CC BY
79
EPISTEMOLOGY & PHILOSOPHY OF SCIENCE • 2016 • T. XLVII • № 1
М
ЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОГРАММЫ СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТАКСОНОМИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕЕ РАЗВИТИЯ
Василий Викторович Зуев — кандидат биологических наук, доктор философских наук, доцент философского факультета Новосибирского государственного университета; старший научный сотрудник Центрального сибирского ботанического сада СО РАН E-mail:
M
Трудности развития биологической таксономии исторически были связаны с двумя основными проблемами: 1) проблема поиска существенных признаков, которая была невыполнимой в рамках эмпирической таксономии и могла быть решена только в рамках зрелой теории; 2) проблема построения системной модели биологического объекта, способы решения которой были разработаны лишь в XX в. Обе проблемы связаны с развитием классификационной и системной онтологий и соответствующими методологиями. Классификационная методология изначально разрабатывалась как средство классификации биологического разнообразия, при этом было допущено, что признаки, репрезентирующие классы, имеют сущностную природу, т.е. фактически репрезентируют индивидуальные объекты. С учетом эмпирического характера таксономии данное допущение оказалось неверным. В современной таксономии нарядус классическим подходом оформился классификационно-системный подход как переходный по своей сути от классического к современному, предполагающему построение системной модели объекта исследования. Ключевые слова: классификационный подход, существенные признаки, проблема естественности класса, классификационно-системный подход, проблема реальности таксона, системный подход, куматоид.
ETHODOLOGICAL PROGRAMS OF MODERN BIOLOGICAL TAXONOMY
Vasily Zuev — Ph.D. in biology, senior research fellow, Central Siberian Botanic Garden, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. Ph.D. in philosophy, assistant professor, faculty of philosophy, Novosibirsk State University.
The difficulties of the biological taxonomy development are argued to have been historically associated with two main problems: 1) the problem of searching for essential features which was unachievable within the framework of empiric taxonomy and could be solved as a part of the mature theory; 2) the problem of developing of a model of the biological object the remedies of which were developed only in the XX century. The author argues that both problems are associated with the development of classificatory and system ontology and the relevant methodologies. The classificatory methodology from its inception is argued to have developed as a means of classification of biological diversity; furthermore it is claimed to have been assumed that the features representing classes possessed ontological nature that is they actually represent individual objects. The author concludes that taking into account the empiric nature of taxonomy that assumption turned to be false. In the modern taxonomy along with the classical approach a classifica-tory-system approach was developed. Fundamentally, it is a transition from the classical approach to the modern one which is held to imply the development of a system model of the study subject.
Key words: classificatory approach, essential features, class naturalness problem, classificatory-system approach, taxon reality problem, system approach, cumatoid.
188 Interdisciplinary Studies
Введение
Более 30 лет прошло со времени выхода в свет работы C.B. Мейе-на «Основные аспекты типологии организмов», которая по своей сути является предвестником таксономии XXI в. C.B. Мейен пишет: «Устойчивость основных таксономических проблем в биологии поразительна. Им посвящена огромная литература, но сдвига в решении не ощущается. Снова и снова повторяются одни и те же альтернативы, сменяются аргументы в пользу каждой из альтернатив, но "естественный отбор" разных взглядов оказывается неэффективным. Дилемма естественности-искусственности таксонов удерживается со времен Линнея и Жюссье, проблема взвешивания признаков — с Адансона, места историзма в таксономии — с Дарвина и даже Ла-марка. Типология не раз объявлялась похороненной, но ее защитники находятся в каждом новом поколении исследователей».
И далее: «Настоящая статья не претендует на решение ни одной из этих проблем» [Мейен, 1978: 495]. Последняя фраза отразила тот факт, что C.B. Мейен, изложив основные принципы типологии как одной из наиболее эффективных методологических программ современной таксономии, не дал конкретных методологических разработок, которые существенно продвинули бы вперед работу систематиков. Во всяком случае основное понятие мейеновской теории — архетип — так и осталось не до конца понятым. Ниже мы покажем, что работа C.B. Мейена является промежуточной ступенью перехода к современной таксономии.
Материалом исследования послужила литература, посвященная методологии и методологическим проблемам биологической таксономии. Метод исследования — анализ методологических программ биологической таксономии, сформировавшихся в процессе исторического развития биологической таксономии: программы классификации биологического разнообразия (классификационный подход — XVIII- XXI вв.), программы выявления связей в системах классификации (классификационно-системный подход — XIX-XXI вв.), ¡g программы построения системных моделей объектов биологической ^ таксономии (системный подход — XX-XXI вв.). в!
1. Программа классификации биологического § разнообразия (классификационный подход — ^ XVIII-XXI вв.) "5
В биологической таксономии конструирование таксономических ф объектов (классов, таксонов) до сих пор осуществляется в рамках клас- ^S сического линнеевского метода, разработанного на основе классифи- =
В.В. ЗУЕВ
кационной онтологии, сформированной еще Аристотелем. Классификационный подход предполагает возможность конструирования объектов (классов) на основе выявления существенных признаков, выступающих в качестве типа группы особей, при этом предполагается, что существенный признак не только объединяет однотипные организмы в класс, но и отражает естественную природу класса как индивида. В современной теории классификации имеются два различных определения понятия «тип»: «Следует обратить внимание на важное различие двух научных понятий "тип". Первое определяется как характерное единичное явление, с наибольшей полнотой выражающее сущность; второе — как прообраз, основная форма, допускающая отклонения. Удобно различать эти два понятия, употребляя для второго термин "архетип", восходящий к Гёте», — писал Ю.А. Шрейдер [Шрейдер, 1981]. Первое понимание типа исторически сформировалось с развитием классического подхода в систематике, второе получило развитие в концепции архетипа, выдвинутой C.B. Мейеном.
