Биологическая систематика: Эволюция идей

Вообще таксономия, как и всякое достаточно общее понятие, весьма многозначно, фигурирует в самых разных системах знания, где её обычно связывают с представлением тех или иных форм разнообразия в виде иерархических классификаций. В таком качестве – как общая категоризация понятий – таксономия присутствует в учении об онтологии, в семиотике (Gray, 1978; Губин, 1998; Кронгауз, 2001). Для наших целей полезно различать две таксономии, обозначенные Уилкинзом как «универсальная» и «биологическая» (Wilkins, 1998, 2003, 2010). Универсальная таксономия (не в смысле Blackwelder, Boyden, 1952, см. 5.2.2; не в смысле Но, 1988; см. 5.5.1.2; приблизительно то же, что классиология, см. 5.5.2.3) занимается всеобщими формальными принципами разработки классификаций, может считаться разделом логики. Биологическая таксономия – частная предметная таксономия, теоретический раздел биологической систематики, её задача – разработка теоретических и методологических принципов этой дисциплины (Вайнштейн, 1981; Симпсон, 2006), прежде всего – разработка общих и частных вопросов её онтологических и эпистемологических оснований. Л. Вэн Вэйлен называет общетеоретический раздел систематики метатаксономией (Van Valen, 1973).

Основная задача (мета)таксономии – формирование так называемой таксономической парадигмы. Под последней можно понимать совокупность утверждений самого общего порядка о предмете, задачах и принципах таксономических исследований в биологии. Среди обсуждаемых (мета)таксономией проблем – структура познавательной ситуации, в которой действует систематика (см. 6.1.1), онтологический статус объекта её исследования (объективный или субъективный характер групп организмов и их иерархии), гносеологический статус классификации («нарратив», закон или гипотеза), основные схемы аргументации (дедуктивная, индуктивная, гипотетико-дедуктивная и т. п.), соотношение между формально-логическими и содержательными основаниями классифицирования в биологии.

Очевидно, что на разных этапах развития систематики задачи, решаемые таксономией, в той или иной степени меняются. Векторы этих изменений задаются на уровне как онтологии (например, разработка эволюционной доктрины в XIX веке), так и эпистемологии (например, переход от позитивизма к постпозитивизму в XX веке). Изменения взглядов на природу и принципы научного познания могут затрагивать самые разные сферы таксономии – от рассмотрения логических оснований классифицирования (например, соотношение между разными логиками, см. 3.2) до методологического обеспечения конкретных классификационных техник (например, состоятельность методов численной систематики, см. 5.3).

Для теоретической систематики (таксономии) особо значима проблема зависимости классификационной деятельности и её результатов от исходных теорий формального или содержательного толка (см. 6.1.1). Схоластическая традиция подразумевает примат первых, естественно-научная – примат вторых. Но отказ систематики от строгой силлогистики отнюдь не означает произвол в процедурах классифицирования. Вместо схоластического единого основания деления, воплощённого в конкретном признаке (группе признаков), вводится естественно-научный единый принцип классифицирования: он обязывает при выделении таксонов полагаться на некую руководящую идею, единую для всей классификации (см. 6.1.2). Эта идея задаёт не только общий смысл классификационной деятельности, но и служит основой для выбора классификационных алгоритмов, признаков, критериев состоятельности классификаций и т. п. В онтологически ориентированной систематике таковой может быть, например, эволюционная идея, натурфилософская идея Природы-сверхорганизма и т. п. В противовес этому, систематика позитивистского толка отвергает указанную зависимость, в ней единый принцип классифицирования является преимущественно эпистемологическим: например, построение максимально прогностичной классификации.

Особой задачей таксономии, при этом одной из наиболее важных, является анализ соотношения между разными классификационными доктринами – их содержанием, взаимной интерпретацией разрабатываемых ими теоретических конструктов. Кроме чисто «академического», здесь присутствует и очевидный практический интерес: понимание соотношения между теоретическими конструктами служит предпосылкой для понимания того, как соотносятся между собой разрабатываемые на их основе классификации.

