Vad är liv ? (del 2 )

Levande organismer beter sig annorlunda än den döda naturen.
Som lärare i biologi är ju frågan “ Vad kännetecknar liv? “ central. Jag har tidigare skrivit om andra som på allvar tagit tag i frågan : Robert Rosen och Biosemiotikerna .

Nu har turen kommit till de två chilenska neurobiologerna: Humberto Maturana och Francisco Varela som på 70-talet lade fram teorin om Autopoiesis , liv som självgenererande , självuppehållande system .

Den är en grundsten inom den gren av kognitionsvetenskapen som kallas enactivism - där man ser en kontinuitet mellan hur liv fungerar och kognition, hela vägen från encelliga organismer till mänskligt språk och kultur. Annars är teorin mer känd bland de som försöker konstruera autonoma robotar , forskning kring artificiellt liv och teoretisk biologi. För de flesta biologer är det nog fortfarande en okänd teori. Den har även tagits upp som modell inom socialvetenskaper, något som Varela inte gillade.

Humberto Maturana (1928 -2021)

Maturana hade som barn funderat över vad som skiljer det som lever från det som inte lever. När han undervisade blivande medicinare fick han ofta frågan “vad kännetecknar liv ? “ Han kunde aldrig komma med något bra svar, oftast räknar man upp ett antal kriterier : ärftlighet , tillväxt , irritabilitet, metabolism etc. , men när blir listan komplett ?
Maturana var väletablerad neurofysiolog och hade forskat vid Harvard och MIT och bl a varit medförfattare i den klassiska artikeln. What the Frogs Eye Tells the Frogs Brain , skriven tillsammans med några av förgrundsfigurerna inom det som senare blev kognitionsvetenskap.

Francisco Varela (1946 -2001)

Varela var Maturanas student , förutom studier i neurofysiologi fördjupade han sig tidigt i filosofi, ex fenomenologi, epistemeologi ( = hur kan vi veta något ) . Han lämnade Chile för Harvard för att skriva sin doktorsavhandling. Där upptäckte han att varken hans doktorandkolleger eller professorerna var särskilt intresserade av epistemeologiska frågor. När han arbetade som assistent på en kurs i cellbiologi ledd av två nobelpristagare (George Wald och James Watson) användes begrepp som “självuppehållande” då de beskrev cellens metabolism, men ingen kunde definiera vad de menade. När han försökte diskutera det över en lunch blev reaktionen : “Francisco always get into philosophy “ . När han var klar med sin avhandling tackade han, trots protester från professorerna , nej till en forskartjänst vid Harvard och återvände till Chile. Detta var hösten 1970 samtidigt som Allende valdes till president, tidsandan och den intellektuella miljön var mer öppen för att ställa nya vetenskapliga frågor. (1)

Autopoiesis

Maturana hade börjat formulera frågor kring vad ett nervsystem egentligen sysslar med och ställa frågorna. Vad är kognitionens funktion ? Vad är kognition som process ? . Han insåg efter ett tag att dessa två frågor gick samman med frågan Vad kännetecknar ett levande system ? Alla processer i levande celler beror på cirkulära orsakssamband. Om du söker orsaken till att något händer i en cell och följer denna bakåt så hamnar man i ett nätverk av orsaker. När Varela återvände hade de intensiva diskussioner om vad som kännetecknar liv som ett autonomt system. I december 1971 hade de fått ihop en text med titeln “ Autopoiesis: The Organisation of Living Systems “ .

Autopoietiska maskiner

De kallar sin ansats mekanistisk. De är tydliga med att de inte lägger till nya krafter eller principer okända för vetenskapen. Jag förmodar att de inte vill bli beskyllda för vitalism eller mystik. Vad de försöker beskriva är organisationen och relationen mellan komponenterna snarare än egenskapen hos komponenterna. De vidhåller att levande organismer är maskiner , men en alldeles speciell typ av maskiner - autopoietiska maskiner. Autopoietiska maskiner är ett nätverk av processer som tillverkar de komponenter som själva maskinen (organismen) består av. Den både genererar och specificerare sin egen organisation. De är homeostatiska maskiner, upprätthåller en inre miljö som är stabil.

Detta skiljer sig från mänskligt skapade maskiner - som de kallar för allopoietiska maskiner . Dess delar skapas var för sig och sätts ihop till en maskin som “gör det” som konstruktören ville . Allopoietiska maskiner sysslar inte med att skapa sig själva.
Autopoietiska system är autonoma , alla förändringar underordnas upprätthållandet av den egna organisationen. De upprätthåller sin egen identitet och specificerar sina egna gränser. Därför sätter de inte DNA eller “genetiska program” i centrum , det blir istället underordnad själva organisationen . Det är en av de stora skillnaderna gentemot “mainstream biology” , där all förklaring förläggs till framselekterade “genetiska program” . ( se även HÄR )
Ett autopoietiskt system får ett perspektiv som inte ska förväxlas med det perspektiv som en utomstående observatör har.

Ivan Illich och Eric Fromm

De fick svårt att få sin text publicerad. Forskningsfokus vid denna var kring DNA och proteiner, inte levande organismer som system. Texten skickades in till flera tidskrifter bl a Science och Nature , men fick ett kallt avvisande.

Några systemteoretiker fann den intressant och via dessa kom den till vetenskapsfilosofen Ivan Illich vilken uttryckte “Detta är en klassisk text , ni har satt autonomi i centrum för naturvetenskapen” .

Likaså fick den kände psykologen Eric Fromm tag i den och bjöd hem Varela för diskussion och tog med dessa idéer till boken han höll på att skriva.

1974 fick de sin text publicerad i tidskriften Biosystems och 1980 gav Boston Studies in the Philosophy of Science ut den som en bok :
Autopoiesis and Cognition The realization of the living (2)

Intentionalitet och teleologi

I ursprungstexten används ordet maskin flitigt, men när Varela 20 år senare skriver om autopoiesis och biologin bak intentionalitet använder han inte det ordet. Där framhåller han hur den enklaste formen av liv , en bakteriecell , sysslar med att upprätthålla sig själv. I och med detta uppstår ett perspektiv en form av proto - intentionalitet , ett “själv”. Han betonar att det finns en kontinuitet mellan detta enkla “själv” och “självet” hos djur med nervsystem ända upp till människans språkliga värld. (3)

Teleologi ( telos =mål) var även det något de explicit tog avstånd från i originaltexten. Men Varela ändrade sig med tiden och strax innan han dog beskriver han teleologi som en inneboende egenskap hos autopoietiska system , sammantvinnat med livsprocesser .

“The answer to the question of what status teleology should have in biology decides about the character of our whole theory of animate nature. “ (4)

Detta till skillnad från den rådande synen hos biologer där målinriktning hos levande varelser förklaras “som om - teleologi “. Det är egentligen “genetiska program” som selekterats fram genom evolution. ( ifrågasättandet av detta har jag även skrivit om HÄR )

————————————————————————————————————————————————————————-

(1) Varela, F. J. (1996). The early days of autopoiesis: Heinz and Chile. Systems Research, 13(3), 407-416.

(2) Maturana, H. R., & Varela, F. J. (1991). Autopoiesis and cognition: The realization of the living (Vol. 42). Springer Science & Business Media. en senare upplaga !

(3) Varela, F. J. (1992). Autopoiesis and a biology of intentionality. In Proceedings of the workshop “Autopoiesis and Perception” (pp. 4-14). Dublin City University.

(4) Weber, A., & Varela, F. J. (2002). Life after Kant: Natural purposes and the autopoietic foundations of biological individuality. Phenomenology and the cognitive sciences, 1(2), 97-125.