43 Греческое слово органон (???????) означает “орудие”, “инструмент”. Иногда так называют корпус текстов Аристотеля о логике. Название это им отлично подходит, так как эти шесть книг служат орудием добывания знаний. В одной из них, “Второй аналитике”, описан научный метод. Аристотель отделял правила спора о мнениях от правил конструирования научного объяснения. Первые он называл диалектикой, а вторые – “демонстрацией”, “доказательством” (apodeixis). Под демонстрацией он понимал то же, что и современный ученый, говорящий: “Итак, мы показали, что А является причиной Б” (то есть ученый и его соавторы продемонстрировали, что А является необходимым и достаточным условием Б). Аристотель высоко ценил научные доказательства, считая, что они показывают истину, так как строятся на базе логических операций. Аристотель изобрел силлогистику: систему выведения умозаключений из посылок, где посылка – это утверждение, которое содержит субъект и предикат. Например: “У осьминогов (это субъект) восемь ног (а это предикат)”. При этом Аристотель заменял термины буквами (например, все А суть Б). Это позволило абстрактно оценивать утверждения, имеющие определенную форму, манипулировать ими и получать множество результатов. Для Аристотеля научное доказательство покоится на фундаменте силлогизма. Но чтобы быть доказательством, силлогизм должен отвечать определенным требованиям. Во-первых, очевидно, что посылки должны быть истинными. Во-вторых, посылки должны быть более прямыми, эмпирически явными, чем его заключение (по крайней мере, в естественных науках). В-третьих, силлогизм должен касаться общих принципов, а не частностей. Аристотель считал, что невозможно получить научное знание об индивидуальном объекте. Высказывание, что этот осьминог имеет восемь ног, ничего нам не дает. Научное знание начинается, когда мы определили наличие восьми ног у всех осьминогов – или у всех нормальных осьминогов. И, наконец, лишь универсальные, самодостаточные и достоверные высказывания могут лечь в фундамент доказательства: “Все А суть Б. Все Б суть В. Следовательно, все А суть В”. Подобные логические ограничения могут показаться далекими от современного научного метода, и в некотором смысле это так. Однако стремление Аристотеля построить науку на почве силлогизмов, я думаю, понятно любому современному ученому. Предполагаю, что “История животных”, будучи далекой от естественной истории или таксономии, служит поиску ассоциаций между признаками животных. Это, по сути, просеивание данных. Таким образом, силлогистика Аристотеля дает возможность закрепить ассоциации, показать, что они истинны. Истинные ассоциации, в свою очередь, требуют каузальных объяснений. Их также помогает найти силлогистика. Можно проиллюстрировать этот метод примером из современной биологии. В заливах и эстуариях Северной Европы и Америки обитает трехиглая колюшка (Gasterosteus aculeatus). Биноминальное название можно буквально перевести как “костлявый живот с колючками”. Это уместно, поскольку у рыбы на на боку имеются костные пластинки, а на брюхе шипы, в которые превратились брюшные плавники (их кости – часть тазового пояса). Колюшки обычно живут в море, но легко приспосабливаются к новым условиям и за последние 10 тыс. лет многократно вторгались в сообщества пресноводных озер. Озерные колюшки быстро эволюционировали и потеряли кости тазового пояса и, соответственно, брюшные плавники, имеющие форму шипов. Недавно показано, что озерные колюшки несут мутацию в энхансере[64] гена Pitx1, которой не имеют их проходные (морские) сородичи. Если об этом знал бы Аристотель, он, конечно, задумался бы о связи фактов. Но прежде постарался бы показать ее: Все озерные колюшки лишены брюшных плавников. Все колюшки, лишенные брюшных плавников, имеют мутацию энхансера гена Pitx1. Следовательно, все озерные колюшки имеют мутацию энхансера гена Pitx1. Правильность этого силлогизма гарантирована связью нескольких посылок: обитание в озере, отсутствие брюшных плавников