Biologie: onopgeloste vraagstukken

Huidige situatie (mechanistische visie)

De huidige situatie in verband met het wetenschappelijk onderzoek baseert zich vooral op een mechanistische benadering van de wetenschap.

T.H. Huxley definieerde het mechanistisch biologisch onderzoek rond deze gedachten:
"ZoŲlogisch fysiologisch onderzoek is de leer van het functioneren of handelen van dieren. Ze beschouwt dierlijke lichamen als machines die door verschillende krachten worden aangedreven en die een zekere hoeveelheid arbeid verrichten. Deze arbeid kan volledig in termen van gewone natuurkrachten worden uitgedrukt. Het uiteindelijke doel van de fysiologie is om de gegevens van de morfologie aan de ene en die van de ecologie langs de andere kant af te leiden uit de wetten van de materiŽle moleculaire krachten."

Deze benadering wordt reeds jaren als steeds meer gegrond gezien, door de successen die geboekt worden om deze benadering kracht bij te zetten. DNA structuren worden ontrafeld, bepaalde eigenschappen worden in de DNA gelokaliseerd, de werking van eenvoudige eiwitten wordt verklaard, de opbouw van veel eiwitten is onderzocht, het mechanisme van de eiwitsynthese wordt tot in detail begrepen, de scheikundige opbouw van DNA is bekend evenals de genetische code volgens welke het de volgorde van de aminozuren in eiwitten codeert. De werking van bepaalde bacteriŽn worden tot in detail begrepen.

Bij hogere diersoorten is de eiwitsynthese complexer, maar deze zullen wellicht weldra ook worden opgehelderd. de differentiatie tussen de verschillende wezens van de dezelfde soort, zal verklaard worden door "scheikundige schakelingen", die afhankelijk van bepaalde, nu nog onbekende factoren, bepaalde groepen van genen, al dan niet tijdelijk, zal activeren of deactiveren. de manier waarop de de delen van een levend organisme zijn aangepast om te functioneren als een geheel, en de kennelijke doelgerichtheidvan de opbouw en het gedrag van levende organismen, kan volledig verklaard worden in termen van toevallige veranderingen, gevolgd door een natuurlijke selectie die ervoor zorgt dat de positieve elementen gereproduceerd worden en de schadelijke elementen verwijderd.

Van enige levensfactor of bezieling kan hier geen sprake zijn. Er is op dit moment weinig geweten over het centrale zenuwstelstel, maar met de voortschrijdende biologie en fysiologie zal al wat met hetgeen wat door velen 'geest' wordt genoemd, perfect verklaarbaar worden door chemische processen in de hersenen die volledig gecontroleerd worden door de wetten van de natuurkunde.

De visie van de mechanisten is gebaseerd op het een extrapolatie van de successen in het verleden. Dit is echter onvoldoende. Volgende vraagstukken tonen aan dat het niet vanzelfsprekend is om de mechanistische redenering zomaar als 'waar' aan te nemen:

Vraagstukken van de morfogenese

Epigenetisch karakter van de morfogenese

Biologische morfogenese is het ontstaan van een kenmerkende en nauwkeurig bepaalde vorm in een levend organisme.
Waarom juist deze eindvorm bereikt wordt, is zeer onduidelijk. De opbouw van een hoger levend wezen kan niet verklaard worden door ontvouwing of groei van een bepaalde structuur die al in de primaire kiem of ei aanwezig zijn. Het is onbekend op welke manier deze vorm-informatie aanwezig zou zijn en welke mechanismen er werkzaam zijn.
Het feit dat de groei naar de uiteindelijke vorm niet vanuit de kiem verklaard kan worden wordt het epi-genetisch karaketr van de morfogenese genoemd.

Regulatie

Als een deel uit een zich ontwikkelend stelsel wordt verwijderd, zal het stelsel zich dusdanig ontwikkelen dat de verwijdering gecorrigeerd wordt en er een min of meer normale opbouw wordt tot stand gebracht.