Исходя из того или иного понимания соотношения между пред посыл очным знанием (прежде всего онтологическим базисом) и результатом классификационной деятельности обосновываются цели систематики. В классической систематике сверхзадачей считается построение Естественной системы, отражающей некий общий закон природы (см. 3.3). В более поздних версиях это «интуитивное» (вполне кантовское) понятие естественности конкретизировано в зависимости от содержания таксономической доктрины. Так, в онтологически ориентированных классификационных подходах естественная система определяется через её соответствие определённому аспекту таксономического разнообразия – например, типологическому или филогенетическому (см. 4.2, 4.3). В позитивистских концепциях вводятся некие операционные критерии естественности вроде эвристичности или информативности классификации, исследования должны быть направлены на максимизацию подразумеваемых ими параметров (см. 5.2.2). Здесь основная теоретическая проблема, особо актуальная в свете таксономического плюрализма (см. 6.1.1), – выяснение того, возможно ли на основе этих частных целей отдельных таксономических доктрин разработать единую цель, общую для всей теоретической (и практической) систематики как биологической дисциплины.

Таксономия формирует методологические основания классифицирования и обосновывает алгоритмы и методы разработки классификаций, наиболее состоятельные с точки зрения той или иной таксономический доктрины. В частности, разрабатываются принципы корректной интерпретации родства и сходства, оценки значимости признаков, методы выявления иерархии монофилетических групп и т. п. Особую проблему составляет обоснование методов классифицирования на разных уровнях разнообразия и в разных группах организмов, где могут действовать разные механизмы упорядочения разнообразия.

Таксономические доктрины (концепции в широком смысле) могут различаться целевой установкой (например, разрабатывать прагматические или естественные классификации), исходными допущениями содержательного толка (нумерологические или филогенетические системы), фактологией (морфологические или молекулярно-генетические данные), конкретными методами (качественные и количественные) и т. д. Зачастую при этом очень по-разному трактуется содержание основных понятий и частных концепций систематики – таких как таксон и признак, сходство и родство. Результатом оказывается разнообразие классификаций (таксономических систем), которые могут быть весьма различными в отношении выделяемых в них групп организмов.

1.2. История систематики как процесс

Мы подобны карликам, усевшимся на плечах великанов; мы видим больше и дальше, чем они, не потому, что обладаем лучшим зрением, и не потому, что выше их, но потому, что они нас подняли и увеличили наш рост собственным величием.

Бернар Шартрский

Систематика имеет очень долгую историю – возможно, наиболее долгую во всём естествознании. Причина в том, что, как было отмечено выше, без разделения и категоризации вообще нет знания, поэтому классифицирование является первичной формой познавательной деятельности, присущей всем достаточно высоко организованным животным. Понятно, что вся такая деятельность людей, направленная на мир вообще и на живые организмы в частности, была с самого начала и прежде всего классификационной. Поэтому едва ли удивительно, что в библейской мифологии первым осознанным деянием человека было именно классифицирование – точнее, тесно связанный с ним номенклатурный акт (Мауг, 1988а): сразу после сотворения человека Бог «привёл их <животных> к человеку, чтобы видеть, как он назовёт их, и чтобы, как наречёт человек всякую душу живую, так и было имя ей» (Быт 2: 18). Таким образом, Адам был сначала систематиком, а потом уже – всем остальным, что присуще человеку разумному по природе его. Этой акцией была заложена народная систематика, она создала предпосылки для формирования протосистематики как преднаучной фазы развития этой дисциплины, а та уже по мере освоения рационального метода плавно переросла в собственно научную систематику.

