macroevolution: (Парантроп)
macroevolution ([personal profile] macroevolution) wrote2010-04-21 08:07 pm

Нейробиология и религия

В одном из предыдущих обсуждений у нас с [livejournal.com profile] nikola_borisov вышел маленький спор по поводу вот этого моего высказывания:
"Я действительно знаю 5 или 6 верующих коллег (считая вас), вполне разумных и адекватных. Но мне все-таки кажется, что это скорее исключение. Я сужу по верующей публике в интернете, по тому, что они пишут на форумах. Очень много мракобесия и неадеквата. Или вот взять Френсиса Коллинза. Абсолютно адекватен, пока речь о генетике. Но когда дело доходит до эволюционной психологии - все, ученый кончился, начинаются заклинания. Это я про его книгу "Доказательство Бога. Аргументы ученого". Геном, кости - это хорошо. Но 21-й век будет веком нейробиологии. Наука докапывается уже до глубин разума, души и морали. Вот тут-то, боюсь, и распадутся такие альянсы, как наш. Вы не сможете согласиться с выводами, к которым придут (и уже пришли) нейробиологи, этологи, эволюционные психологи. Хотя эти выводы не менее научны, чем выводы палеоантропологов."  Николай выразил сомнение, что "редукции мысли к динамике состояний нервной системы" может произойти в ближайшие десятилетия. Но вот очередной успешный шаг в этом направлении (+ еще две недавние работы по теме):

Мозг может преследовать две цели одновременно, разделяя функции между полушариями

Воспоминания успешно расшифровали по томограмме

Формирование воспоминаний теперь можно увидеть под микроскопом

Мне кажется, основные противоречия между развивающейся наукой и (тоже развивающейся) религиозной апологетикой скоро сконцентрируются именно в этой области. Сможет ли теология успешно "переварить" нынешние и грядущие открытия нейробиологии? Или "редукция мысли к динамике состояний нервной системы" для верующих абсолютно неприемлема?

[identity profile] leolion-1.livejournal.com 2010-04-23 01:05 pm (UTC)(link)
Александр, у меня давно был к Вам (и не только) один вопрос. Сугубо утилитарный с точки зрения той дисциплины, которой занимаюсь лично я.
Видите ли, какая штука. Представление в статфизике и термодинамике (которым живые системы фундаментально противоречить не могут по определению) о самоорганизации открытых нелинейных систем требует - и весьма настоятельно - чтобы при усложнении (количественном) системы и числа взаимосвязей в ней всенепременно происходил качественный переход к новому свойству, которое не является аддитивной производной свойств частей системы.
Иными словами, просто сложив все свойства отдельных частей системы, вы к этому новому свойству не придете и предсказать его не сможете (это не равно объяснить).
И это и есть эволюция системы через серию необратимых переходов из одного состояния к другому, с новым качеством - все равно какой, химической, физической, живой, главное, открытой и нелинейной (диссипативной).

Если, как я через раз встречаю у биологов, качественного отличия нет, есть только количественное и аддитивное - то нет и эволюции, пардон. Это так есть - если накапливаемые изменения отличают одну систему от другой только в количественном отношении, то система не эволюционирует. Не верите мне - спросите какого-нибудь другого физика или физхимика без религиозного анамнеза, которому Вы могли бы доверять в профессиональном отношении. Тогда эволюция - это всего лишь иллюзия нашей интерпретации.

Привет, что называется, креационистам -чего не хотелось бы даже мне, причем мне в первую очередь, ибо если так это работает в живом, значит, и всю неравновесную термодинамику следует отправить в помойку. К религии это не имеет никакого отношения, мне за другую державу обидно.
На мой взгляд, лучше было бы немного аккуратней обращаться со словами и терминами, как-то поясняя границы их использования, чтобы не входить в контрадикт с другими дисциплинами.


[identity profile] rsokolov.livejournal.com 2010-04-23 05:28 pm (UTC)(link)
А в чем вопрос-то?

