Naturen är Ett jazzband, Inte En Maskin

30 juli 2021

Från genteknik till geoteknik, vi behandlar naturen som om den vore en maskin. Denna syn på naturen har djupa rötter i västerländskt tänkande, ända till Descartes och Hobbs, men det är en grundläggande missuppfattning med potentiellt katastrofala konsekvenser, hävdar Jeremy Lent.

Klimatförändringar, säger Rex Tillerson, ex-VD för ExxonMobil och tidigare USA:s utrikesminister, "är ett ingenjörsproblem, och det har tekniska lösningar." Detta korta uttalande kapslar in hur metaforen om maskinen ligger till grund för hur vår traditionella kultur ser på naturen. Den antyder också de allvarliga farorna det är med att uppfatta naturen på detta sätt.

Denna mekanistiska världsbild har djupa rötter i västerländskt tänkande. De stora pionjärerna inom den vetenskapliga revolutionen, som Galileo, Kepler och Newton, trodde att de avkodade "Guds bok", som skrevs på matematikens språk. Gud var tänkt som en stor klockmakare, "konstnären" som konstruerade naturens invecklade maskin så felfritt att, när den väl sattes i rörelse, fanns det inget mer att göra (utom enstaka mirakel) än att låta den gå sin gång. "Vad är hjärtat, utom en fjäder", skrev Thomas Hobbes, "och nerverna men så många strängar?" Descartes förklarade rakt av: "Jag känner inte igen någon skillnad mellan de maskiner som tillverkas av hantverkare och de olika kroppar som naturen ensam sammanställer."

Under de senaste decennierna har den mekanistiska naturuppfattningen uppdaterats för datoråldern, med populariserare av vetenskap som Richard Dawkins som hävdar att "livet bara är bytes och bytes och bytes av digital information" och som ett resultat av detta är ett djur som en fladdermus "en maskin, vars inre elektronik är så inkopplad att dess vingmuskler får det att gå hem i ett omedvetet hem i ett omedvetet hem. flygplan." Denna digitala metafor av naturen genomsyrar vår kultur och används oreflekterat av dem som kan styra vårt samhälles framtid. Enligt Larry Page, medgrundare av Google, till exempel, är mänskligt DNA bara "600 megabyte komprimerat, så det är mindre än något modernt operativsystem ... Så dina programalgoritmer är förmodligen inte så komplicerade."

Men naturen är i själva verket inte en maskin eller en dator – och den kan inte konstrueras eller programmeras som en sådan. Att tänka på det som sådant är ett kategorifel med konsekvenser som är både vilseledande och farliga.

En vändning av entropin på fyra miljarder år

I slutändan är denna maskinmetafor baserad på ett förenklat antagande, känt som reduktionism, som närmar sig naturen som en samling små delar att undersöka . Denna metod har varit rungande effektiv inom många undersökningsområden, vilket lett till några av våra största framsteg inom vetenskap och teknik. Utan det skulle de flesta av fördelarna med vår moderna värld inte existera – inga elnät, inga flygplan, inga antibiotika, inget internet. Men genom århundradena har många vetenskapsmän och ingenjörer svepts så mycket av framgången för sitt företag att de ofta har misstat detta antagande med verkligheten – även när framsteg inom vetenskaplig forskning avslöjar dess begränsningar.

När James Watson och Francis Crick upptäckte formen på DNA-molekylen 1953 använde de metaforer från den spirande informationsrevolutionen för att beskriva sina upptäckter. Genotypen var ett "program" som bestämde de exakta specifikationerna för en organism, precis som ett datorprogram . DNA-sekvenser bildade "huvudkoden" för en "blåkopia" som innehöll en detaljerad uppsättning "instruktioner" för att bygga en individ. Den framstående genetikern Walter Gilbert skulle börja sina offentliga föreläsningar med att ta fram en CD-skiva och proklamera "Det här är du!"

Sedan dess har dock ytterligare vetenskaplig forskning avslöjat grundläggande brister i denna modell. Den "centrala dogmen" inom molekylärbiologin, som myntades av Crick och Watson, var att information bara kunde flöda på ett sätt: från genen till resten av cellen. Biologer vet nu att proteiner verkar direkt på cellens DNA och anger vilka gener i DNA:t som ska aktiveras. DNA kan inte göra någonting av sig självt - det fungerar bara när vissa delar av det slås på eller av av aktiviteterna hos olika kombinationer av proteiner, som själva bildades genom instruktioner från DNA. Denna process är ett levande, dynamiskt cirkulärt flöde av interaktivitet.

Detta leder till ett klassiskt kyckling-och-ägg-problem: om en cell inte enbart bestäms av sina gener, vad får den i slutändan att "bestämma" vad den ska göra? Biologer som har forskat i denna fråga är generellt överens om att uppkomsten av liv på jorden med största sannolikhet var en självorganiserad process känd som autopoiesis - från de grekiska orden som betyder självgenerering - som ursprungligen utfördes av icke-levande molekylära strukturer.