Существуют разные способы изложения истории. Самый простой из них – хроника, т. е. последовательность событий в истории систематики, датируемых выходом книг с теми или иными идеями и конкретными классификациями. Очевидно, он даёт мало для понимания того, почему эти события случились и как они повлияли на дальнейшее развитие систематики. Для такого понимания историю науки следует рассматривать как совокупность неких линий развития – научных эстафет, более или менее устойчивых в силу преемственности (Розов, 2008). В каждой из них значимость идей можно оценить в той мере, в какой они способствует передаче ранее накопленного знания от предшествующих этапов к последующим. Иным словами, речь идёт о развитии идей в контексте тех или иных традиций – т. е. о соотношении новизны и преемственности в развитии научного знания как части общей социокультурной системы (Hull, 1988; Хакинг, 1998; Моисеев, 2008; Розов, 2008). Сказанное в полной мере относится к систематике, знание в которой никогда не было «нулевым» и никогда не будут окончательным: это всегда до(пере)работка предшествующих и создание предпосылок для будущих концепций (Мейен, 19886).

При рассмотрении истории систематики, как и любой другой истории, возникает специфическая проблема, связанная с дилеммой «презентизм vs. антикваризм» (Демидов, 1994; Фуко, 1994; Любарский, 2000). В первом случае, грубо говоря, некая возникшая в прошлом концепция рассматривается в контексте нынешних достигнутых наукой пониманий, сквозь призму существующих сегодня проблем и задач. Во втором случае она рассматривается в том научном и социо-культурном контексте, который существовал на момент её возникновения. Например, презентизм обязывает современных биологов, преданных эволюционной идее, оценивать историю систематики, скажем, XVII–XVIII веков с точки зрения того, в какой мере возникшие тогда таксономические концепции способствовали развитию этой идеи. Но с точки зрения антикваризма такое рассмотрение по вполне понятным причинам едва ли корректно: в ту эпоху биологи, закладывавшие основания таксономической науки, помышляли скорее о творении, чем об эволюции, и исходя из этого вырабатывали концепции так, как они им тогда виделись.

Очевидно, выход за рамки хроники означает не просто изложение, а интерпретацию истории – попытку её понимания как процесса развития идей, в той или иной мере закономерного и причинно обусловленного, направляемого не столько накоплением фактологии, сколько развитием теоретических представлений. Здесь сразу возникает следующая проблема: и это понимание, и соответственная структуризация истории, и ее изложение в конечном итоге зависят от понимания того, что такое теоретическое научное знание, каковы его общие принципы и задачи, общие тренды развития. В связи с этим представляется важным в самом сжатом виде изложить базовые концепции науки, которые с известной долей огрубления можно уложить в две схемы – классическую и неклассическую. В рамках каждой из них формируется свой идеал и свои критерии научного знания, своя онто-эпистемология (Тулмин, 1984; Ильин, 2003; Стёпин, 2003), которые так или иначе влияют на понимание содержания и принципов таксономических исследований в биологии, на понимание исторических судеб биологической систематики.

