Исторические реконструкции в естествознании и типология¹

С. В. Мейен

Гипотетичность и неоднозначность исторических, в том числе, генетических реконструкций издавна служат питательной средой антиисторических тенденций в разных областях естествознания (геологии, биологии, географии и др.). Главным дефектом исторического метода познания считается принципиальная неверифицируемость высказываний о прошлом. Принимается, что структура объекта – его объективная характеристика, данная в наблюдении, а соображения о становлении объектов субъективны, поэтому ими можно пренебречь. Особенно ярко это настроение выражено в работах некоторых геологов, различающих в геологических исследованиях статические, динамические и ретроспективные системы. Динамические системы функционируют на наших глазах (землетрясения, вулканы и т.д.). Статическим системам соответствуют объекты, изменяющиеся крайне медленно, «застывшие» и поэтому изучаемые со структурной точки зрения. Ретроспективные системы реконструируются по статическим с помощью динамических. Аналогичные взгляды, хотя и с использованием другой терминологии, высказывались и биологами (филогения противопоставлялась систематике, морфология сформировавшихся организмов – изучению и их и их частей в индивидуальном и историческом становлении). При этом полезность изучения объектов и их группировок (таксонов) в их становлении не отвергается, но такое направление в исследовании часто мыслится как гипотетическая, субъективная надстройка над непосредственным объективным изучением структур и процессов, происходящих «на наших глазах».

Такие представления о соотношении исторических реконструкций и наблюдений над структурами и происходящими процессами сильно упрощают действительный ход исследований и ведут к серьезным ошибкам. Во многих случаях изучение процессов, происходящих «на наших глазах», в действительности осуществляется через скрытые исторические реконструкции. Например, онтогенез современных организмов часто реконструируется путем сопоставлений онтогенетических стадий, наблюдаемых порознь на разных индивидах (никто не проследил онтогенез одного человека от зиготы до рождения). Изучение землетрясений ведется путем интерпретации готовых сейсмограмм, свидетельствам очевидцев, следам разрушений и т.д. Чисто структурный подход без обращения хотя бы к простейшим историческим реконструкциям часто немыслим и ведет к грубым и очевидным ошибкам. Так, если мы хотим узнать, сколько насекомых жило в покинутом ими гнезде, то нельзя просто сосчитать оставшиеся пустые хитиновые покровы, так как одно насекомое из-за линьки оставляет после себя несколько покровов разного размера. Слои в геологическом разрезе лишь с большой натяжкой можно рассматривать как независимые геологические тела, поскольку это – последовательные следы, оставленные одним изменявшимся объектом – геосистемой бассейна седиментации. Пренебрегая подобными соображениями, мы совершаем решающую ошибку (или идем на крайнее упрощение) в индивидуализации объектов (часть принимается за целое) или подсчете их числа.

Противопоставление структуры и становления объектов может быть уместным для определенных исследовательских целей как некая целевая идеализация. В общем же случае познание объекта означает и познание его становления, т.е. включает в себя историческую реконструкцию. При этом становление объекта можно отождествить с его индивидуальным временем. Более того, не задаваясь целью дать определение времени (что принципиально неосуществимо), можно раскрыть его в понятиях, допускающих введение единого пространства-времени в геологические и биологические концепции без ломки традиционного языка и с возможным сохранением основного круга привычных понятий. Для этого можно охарактеризовать время как изменчивость индивида. Мы привыкли связывать понятие изменчивости с различиями индивидов одного таксона и имеем развитую систему понятий для ее анализа. Это понятия типологии, т.е. таксономии и мерономии (см. подробнее: Мейен, 1978). Охарактеризовав время как изменчивость индивида, мы можем всю эту систему понятий перенести на индивид. При этом перенесении приходится учитывать различие изменчивости индивидов и индивидов в таксоне. В первом случае направление изменчивости задано (направление времени, стрела времени), а во втором может считываться в любой последовательности. Заданность изменчивости индивида (т.е. направленность времени) определяется наблюдателем, точнее его изменчивостью как индивида, его собственным, психологическим временем, ощущаемым непосредственно. (Здесь напрашивается параллель с кантовским априорным понятием времени, как условием познания).

Наблюдатель замечает, что собственная изменчивость индивидов одного таксона упорядочена одинаково. Соответственно можно говорить о времени таксона. Например, время спорового растения включает в себя определенный тип чередования поколений (…гаметофит – гаметангии – оплодотворение – спорофит – спора – гаметофит…).

В приведенном подходе важны три обстоятельства. Во-первых, время ставится в однозначное соответствие с таксономической (на философском языке – качественной) определенностью объектов. Высшими таксонами можно взять, например, все живые существа, все геологические тела. Поскольку общность объектов таких крупных таксонов невелика, содержание их времени, т.е. биологического и геологического, будет обедненным резко. Но, с другой стороны, можно понимать свойства времени столь крупных таксонов как совокупность таких же свойств всех подчиненных таксонов. Здесь все зависит от тех идеализаций, которые мы вводим. (Заметим, что когда в механике тела идеализируются до материальной точки, то и время этих тел вырождается до обезличенного символа t, отражающего некоторые координаты в столь же вырожденном пространстве).