[identity profile] nikola-borisov.livejournal.com 2010-04-23 05:57 pm (UTC)(link)
Вопрос (даже не вопрос, а принципиальное замечание) ЛеоЛиона было в том, что явления типа эволюции (и даже гораздо более простые, чем эволюция; их можно получить даже на дифурах для трех-четырех переменных) - это динамические хаосы, тое есть они принципиально непредсказуемы, даже если они полностью лишены стохастики на микроуровне (а эволюция на микроуровне даже стохастики не лишена). Ну, к тому же еще все биосистемы - не линейные суммы свойств своих элементов, а резко неаддитивные (синергичные) их агрегации. То есть объекты, взаимодействие составных частей которых существенно важнее свойств изолированых частей. Мораль опять такая же: редукция биологии к физике - штука тонкая. Ибо биология имеет дело с резко нелинейным, неаддитивным взаимодействием физических низкоуровневых элементов биосистем. Отсюда и эволюция биосистем непредсказуема.

[identity profile] rsokolov.livejournal.com 2010-04-23 06:05 pm (UTC)(link)
Это как бы понятно. Можно, конечно, начать выяснять, что вы имеет в виду под словами "принципиально непредсказуемы" - что нельзя получить предсказания с абсолютной точностью? что нельзя даже получить вероятностное распределение?, но суть, понятно, не в этом.

А в чем? К чему относится это замечание? Тезис-то какой? Да, в некоторых системах ошибки накапливаются экспоненциально, а не полиномиально. Да, самолет состоит из частей, которые по отдельности падают, а в совокупности летают. Дальше-то что?

[identity profile] nikola-borisov.livejournal.com 2010-04-23 06:16 pm (UTC)(link)
В случае с эволюцией, в отличие от игры в орлянку и квантмеха, нельзя даже получить вероятностное распределение (увы!).

[identity profile] rsokolov.livejournal.com 2010-04-23 06:22 pm (UTC)(link)
Predicting microevolutionary responses to directional selection on heritable variation (http://lacertilia.com/radiation_course/PDFs/Grant%20and%20Grant%201995.pdf)

[identity profile] nikola-borisov.livejournal.com 2010-04-23 06:44 pm (UTC)(link)
ну, предсказуемость здесь была потому что: 1) модель содержит слишком малое число степеней свободы (размер тела, форма клюва), к тому же по этим параметрам нет резкого синергизма, 2) модель простирается на слишком короткие времена (это микроэволюция). Макроэволюция же непредсказуема, несмотря на наличие трендов вроде законов Вавилова, Копа и др.

[identity profile] leolion-1.livejournal.com 2010-04-23 06:43 pm (UTC)(link)
Вопрос в границах словоупотребления и обоснованности применения тех или иных речевых оборотов, которые будучи употреблены небрежно, наводят на неверные мысли.
Но Вы ведь, кажется, не Александр?

[identity profile] rsokolov.livejournal.com 2010-04-23 06:53 pm (UTC)(link)
Я не Александр, я из тех, которые не только Александр.

[identity profile] nikola-borisov.livejournal.com 2010-04-23 06:02 pm (UTC)(link)
Согласен. Биологические системы резко неаддитивны, а биологическая эволюция - динамический хаос и она непредсказуема.

[identity profile] macroevolution.livejournal.com 2010-04-25 05:03 pm (UTC)(link)
Мы с вами говорим на очень разных языках. Поэтому возможно непонимание. Вот я не хотел лезть в философские дебри, но невольно влез, употребив в предыдущем посте слова "количественно" и "качественно". Мы их употребляем в разных смыслах. Вы, наверное, - в философски точном, а я так, образно. Очень трудно быть совершенно строгим в обращении с такими, казалось бы, обыденными понятиями.

Разумеется, я согласен, что при усложнении системы возникают новые свойства, не сводимые к сумме свойств добавленных элементов. Например, дописав предложение к тексту, мы добавим новое качество к этому тексту (добавится "смысл" нового предложения, который может, например, разъяснять или менять оттенки смысла предыдущих предложений). Это новое качество, разумеется, не сводится к сумме свойств букв, составляющих новое предложение.
Так же и при добавлении нового гена в геном может измениться "смысл" генома (программа онтогенеза, например), причем это новое свойство явно не сводится к сумме свойств добавленных нуклеотидов.

Моя мысль заключается в том, что для того, чтобы придать геному это новое свойство, вполне достаточно просто добавить эти самые нуклеотиды в нужном порядке. Дописав фразу к тексту, мы не должны еще дополнительно добавлять в текст "смысл" новой фразы в виде какой-нибудь искрящейся жидкости из хрустального флакончика. Достаточно букв. Смысл добавится сам собой. Так же и информация, записанная в мозге, это не какая-то особая субстанция, она складывается из синапсов, медиаторов и нейронных потенциалов, как "смысл" гена складывается из нуклеотидов, а "смысл" фразы из букв.