Существенные признаки находятся между собой в родо-видовых отношениях: родовые признаки представлены у всей группы особей, а видовые — у подгрупп внутри всей группы, что можно отразить в форме иерархической системы, где не предполагается взаимосвязи и взаимодействия между признаками и репрезентируемыми ими группами. Основная роль существенных признаков (выявляющих сущности классов вещей) — репрезентация классов живых организмов, что соответствует задаче классификации объектов живой природы. Основатель классификационного подхода Аристотель полагал, что формальная сущность чувственных вещей заключена в видовых отличиях вещи, которых можно указать много1, следовательно, большинство видовых отличий вещи существенны и выражают различные стороны сущности. Отсюда проистекает понятие «существенный признак», принятое К. Линнеем, которое восходит к аристотелевской форме и полагает непосредственное наблюдение таких признаков, схватывающих сущности, как бы лежащих «на поверхности» и отражающих естественную природу организмов.
В исследованиях К. Линнея и его последователей была поставле-
М
на под сомнение возможность нахождения существенных признаков эмпирическим путем2, постепенно для методологически мыслящих ученых стало очевидным, что такой подход приемлем лишь для классификации биологического разнообразия в форме классов живых ор-ц ганизмов, задающихся произвольно выбранными «существенными» признаками. Осознания этого факта на уровне всего сообщества уче-
IA
1 Аристотель. Метафизика. 1042Ъ 11 —25.
2 К. Линней писал в «Философии ботаники»: «Искусственный признак является заменителем, существенный — наилучший, но вряд ли всюду возможен».
ных нет до сих пор — по-прежнему жнва традиция поиска существенных признаков в процессе эмпирического исследования. Традиционно сохраняется и требование естественности класса (таксона), которое предполагает построение системной модели таксономического объекта, невозможное в рамках классической таксономии, что выразилось в постановке в ХУ11-ХУШ вв. проблемы естественности класса, а позднее в Х1Х-ХХ вв. — проблемы реальности таксонов видового и надвидового рангов [Зуев, 20146].
Трудность и невозможность эмпирического нахождения существенных признаков периодически проявлялись в форме проблемы референции (зафиксированной и описанной лишь в конце ХХ в.) — неустойчивости связи между именами объектов, «существенными» признаками и объектами. Проблема референции обусловлена регулятивными правилами теоретической работы, характерными для эмпирически организованной науки [Зуев, 2014а]. Соответственно возможно теоретическое задание существенного признака в рамках конститутивных правил, принимаемых развитой наукой [Шрейдер, 1981], но установление конститутивных правил теоретической работы, в современной таксономии предполагает построение системной модели объекта таксономии согласно стандартам современной науки, считающей искусственным выделение существенного признака из целостного фенотипа, который можно делить на части лишь для удобства описания организма.
Сложность построения естественного класса, обусловленная не только трудностью эмпирического нахождения существенных признаков, но и какими-то скрытыми причинами, хорошо показана в рассуждениях К. Линнея, когда он беседовал со своим учеником Гизеке: «.. .Совсем одно дело познать порядки3 и другое — давать признаки порядкам. Во всяком случае я-то их знаю и знаю, каким образом один с другим должен быть связан, но не могу сказать (выразить, сформулировать) их и никогда не скажу. Если известен признак, по которому какая-нибудь вещь отличается от других, если порядки должны взаимно отличаться, если собрание многих порядков образует классы, а соединение этих ^ последних — метод, то мы не можем найти естественного метода ^ в ботанике, ибо сначала должны быть составлены признаки порядков, И а это невозможно. Возьми какой-нибудь порядок и увидишь, что это 21 невозможно (курсив мой. — В.З.)» [Станков, 1955: 61-62]. 2
Из приведенного текста видно, что проблема естественного класса как ¡5 попытка зафиксировать индивидуальность группы организмов по существенному признаку, полагая, что за ним скрыта естественная природа класса, ц)
3 На мой взгляд, Линней, говоря «познать порядки», имел в виду, сам не осознавая этого, целостные фенотипы, лежащие в основе естественных классов. Позднее Линней выделил «фрагменты естественного метода», характеризирующиеся большей целостностью.
В.В. ЗУЕВ
наталкивается на препятствие, природа которого еще не осознается К. Линнеем. По сути это проблема построения целостного объекта классификации, позднее выразившаяся в проблеме реальности вида или таксона в общем смысле и широко обсуждавшаяся систематиками Х1Х-ХХ вв.
Современная таксономия практически не отличается от линнеев-ской таксономии (по крайней мере большей частью, исключая методологически мыслящих систематиков): принимая в качестве типа таксона (= класса) не единичный существенный признак, а комплекс существенных признаков, современные систематики так же, как и Линней, сталкиваются с проблемой референции4 — неустойчивости связи между элементами знания и объектами-референтами в силу эмпирического характера современной таксономии [Зуев, 2014а]. Поскольку и линнеевский класс, основу которого составляет единичный существенный признак (тип), и современный таксон, в основе которого лежит комплекс признаков (тип), конструируются в процессе эмпирического поиска типа, схватывающего сущность, то их фактически можно считать аналогами.
