morfogenetska polja? (ulomci Ruperta Sheldrakea)

Iako je odavno je prošlo vrijeme da ispunim obećanje pa na ovom blogu objavim nešto o Sheldrakeovoj ”hipotezi formativne uzročnosti”, tema se nekako sada nametnula. Radi se o jednoj hipotezi koja nije prihvaćena u biologiji, a na koju se ja volim kladiti. Ona pretpostavlja da je za objašnjenje bioloških fenomena potrebno uvesti jedan činitelj koji nije obuhvaćen fizikom, naime ”morfogenetska polja”.

Trenutno je pravovjerni pristup biologiji zadan mehanističkom teorijom života: živi organizmi se smatraju fizikalno-kemijskim strojevima, te se vjeruje da su svi fenomeni života načelno objašnjivi pomoću fizike i kemije… Glavni razlog zbog kojega je on i dalje prihvatljiv većini biologa je to da uspijeva: pruža misaoni okvir unutar koga se mogu postavljati pitanja o fizikalno-kemijskom mehanizmu životnih procesa, te na njih odgovarati. Činjenica da je taj pristup doveo do spektakularnih uspjeha poput ”razbijanja genetskog koda” jak je argument njemu u prilog… Bilo koja nova teorija koja bi mogla proširiti ili nadići mehanističku teoriju morat će pružiti više od tvrdnje da život uključuje svojstva ili čimbenike koji su za sad neprepoznati od prirodnih znanosti: morat će reći kakve su vrste ta svojstva ili čimbenici, kako rade i kakvu vezu imaju sa znanim fizikalno-kemijskim procesima…

Organistička ili holistička filosofija … poriče da se sve u svemiru može objasniti odozdo prema gore, pomoću svojstava atoma, ili bilo kojih pretpostavljenih krajnjih čestica tvari. Ona radije prepoznaje postojanje hijerarhijski organiziranih sustava koji, na svakoj razini složenosti, imaju svojstva koja nije moguće potpuno razumjeti pomoću svojstava njihovih međusobno odvojenih dijelova; na svakoj je razini cjelina više od zbroja svojih dijelova. O tim se cjelinama može misliti kao o organizmima, gdje taj pojam namjerno koristimo u širokom smislu tako da uključi ne samo životinje i biljke, organe, tkiva i stanice, nego također kristale, molekule, atome i subatomske čestice… Prema dobro poznatom rijeku A. N. Whiteheada:

Biologija proučava veće organizme a fizika manje organizme. …

No, da bi organicizam imao više od površnog utjecaja na prirodne znanosti, mora omogućiti predviđanja koja su ispitiva pokusom… Hipoteza iznesena u ovoj knjizi počiva na zamisli da morfogenetička polja doista imaju mjerljive fizičke učinke. Ona predlaže da su specifična morfogenetska polja odgovorna za karakteristične forme i organizaciju sustava na svim razinama složenosti, ne samo na polju biologije, nego i na poljima kemije i fizike. Ta polja uređuju sustave s kojima su povezana tako da utječu na događaje koji, s gledišta energije, izgledaju kao neodređeni ili probabilistički; ona narinjuju ograničavajuće obrasce na energetski moguće ishode fizikalnih procesa.

Ako su morfogenetska polja odgovorna za organizaciju i formu tvarnih sustava moraju i sami imati svojstvene strukture. Otkud te strukture dolaze? Predloženi odgovor je da se izvode iz morfogenetskih polja povezanih s prethodnim sličnim sustavima: morfogenetska polja svih prethodnih sustava postaju sadašnja za bilo koji sljedeći sličan sustav; strukture prošlih sustava utječu na sljedeće slične sustave kumulativnim utjecajem koji djeluje i kroz prostor i kroz vrijeme.

Prema toj hipotezi, sustavi su organizirani tako kako jesu zato što su slični sustavi bili tako organizirani u prošlosti. Primjerice, molekule nekog složenog organskog kemijskog spoja se kristaliziraju u karakterističan obrazac zato što se ista tvar kristalizirala na taj način ranije; biljka preuzima formu karakterističnu za njenu vrstu jer su prošli članovi te vrste preuzimali tu formu; i životinja djeluje instinktivno na određeni način zato što su se slične životinje tako ranije ponašale.