"Если, как я через раз встречаю у биологов, качественного отличия нет, есть только количественное и аддитивное - то нет и эволюции, пардон. Это так есть - если накапливаемые изменения отличают одну систему от другой только в количественном отношении, то система не эволюционирует. Не верите мне - спросите какого-нибудь другого физика или физхимика"

А вот этого я совсем не понимаю. Почему, собственно, биологи должны спрашивать у химиков и физиков, происходит ли в том или ином случае биологическая эволюция? Многие биологи вообще считают, что эволюция - это изменения частот аллелей в популяции (я сам считаю, что это слишком ограниченное определение, но это в данном случае не важно). Я хочу сказать, что эволюционирующие организмы как бы не виноваты, что физикам и химикам нравится считать их "самоорганизующимися открытыми нелинейными системами". В конце концов, организм - это организм, биологический реальный объект, очень сложный, изучаемый биологами, а СОНС - это абстрактная физико-химическая модель, которой живые организмы вообще-то не обязаны во всем соответствовать. Мне это напоминает, как сейчас некоторые теоретики любят усматривать в живых объектах фрактальные свойства, после чего начинается прямое навязывание биологическим объектам законов фрактальной геометрии. По принципу "а вот я считаю, что жизнь - это фрактал, и поэтому все законы жизни выводимы из законов фрактальной геометрии". По-моему, это неправильный подход. Правильнее будет так: "некоторые свойства живых объектов, оказывается, можно довольно неплохо описать при помощи фрактальной геометрии. Поэтому ф.г., вероятно, может быть удобным методом для решения каких-то биологических вопросов - но прежде надо четко определить границы приложимости фрактальных подходов к биообъектам". Т.е. не надо реальные природные объекты и абстрактные научные модели менять местами, а то весь научный процесс ставится с ног на голову.

[identity profile] leolion-1.livejournal.com 2010-04-25 07:52 pm (UTC)(link)
Смысл моей ремарки, Александр, заключался именно в словоупотреблении, которым биологи пользуются достаточно вольно - большей частью за это ответственна сложность тех систем, с которыми они имеют дело, но есть еще и меньшая, но не менее важная часть. Эта часть - некий свод "дисциплинарных привычек" - касается того научного мировосприятия, которое вы таким образом формируете у непрофессиональной общественности. Плоды Вы можете увидеть ниже в моей дискуссии с Романом.
В одной дисциплине таким образом наступает просветление, но другая страдает и несет опустошительные потери в массовом сознании.
Такое словоупотребление "у вас", ввиду того, что наука это цельное здание, приводит к тому, что в смыкающиейся с вашей зоной области других дисциплин происходит КЗ. Мне режет слух это "качественно-количественно" в сочетании со словом "эволюция", но я понимаю при этом, что Вы имеете в виду, и речь идет только о том, что для разных функций используются, грубо говоря, один и тот же набор нейромедиаторв, один и тот же механизм передачи электрохимического сигнала и т.д. Биг диал, как говорится, физик хмыкнет и скажет, что все земное - живое и неживое - состоит из одного набора элементарных частиц, других не выдали, а вон какая разница, однако же.

Но я это я, я не настолько нуждаюсь в научно-популярном просвещении на этот счет, я в состоянии освоить и специальную литературу. А вот те, на кого и направлены Ваши усилия, в конечном итоге начинают пытаться описывать в терминах классического
детерминизма то, что такому описанию не подлежит, и уже не в состоянии отличить истинную случайность от мнимой, и реальную систему от идеальной.

Это, кстати, касается и любимых "эгоистичных генов", которые "заинтересованы, хотят, желают, ведут разгульный образ жизни". Кусок полимерной молекулы обрастает такими привычными антропоморфизмами, которые у неподготовленного человека производят в голове полный дисбаланс, человек перестает сооотносить закон, лежащий в основе химических и физических откликов этого куска на изменения внешней среды с реальным градусом его "самостоятельности".