Приведем конкретный пример современной таксономической работы в качестве иллюстрации проблемы референции. Л.И. Малышев в обработке рода Сагех Ь. (Осока) в последней таксономической обработке сибирских видов растений «Флоре Сибири» анализирует исследование предыдущего автора (В. Кречетович) и сопровождает комментарием попытку выделения В. Кречетовичем нового вида С. саШЫсИоя V. Ктес7.: «Попытка выделить С. саШЫсИоя V. Ктес7. как особый вид не обоснована. Главное его отличие — узкие листья (0,2-0,8 мм шир. против 1-1,5 мм шир. якобы у типичных С. папе11а). В действительности сибирские растения имеют листья промежуточного размера, от 0,5 до 1,2 мм шир.» [Малышев, 1990: 125]. А вот еще типичный пример из исследований тех же авторов: «Растения из Вост. Сибири нередко отличаются мелкими мешочками (1,8-2 мм, а не 2,3-2,5 мм дл.) и выделяются в особый вид С. сотр1$$а1а V. Ктес7. В действительности и в Западной, и в Восточной Сибири мешочки в большинстве среднего размера (2-2,3 мм дл.). Другие отличия не стабильны» [Малышев, 1990: 139]. Очевидно, что в данном случае разница в точках зрения обусловлена различиями в выборках исходного материала, территорий исследова-(Л ния, исходных теоретических положений и т.д., т.е. характеристиками, зависимыми от конкретных эмпирических ситуаций. Ясно, что новое ис-(В следование внесет коррективы и в исследование Л.И. Малышева. Харак-■£ терно также, что Л.И. Малышев не ищет методологического решения а& обнаруженных несоответствий, а переводит проблему из методологиче-Л ской плоскости в онтологическую, полагая, что В. Кречетович ошибает-
ся и выделенные им виды не существуют.
4 У Линнея данная проблема названа проблемой признаков естественных порядков — он ясно осознавал, что невозможно найти существенные признаки естественных порядков, и изложил свои представления в беседе со своим учеником Гизеке.
Таким образом, за проблемой существенных признаков фактически оказываются скрыты две проблемы:
1) проблема построения развитой теории, поскольку эмпирический поиск существенных признаков — задача невыполнимая;
2) выявление естественных объектов таксономии, в качестве которых рассматриваются только целостные объекты, поскольку решение проблемы существенных признаков оказывается недостаточным в свете современной науки — современная теория строится в рамках системного подхода. Именно поэтому теоретическая задача таксономии — проблема индивидуальности (целостности) таксономических объектов (классов и таксонов) — выразилась в ряде онтологических проблем, выявившихся в процессе исторического развития биологической таксономии, поскольку полагалось, что за существенными признаками скрывается индивидуальная природа таксономического объекта. Средствами классификационного подхода эти проблемы невозможно решить, поскольку его задача — классификация разнообразия, лишь системный подход описывает естественные объекты.
В процессе исторического развития таксономии выделились следующие онтологические проблемы таксономии: 1) поиск существенных признаков как основания индивидуальности класса (позднее — таксона), 2) поиск границ между классами как основания индивидуальности класса (таксона), 3) поиск устойчивости ранга таксона как основания его индивидуальности, 4) поиск соответствия типологии в объективной реальности как основания реальности типа, 5) поиск основания реальности таксонов как индивидов во времени [Зуев, 2011]. Данные проблемы, требующие для своего решения развития системной методологии, привели в конечном счете к развитию концепции «ограниченного трансформизма» [Зуев, 2002], впитавшей особенности как классификационной онтологии, так и системной недостаточно эффективной для решения проблемы, что привело к постановке проблемы реальности в таксономии на протяжении всего ХХ в.
Следует отметить, что программа классификации биологического разнообразия — это базовая программа современной биологической таксономии, поскольку полученный данной программой материал используется в качестве исходного в программах выявления связей в системах классификации и построения системных моделей объектов биологической таксономии, а также в исследовательских программах всех биологических наук — экологии, генетики, морфологии, анатомии и т.д. Это сказывается не только на результатах биологической таксономии в целом, но и на исследованиях смежных биологических наук — исследователи вынуждены изменять свои представления о таксономии с каждым новым таксономическим исследованием.
V) 2*
и
и
2. Программа выявления связей в системах классификации (классификационно-системный подход — Х1Х-ХХ1 вв.)
В современной таксономии наряду с классическим подходом развивается также классификационно-системный подход, включающий различные направления филогенетической систематики, биологическую концепцию вида и теорию архетипа. В филогенетической систематике сохраняется классическое понимание типа. Филогенетическая система строится как форма выражения связей между группами, находящимися в отношении предок-потомок на некотором отрезке времени. Связи между группами организмов выстраиваются в форме системы отношений между эмпирически выбранными существенными признаками — типами. Соответственно такие системы отражают последовательность развития различных приспособлений у групп организмов, по-прежнему представленных в форме классов, организованных в систему посредством связей между комплексами признаков — типов, а не целостных образов групп организмов — фенотипов. Другими словами, филогенетическая система отражает связи не между группами организмов, а между признаками, репрезентирующими эти группы.
