Evolution and Philosophy

Reductionism and biology

Zusammenfassung: Biologie kann nicht auf Physik reduziert werden, auch wenn alle biologischen Entitäten physikalische Entitäten sind und nichts weiter. Gruppenselektion ist keine anerkannte evolutionäre Theorie, aber Gruppensortierung schon.

Die Wissenschaftstheorie und insbesondere die Kritik an der Evolutionstheorie wurde durch die Auffassung vorangetrieben, dass die Physik, oder vielleicht die Mathematik, das Vorbild einer modernen wissenschaftlichen Disziplin ist. Wenn es die Physik in irgendeiner Weise nicht ist, dann ist es keine Wissenschaft.

Wie nicht anders zu erwarten, waren viele Biologen mit dieser Sichtweise ihrer Arbeit als Art von 'Stempel sammeln' [Hinweis 7] nicht einverstanden. Ernst Mayr [1970, 1982] griff diese philosophische Prämisse an, insbesondere die Idee, dass Biologie lediglich eine Form der Physik oder vielleicht der Chemie sei. Auch Philosophen begannen, ähnliche Angriffe zu führen [Hull 1974, siehe Sterelny 1995 für eine Übersicht].

Die Sichtweise der Wissenschaft auf die Philosophie in den frühen 60er Jahren war im Allgemeinen reduktionistisch [Nagel 1961]. Dies bedeutete, dass die Objekte und Prozesse einer Ebene der Wissenschaft im Prinzip aus den Objekten der nächsten Ebene darunter bestanden, wobei die subatomare Physik am Ende stand. So reduzierte sich die Biologie auf die Chemie, und die Chemie reduzierte sich auf die Physik. Diese Art von Reduktion wird ontologische Reduktion genannt. Diejenigen, die diese Form des Reduktionismus annehmen, werden 'Physikalisten' genannt.

Ein anderer Typ von Reduktion – der oft mit der ontologischen verwechselt wird – ist die erklärende oder epistemische Reduktion. Dies ist die Auffassung, dass die Eigenschaften einer Ebene idealerweise als die Auswirkungen von Prozessen auf der nächsttieferen Ebene erklärt werden müssen. Diese Auffassung wird von vielen Philosophen und Biologen entschieden abgelehnt, von vielen anderen jedoch vertreten [z. B. Dennett 1995]. Hull [1974] argumentierte, dass es im Prinzip unmöglich ist, beispielsweise die Populationsgenetik auf die mendelsche Genetik und diese auf die molekulare Genetik zu reduzieren, da jede Ebene das Ergebnis der Interaktion vieler Entitäten auf der tieferen Ebene ist, und viele Entitäten auf der höheren Ebene aus einer einzigen Entität auf der tieferen Ebene hervorgehen:

Three levels each with many components interacting with components of adjacent level(s): Population traits, Mendelian genes, and Molecules

Hulls Problem wird manchmal als Problem of the Many to Many bezeichnet, als Hommage an ein altes philosophisches Problem, das Problem of the One and the Many. Viele mendelische Gene bestehen aus vielen DNA-Molekülen, und viele populationsgenetische Merkmale werden von vielen mendelischen Genen kodiert. Eine einfache Reduktion wird nicht funktionieren. Was Williams [1966] als „evolutionäres Gen" bezeichnete, ist lediglich eine Einheit der Vererbung, die für die Selektion „sichtbar" ist, und es kann sich um eine Entität auf jeder Ebene handeln – ein Molekül, ein mendelisches Gen oder sogar ein populationsgenetisches Merkmal.

Reduktion tritt in der evolutionären Debatte in Form der Frage der Gruppenselektion ein. 1962 schlug Wynne-Edwards vor, dass einige Vogelpopulationen ihre Geleggröße (die Anzahl der gelegten Eier) in harten Zeiten regulieren, um der Population insgesamt zu nutzen, obwohl dies der „darwinischen Fitness“ der einzelnen Vögel nachteilig ist. Williams [1966] antwortete mit einem Argument, dass die Selektion von Individuen dies und andere Formen vermeintlicher Gruppenselektion nicht erklären könne und dass, falls Gruppenselektion überhaupt stattfinde, sie nicht sehr wichtig sei.[Hinweis 8] Ein Jahrzehnt später verfestigte Dawkins [1976] diese Sichtweise in der Behauptung, dass Gene, und nur Gene, die „Einheiten der Selektion“ seien und dass alle biologischen Effekte in der Evolution das Ergebnis dieser „untergeordneten" Entitäten sind.

Genozentrismus ist nicht die Ansicht, dass nur Gene existieren, oder sogar, dass nur Gene Wirkungen haben, sondern dass nur Gene selektiert werden (d. h., dass sie evolutionär wichtig sind). Wie Dawkins es ausdrückte, wie der Titel Das egoistische Gen zeigt, wurde dies fälschlicherweise so interpretiert, dass Organismen irrelevant seien. Eine besser informierte Analyse entwickelte die Ansicht, dass wenn die durch Selektion getriebene Evolution verallgemeinert wird, dann unter Verwendung von Dawkins eigener Unterscheidung zwischen Replikatoren und Vehikeln (oder Hulls Verfeinerung, Interaktoren), dann Selektion auf Ebenen oberhalb des Gens, oder sogar oberhalb des Organismus, stattfinden kann.

Dies widerlegt vereinfachte Vorstellungen, wonach Evolution definiert ist als eine Änderung der Allelfrequenzen. Das wurde von Wimsatt als die 'Buchhalter'-Definition der Evolution bezeichnet, und es ist wahr, soweit es geht, aber es ist nicht alles, was an der Evolution interessant ist. Wenige Biologen sind noch einfache Reduktionisten, obwohl Williams eine begrenzte Verteidigung des Reduktionismus als methodischen Trick schrieb [1985], in der er argumentierte, dass Reduktion die 'Nullhypothese' sei und es aufwendig sei, sie aufzugeben. Dennett [1995] behauptete, dass Reduktion noch nicht gescheitert sei, insbesondere in evolutionären Erklärungen, die Selektion verwenden.

Falls evolutionäre Ebenen oberhalb des Gens selektiert werden können, sind sie dann angepasst? Mehrere haben Wynne-Edwards in dieser Hinsicht gefolgt. Neuere Versionen haben sich jedoch von der Vorstellung verabschiedet, dass Gruppen selektiert werden, zugunsten der Ansicht, dass sie sortiert werden, da Selektion voraussetzt, dass die betreffende Entität sich repliziert und dies unterschiedlich im Vergleich zu anderen Konkurrenten. Dies ist für Gene in Ordnung und möglicherweise auch für Organismen, aber für Arten? Selbst für Stämme? Gruppen reproduzieren sich nicht, sie spalten sich auf. Aktuelle Arbeiten von Gould, Eldredge und Vrba [Verweise in Sterelny 1995] ändern dies von Arten Selektion zu Arten Sortierung, was Vrba die „Effekt-Hypothese" nennt. Dies ist eine Ansicht, die nun weite Akzeptanz unter Biologen findet, einschließlich Williams [1992]. Gruppen werden unterschiedlich überlebensfähig nach Aussterbeereignissen betrachtet, basierend auf Anpassungen ihrer Bestandteile, sodass die Organismen angepasst sind, nicht die Gruppen.