Dessa protoceller iscensatte i huvudsak en tillfällig, lokal omkastning av termodynamikens andra lag som beskriver hur universum genomgår en irreversibel process av entropi: ordningen blir oundvikligen oordnad och värme strömmar alltid från varma regioner till kallare regioner. Vi ser entropi i vårt dagliga liv varje gång vi rör ner grädde i vårt kaffe, eller bryter ett ägg för en omelett. När ägget väl är rört, kommer inget arbete någonsin att få ihop äggulan igen. De första protocellerna lärde sig dock att omvandla entropi till ordning genom att få i sig den i form av energi och materia, bryta isär den och omorganisera den till former som var fördelaktiga för deras fortsatta existens – den process vi känner som metabolism.

Ända sedan dess, i ungefär fyra miljarder år, har den avgörande livskvaliteten varit dess målmedvetna självorganisering. Det finns ingen programmerare som skriver ett program; ingen arkitekt som gör en ritning. Organismen är vävaren av sitt eget tyg och använder DNA som ett instrument för överföring. Den skulpterar sig själv enligt sin egen inre känsla av syfte, som den i slutändan ärvde – som vi alla andra – från de första autokatalytiska cellerna: driften att motstå entropi och generera en tillfällig virvel av självskapad ordning i universum. Med biologifilosofen Andreas Webers ord, "Allt som lever vill ha mer av livet. Organismer är varelser vars egen existens betyder något för dem."

Detta antyder att, snarare än att vara en samling av omedvetna maskiner, är livet inneboende ändamålsenligt. Under de senaste decennierna har noggrant utformade vetenskapliga studier avslöjat den djupa intelligensen i hela den naturliga världen som används av organismer när de uppfyller sitt syfte att skapa själv. En växts inre liv, har biologer upptäckt, är en rik uppsjö av komplexa erfarenheter. Växter har sina egna versioner av våra fem sinnen, såväl som upp till femton andra sätt att känna av sin miljö som vi inte har analoger till. Växter agerar avsiktligt och målmedvetet: de har minnen och lär sig, de kommunicerar med varandra och kan till och med allokera resurser som en gemenskap genom det som biologen Suzanne Simard kallar den "wood-wide web" av mykorrhizasvampar som länkar samman sina rötter under jorden.

Omfattande studier pekar nu på den djupa insikten att varje djur med ett nervsystem sannolikt kommer att ha någon sorts subjektiv upplevelse som drivs av känslor som på den djupaste nivån delas av oss alla. Bin har visat sig känna sig oroliga när deras bikupor skakas. Fiskar kommer att göra avvägningar mellan hunger och smärta och undviker en del av ett akvarium där de sannolikt kommer att få en elektrisk stöt, även om det är där maten finns - tills de blir så hungriga att de är villiga att ta en risk. Bläckfiskar, en av de tidigaste grupperna som utvecklades separat från andra djur för cirka 600 miljoner år sedan, lever övervägande ensamma liv, men precis som människor blir de mysiga med andra när de får en dos av "kärleksdrogen" MDMA.

Ideologin om mänsklig överhöghet

När vi konfronterar de existentiella kriserna under det tjugoförsta århundradet, kan det mekanistiska tänkandet som förde oss till denna plats driva oss huvudstupa mot en katastrof. När varje nytt globalt problem dyker upp, fokuseras uppmärksamheten på kortsiktiga, mekanistiska lösningar, snarare än att undersöka djupare systemiska orsakssamband. Som svar på den världsomspännande kollapsen av fjärils- och bipopulationer, till exempel, har vissa forskare designat små luftburna drönare för att pollinera träd som konstgjorda substitut för deras försvinnande naturliga pollinatorer.

När insatserna blir högre under detta århundrade kommer farorna som härrör från denna mekanistiska metafor om naturen bara att bli mer upprörande. Redan, som svar på accelerationen av klimatnedbrytningen, blir den teknodystopiska idén om geoteknik allt mer acceptabel. Efter Tillersons missuppfattade logik, snarare än att störa den fossilbränslebaserade tillväxtekonomin, börjar beslutsfattare på allvar se på att behandla jorden som en gigantisk maskin som behöver fixas och utveckla massiva ingenjörsprojekt för att mixtra med det globala klimatet.