Таким образом, в филогенетической системе признаки целостных фенотипов разнесены по историческим этапам их формирования у особей. Соответственно графическое выражение филогенетической системы имеет форму дерева, в котором ветви — признаки различного ранга — приурочены к историческим этапам их возникновения. Признаки целостных фенотипов, разнесенные в иерархических и филогенетических системах на таксоны различных рангов, не образуют естественных объектов, обладающих базовым свойством системного объекта — целостностью. В природе такому объекту соответствуют группы особей, репрезентирующиеся подобно классам одним или несколькими признаками, которые наблюдаются на конкретных особях и являются лишь частями целостного объекта — фенотипа. Безусловно, признаки представляют интерес для изучения истории развития приспособлений у живых организмов, но понятие «таксон» как естественный, целостный объект можно связать только с фенотипом, включающим все при-2 знаки организма и образующим целостный образ таксона. ¡5 Когда систематики ранжируют признаки и относят их к группам
особей различной степени общности, они тем самым фиксируют ис-И) торические этапы возникновения и развития признаков. При этом они ^ рассматривают эти группы как таксоны, которые возникли в разные ф исторические эпохи, и выстраивают связи между ними в форме фило-д генетической системы. Пытаясь решить проблему целостности таксо-|= нов, систематики присваивают статус реальности лишь таксонам ви-
V)
дового ранга, поскольку с их точки зрения они в силу своей «молодости» еще «не утратили целостности», соответственно рассматривая надвидовые таксоны как «системы с малой степенью целостности». Но существующие ныне особи любого вида несут признаки всех рангов, образующие фенотип как некое целостное образование — образ (габитус) объекта таксономии, и, когда систематики разносят признаки целостных фенотипов по таксонам различных рангов, они тем самым лишают эти фенотипы целостности, обретая массу проблем, которые невозможно решить, что наглядно демонстрировала таксономия в течение всей истории своего развития — во все исторические периоды эти попытки приводили к различным формам проблемы таксономической реальности [Зуев, 2011].
Таким образом, филогенетическая систематика не смогла решить проблему естественной классификации, но выявила исторический аспект развития признаков как адаптивных приспособлений организмов, что, безусловно, является ее крупным достижением. В целом следует отметить, что это наиболее прогрессивная и бурно развивающаяся программа современной биологической таксономии, достигшая во многих случаях значительных результатов. Тем не менее проблема естественной классификации и в филогенетической систематике по-прежнему является одной из наиболее острых [Современная систематика., 1996; Павлинов, 2005]. Лежащий в основе филогенетической систематики классический идеал эмпирически организованной науки хорошо показан И.Я. Павлиновым: «Всякое исследование направлено на познание объективной реальности — того, что "есть на самом деле"... всякая конкретная естественно-научная дисциплина (в том числе филогенети-ка) исследует лишь некие аспекты объективной реальности: они составляют специфичный для нее объект рассмотрения — ту эмпирическую реальность, которая доступна анализу на уровне фактологии имеющимися инструментальными средствами» [Павлинов, 2005: 22]. Из установки на эмпирическую работу вытекают все онтологические проблемы биологической таксономии, о которых уже говорилось выше.
В рамках классификационно-системного подхода проблема естест- ^ венности была частично решена С.В. Мейеном в предложенной им кон- ^ цепции архетипа. Давая определение архетипа, Мейен пишет: «Гомоло- И гизированные, т.е. расклассифицированные и ставшие меронами части организмов данного таксона, в сумме составляют архетип таксона. ^ Обычно в биологии под архетипом понимают план строения (морфоло- ¡5 гического) всех организмов данного таксона. Архетип в более широком смысле, принятом в настоящей статье, охватывает не только морфологические, но и все прочие свойства представителей таксона. Уточнение по- ^ нятия "архетип" применительно к любым объектам, а также более де- ф тальную характеристику прочих мерономических понятий и подходы к их формализации можно найти в литературе» [Мейен, 1978].
B.B. ЗУЕВ
Мейеновский архетип — это по-прежнему иерархическая структура, и в данном смысле это промежуточное образование, элемент классификационно-системных представлений. Однако имеется одно существенное свойство архетипа: «Теоретический и практический интерес представляет случай, когда имеется системное многообразие архетипов. Если класс KA1 является подклассом класса KA, то всякий объект, имеющий архетип A1, одновременно обладает и архетипом A. Все общее, что присуще объектам из KA j, есть общее и для всех объектов из KA. Следовательно, описание этого общего должно входить не только в архетип A, но и в архетип Aj» [Шрейдер, 1981: 3], т.е. фактически архетип вида включает признаки целостного фенотипа, репрезентирующего организм. Можно сказать, что творцам теории архетипа С.В. Мейену и Ю.А. Шрейдеру не хватило нового видения иерархии признаков в таксономической системе для того, чтобы понять природу системного представления таксона.