и присутствие мутации энхансера гена Pitx1. Демонстративный силлогизм предполагает такую каузальную связь, которая может быть выражена в определении. Мы обычно думаем об определении как о разъяснении смысла слова – и это, собственно, номинальное определение: озерная колюшка – это колюшка, не имеющая брюшных плавников. Однако Аристотель указал бы на средний термин (часть) силлогизма (который касается мутации энхансера гена Pitx1) как на каузальную связь: “Озерная колюшка – это колюшка, не имеющая брюшных плавников из-за мутации энхансера гена Pitx1”. Это доказательство, сказал бы он; это наука. Такие доказательства являются logos – “сущностью”, “формулой” вещей. Таким образом, его научный метод заключается в способе описания сущности вещей через фундаментальную причинность, лишенную случайных, а потому науке не интересных, признаков. Трехиглые колюшки (Gasterosteus aculeatus) Сверху: морская (проходная) морфа из Калифорнии Снизу: озерная (пресноводная) морфа из оз. Пакстон, Британская Колумбия Я говорил о теории доказывания Аристотеля так, будто она одна. Он посвятил большую долю “Второй аналитики” описанному здесь методу. Однако Аристотель допускает и другие методы доказывания, хотя говорит о них неопределенно. В трактате “О частях животных” Аристотель утверждал, что в естественных науках доказательство отличается от такового в “теоретических” науках наподобие геометрии. В биологии, считал он, следует начать с конца – с телеологической цели животного, и, двигаясь к началу, дедуктивным путем установить, как части животного служат конечной цели. Если подобные доказательства видоизменить, их можно привести к силлогизмам. Несмотря на то, что доказательство – это двигатель научного метода Аристотеля, он признает недоказуемость некоторых фундаментальных утверждений, на которых построена наука. В их числе аксиомы его собственной силлогистики и некоторые неопределяемые понятия. Так, геометрии необходимо понятие о пространстве, арифметике – определение единицы. Аксиомы и неопределяемые понятия биологии не так очевидны. Но вот апофегма, которую Аристотель часто повторяет: “Природа ничего излишнего и напрасного не делает”. Он не стремился показать, как именно можно доказать подобное, и предполагал, что истинность таких утверждений легко устанавливается путем индукции (epagoge), но, тем не менее, рассуждал, необходимы ли они для зарождения науки. Он совершенно прав. И в наше время есть те, кто считает науку лишь одной из систем верований. Аристотелю приходилось иметь дело с такими людьми. Некоторые, писал он, утверждают, будто научное знание невозможно, поскольку любое умозаключение должно опираться на предыдущее умозаключение, предыдущее – на то, что ему предшествовало, и так до бесконечности, и поэтому мы не можем знать ничего. Другие, продолжал он, говорят о существовании возможности доказать все, что угодно: все есть истина, следовательно – и ложь. Аристотель признавал, что оба допущения исключают возможность науки. Не существует бесконечной череды выводов, невозможно и доказательство всего на свете, ведь все наши аргументы так или иначе начинаются с аксиом и с наблюдения. Он говорил об этом воинственно – ему приходилось так поступать. Он должен был показать оппонентам – не только Платону, но и софистам с их диалектикой, – что получение истинного знания о мире, воспринимаемом при помощи чувств, возможно. Нам остается лишь догадываться, преуспел ли он. Современная наука зависит от аксиом не меньше, чем во времена Аристотеля, и ученые по большей части оправдывают это тем, что его аксиомы работают. Но Аристотель едва ли мог доказать свою правоту так, как современные ученые, буквально щелкнув выключателем[65]. 