Med tanke på de otaliga olinjära återkopplingsslingorna som genererar vår planets komplexa levande system, skymtar lagen om oavsiktliga konsekvenser hotfullt stor. Det kusligt namngivna området "solar radiation management", till exempel, som har fått betydande finansiering från Bill Gates, förutser att partiklar sprutas in i stratosfären för att kyla jorden genom att reflektera solens strålar tillbaka ut i rymden. Riskerna är enorma, som att orsaka extrema förändringar i nederbörd runt om i världen och förvärra skadorna vi redan har gjort på ozonskiktet. Dessutom, när den väl hade börjat, kunde den aldrig stoppas utan omedelbar katastrofal uppvärmning. Dessa typer av återkopplingseffekter, som härrör från de otaliga dynamiska ömsesidiga beroenden mellan jordens komplexa system, blir marginaliserade av en världsbild som i slutändan ser vår planet som en maskin som kräver en snabb lösning.

Vidare finns det djupa moraliska frågor som uppstår när man konfronterar den naturliga världens inneboende subjektivitet. Ända sedan den vetenskapliga revolutionen har grundmetaforen om naturen som en maskin infiltrerat den västerländska kulturen och fått människor att se den levande jorden som en resurs för människor att utnyttja utan hänsyn till dess inneboende värde. Den ekologiska filosofen Eileen Crist beskriver detta som mänsklig överhöghet, och påpekar att att se naturen som en "resurs" tillåter allt att göra med jorden utan moraliska betänkligheter. Fisk omklassificeras som "fiske" och lantbruksdjur som "boskap" - levande varelser blir bara tillgångar som kan utnyttjas för vinst. I slutändan är det ideologin om människans överhöghet som gör att vi kan spränga bergstoppar för kol, förvandla livlig regnskog till monocropd ödemarker och tråla miljontals miles av havsbotten med nät som öser upp allt som rör sig.

När vi väl inser att andra djur med ett nervsystem inte är maskiner, som Descartes föreslog, utan sannolikt upplever subjektiva känslor som liknar människor, måste vi också räkna med de oroande moraliska implikationerna av fabriksodling. Den skarpa verkligheten är att kor, kycklingar och grisar runt om i världen förslavas, torteras och slaktas skoningslöst bara för mänsklig bekvämlighet. Denna systematiska plåga som administreras i mänsklighetens namn till över 70 miljarder djur om året – var och en en kännande varelse med ett nervsystem som är lika kapabla att registrera olidlig smärta som du eller jag – representerar möjligen den största katastrofen av lidande som livet på jorden någonsin har upplevt.

Livets "kvantjazz".

Vad är då livsmetaforer som mer exakt återspeglar biologins upptäckter – och som kan ha den adaptiva konsekvensen att de påverkar vår civilisation att uppträda med mer vördnad mot våra icke-levande släktingar på denna belägrade planet som är vårt enda hem?

Ofta, när cellbiologer beskriver den förbluffande komplexiteten i sitt ämne, vänder de sig till musik som en kärnmetafor. Denis Noble gav sin bok om cellulär biologi titeln The Music of Life och skildrade den som "en symfoni". Ursula Goodenough beskriver mönster av genuttryck som "melodier och harmonier." Även om denna metafor låter sannare än naturen som en maskin, har den sina egna begränsningar: en symfoni är trots allt ett musikstycke skrivet av en kompositör, med en dirigent som styr hur varje ton ska spelas. Den fantastiska kvaliteten på naturens musik kommer från det faktum att den är självorganiserad. Det finns ingen extern agent som talar om för varje cell vad de ska göra.

En mer illustrativ metafor skulle kanske vara en dans. Cellbiologer hänvisar alltmer till sina upptäckter i termer av "koreografi", och biologifilosofen Evan Thompson skriver levande hur en organism och dess miljö relaterar till varandra "som två partners i en dans som frambringar varandras rörelser."

En annan övertygande metafor är en improvisationsjazzensemble, där en självorganiserad grupp musiker spontant skapar fräscha melodier från ett centralt harmoniskt tema, riffar varandras kreativitet på ett liknande sätt som hur evolutionen genererar komplexa ekosystem. Genetikern Mae-Wan Ho fångar den här idén med sin skildring av livet som "kvantjazz", och beskriver det som "en otrolig aktivitet vid varje förstoringsnivå i organismen... lokalt verkar det som om det är fullständigt kaotiskt och ändå perfekt koordinerat som en helhet."

Hur skulle vår värld kunna se ut om vi såg oss själva som deltagande i en sammanhängande ensemble med alla kännande varelser sammanvävda för att kollektivt vända entropin på jorden? Kanske kan vi börja se mänsklighetens roll, inte att omkonstruera en trasig planet för vidare exploatering, utan att anpassa oss till resten av livets överflöd och se till att våra egna handlingar harmoniserar med jordens ekologiska rytmer. Med 1900-talets humanitär Albert Schweitzers djupa ord, "Jag är ett liv som vill leva, mitt i livet som vill leva." Hur, kan vi fråga, kan vår framtida bana förändras om vi skulle rekonstruera vår civilisation på denna grund?

Jeremy Lent
30 juli 2021