Как элемент классификационно-системных представлений можно рассматривать и биологическую концепцию вида, использующуюся в качестве теоретической основы для построения системной модели вида. В качестве базового материала данная концепция использует уже полученные классической программой таксономии образцы видов, полагая, что это некие природные образования, зафиксированные исследователями эмпирически. Возможность такой фиксации вытекает из предположения, что в основе естественной природы вида лежит способность особей одного вида к скрещиванию. Соответственно осуществляется «наложение» на таксономический материал различных данных современной генетики по гибридизации, полиплоидии, эволюционной дивергенции и т.д. (см., например: [Грант, 1984]). Методологические основания биологической концепции вида слабо проработаны: не объясняется, каким образом связаны существенные признаки, лежащие в основе выделения вида, с представлением вида как популяции скрещивающихся индивидов. В силу недостаточной теоретической проработанности модель биологического вида сталкивается с рядом парадоксов и неразрешимых проблем [Зуев, 2014б]. Исчерпывающий анализ биологической концепции вида дан в! в книге В. Кунца «Do Species Exist?» [Kunz, 2012].
fr
3. Программа построения системных моделей ^ объектов биологической таксономии "5 (системный подход — XX-XXI вв.) •а
Ф A.A. Любищев пишет, что в биологии в качестве системных объек-
g тов принимаются не только основанные на понятии целостности, но и «без принятия особого фактора целостности»: «Под системой в выс-
шем смысле будем понимать многообразие с полным развитием принципа "системности", что почти совпадает с понятием целостности, причем природа этой целостности может быть совершенно различна. Из этого общего целостного принципа могут быть выведены все особенности элементов системы. Второй ступенью понятия системности будет признание взаимодействия и взаимодополнения элементов системы, без принятия особого фактора целостности. Третьей ступенью будет принятие односторонней связи и дополнения элементов, а не взаимодействия. Предвидение неизвестного в этом случае возможно только в одном направлении. В таком виде представлялась биологам XIX в. (а по инерции и большинству современников) иерархическая система организмов, отображающая филогению. Сходство в основном определяется происхождением, нет общих законов развития. Поэтому на основании строения организмов можно восстановить прошлое, но невозможно предвидеть будущее. Холистические факторы полностью отсутствуют» (курсив мой. — В.З.) [Любищев, 1972: 65-66].
Вместе с тем современные стандарты научности диктуют ученому необходимость построения системных моделей объектов, основанных на принципе целостности. Так, известные теоретики системного подхода И.В. Блауберг, В.Н. Садовский, Э.Г. Юдин пишут: «Представляется целесообразным рассматривать системный подход как адекватное средство исследования не любых объектов, произвольно называемых системами, а лишь таких объектов, которые представляют собой органичные целые. Опираясь на признак органической целостности как на системообразующее качество, можно выработать эффективный критерий для отнесения тех или иных объектов к классу систем, а соответствующих исследований — к классу системных. С современной точки зрения в этот класс попадают биологические, психологические, социальные и сложные технические системы, т.е. системы, обладающие не только функционированием, но имеющие собственное поведение, собственную историю, развитие, являющиеся, как правило, иерархическими по своей структуре, и т.д.» [Блауберг и др., 1969: 18]. "5
Иерархическая система как средство представления таксономи- ^ ческих объектов отличается от других типов иерархических систем, в^ например социальных. Социальные иерархические системы вполне соответствуют принципу целостности, поскольку элементы социаль- ^ ных систем образуют целостную структуру, функционирующую как ¡5 социальный организм, в которой группа особей связана отношениями подчинения. Таксономическая иерархическая система представляет особый тип подобных систем — иерархия в ней задается степенью ^ общности таксономических признаков, возникших в разные истори- ф ческие периоды развития таксономической группы. Отношения между признаками в данном случае не являются иерархическими в обыч-
ном понимании, как, например, в социальных системах, поскольку признаки в отличие от людей или животных не могут находиться в отношениях подчинения. Очевидно, они отражают не соподчинение, а этапы эволюционного развития признаков таксономических групп, что в действительности и наблюдается в филогенетических системах.
Приведем простейший пример различия между классификационным и системным подходами. Допустим, у группы особей выявлен диагностический признак А и внутри этой группы выделены две подгруппы особей с диагностическими признаками а1 и а2. С точки зрения классификационного подхода имеются два уровня иерархии признаков: высший с признаком А, наблюдающийся у всех особей группы, и низший с признаками а1 и а2, наблюдающийся в двух подгруппах внутри всей группы особей. Соответственно можно выделить три класса: род с диагностическим признаком А и два вида с диагностическими признаками а1 и а2:
А
а! И2
Системный подход полагает, что целостным объектом в данном случае будет фенотип, а выделенные родовые и видовые признаки не могут рассматриваться как самостоятельные сущности, поскольку представляют взаимосвязанные части целостного фенотипа. Это, собственно, и можно наблюдать на особях: признаки всех рангов наблюдаются на каждой особи, образуя целостный фенотип. Соответственно с точки зрения системного подхода в приведенном выше примере можно выделить два фенотипа (таксона): Аа} и Аа2, в которых признаки взаимосвязаны и репрезентируют целостный фенотип:
а2
(А £
и
и
Очевидно, что в случае классификационного подхода изначально нарушается целостность (соответственно и естественность) объекта — фенотипа: целостные фенотипы Аа1 и Аа2 разбиваются на части, задающиеся диагностическими признаками, — классы. В самом деле, если мы говорим о целостных объектах, то, как можно выделять, к примеру, роды по особенностям плода и наряду с родами — виды по особенностям лепестков, разбивая тем самым целостный фенотип на части?