Ova se hipoteza bavi ponavljanjem formi i obrazaca organizacije; pitanje o porijeklu tih formi i obrazaca leži izvan njenog vidokruga. Na to se pitanje može odgovoriti na više različitih načina, ali svi oni se čine podjednako uskladivima s predloženim načinom ponavljanja.

Iz ove se hipoteze mogu izvesti brojna predviđanja ispitiva pokusom, a koja se uočljivo razlikuju od predviđanja uobičajene mehanističke teorije. Jedan bi pokus bio dovoljan: ako neka životinja, primjerice štakor, nauči provoditi neki novi obrazac ponašanja, tad će svaki sljedeći sličan štakor (iste vrste, uzgojen pod sličnim uvjetima, itd.) imati tendenciju brže naučiti provoditi isti taj obrazac ponašanja. Što je veći broj štakora koji nauče izvesti zadatak, to bi trebalo biti lakše svakom sljedećem štakoru da ga nauči. Tako, na primjer, ako bi tisuće štakora bile uvježbane da izvedu neki novi zadatak u laboratoriju u Londonu, slični bi štakori trebali brže naučiti provesti isti zadatak i u laboratorijima posvuda drugdje. Ako bi se brzina kojom uče štakori u nekom drugom laboratoriju, recimo u New Yorku, mjerila prije i poslije nego što su štakori u Londonu uvježbani, štakori uvježbani u kasnijoj prigodi trebali bi učiti brže nego oni ispitani u ranijoj. Taj bi se učinak trebao dogoditi u odsutnosti bilo kojeg poznatog tipa fizičke veze ili komunikacije između dvaju laboratorija.

Takvo se predviđanje može činiti nevjerojatnim do besmislenosti. Ipak, svakako zanimljivo, već postoje dokazi iz laboratorijskih proučavanja štakora da se predviđeni učinak zapravo događa. (Rupet Sheldrake 1981.)

Sheldrake je pri tom mislio na pokuse sa štakorima W. McDougalla iz 1920. za koje se činilo da potvrđuju biološko nasljeđivanje kakvo je predviđao Lamarck, naime da se značajke stečene tijekom života organizma također prenose na potomstvo. Ipak, kad su ti pokusi ponovljeni 1950-ih, Lamarckova je hipoteza zauvijek odbačena. Naime, pokazalo se da štakori potomci onih koji su ranije naučili novo ponašanje doista uče brže – ali isto to je vrijedilo za skupinu štakora koji nisu njihovi potomci. Time je opovrgnut McDougallov zaključak o naslijeđivanju a la Lamarck, ali se rezultati tog pokusa potpuno uklapaju u Sheldrakeovu hipotezu. Daljnje eksperimentalne potvrde i poricanja (kao i poricanja tih poricanja) možete naći ovdje.

Mada Sheldrake ne skriva filosofske poticaje, treba reći da potrebu za hipotezom o morfogenetskim poljima on vidi u biologiji, ponajprije u nerješenim problemima morfogeneze.

Biološka morfogeneza se može definirati kao ”pojavljivanje karakterističnih i specifičnih formi u nekom živom organizmu”. Prvi je problem upravo to da se forma pojavljuje. Biološki je razvoj epigenetski: pojavljuju se nove strukture koje se ne mogu objasniti pomoću odvijanja ili rasta struktura koje su već prisutne u jajašcu na početku razvoja.