Во-вторых, содержание ставится в прямую зависимость от наблюдателя и с его выбором параметров изменчивости и индивида, и таксона, и с его собственным психологическим временем.

В-третьих, это представление о времени не обязательно связано с часами, что особенно важно для биологии и геологии, где часто временные свойства изучаются в отношениях раньше – позже в отсутствие метрики, заданной стандартными единицами. Напомним, что дробная геохронологическая шкала периодов, эпох и большей части веков от кембрия до наших дней была создана тогда, когда возраст и длительность геохронологических подразделений была предметом догадок. Еще в 30-е годы нашего века возраст осадочной оболочки Земли оценивался одними исследователями в десятки миллионов лет, а другими исследователями – в несколько миллиардов лет. Метрика легко вводится в развиваемое представление о времени с помощью часов, как индивидов, изменчивость которых циклична, а циклы регистрируются счетчиками. Наблюдатель или заменяющий его прибор сопоставляет изменчивость изучаемого индивида (его собственное время) с показаниями счетчика.

Поставив время в зависимость от разнообразия объектов, их типологии, мы получаем концепцию времени, которую можно назвать типологической. Тем самым лишается смысла противопоставление типологического и исторического методов познания. Подлинно типологический метод включает в себя исторический.

Введение типологической концепции времени в содержательные построения осуществляется путем исторических реконструкций (если прямое наблюдение над индивидуальным временем невозможно). Исторической реконструкцией будем называть любое суждение о временных свойствах объектов по статическим состояниям. Для выявления логики исторических реконструкций полезно ввести некоторые понятия, касающиеся времени индивида. В этом времени можно выделить три компонента.

Одни свойства объекта изменяются и эти изменения последовательно фиксируются в его структуре подобно тому, как в кольцах прироста фиксируется онтогенез дерева. Этот компонент времени можно назвать темпофиксацией. Благодаря темпофиксации признаки индивидуального времени автоматически становятся таксономическими.

Другие свойства фиксируются на отделяющихся частях. Характерный пример – фиксация онтогенетических изменений членистоногих в отделяющихся хитиновых покровах. Этот компонент назовем темпосепарацией (отделение времени).

Третьи свойства исчезают, не оставляя считываемых следов. Соответствующий компонент назовем темподесиненцией (растворение времени). В конечном счете темподесиненция захватывает любой материальный объект, кроме Вселенной в целом.

Задача исторической реконструкции подразумевает (1) считывание онтогенеза по свойствам, подвергшимся темпофиксации, (2) воссоединение всего, испытавшего темпосепарацию, а на этой основе (3) восстановление свойств, подвергшихся темподесиненции. Очевидно, что осуществить эти операции можно лишь при знании типологии самих объектов или хотя бы типологии их частей. Так, вполне возможно, что когда на заре развития геологии люди интерпретировали земные пласты как стадии накопления осадка в водной среде, они опирались на сравнение с оседанием взвеси в стакане с грязной водой. Мы смотрим на спил дерева, знаем, что это такое-то дерево, как устроены деревья и как они растут. Это позволяет нам понять слои прироста на спиле, различить под микроскопом весенние, летние и осенние клетки в слое прироста. Точно так же по форме и жилкованию опавших листьев (разновидность темпосепарации) мы восстанавливаем, кому они принадлежали. Мы отождествляем опавшие листья с теми, которые еще висят на дереве определенного вида. В ископаемых отпечатках листьев уже нет многих тканей (захваченных темподесиненцией), но мы можем реконструировать их, зная строение листьев современных растений того же таксона. Таксон, к членам которого мы вынуждены обращаться для сравнения, может быть очень широким и не совпадать с обычными таксонами, выделяемыми в канонизированных научных систематиках.

При познании окружающего мира мы распределяем объекты по таксонам (эта процедура регламентируется таксономией) и каждому таксону приписываем некий инвариантный комплекс морфологических, физиологических и экологических свойств, или архетип (выведение архетипа регламентируется мерономией). Во всех случаях мы не изучаем всех представителей таксона, а лишь выборку, сведения о которой экстраполируются на весь таксон. Это прием (типологическая экстраполяция) неизбежен в научном познании. Перечисленные выше три компонента исторической реконструкции являются частными случаями типологической экстраполяции. Успех типологических экстраполяций прямо зависит от качества типологии объектов, т.е. от принятого разбиения объектов на таксоны и от выведенного архетипа. Критерием качества («естественности») типологии (как это было установлено У. Уэвеллом, Дж.Ст. Миллем и др. на примере классификации) издавна считается устойчивость таксонов на введение новых таксономических признаков, а это означает скорелированность компонентов архетипа (С. Чебанов). В этом отношении объекты настоящего и прошлого не отличаются. Так, при использовании эпидермально-кутикулярных методов в палеоботанике таксоны, ранее выделенные по эпиморфологическим признакам растительных остатков, часто претерпевают сильные изменения. Когда к кутикулярным признакам добавляются сведения об ассоциирующих фруктификациях, то происходит новая, но обычно менее существенная перестройка таксонов, часть которых сохраняется. Введение других признаков обычно ведет лишь к несущественным таксономическим изменениям. Поэтому открываются возможности широких типологических экстраполяций. То же происходит в систематике современных растений. «Хорошие» таксоны выдерживают введение новых таксономических признаков (так, учет признаков кариотипа практически не повлиял на систематику хвойных). Нетрудно видеть, что этот критерий «естественности» типологии, применяемый в естествознании, соответствует философским критериям истинности (в том числе, критерию практики).