44 Силлогистика Аристотеля не лишена противоречий. Всякому студенту, изучающему естественные науки, известно, что корреляция не тождественна причинности. Потому мы ставим эксперименты. Например, чтобы статью Чаня и его соавторов приняли в журнал “Сайенс”[66], им пришлось показать, что мутация энхансера гена Pitx1 проявляется у колюшки в тех же случаях, что и потеря брюшных плавников. Они также экспериментально установили, что мутация энхансера гена Pitx1 приводит к потере плавников, и даже героически вывели трансгенную колюшку. Аристотель, никогда не проводивший контролируемые эксперименты, был менее осторожен. Он был готов перейти сразу к выводам, когда находил сосуществующие признаки. Вероятно, можно логически доказать, что наличие рогов, неполный комплект зубов и наличие более одного желудка являются набором сосуществующих признаков (то есть этот набор признаков имеют лишь жвачные), но действительно ли эти признаки прямо связаны, как об этом говорит Аристотель? В отсутствие других свидетельств мы склонны сомневаться. Еще одна проблема: направление причинности. Рогатые животные имеют много желудков потому, что они не имеют полного набора зубов. Может быть. Но почему не в обратном порядке: рогатое животное имеет неполный комплект зубов потому, что у него много желудков? В случае трехиглой колюшки мы можем быть уверены в направлении причинности (переселение в озера > мутация энхансера гена Pitx1 > утрата костей тазового пояса, и соответственно, брюшных плавников, имеющих форму шипов)) потому, что две теории – эволюции путем естественного отбора и центральная догма молекулярной биологии – утверждают, что порядок должен быть именно таким. Аристотель ставит проблему во “Второй аналитике”, но не решает ее. Фактически на направление причинности в его построениях также влияли системы теоретических воззрений, не зависящих от силлогизмов, на которых строились эти причинности. Наконец, Аристотель указывает, что все демонстративные умозаключения могут быть облечены в форму силлогизма. Некоторые – определенно. Но все? Современная наука во многом построена на математических моделях, которые рассматривают количественно оцениваемые явления и их взаимосвязи. Проверка таких моделей требует измерений и вероятностной теории вывода. Модели же Аристотеля, напротив, качественные, и, похоже, он никогда ничего не считал. Некоторые исследователи считают, что если взять чисто научные работы Аристотеля, например “О частях животных”, откроется его научная машина в действии, что мы увидим его аксиомы и силлогизмы, сгруппированные почти как в трактате о доказательствах геометрических теорем. Однако действительность обескураживает. Трактаты Аристотеля представляют собой мешанину данных, суждений и заключений (учитывая обыкновенность ситуации в ту эпоху, возложить вину на переводчиков в этом отношении нельзя). Если копнуть достаточно глубоко, можно разглядеть у Аристотеля следы работы “машины”. Хотя в этих книгах нет чистых силлогизмов, выводы мы находим: у носящих рога животные много желудков потому, что у них нет полного набора зубов; у селахий шершавая кожа потому, что у них хрящевой скелет; у страуса пальцы, а не копыта потому, что он большой. Все это из книги “О частях животных”. Однако он не демонстрировал “кухню”. Почему? Возможно, Аристотель считал, что этого и не требуется. Или чувствовал, что сможет сделать это лишь тогда, когда его работа будет кончена, когда он поймет причины всего. Но он этого не достиг и не записал силлогизмы. Но я полагаю, что он не выразил свои каузальные объяснения в силлогизмах потому, что не мог. В логических построениях Аристотеля предикаты обычно сосуществуют, а в реальности у описываемых животных это не обязательно выполняется. Рога, сложные желудки, парные копыта и отсутствующие зубы лишь имеют тенденцию проявляться вместе. Например, у верблюда есть все эти признаки, кроме рогов. Проблема силлогистики сходна с проблемой классификации по одному признаку: всегда найдется существо, которое испортит картину. Проблему решает статистика. Когда мы ищем связи, мы не требуем однозначного сосуществования признаков: достаточно и того, что они коррелируют. Чань и его соавторы не заключают, что жизнь в озерах, отсутствие брюшных плавников и наличие мутации