1.2.1. Классическая и неклассическая наука

Идеалом классического естествознания является абсолютно истинное и абсолютно объективное знание о Природе во всей её полноте и таковости. Истина, коль скоро она абсолютна, то она едина и поэтому единственна: истоки кроются в библейском учении о едином божественном плане творения. Существенную часть этой доктрины составляет представление о том, что миром правят некие общие строго детерминистические законы, описываемые на языке математики. Фундаментальная задача состоит в выявлении этих законов и неких «элементарных кирпичиков», из взаимодействий между которыми «снизу вверх» строится всё мироздание. При этом предполагается линейный характер перехода от простого к сложному и тем самым принципиальная возможность сведения сложного к простому без потери содержания. Абсолютная объективность вышеупомянутых законов означает исключение из знания каких-либо личностных факторов: познающее сознание подобно зеркалу просто отражает познаваемую реальность. Нахождение всеобщего и объективного закона должен обеспечить всеобщий объективный метод (в широком смысле), который на основе строго логических выкладок сам по себе гарантирует, что из наблюдаемых данных будут получены истинные следствия и минимально необходимые обобщения; важно, что этот метод имеет всеобщее значение для всей науки (эпистемологический унитаризм). Выразимость всеобщего объективного закона языком математики означает, что ведущий к нему объективный метод – строго количественный, а отражающей его объективной истине соответствует нечто вроде математической формулы. Своего рода идеалом этой классической науки является физикализм, согласно которому научная значимость любого суждения определяется возможностью его выражения на «количественном» языке физики; утверждения, не поддающиеся такой операции, рассматриваются как лишённые научного смысла (Карнап, 1971). С этой точки зрения предметом научного познания могут быть только так или иначе наблюдаемые и измеряемые объекты, с которыми возможные прямые эксперименты. Метафизике в этой науке места нет, что выражено известным афоризмом Ньютона: «физика, спаси меня от метафизики». Согласно классической схеме наука развивается кумулятивно как переход от меньшего и приблизительного ко всё большему и точному знанию, способы его добывания основаны на всеобщей научной эпистемологии и методологии, формой существования такого знания является некая «окончательная теория», на поиски которой направлена наука (Вайнберг, 2008). Акцентирование внимание на объективном естественно-научном законе дало повод разделить науки на номотетические и идеографические:: это деление, предложенное известным немецким философом Вильгельмом Виндельбандом (Wilhelm Windelband; 1848–1915), в рамках физикалистской парадигмы послужило отделению собственно науки от «ненауки». Хотя сами физикалисты отнесли систематику ко второй, эта идея стимулировала таксономистов – сторонников классического рационализма к разработке идеи номотетической систематики (Driesch, 1908; Любищев, 1923, 1982; Мейен, 1978; Беклемишев, 1994; см. 5.5.1).

Неклассическое естествознание, формирование которого пришлось на конец XIX – первую половину XX столетий, характеризует прежде всего признание того, что мир сложно устроен, в том числе за счет нелинейного характера взаимодействий между разными уровнями его иерархической организации. Последнее подразумевает несводимость сложного к простому: каждому уровню организации Вселенной соответствуют некие специфические эмерджентные свойства; аналогичное предполагается и для разных аспектов этой организации. Важной особенностью «неклассичности» является введение в картину мира научной метафизики – базовых допущений содержательного характера, без соотнесения с которыми никакое эмпирическое знание не может быть научно состоятельным (Поппер, 1983). Признание сложности мира означает в том числе и признание того, что познаваемый мир не исчерпывается взаимодействиями между какими бы то ни было элементарными наблюдаемыми и измеряемыми объектами. Из признания сложности объективной реальности делается вывод о том, что её невозможно определить и исследовать единственным тривиальным образом. Вместо абсолютной заданности онтологии как бытия в его всеобщей таковости вводится онтологический релятивизм (Quine, 1969; Куайн, 1996), согласно которому исследованию доступен лишь так или иначе фиксируемый аспект или фрагмент этого бытия; средством фиксации служит некоторая содержательная теория, которая очерчивает специфическую онтологию – подлежащую исследованию частную эмпирическую реальность. Вместо абсолютной противопоставленности объекта и субъекта познания признаётся, что познание представляет собой сложный процесс их взаимодействия, что означает неустранимое влияние «субъективного фактора» на результат научного исследования. Никакая всеобщая познавательная доктрина (вроде физикализма) невозможна: вместо единого метода познания, сводимого к прямым наблюдениям, экспериментам и математическим формулам, признаётся множественность методологий и методов, адекватных структуре соответствующих эмпирических реальностей. Из всего этого следует невозможность единого и единственного абсолютного объективного знания, выраженного некой «всеобщей формулой» или «окончательной теорией». Вместо этого утверждается релятивистский характер научного знания: оно локально и относительно в том смысле, что зависит как от тех или иных частных допущений онтологического характера, так и от конкретных критериев научности, которые считаются не универсальными и потому едиными, а «локальными» и потому множественными, к тому же меняющимися по мере развития науки. На месте классического унитаризма, укоренённого, как отмечено выше, в религиозном восприятии Вселенной как реализации единого плана творения, утверждается научный плюрализм. Отвергая кумулятивный характер «эквифинального» роста научного знания, он узаконивает правомочность и равноправность разных способов изучения и описания разных фрагментов и аспектов эмпирической реальности (Quine, 1969; Куайн, 1996; нормативный плюрализм по Laudan, 1990).