Главная трудность исторических реконструкций заключается в таком восстановлении объекта, чтобы его можно было уверенно отнести к таксону, включающему хорошо изученные объекты. Только тогда открывается возможность для приложения каждого из компонентов реконструкции. Но само восстановление объекта требует хотя бы предварительного отнесения его к какому-либо таксону. Поэтому исторические реконструкции всегда осуществляются итеративно. Точно такая же итеративность свойственна любому типологическому исследованию (Мейен, Шрейдер, 1976). Это хорошо видно на постоянной обратной связи мерономии (морфологии, физиологии и экологии) и таксономии в истории биологии. Таким образом, и в этом отношении нет принципиальной разницы в изучении прошлого и настоящего. В обоих случаях достоверность суждений об объектах зависит лишь от качества их типологии, ее устойчивости на введение новых таксономических признаков, что собственно и дает возможность типологических экстраполяций, в том числе, и с «межвременным переходом» (Е.П. Никитин). Частным случаем последнего является «принцип актуализма».

Типологию объектов целесообразно понимать согласно традиции, первоначально сложившейся в биологии еще к середине прошлого века, а именно, как сочетание таксономического (организмы разделяются на основные типы) и мерономического (каждый тип наделяется архетипом) аспектов. Как уже говорилось, типологию, понимаемую таким образом (см. подробнее: Мейен, 1978), нельзя противопоставлять историческому подходу, поскольку архетип таксона охватывает не только готовые структуры, но и их становление. Соответственно индивид представляется не статичным «облаком», а траекторией в многомерном признаковом пространстве. Расщепление траекторий, относящихся к одному таксону, соответствует филогенезу (становление новых таксонов). Соответственно можно говорить о времени индивида и таксона. Совокупность траекторий всех организмов будет отвечать «биологическому времени» В.И. Вернадского. Время как таковое в этом случае можно представить, с одной стороны, как совокупность траекторий всех объектов в универсальном многомерном признаковом (фазовом) пространстве, а, с другой стороны, – как изменение самого признакового пространства. В этой модели познание можно представить как конструирование и самого признакового пространства, и траекторий в нем, проходимых индивидами и таксонами. В литературе неоднократно обсуждалось различие понятий движение, развитие, эволюция. С точки зрения типологической концепции времени, эти понятия становятся некоторыми идеализациями реального времени. Говоря о механическом движении, мы интересуемся лишь изменением координат объекта, а от остальных компонентов его индивидуального времени отвлекаемся. Понятие развития относится лишь к индивидам, это индивидуальное время чаще всего рассматривается безотносительно к его положению в какой-либо системе. Под эволюцией обычно понимают время определенного таксона (эволюция млекопитающих) или такого индивида, время которого существенно ациклично (эволюция Земли, эволюция биосферы). С таксономической точки зрения, эволюция это появление новых таксонов, а с мерономической – расширение признакового пространства. С точки зрения типологии мира в цело, понятия эволюции и времени сливаются.

В настоящей статье умышленно опущены все проблемы, связанные с метрикой времени и введением наблюдателя в концепцию времени. Упомянем лишь, что наблюдатель вводится в аспекте не только психологического времени. Время оказывается связанным с типологией объектов, а это означает выбор и взвешивание их признаков, т.е. процедуры, в которой наблюдатель играет активную роль. Помимо ошибок наблюдателю свойственны определенные цели и ценности, которые в немалой степени влияют на типологию объектов. Если в рамках этой модели познания принять сформулированный выше критерий истинности в естествознании как устойчивость типологии (т.е. таксонов и архетипов) на введение новых таксономических признаков, то станет ясной общность этого критерия в познании объектов как прошлого, так и настоящего. В обоих случаях траектории объектов и целых таксонов не должны смещаться при смене таксономических признаков. Важно только, чтобы объекты прошлого и настоящего были вписаны в единую систему таксонов. В случае, если объекты прошлого сохранились слишком фрагментарно (т.е. если темподесиненция захватила признаки наибольшего веса), для них может создаваться независимая система таксонов. Такова система форм-родов в палеоботанике. В этом случае также остается возможность типологических экстраполяций, но они, а с ними и возможности познания, сильно ограничены.

Литература

Мейен С.В. Основные аспекты типологии организмов // Журн. общ. биол. 1978. Т. 39, ? 4. С. 495–508.

Мейен С.В., Шрейдер Ю.А. Методологические аспекты теории клас­сификации // Вопр. философии. 1976. ? 12. С. 67–79.