энхансера гена Pitx1 сосуществуют всегда. Они лишь показывают статистическую связь (пускай и очень сильную), допуская влияние и иных генетических факторов. Решение Аристотеля таково: большинство парнокопытных (курсив мой. – А. М. Л.) имеет рога для нападения, так же как некоторые однокопытные, а другие – и для обороны. Далее Стагирит разъясняет, почему у верблюда их нет. На самом деле, он часто заявлял, что та или иная связь верна “по большей части”. Я думаю, “Вторая аналитика” устанавливает золотой стандарт научного знания. Здесь Аристотель описывает условия, выполнение которых позволяет утвердить достоверность причинно-следственной связи. Но естественные науки (я имею в виду то, чем занимался Аристотель: исследование окружающего мира, а не математических объектов) редко позволяют использовать негибкие доказательства. Большая часть этих отраслей построена на менее жестких типах доказывания, например на утверждении, что именно его доказательство в настоящее время наилучшее. Данные неполны, результаты спорны, причины малопонятны, логика хромает. Такие доказательства применяются сейчас, то же было верно и для Аристотеля. На самом деле его методы менее строгие (или более разумные) и во многом построены на вероятностности, а не на жесткой риторике, которую он обрисовал во “Второй аналитике”. В “Никомаховой этике” (этика тоже была наукой Аристотеля, хотя это не естественная наука) двойственность особенно заметна: При подобных предметах рассуждений и подобных предпосылках желательно (agapeton) приблизительно и в общих чертах указать на истину, а если рассуждают о том, что имеет место лишь в большинстве случаев и при соответствующих предпосылках, то [довольно уже и того, чтобы] и выводы [распространялись лишь на большинство случаев]. Одинаково [нелепым] кажется как довольствоваться правдоподобными рассуждениями математика, так и требовать от ритора строгих доказательств[67]. То есть: начните с некой упорядоченной информации об интересующей вас части мира, выявите задачи, которые ставит эта часть, соберите лучшие решения и определите, какие из них подходят к ситуации. Решения, которые не будут отброшены, и окажутся ответом. Хотя выше вроде бы описывается “доказательство”, в нем предлагается несколько иная процедура, чем описанная в теории “Второй аналитики”. Это видно по использованию слова phainomena. Силлогистика требует неопровержимой истинности предпосылок аргумента. Если эти предпосылки неверны, невозможно что-либо доказать. Однако phainomena не несут в себе такой эпистемологической точности, так как, по Аристотелю, в них есть место мнениям – само собой, людей авторитетных и мудрых, – но все-таки мнениям. Мы оказываемся во владениях диалектики, которая все же не так далека от доказательства. Большая часть биологии находится внутри этой сумеречной зоны. Это следствие спутанности мира. Однако Аристотель имел еще одну, более глубокую стратегию, чтобы справляться с недостатком обязательности сосуществования признаков. Он предполагал, что если у группы индивидов (или родов) есть некий общий признак и он выборочно связан с другими, то, возможно, существует несколько причин таких связей. Здесь следует дробить существующие классы связей и искать общую причину для каждого, продолжая разделение, пока не найдется хотя бы по одной конкретной причине объединения для каждого нового класса. Достаточно много современных биомедицинских исследований построены именно по этой схеме. Увеальной меланомой страдает примерно один из 167 тыс. американцев. Как помочь этим людям? Поиску ответа, то есть поиску причины болезни, ее сути, посвятили свою карьеру многие ученые. Это рак, и он, скорее всего, вызывается определенной мутацией или набором мутаций. Однако существует минимум два варианта увеальной меланомы, каждый из которых имеет свою “мутационную формулу”. Опухоли второго класса имеют мутацию в гене BAP1, а опухоли первого класса ее не имеют. Это важно, так как опухоли первого класса поддаются