Drugi je problem da su mnogi sustavi koji se razvijaju sposobni za regulaciju; drugim riječima ako se odstrani neki dio sustava koji se razvija (ili ako mu se doda neki dodatni dio), sustav se nastavlja razvijati tako da se prozvede više ili manje normalna struktura. Klasičan prikaz tog fenomena su pokusi H. Driescha iz 1890-ih na embrijima ježinaca. Kad se jedna od stanica vrlo mladog embrija u dvostaničnoj fazi ubije, preostala stanica ne rađa pola ježinca, nego malog ali potpunog ježinca. Slično, mali ali potpuni organizmi se razviju nakon uništenja jedne, dvije ili tri stanice u četverostaničnoj fazi. Obrnuto, ishod spajanja dva mlada embrija ježinca je razvoj jednog golemog ježinca… Rezultati tog tipa pokazuju da se sustavi koji se razvijaju kreću ka jednom morfološkom cilju, te da imaju neko svojstvo koje određuje taj cilj i omogućuje im da ga dosegnu čak i kad se dijelovi tog sustava uklone a normalni tijek razvoja poremeti.

Treći je problem regeneracija, kojom su organizmi sposobni zamijeniti ili obnoviti oštećene strukture. Biljke pokazuju začuđujući raspon regenerativnih sposobnosti, a također i mnoge životinje niže razine; ako se primjerice neki crv plošnjak razreže na nekoliko dijelova, svaki se može regenerirati u potpunog crva. Čak i mnogi kralješnjaci imaju iznenađujuće moći regeneracije; primjerice, ako se iz vodenjakovog oka kirurški ukloni leća, nova se leća regenerira iz ruba zjenice; u normalnom razvoju embrija se leća oblikuje na sasvim drugi način, iz kože. Taj tip regeneracije je najprije otkrio G. Wolff, koji je namjerno odabrao takvo sakaćenje koje se ne bi dogodilo slučajno u prirodi; stoga ne bi moglo biti prirodne selekcije za upravo taj regenerativni proces.

Četvrti problem postavlja jednostavna činjenica reprodukcije: odvojeni dio roditelja postaje nov organizam; dio postaje cjelina. (Rupert Sheldrake 1981.)

Prevladavajuća mehanistička biologija objašnjava te pojave ”genetskim programima”.

Pojam genetskog programa zasnovan je na analogiji s programima koji upravljaju djelatnostima računala. On podrazumijeva da oplođeno jajašce sadrži prethodno oblikovani program koji nekako određuje morfogenetičke ciljeve organizma te usklađuje i upravlja njegov razvoj ka njima. Ali genetski program bi morao uključivati nešto više od kemijske strukture DNA, jer se jednake kopije DNA prenose na sve stanice; ako su sve stanice programirane jednako, ne bi se mogle razviti različito [u različitim tkivima i organima]…

Postoji daljnja ozbiljna poteškoća. Računalni program u računalo unosi jedno  inteligentno svjesno biće, računalni programer. On je dizajniran i napisan da bi postigao neki određeni cilj. Genetski program, ukoliko se smatra analognim računalnom programu, podrazumijeva postojanje nekog svrhovitog bića koje igra ulogu programera. Ako se tvrdi da genetski programi nisu analogni običnim računalnim programima nego programima samoreproducirajućih, samoorganizirajućih računala, problem je što takva računala ne postoje. Čak i da postoje, trebala bi od početka biti programirana na najrazrađeniji način od svojih izumitelja. Jedini je izlaz iz ove dileme reći da je genetski program izgrađen tijekom evolucije kombinacijom slučajnih mutacija i prirodne selekcije. Ali tada nestaje sličnost s računalnim programom i analogija postaje besmislena…

Koliko god problemi morfogeneze bili obeshrabrujuće teški, to su još i više problemi ponašanja. Najprije, instinkt. Razmotrimo, na primjer, kako su pauci sposobni plesti mreže bez da to uče od drugih pauka. Ili razmotrimo ponašanje europskih kukavica. Mladunčad se izliježe i uzgaja uz ptice drugih vrsta i nikad ne vide svoje roditelje. Krajem ljeta odrasle kukavice sele u svoje zimsko stanište u Južnoj Africi. Oko mjesec dana kasnije, mlade kukavice se okupljaju i također sele u prikladnu afričku regiju gdje se pridružuju svojim starijima. Instinktivno znaju da trebaju seliti i kada seliti; i također instinktivno znaju u kojem smjeru trebaju letjeti i gdje im je odredište…