[identity profile] leolion-1.livejournal.com 2010-04-25 07:53 pm (UTC)(link)
***А вот этого я совсем не понимаю. Почему, собственно, биологи должны спрашивать у химиков и физиков, происходит ли в том или ином случае биологическая эволюция? Многие биологи вообще считают, что эволюция - это изменения частот аллелей в популяции***
Ой-ой-ой :) Точнее, ай-ай-ай :)
Александр...термодинамике все равно, кого описывать и кого именно считать - лишь бы оно точно удовлетворяло определениям и известным законам, выраженным в той или иной форме. Биообъекты не виноваты прежде всего в том, что они не имеют никакой возможности нарушать законы сохранения и прочие термодинамические законы. Которые не биологией постулируются. Как и все прочие объекты не имеют такой возможности. И если термодинамика говорит биологии, например, "нет уж, извините, сложно, трудно, мы все понимаем, но вот так вам с этим работать не придется, потому что вечный двигатель мы вам разрешить не можем" - значит, будет так, как она говорит, и аллели тут ни при чем.
Представление о живых системах как об открытых и нелинейных проистекает не из желания физиков. Это базовые, фундаментальные представления о поведении материи вообще, а не в частности. Это основа, на которой вы стоите, определяющая правила обмена веществом и энергией для всего, что есть во вселенной, и пытаться обойтись без нее - это все равно, что пытаться улететь в космос, игнорируя законы гравитации. Как бы вы ни рассматривали эволюцию - через аллели, популяции или как-то еще - открытая система не станет изолированной, и то, что принципиально недетерминировано, не станет детерминированным, а хаос не превратится в равновесие. Термодинамика это не абстракция, это жизнь - только в гораздо более широком смысле этого слова, чем это привычно для биологических дисциплин.

У меня есть один любимый вопрос, который я задаю студентам, и не только - в том числе, и биологам. Трудно заниматься в том числе супрамолекулярной химией и биомиметиками и с ними не встречаться:)
Закрытая комната, без окон и вентиляции, в комнате ничего, кроме работающего холодильника. Объем комнаты 20 кубометров, камеры холодильника - 1 кубометр, в комнате плюс 20, в холодильнике минус 10. Какая температура установится в камере через 12 часов, если открыть дверцу холодильника?
Вам это может показаться предвзятым и обидным, но я с Вами не "Ломоносова делю". Из 5 биологов 4 отвечают без всяких раздумий "комнатная, плюс 20". Я не знаю, сколько из них не верят в летающих макаронных монстров, но в вечный двигатель, боюсь, верят все 4.

Не воспринимайте это как претензию, а скорее, как мою обеспокоенность. Знание очень усложнилось, и средний обыватель от рубежей науки уходит все дальше - так правильные формы изложения требуют все большего тщания. Они могут быть и должны быть упрощены, насколько возможно, но не должны давать поводов для заблуждений.

[identity profile] leolion-1.livejournal.com 2010-04-26 08:33 am (UTC)(link)
Я на всякий случай добавлю, чтобы Вы, упаси, не подумали, что я тут пытаюсь продвигать профессионально вредную мысль о том, что биологи такие дурачки, а химики такие светочи разума. Ни в коем разе, я биологию и биологов очень люблю и уважаю.
Я просто хотела сказать, что в нынешней стадии научного прогресса приходится все время поворачиваться в сторону соседей, причем всем поворачиваться, и общий язык все-таки находить, чтобы не производить смущение в умах простых пользователей. А также то, что химику, например, категорически нельзя заниматься химической эволюцией, не проверяя постоянно, а как оно согласуется с известными биологам данными о том, во что эта химическая эволюция вылилась в биообъектах. Иначе химик такого может насочинять, что окажется совершенно не совместимым с принципами работы живого, хотя само по себе, в химической картине, будет выглядеть очень даже симпатично.
С биологической эволюцией так же, как мне кажется.

(Хотя, конечно, для того, чтобы отличать крестоцветных от розоцветных, термодинамика не нужна, и предложи Вы что-нибудь сложнее капусты, 9 из 10 химиков бы безнадежно опозорились, и я в том числе, а уж поинтересуйся Вы у меня последовательностью эволюции каких-нибудь парнокопытных - и в моем исполнении это была бы "эволюция по Фоменко").

[identity profile] rsokolov.livejournal.com 2010-04-29 12:01 am (UTC)(link)
А какая мощность у холодильника? (Он ведь продолжает работать, да?)