Целостный фенотип — только часть системной модели таксона, включающей генетический материал, определяющий развитие фенотипа; помимо того, таксон как живая система тесно взаимодействует с различными факторами окружающей среды, определяющими форму
его существования. И.И. Шмальгаузеном было наглядно показано, что таксон как целостную систему невозможно построить вне факторов адаптации, конституирующих характер и форму существования таксона [Шмальгаузен, 1968]. Можно полагать, что целостная таксономическая система включает в себя следующие составляющие: (1) группу особей, (2) генетическую программу, реализующуюся на группе особей как форма сохранения и трансляции возникающих в процессе эволюции признаков, (3) наследственный материал (генетическая система, в которой заключена генетическая программа) как потенциальную основу для формирования (4) фенотипа, включающего признаки двух типов — (5) признаки константные, образующие основу фенотипа как соответствия существующим условиям среды, (6) признаки варьирующие, составляющие материал для эволюции осо-бей5. Помимо этого необходимо включить в систему (7) факторы так-сонообразования (дивергенция, гибридизация и адаптация), образующие в конечном счете векторы развития таксономических систем и приводящие к вполне определенным фенотипам [2иеу, 2014].
Генетическая система в процессе развития организма проявляется в форме фенотипа, основой же ее существования является генетическая программа, «записанная» в генетическом материале организма. Соответственно по способу бытия таксон можно определить как генетическую систему-куматоид6 — генетическую программу, воспроизводящуюся каждый раз на новом материале и живущую в этом материале. Иначе говоря, живые организмы представляют собой живые «волны», бегущие из глубины веков и «плещущиеся» ныне, более или менее быстро обновляясь по материалу.
Куматоидная онтология разработана М.А. Розовым [Розов, 1997] для объяснения способа бытия социальных систем. Социальные ку-матоиды, по представлениям Розова, не являются системами, поскольку социальная программа существует в значительной мере независимо от материала. Биологические системы могут рассматриваться как генетические куматоиды — генетические программы, сформировавшиеся исторически в процессе эволюционного развития живых систем и реализующиеся в конкретные периоды времени на живом ^ материале. Генетическая программа в отличие от социальной сущест- V) вует как часть живого организма непосредственно в генетическом материале клетки, поэтому биологический куматоид — особый тип ку- Я матоида — система-куматоид. ™
Использование куматоидной онтологии дает возможность более точно описать таксономическую реальность как реальность особой
5 Без разделения признаков на константные и варьирующие невозможно объяснить способность узнавать и классифицировать таксоны и способность самих организмов к эволюции.
6 Куматоид — волноподобный, от греч. сита — волна.
В.В. ЗУЕВ
биологической программы, «скользящей», подобно волне, по живому материалу. Таксон можно представить как генетическую программу, захватывающую все новый и новый материал и существующую во времени благодаря свойству самокопирования наследственного вещества. Именно это свойство таксономических систем позволяет воспроизводить картину их эволюции, поскольку генетически закрепленные особенности систем, как установлено палеонтологией, сохраняются в течение многих поколений.
Понимание живых организмов как куматоидов имело место в истории биологии, например В.Н. Беклемишев писал: «Живой организм не обладает постоянством материала — форма его подобна форме пламени, образованного потоком быстро несущихся раскаленных частиц; частицы меняются, форма остается. Несравненную формулировку динамической природы всего живого дал Кювье вскоре после открытия обмена веществ химиками: "Итак, жизнь есть вихрь, то более быстрый, то более медленный, более сложный или менее сложный, увлекающий в одном и том же направлении отдельные молекулы. Но каждая отдельная молекула вступает в него и покидает его, и это длится непрерывно, так что форма живого вещества более существенна, чем материал"» [Сиу1ег, 1817: 7] (перевод В.Н. Беклемишева [Беклемишев, 1970: 7]; курсив мой. — В.З.).
Реализация генетической программы на материале осуществляется через генетическую систему, поэтому главный путь исследования генетических программ лежит через исследование генетических систем и их фенотипических проявлений. Материальные носители — особи — несут множество признаков различных рангов, в которых можно выделить инвариантную часть фенотипа особей, организованную особым образом — в виде генетически связанных признаков, воспроизводящуюся как одна структура. Инвариантность фенотипа обусловливается комплексом причин: во-первых, особенностями изменчивости наследственного вещества — генов: их дискретностью и свойством самокопирования; во-вторых, соответствием фенотипа ^ условиям окружающей среды, т.е. его адаптивностью. ^ Представление о генетической системе и ее фенотипических
01 проявлениях восходит к исследованию, проведенному К. Уоддинг-тоном 1957], который полагал, что развитие эпигено-
^ типа является относительно стабильным, «канализованным». По ¡5 представлениям Уоддингтона, есть основная траектория развития (креод), обусловливающая развитие нормального (дикого) феноти-И) па популяции, и некоторый набор варьирующих состояний (субкре-^ одов), отклоняющихся от нормального фенотипа. Уоддингтон ввел Ф понятие эпигенетического ландшафта для описания морфогенеза особи, где каждая «долина» ведет к формированию какого-либо органа или части организма.
В работе автора [2иеу, 2014] показано, что фенотипы представляют собой устойчивые структуры — таксоны, которые можно конструировать на основе системных параметров. В отличие от таксонов, сконструированных в рамках классификационного подхода, такие таксоны представляют более реальное образование, поскольку включают все признаки независимо от их ранга, наблюдающиеся на каждой особи, принадлежащей конкретному таксону. Для сравнения: фенотип рода ОепИапа (HD)(CX)(PpNnGgLl)Asbbb7, представляющий одну группу особей (системная модель с заданными фенетическими параметрами), в соответствии с классической концепцией нужно разбить на три таксона с диагностическими признаками HD, СХ и PpNnGgLl, маркирующие группы особей различной общности (ранга), где самая большая группа включает все остальные. При этом признаки Asbbb не учитываются при выявлении и ранжировании таксонов, тогда как они принимают участие в формировании общего фенотипа [2иеу, 2014]. Таким образом, в классической иерархической классификации каждая особь несет признаки таксонов различных рангов и каждый таксон рассматривается как группа особей. В чем смысл такого распределения признаков? Очевидно, что разнесение признаков, наблюдающихся на одной особи, по признакам таксонов различного ранга только запутывало таксономию, создавая, с одной стороны, проблему таксономического ранга, а с другой — неясность самого феномена «таксон».