Ogroman jaz neznanja leži između takvih fenomena i utvrđenih činjenica molekularne biologije, biokemije, genetike i neurofiziologije. Kako se, na primjer, selidba mladih kukavica može objasniti pomoću DNA i sinteze proteina? Neko zadovoljavajuće objašnjenje bi očito zahtijevalo više nego pokazati da su prikladni geni koji sadrže prikladne nizove baza u DNA nužni za takvo ponašanje, ili da takvo ponašanje kukavica ovisi o električnim impulsima u živcima; ono bi zahtijevalo neko razumijevanje veza između specifičnih baza u DNA, živčanog sustava ptica, i selidbenog ponašanja. U sadašnjosti tu vezu mogu osigurati samo ista ona neuhvatljiva bića koja ”objašnjavaju” sve fenomene morfogeneze: vitalni faktori [kod vitalista], morfogenetska polja [kod organicista] ili genetski programi [kod mehanicista]. (Rupert Sheldrake 1981.)

Zašto su geni precijenjeni?

Ono što znamo da geni čine jest kodiranje informacija za nizove kemijskih građevnih opeka u RNA i proteinskim molekulama. Tako pomoću njih stječemo potanko razumijevanje načina na koji organizmi naslijeđuju svoje biokemijske mogućnosti. Ono što ne znamo da čine jest kodiranje za morfogenezu ili za naslijeđene obrasce ponašanja. Oni nisu ”odrednice” karakteristika organizma.

Genetika se bavi nasljednim razlikama između organizama. Na primjer, ovisno je li određeni gen prisutan ili odsutan, struktura vinske mušice bi se mogla razlikovati. Ali činjenica da prisutnost mutiranih gena vodi razlikama u formi ne dokazuje da geni sami određuju formu.

Da bi smo vidjeli snagu ovog argumenta razmotrimo analogiju s radio prijamnikom. Mutacija u jednom od njegovih tranzistora mogla bi uzrokovati da zvukovi koje proizvodi postanu izobličeni; a mutacija u jednoj od komponenti njegovog kruga za odabir frekvencije mogla bi uzrokovati da hvata drugu radio postaju: iz zvučnika bi dolazio potpuno drugi niz zvukova. Ali činjenica da mutacije u sastavnim dijelovima uređaja mogu uzrokovati razlike u zvukovima  ne dokazuje da su ti zvukovi određeni ili programirani sastavnim dijelovima uređaja. Oni su potrebni za prijam programa, ali zvukovi zapravo dolaze od radio postaja i prenose se elektromagnetskim poljem. Mutirani sastavni dio nije sastavni dio ”za” određeni program ili tip zvuka.

Mnogi su biolozi, naravno, sasvim svjesni da zavarava govoriti o genima ”za” određene karakteristike. Dawkins, primjerice, jasno kaže da ako genetičar govori o genima ”za” crvene oči u vinske mušice, on implicitno misli da ”postoji varijacija u boji očiju u populaciji: uz sve ostalo jednako, vjerojatnije je da mušica s tim genom ima crvene oči nego mušica bez toga gena”. Ipak, on brani govor o genima ”za” određenu karakteristiku zato što je to ”rutinska praksa genetike”. A to i jest.

Izgleda da je razlog zbog kojega takve misaone navike ustraju unatoč činjenici da se zna kako zavaravaju to što su skoro pa neizbježne. One slijede iz temeljne pretpostavke … da sve nasljedne informacije (za oblik noge goluba ili za paukove instinkte pletenja mreže) moraju biti u genima: gdje bi drugo mogle biti? (Rupert Sheldrake 1988.)

Sheldrakeov je odgovor: u morforgenetskim poljima.