Неклассическое научное знание организовано как совокупность разных научных парадигм (греч. παράδειγμα – образец), между которыми не обязательно существует отношение строгой преемственности: каждая из них по-своему определяет исследуемую эмпирическую реальность и руководствуется специфической исследовательской программой (Кун, 1977; Лакатос, 2003). Коль скоро единая «окончательная теория» здесь принципиально невозможна, основной формой научного знания считается не всеобщий закон, а научная гипотеза, выдвигаемая и тестируемая в рамках некоторой частной онтологии согласно определённым правилам, которые могут быть разными для дисциплин, изучающих разные фрагменты реальности. Важной частью этой общенаучной парадигмы является эволюционная эпистемология, уподобляющая историческое развитие науки и научных дисциплин процессу биологической эволюции, при этом вместе с эволюцией самой науки меняются и критерии научности знания (Hull, 1988; Гайденко, 1991; Меркулов, 1996; Хахлеег, Хукер, 1996; Поппер, 2000).

Признание столь сложного характера познавательной ситуации сделало в высшей степени актуальным тесное взаимодействие собственно науки и философии науки. Если классическое естествознание позволяет себе отвергать это взаимодействие как якобы препятствующее прогрессу знания о том, что есть «на самом деле» (Вайнберг, 2008), то в неклассической науке это взаимодействие считается фундаментально значимым (Griffiths, 1974; Мейен, 1990; Койре, 2003; Hofynski, 2005). Это значит, прежде всего, что серьёзное, а не декларативное обсуждение научной состоятельности той или иной таксономической доктрины, включая оценку научности её методологии, невозможно без обращения к критериям научности, которые не существуют сами по себе, вне философии науки.

1.2.2. Таксономические концепции и традиции

Становление неклассической науки сыграло важную роль в новейшей судьбе биологической систематики. Действительно, метафизичность и локальность таксономического знания и сам метод классифицирования в свое время дали основание физикализму, как вершине классического рационального естествознания, не признавать за ней статуса научной дисциплины. Неклассическая наука, развенчав «миф физикализма», утвердилась в признании того, что метафизичность и локальность научного знания неизбежны (Кун, 1977; Хакинг, 1998; Баранцев, 2003; Моисеев, 2008), а классифицирование и измерение – равноправные способы описания объектов, разных по своей природе (Розова, 1986; Заренков, 1989; Субботин, 2001; Кожара, 2006). Это вернуло научную респектабельность классификации как форме отражения структуры разнообразия мира вещей и идей (Мауг, Воск, 2002). На этой основе сформировалось классификационное движение как некий организующий фактор для развития общих принципов классифицирования (Розова, 1986; Кожара, 2006; Стёпкина, 2006). Такого рода изменения в первую очередь отразились на биологической систематике как наиболее продвинутой классифицирующей дисциплине, где классификационные традиции более всего развиты. Это не только освободило систематику от «синдрома Золушки» и статуса периферийной как-бы-науки, но и придало ей дополнительный стимул развития (Rosenberg, 1985; Заренков, 1988; Panchen, 1992). Частью этого развития стал отмеченный в Предисловии рост внимания философов к таксономическим проблемам: в новейшей систематике вновь формируется важное для развития её теории некое философское мышление, призванное в паре «лошадь-телега» играть роль тягловой силы (Faith, 2006).