лечению, а опухоли второго обычно злокачественны, демонстрируют агрессивный рост и почти всегда летальны. Причем даже эти два класса гетерогенны и их можно дальше разделять по наличию или отсутствию других мутаций. Поэтому онкогенетики, занимающие поиском причин, вызывающих эту болезнь, а точнее, нескольких разных болезней, забираются все глубже, продолжая подразделять классы. С другой стороны, между Аристотелем и современным биологом есть разница. Аристотель был уверен, что можно доискаться стабильных классов, неразделимых форм с уникальной каузальной формулой. Мы тоже поражены изменчивостью природы, но успели разглядеть ее пристальнее, и нам пришлось капитулировать перед ней. С помощью технологий (секвенирование ДНК – лишь одна из новейших) мы смогли убедиться, что ни две колюшки, ни две опухоли, ни два человека, ни даже монозиготные близнецы не имеют одинаковой “формулы”. Разница в кругозоре современных ученых и Аристотеля огромна, но это почти ничего не значит. Мы все равно “закапываемся” в классы и делим их, чтобы найти “формулу всего”, как и Аристотель. И даже если в глубине души мы знаем, что причины всех причин не доискаться, по пути мы увидим много интересного. В этом и суть. Теория доказательств Аристотеля, несмотря на ее ограниченность, представляет собой настоящий научный метод. Это часть нашей науки. Ученые могут бесконечно спорить о методологии, но они согласны со многим в этой теории. Они понимают территорию науки – понимают, что за вещи она исследует. Они принимают то, как наука разграничивает предметы исследования и задачи, как разделяет их для изучения, вместо того чтобы пытаться понять все одновременно. Они принимают обоюдные отношения между теорией и доказательством и отделяют гипотезы от фактов. Они осознают, что наука начинается с индукции, обобщения на основе наблюдений, и продолжается через дедукцию – чтобы сделать верные умозаключения из обобщений. Они знают, что научное умозаключение обязано быть логическим, и могут распознать его, если услышат. Они понимают, что одни выводы верны, а другие нет, и что важно различать их. И об этом рассказал Аристотель. Глава 8 “Птичьи ветра” 45 Через семьдесят дней после дня зимнего солнцестояния, в начале марта, задувают “птичьи ветра” (ornithiai anemoi). Тогда перелетные птицы начинают прибывать на Лесбос. В болотах и заводях между городом Скала и устьем реки Вуварис, где Лагуна переходит в сушу, они суетятся среди тростников и пробираются по мелководью, высоко над которыми из Африки потоком летят хищники. Любители птиц следуют за ними из стокгольмского аэропорта Арланда, амстердамского Схипхола и лондонского Гэтвика. Они наблюдают за птицами в объектив, ссорятся подобно ходулочникам и педантично обновляют свои сайты (“7 мая. На соляных разработках замечен бекас. Говорят, он присутствует там и сегодня, что бросает тень на вчерашнее заявление об обнаружении дупеля”). Остров кишит аристотелевскими птицами. Вот описание Аристотелем одной из них (на самом деле эта птица на Лесбосе лишь зимует): “Tyrannos лишь немногим крупнее саранчи, его хохолок цвета солнца, сияющего сквозь дымку. Это во всех отношениях прекрасная и изящная птичка”. Речь идет о желтоголовом корольке (Regulus cristatus), обитающем в сосновых лесах Лесбоса. Epops Аристотеля – удод (Upapa epops) Вероятно, весной, когда оливковые рощи Пирры краснели анемонами, а облака расступались перед горой Олимбос, Аристотель ходил смотреть на птиц. Красота птиц – в их открытости. Рыбы скрываются в глубине, звери прячутся в лесу, а птицы живут у нас на виду. Поэтому, кажется, Аристотель хочет объяснить “большее или меньшее”, различия в размере и форме, которые демонстрируют роды в составе высших родов, и часто говорит об этих различиях. Аристотель начинает с распределения птиц: хищные, водные, болотные и т. д. Это не таксономические группы, а функциональные, вроде гильдий[68]. Хищным птицам (орлы, ястребы) приходится искать, ловить и умерщвлять добычу, и поэтому у них