Очевидны преимущества системной модели и в решении таксономических проблем, возникших в процессе развития таксономии [гиеу, 2014]:
проблемы существенных признаков и таксономических границ отпадают, поскольку фенотип включает совокупность фенов, устойчиво специфицирующих таксон;
исчезает проблема таксономического ранга, так как фенотип характеризует группу особей, не имеющую ранга (условно можно выделить ранги рода и вида), ранжируются лишь фены-маркеры как первичный материал для конструирования таксонов; проблема существования таксона во времени снимается посредством представления его как генетической программы;
фенотип представляет естественный объект, так как генетически обусловлен и представляет собой совокупность характеристик, отражающих структурные морфологические и физиологические особенности особей, входящих в таксон, тогда как классический таксон включа- "ц ет лишь часть из всех признаков и может быть представлен только в пространстве логических возможностей (в виде абстракции).
7 Латинскими буквами обозначены фены («пороговые» признаки), образующие фенотип.
V) 2*
и
Параметрическая системная модель является наиболее информативной, поскольку признаки каждого фенотипа несут информацию о генетических характеристиках, облике таксона, его адаптивных свойствах, связях с другими близкими таксонами и т.д. Можно полагать, что параметры — суперфены и фены, маркирующие таксон, контролируются соответствующими супергенами и генами. Таким образом, фенотип — это устойчивая фенетическая структура, возникшая в процессе адаптивной эволюции, очень тесно связанная с теми экологическими условиями, к которым адаптирован конкретный фенотип. Особи выделенных фенотипов имеют общий облик и обладают довольно высокой степенью узнаваемости.
Заключение
Таким образом, трудности развития биологической таксономии исторически были связаны с двумя основными проблемами: 1) проблема поиска существенных признаков, которая была невыполнимой в рамках эмпирической таксономии и могла быть решена только в рамках зрелой теории; 2) проблема построения системной модели биологического объекта, способы решения которой были разработаны лишь в XX в. Обе проблемы в неявной форме уже присутствовали в исследованиях К. Линнея.
Проблемы также связаны с развитием классификационной и системной онтологий и соответствующими методологиями. Классификационная методология изначально разрабатывалась как средство классификации биологического разнообразия, при этом было допущено, что признаки, репрезентирующие классы, имеют сущностную природу, т.е. фактически репрезентируют индивидуальные объекты. С учетом эмпирического характера таксономии данное допущение оказалось неверным. В современной таксономии наряду с классическим подходом оформился классификационно-системный подход, как переходный по своей сути от классического к современному, предполагаю-^ щему построение системной модели объекта исследования. (Л В рамках современных представлений целостная таксономиче-
ская система включает в себя такие составляющие, как: (1) группа Я особей, (2) генетическая программа, реализующаяся на группе осо-™ бей как форма сохранения и передачи возникающих в процессе эволюции признаков, (3) наследственный материал (генетическая система, в которой заключена генетическая программа) как потенциальная основа для формирования (4) фенотипа, включающего признаки двух типов: (5) признаки константные, образующие основу фенотипа как соответствия существующим условиям среды, (6) признаки варьирующие, составляющие материал для эволюции особей. Помимо это-
V
(А
го необходимо включить в систему (7) факторы таксонообразования (дивергенция, гибридизация и адаптация), образующие в конечном счете векторы развития таксономических систем и приводящие к вполне определенным фенотипам.
Библиографический список
Беклемишев, 1970 — Беклемишев B.H. Биоценологические основания сравнительной паразитологии. M.: Наука, 1970. 504 с.
Блауберг и др., 1969 — Блауберг И.B., Садовский B.H., Юдин Э.Г.Сис-темные исследования и общая теория систем // Системные исследования. M.: Наука, 1969. С. 7-29.
Зуев, 2002 — Зуев B.B. Проблема реальности в биологической таксономии. Новосибирск, 2002. 192 с.
Зуев, 2011 — Зуев B.B. Особенности развития онтологии биологической таксономии // Философия науки. Новосибирск. 2011. № 4 (51). С. 80-87.
Зуев, 2014а — Зуев B.B. Проблема референции как проблема эмпирической классификации в классической науке // Эпистемология и философия науки. 2014. T. XL, № 2. С. 96-109.
Зуев, 2014б — Зуев B.B. Построение системной модели биологического таксона как основа развития современной биологической таксономии // Mеж-дународный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 10. С. 101-108.
Любищев, 1972 — Любищев A.A. К логике систематики. Проблемы эволюции. Т. 2. Новосибирск: Наука, 1972.
Maлышев, 1990 — Малышев Л.И. Carex L. Осока // Флора Сибири. Т. 3. Новосибирск: Наука, 1990.
Mейен, 1978 — Мейен С-B. Основные аспекты типологии организмов // Журнал общей биологии. 1978. Т. 39, № 4. С. 495-508.
Павлинов, 2005 — Павлинов И.Я. Введение в современную филогенети-ку. M., 2005. 391 с.