Каждой общенаучной эпистемологической доктрине можно поставить в соответствие некоторую таксономическую доктрину или концепцию, реализующую её в рамках биологической систематики. Так, можно в самом общем смысле говорить о классической и неклассической систематике; впрочем, здесь единообразие мнений и оценок невозможно (Мейен и др., 1977; Мейен, 2001; Скворцов, 2005; Павлинов, 2006, 2007а, 2010а; Любарский, 2006). Придерживаясь только что изложенного понимания классической и неклассической науки, соответствующие ветви систематики можно определить так. Классическая систематика стремится к разработке некой единой классификации (таксономической системы), посредством которой так или иначе выражался бы всеобщий закон или принцип упорядочения таксономического разнообразия: эта позиция обозначается как таксономический монизм. Таковой является Естественная система (или Естественный порядок), способом достижения которой служит «естественный метод», по определению единственный в силу своей постулируемой истинности. Этот идеал схоластики воплощают разные таксономические концепции – от типологии до рационально-эмпирической систематики. В отличие от этого, неклассическая систематика ориентирована на таксономический плюрализм как частный случай научного плюрализма (Hull, 1997; Dupre, 1999; Ereshefsky, 2001 а, b; Павлинов, 2003а, 2006, 2007а, 2010а). Она допускает равноправие разных классификационных концепций и разрабатываемых на их основе частных классификаций с помощью разных методологий и методов, адекватных структуре фиксированной эмпирической реальности (см. 6.1.1).

Такого рода соответствия можно устанавливать и дальше: например, таксономическую доктрину, реализующую позитивистскую идею (Gilmour, 1940), можно обозначить как позитивную систематику (см. 5.2.2); идеи немецкой натурфилософии начала XIX столетия реализует натурфилософская систематика (Окей, 1836; см. 3.7.3). Фундаментальную идею классического научного рационализма воплощает рациональная систематика двоякого рода (см. 5.5): её онтологически рациональная версия тяготеет к натурфилософским конструктам, эпистемологически рациональная – реализует схоластическую идею метода как такового. При этом последняя в некоторых своих проявлениях тесно смыкается с эмпирической систематикой, которая, хотя и декларирует свою приверженность идеям философского эмпиризма, изначально противопоставленного рационализму (см. 4.1), в некоторых своих развитых формах неизбежно тяготеет к последнему в силу ориентированности на рациональный метод (см. 4.1.1, 5.2.2).

Таксономические доктрины и концепции, формирующиеся и функционирующие как исследовательские программы биологической систематики, могут быть более общими, (эволюционная, типологическая, численная систематика), или частными, соответствуя отдельным школам (неотипология, биосистематика, численная фенетика и филетика). Эти последние в свою очередь могут дробиться на конкретные подходы к решению каких-то однотипно определённых классификационных задач. В истории систематики их смена и расхождение наиболее заметны: в начале XIX века были популярны отчасти взаимосвязанные типологическая и натурфилософская концепции, затухшие в связи с формированием эволюционной доктрины; в середине-второй половине XX века был весьма ярок, хоть и недолог всплеск фенетики, которую вытеснила современная филогенетика.

Общей причиной появления и расхождения исследовательских программ в систематике является специфическое понимание того, что такое научное знание в этой дисциплине и каковы принципы его получения: на этой основе разграничиваются, например, теоретико-зависимая и теоретико-нейтральная (эмпирическая) таксономические доктрины. Более частными причинами являются специфические трактовки основополагающих понятий и методов систематики, так или иначе реализующих общие представления о смысле и характере таксономических исследований. Это иллюстрирует, например, новейшая история эволюционной доктрины: так, благодаря разной трактовке концепции монофилии в середине XX столетия обособились две филогенетические школы – эволюционная таксономия (Simpson, 1961; Симпсон, 2006) и кладистика (Hennig, 1950, 1966). Примерами школ, призванных по-разному решать однотипные таксономические задачи, могут служить линнеевская и адансоновская трактовки «естественного метода» разработки Естественной системы, методологии филогенетических реконструкций в классической и новой филогенетике. При этом каждый такой подход стремится подчеркнуть свою оригинальность, чему особенно много примеров на протяжении XX столетия: появление «новой систематики» провозглашалось популяционистами (Huxley, 1940а; Майр, 1947), по нескольку раз – «нумеристами» (Смирнов, 1923, 1938; Sneath, 1958; Cain, 1959а; Schram, 2004), сторонниками молекулярных подходов (Hawksworth, Bisby, 1988) и их противниками (Wheeler, 2008а, b), типологами (Любарский, 1996а; Васильева, 1999).