крупные когти, мощные крылья, короткая шея и превосходное зрение. Водным птицам (утки, поганки) нужно плавать, нырять и срывать водные растения – и поэтому у них короткие ноги и перепончатые лапы, похожие на весла, длинная шея и плоский клюв. Болотные птицы (цапли, журавли, ходулочники) живут на болоте и ловят рыбу – и поэтому у них длинные ноги, длинная шея и копьевидный клюв. Мелкие птицы (вьюрковые) собирают семена или клюют крошки – и поэтому у них короткий изогнутый клюв. Некоторые птицы – мощные летуны, поэтому они могут мигрировать в дальние края. Пожалуй, в этих строках “Истории животных” впервые в эволюционной биологии применен функциональный подход к объяснению явлений. Люди, цитирующие слова Дарвина про вьюрков Галапагосских островов (“Наблюдая постепенность и различие в строении в пределах одной небольшой, связанной тесными узами родства группы птиц, можно действительно представить себе, что вследствие первоначальной малочисленности птиц на этом архипелаге был взят один вид и видоизменен в различных целях”), обычно интересуются тем, как изменился отдельно взятый вид. Но рассмотрим сначала градацию и разнообразие структуры, а после то, к чему эта структура была приспособлена. Так, у вьюрков одного вида клюв приспособлен для раскалывания твердых семян с шипастой оболочкой, у второго – для склевывания крошечных семян, у третьего – для прокалывания кожи олушей, чтобы напиться их крови[69], у четвертого – для поедания насекомых, а один приспособился, подобно дятлу, использовать колючки кактусов для выуживания насекомых из коры. Примите во внимание все эти данные, и вы получите анализ в чисто аристотелевском духе. В книге “О частях животных” Аристотель пишет, что природа создает инструменты для регулирования функций, а не функции для регулирования инструмента. Сейчас это банальность. Но именно он первым увидел, что птица – это не просто шкафчик для деталей, а летающий набор инструментов. 46 Чтобы вполне объяснить природное явление, следует поставить четыре вопроса и ответить на них. Аристотелю ясно, что вопрос ради чего следует задать первым. В лучшем случае, утверждает Аристотель, отдельные организмы могут стать бессмертными. Но они умирают. Так что они выбирают второе по степени полезности занятие: размножение. Для этого, в свою очередь, им необходимы части тела для питания, дыхания, спаривания и т. д. Функциональную часть тела Аристотель называет organon (греч. “орудие”, “инструмент”), отсюда наше “орган”. Именование частей тела инструментами может навести на мысль, что аристотелевская телеология – не более чем наивный функционализм в духе Сократа, Платона или Пейли (зрачки – это “двери глаз” и т. д.). Конечно, у Аристотеля множество подобных объяснений. Он приводит список признаков животных, прямо как в современных учебниках (питание, дыхание, защита, подвижность, раздражимость), и он распределяет их по органам, допуская, что у некоторых органов много функций. Иногда такое деление дается легко (желудок нужен, конечно, для пищеварения), иногда не без труда (Аристотелю не до конца ясно, зачем селезенка и нужна ли она вообще). Иногда он ошибочно считает, что это легко: Аристотель уверен, что знает, для чего сердце и мозг, а на самом деле он не имеет об этом понятия. Как бы то ни было, общая телеология этого сорта – лишь начало, ведь аристотелевская программа предлагает гораздо больше того, о чем могли мечтать Сократ, Платон и Пейли. Аристотель – сравнительный биолог. Настоящий интерес у него вызывает специфическая телеология. Он желает знать не только то, почему некоему животному присущ некий признак, но и почему у других животных его нет. Чтобы ответить на этот и бесчисленное множество подобных вопросов, Аристотель разработал систему телеологических принципов. Выходит, что трактат “О частях животных” – рассказ о том, почему одни животные летают, вторые плавают, а третьи ходят, о зубах зверей и когтях птиц, о челюстях и лапах, рогах и копытах. А еще – о слоновьем хоботе. 47