De sterkste voorbeelden van deze eigenschap zijn terug te vinden als er in het initiŽle stadium van de ontwikkeling wordt ingegrepen. Vanuit 1 cel wordt door celdeling meer cellen aangmaakt worden, elke cel zal zich terug delen. Naarmate de celdeling vordert, blijkt dat de cellen specifiek geproduceerd worden om een bepaalde taak uit te voeren.
Meer dan een eeuw geleden experimenteerde H. Driesch al met zee-egel-embryo's. Indien er cellen worden verwijderd, zal er zich nog steeds een volledig organisme worden gevormd, misschien wel wat kleiner gevormd, maar volwaardig. Indien de cellen van 2 embryo's worden samengevoegd, ontwikkeld zich slechts 1 volwaardig organisme dat misschien wat groter zal uitvallen.

Bij een 1-ei-ige tweeling is dit ook het geval: Een aantal cellen splitsen zich af en gaan zelf een eigen leven leiden, in plaats van hun plaats in te nemen in het geheel om zo door celdeling een deel van het geheel te ontwikkelen, worden ze afgesplitst en gaan ze zelfstandig instaan voor een nieuw volledig geheel in plaats van slechts een specifiek deel.

Het klonen van organisme uit 1 cel van een volledig ontwikkeld organisme is waarschijnlijk nog het beste voorbeeld van de ongelofelijke krachten van de regulatie

Dit soort resultaten toont aan  dat zich ontwikkelende stelstels naar een morfologisch doel streven en ze over een eigenschap beschikken die dit doel aangeeft in zich in staat stelt dit doel te bereiken zelfs indien zelfs delen van het stelsel verwijderd zijn en hierdoor de normale loop van de ontwikkeling is verstoord.

Regeneratie

Deze eigenschap stelt stelsels in staat on beschadigingen aan de opbouw te vervangen of te herstellen.

Hier kunnen ook een uitgebreid aantal voorbeelden aangehaald worden. De genezing van wonden, hechting van gebroken beenderen zijn dingen die we zelf wel af en toe ervaren. Deze regeneratieve vermogens komen reeds voor bij planten en lagere diersoorten. Bepaalde platwormen ontwikkelen zich tot verschillende platwormen als de worm gewoon in stukken wordt geknipt.

De opmerkelijkste vorm van regeneratie werd door G. Wolff ontdekt. Indien er bij een salamander de lens uit het oog weggenomen wordt, dan ontwikkelt er zich een nieuwe  uit de randen van de iris. Tijdens de normale ontwikkeling wordt deze echter uit de huid gevormd. De strekking dat natuurlijke selectie in het voordeel van het regeneratieve proces ervoor gezorgd heeft dat de lens herstelde is in dit geval wel heel onwaarschijnlijk, omdat het zich op een alternatieve manier ontwikkeld. Het is ook opmerkelijk dat dit gebeurt omdat dit een situatie is die in natuurlijke omstandigheden onmogelijk kan voorkomen, de verwijdering van de lens kan enkel operatief gebeuren.

Deze verschijnselen kunnen enkel begrepen worden in termen van oorzakelijke eenheden die op de ťťn of andere manier mťťr zijn dan de som van de delen van het zich ontwikkelende stelsel, en die het doel van de ontwikkeling bepalen.

Vitalisten schrijven deze eigenschappen toe aan vitale factoren.

Organisten beweren dat morfogenetische velden hierop vat hebben.

Volgens Mechanisten wordt dit beheerst door genetische programma's. Dit kan best naar analogie met de programma's van computers bekeken worden. Dit zou betekenen dat het bevruchte ei een voorgevormd programma zou bevatten dat alle informatie in verband met de uiteindelijke vorm en hoe het deze kan bereiken, in zich moet dragen. Indien enkel de DNA hiervoor verantwoordelijk zou zijn, dan stelt er zich een probleem want alle cellen bevatten identieke DNA informatie, en toch moeten de verschillende cellen instaan voor het uitvoeren van verschillende taken. Er moet dus ook iets anders een invloed hebben. Het vraagstuk kan hierdoor dus niet opgelost worden.
De analogie met computerprogramma's heeft een ander probleem: computerprogramma's worden gemaakt door programmeurs die met een bepaalde doelgerichtheid zijn taak vervult. Een analogie zou leiden tot het bestaan van een hogere doelgerichte eenheid wat door de mechanisten ten stelligste wordt ontkend. 
De enige manier om dit dilemma te ontlopen is is door te stellen dat de genetische programma's in de loop van de evolutie is opgebouwd en door het samengaan van toevallige veranderingen en natuurlijke selectie.
Maar op deze manier verdwijnt de analogie met de computerprogramma's, waardoor het onmogelijk wordt om ons voor te stellen wat deze genetische programma's juist zijn.