Hipoteza o formativnoj uzročnosti … započinje pretpostavkom da su morfogenetska polja fizički realna, u smislu u kojem su gravitacijska, elektromagnetska i kvantna polja tvari fizički realna. Svaka vrsta stanice, tkiva, organa i organizma ima svoju vlastitu vrstu polja. Ta polja oblikuju i organiziraju razvoj mikroorganizama, biljaka i životinja, te stabiliziraju forme odraslih organizama. To čine na osnovi svoje vlastite prostorno-vremenske organizacije…

Ono što je novo u hipotezi formativne uzročnosti jest zamisao da strukture tih polja nisu određene bilo transcendentnim Idejama bilo izvanvremenskim matematičkim formulama, nego su prije ishodi ostvarenih formi prethodnih sličnih organizama. Drugim riječima, struktura polja ovisi o onome što se dogodilo ranije. Tako je, primjerice, morfogenetsko polje vrste zubače oblikovano utjecajima prethodno postojećih zubača. Ona predstavljaju svojevrsnu združenu ili kolektivnu memoriju te vrste. Svaki član te vrste ukalupljen je tim poljima vrste, a zauzvrat im doprinosi utječući na buduće članove vrste.

Kako bi takva memorija mogla raditi? Hipoteza formativne uzročnosti postulira da to ovisi o jednoj vrsti rezonancije. Morfička rezonancija se događa na osnovi sličnosti. Što je neki organizam sličniji prethodnim organizmima, to je veći njihov utjecaj putem morfičke rezonancije. A što je više takvih organizama bilo, to je snažniji njihov kumulativni utjecaj. Tako da je razvoj npr. sjemenke zubače predmet morfičke rezonancije od nebrojenih zubača koje su bile ranije, i ta rezonancija oblikuje i stabilizira njeno morfogenetsko polje.

Morfička rezonancija se razlikuje od rezonancija već poznatih u znanosti, poput zvučne rezonancije (kao pri titranju zategnutih žica), ili elektromagnetske rezonancije (kao pri ugođavanju radio prijamnika na prijenos određene frekvencije), elektronske spinske rezonancije i nuklearne magnetske rezonancije.

Za razliku od tih vrsta rezonancije, morfička rezonancija ne uključuje prijenos energije s jednog sustava drugome, nego prije prijenos informacije… Morfička rezonancija uključuje svojevrsno djelovanje na daljinu i kroz prostor i kroz vrijeme. Hipoteza pretpostavlja da taj utjecaj ne opada s udaljenošću u prostoru ili vremenu.

Pojavljivanje formi se ne zbiva u vakuumu. Svi procesi razvoja započinju od sustava koji su već specifično organizirani. Na primjer, embrij se razvija iz oplođenog jajašca koje sadrži DNA, proteine i druge molekule koje su organizirane na određene načine i karakteristične su za vrstu. Takve organizirane početne strukture, ili morforgenetske klice, ulaze u morfičku rezonanciju s prethodnim članovima te vrste. Drugim riječima, embrij u razvoju se ”ugođava” s poljima iste te vrste … koja oblikuju njegov razvoj, kao što su oblikovale razvoj nebrojenih drugih embrija prije njega.

Zato što svi prošli članovi neke vrste utječu na ta polja, njihov je utjecaj kumulativan: on se povećava kako raste ukupan broj pripadnika vrste. Budući da su prošli organizmi međusobno slični a ne jednaki, kada neki sljedeći organizam potpadne pod njihov zajednički utjecaj, njegova morfogenetska polja nisu oštro definirana, nego se sastoje od mješavine prethodnih sličnih formi. Taj je proces analogan s composite photography, gdje se ”prosječne” slike proizvode stavljanjem brojnih sličnih slika jedne preko druge.

“Kineskinja”, “Korejka” i “Japanka” pomoću tehnike “composite photography”.

Morfogenetska polja su ”strukture vjerojatnosti” u kojima utjecaj najuobičajenijih prošlih tipova povećava vjerojatnost da će se takvi tipovi pojaviti ponovo. (Rupert Sheldrake 1988.)

Literatura:

1. Rupert Sheldrake, A New Science of Life, Rochester 1995., str. 11.-14., 19.-23., preveo: ja, izvornik: isto, London 1981.
2. Rupert Sheldrake, The Presence of the Past, Rochester 1995., str. 88.-90., 107.-109., preveo: ja, izvornik: isto, New York 1988.