Розов, 1997 — Розов M.A. Теория социальных эстафет и проблема анализа знания. Теория социальных эстафет. История - Идеи - Перспективы. Новосибирск, 1997. С. 9-67.
Современная систематика., 1996 — Современная систематика. Mето-дологические аспекты ; ред. И.Я. Павлинов. M.: Изд-во MÍÓ, 1996. 238 с.
Станков, 1955 — Станков С. Линней. Руссо. Ламарк. M.: Сов. наука, 1955.139 с. "В
Шмальгаузен, 1968— Шмальгаузен И.И. Факторы эволюции. M.: Наука, ^ 1968.451 с. (Л
Шрейдер, 1981 — Шрейдер Ю-A. Типология как основа классификации // >| Научно-техническая информация. Серия 2. Информационные процессы ¡g
и системы. 1981. № 11. С. 1-5. В
Cuvier, 1817 — CuvierJ.L. Règne animal. P.: Deterville, 1817. ™
Kunz, 2012 — Kunz W.Do Species Exist? Singapore, 2012. 245 p.
Waddington, 1957 — Waddington C.H. The Strategy of the Genes: A Discussion on Some Aspects of Theoretical Biology. L.: Allen & Unwin, 1957. 262 p.
Zuev, 2014 — Zuev ^.Project of a Theoretical Biological Systematics: on a Way to Rapprochement Biological Systematics and Genetics // Eastern European Scientific Journal. 2014. № 2. P. 23-48.
W
И
References
Beklemishev V.N. Biotsenologicheskie osnovaniya sravnitelnojparazitologii (Biocenological bases of comparative parasitology). M.: Nauka, 1970. 504 p.
Blauberg I.V., Sadovskij V.N., Yudin E.G. Sistemnye issledovaniya i ob-schaya teoriya system (Systemic researches and common theory of systems). Sistemnye issledovaniya — Systemic researches. M.: Nauka, 1969. P. 7-29. Cuvier J.L. Règne animal. Paris: Déterville, 1817. Kunz W. Do Species Exist? Singapore, 2012. 245 p.
Lyubischev A.A. K logike sistematiki (To logic of a systematics). Problemy evolyutsii — Evolution problems. T. 2. Novosibirsk: Nauka, 1972. P. 45-68.
Malyshev L.I. Carex L. — Osoka (Carex L. — Sedge) //Flora Sibiri. T.3. Novosibirsk: Nauka, 1990,p.125, 139.
Mejen S.V. Main aspects of a typology of organisms (Osnovnye aspekty tipo-logii organizmov). Zhurn. obsch. biol. 1978. T. 39, no. 4, p. 495-508.
Pavlinov I.Ya. Vvedenie v sovremennuyu filogenetiku (Introduction to the modern phylogenetics). M., 2005. 391 p.
Rozov M.A. Teoriya sotsialnykh estafet i problema analiza znaniya (Theory of social relays and problem of the analysis of knowledge). Teoriya sotsialnykh estafet: Istoriya - Idei - Perspektivy (Theory of social relays: History - Ideas - Prospects). Novosibirsk, 1997. P. 9-67.
Sovremennaya sistematika. Metodologicheskie aspekty (The modern systema-tics. Methodological aspects). Red. I.Ya. Pavlinov. M.: Izd-vo MGU, 1996. 238 p.
Stankov S. Linnej. Russo. Lamark (Linne. Russo. Lamarck). M.: Sovetskaya nauka, 1955. 139 p.
Shmalgauzen I.I. Faktory evolyutsii. (Evolution factors). M.: Nauka, 1968. 451 p.
Shrejder Yu.A. Typology as classification basis (Tipologiya kak osnova klas-sifikatsii). Nauchno-tekhnicheskaya informatsiya. seriya 2. Informatsionnye prot-sessy i sistemy — Scientific and technical information. Seriya 2. Informational processes and systems. 1981, no. 11, p. 1-5.
Waddington, C.H. The strategy of the genes: A discussion on some aspects of theoretical biology. London: Allen & Unwin, 1957. 262 p.
Zuev V.V. Problema realnosti v biologicheskoj taksonomii (Reality problem in biological taxonomy). Novosibirsk, 2002. 192 p.
Zuev V.V. Features of development of an ontology of biological taxonomy (Osobennosti razvitiya ontologii biologicheskoj taksonomii). Filosofiya nauki — Science philosophy. Novosibirsk. 2011, no. 4 (51), p. 80-87.
Zuev V.V. Reference problem as a problem of empirical classification in classical science (Problema referentsii kak problema empiricheskoj klassifikatsii v ty) klassicheskoj nauke). Epistemologiya ifilosofiya nauki — Epistemology and philosophy of science. 2014a, no. 2(40), p. 96-109.
Zuev V.V. Creation of systemic model biological taxon as basis of develop-jS ment of the modern biological taxonomy (Postroenie sistemnoj modeli biologi-¡S cheskogo taksona kak osnova razvitiya sovremennoj biologicheskoj taksonomii).
Mezhdunarodnyj zhurnal prikladnykh i fundamentalnykh issledovanij — Interna-W tional Journal of Applied and Fundamental Research. 2014b, no. 10, p. 101-108.
Zuev V. Project of a theoretical biological systematics: on a way to rapprochement biological systematics and genetics. Eastern European Scientific Journal. 2014, no. 2, p. 23-48.
t
M
