W ty m k ierunku po
czyniono pew ne ograniczone próby, aplikując modele m atem atyczne i cybernetyczne do niektórych procesów ew olucyjnych. Taka procedura m usi się liczyć z kw estią, w jakiej m ierze zjaw iska biologiczne dają się ująć kw antytatyw nie, co bynajm niej nie świadczy o tym , że kto stosuje m etody m atem atyczne w te j dziedzinie naukow ej ty m sam ym staje się rzecznikiem możliwości redukcji biologii do fizyki i chemii.
W śród autorów w ysuw ających postulat skonstruow ania biologiczne
go system u teoretycznego na szczególną uwagę zasługuje L. B erta- la n f f y 37. W edług niego system ten o bjąłby sw ym zakresem zjaw iska i procesy zarów no św iata organicznego, jak i nieorganicznego. W takim ujęciu p raw a fizykalne i biologiczne nie stanow iłyby dwóch odrębnych niesprow adzalnych do siebie typów praw . B yłyby to po prostu praw a przyrodnicze. S ynteza zjaw isk fizycznych, chem icznych i biologicznych będzie m ożliwa do zrealizowania, gdy n auki biologiczne osiągną pod względem m erytorycznym i form alnym dojrzałość podobną do system u fizyki p rz y zastosow aniu ap a ratu pojęciowego bardziej ogólnego aniżeli ten, k tó ry m dysponują szczegółowe n auki przyrodnicze.
G dyby ten program został urzeczyw istniony, biologia z pewnością przyczyniłaby się do uogólnienia naw et praw fizykalnych i wzmocnie
nia stanow iska poznawczego o jedności przyrody.
Jednakże biorąc pod uw agę dotychczasowy stan badań w zakresie w ykryw ania i form ułow ania p raw biologicznych, należy stwierdzić, że nie w szystkie zasady i ogólne tw ierdzenia biologiczne, pretendujące do m iana praw , spełniają k ry te ria praw naukow ych. K onkluzja ta nie przeczy a lim ine naukow ości praw biologicznych, ponieważ podane na początku tego a rty k u łu k ry te ria akceptacji p raw zostały opracowane i zastosow ane przede w szystkim na terenie nauk fizykalnych. Niemo
żność zastosow ania w szystkich tych k ry terió w w obrębie nau k biolo
gicznych w ym aga aplikacji now ych dodatkow ych w arunków uznaw ania ogólnych zasad i tw ierdzeń biologicznych za praw a naukow e ze względu na specyficzny ch a rak ter zjaw isk i procesów biologicznych.
37 Problem s of Life. New York 1960.
PHYSICAL LAWS AND BIOLOGICAL LAWS
S u m m a r y
Com parison of physical and biological law s can be made on various planes of cognition. The author’s primary concern is the issue of methodological naturę, nam ely the issue on whether it is possible to attribute the standing of scientific law s to the principles and law s of biology in the same measure as to physical law s. T o 'sotae this prolbleim the auithcur firslt presenifcs the criteria required to -assent generał theorems as physical laws. These are the following: 1. syntactic criterion, 2. explanatory and prognostic function of the laws, 3. authenticity of contrafactual conditional sentences, 4. attachment of the law s to the system.
The author comes to the follow ing conclusions: natural scientists, being unable to define the exact formulations of biological law s, often identify the regularity o f biological phencime*na and processes w ith biological laws. Contrary to phyisico- -chem ical sciences, where the discovered dependencies between variable features assume the form of functional laws, biological sciences are forced to become satis- fied with statistical law s w hich define the correlation of the variable features.
Since animated naturę is only a fragment of the universe biological law s can not be extrapolated beyond the biosphere. Thus, the rangę of the applicability of biological law s is unćomparably sm aller than of physical laws. Biological laws usually have the follow ing formuła (expressed in the m etasystem language). ”w it- hin the bounds of certain area of space and tim e it js true that ...”. Hence, it is concluded that biological law s do not confirm contrafactual conditional sentences, sińce their generality is accidental.
As a matter of fact, many biological law s have explanatory function, howe- ver, explication of the phenomena and processes in animater naturę by means of these law s is far from being precise w hich is typical of explication by m eans of phy
sical laws. Similarly, biological law s and particularly evolutional ones can not be the basis of univacal prognosing. They neither m eet the 4th criterion sińce so far there is not one biological theoretic system.
The fact that biological law s do not meet all the criteria of scieutific laws does npt contradict a lim ine of the scientific naturę biological law s. Instead, it reguires application of new additional conditions according to which generał bio
logical theorems are recognized as scientific law s in regard to the specific cha- racter of biological processes and-phenomena.
(