Vraagstukken rond gedrag

instinct

Kuikens kunnen nadat ze uit het ei komen lopen, zonder dat het ze is aangeleerd.

Jongen van Europese koekoeken worden grootgebracht door andere vogels, maar zijn wel in staat om tegen het einde van de zomer zich te verzamelen en naar hun winterverblijfplaats te trekken om zich daar bij hun ouders te voegen, zonder dat ze hiervoor bijgestaan worden door een volwassen dier, want deze vertrekken reeds een maand voordien naar Afrika.

gedragsregularisatie

Ondanks veranderingen in delen van het gedragstelsel, lijkt het gedrag zich aan te passen zodat er een min af meer normaal resultaat wordt verkregen.

Indien mensen pijn ervaren tijdens het stappen, zullen ze door op een andere manier te gaan lopen zich aanpassen. Bij amputatie van een ledemaat zal het volledige stelsel zich aanpassen om de handicap zo goed mogelijk op te vangen.

 Leren en intelligent gedrag

nieuwe gedragspatronen verschijnen die blijkbaar niet verklaard kunnen worden in termen van voorafgaande gedragspatronen.

Om dit te "verklaren" komen enkel dezelfde moeilijk te vatten begrippen van de morfogenese in aanmerking. Ze benaderen de enorme complexiteit die in deze begrippen vervat zitten. Het wordt zeer moeilijk voorstelbaar dat al deze informatie kan verklaard door de volgorde van de Basen in de DNA structuren en de hiermee verbonden eiwitsynthese.

Vraagstukken rond evolutie

Voor de Mendeliaanse genetica bedacht was, werden er reeds door selectieve teelt verbeterde variŽteiten van bestaande dieren en planten gekweekt. Er is geen reden om aan te nemen dat in de natuurlijke omgeving gelijkaardige mechanismen niet zouden optreden maar dan op basis van natuurlijke in plaats van kunstmatige selectie.

De neo-darwinistische strekkingen gaan er echter vanuit dat de volledige evolutie enkel kan verklaard worden door toevallige veranderingen, mendeliaanse genetica en natuurlijke selectie. Zelfs bij mechanisten rijst er twijfels over of het ontstaan van verschillende soorten, families en complexere soorten enkel zouden kunnen verklaard door een opeenvolging van kleine toevallige gebeurtenissen (microevolutionaire gebeurtenissen). Ze zijn eerder van mening dat de macro-evolutie eerder in grotere toevallige sprongen verliep.

Deze benaderingswijzen zullen altijd speculatief blijven.  Het bewijsmateriaal dat door opgravingen wordt geleverd zal altijd voor interpretatie vatbaar zijn en nooit een echte verklaring over de werkzame mechanismen kunnen geven. Tegenstanders van deze theorie gaan ervan uit dat de evolutie niet enkel door toevallige veranderingen kan verklaard worden, maar dat er ook een scheppende entiteit is, die niet in termen van de wetten van de mechanistische visie werkzaam is. Verder kan men aannemen dat de selectiedruk die voortkomt uit het gedrag van de levende organismen afhangt van een interne organiserende factor, die niet-mechanisch is.

Het zal nooit echt mogelijk zijn om de evolutionaire vraagstukken volledig te bewijzen. Het kan enkel gebeuren door extrapolatie van ideeŽn en theorieŽn die reeds bij de andere vraagstukken werden naar voor gebracht.

Een gelijkaardig probleem, dat al even onoplosbaar is, is het vraagstuk met betrekking tot de oorsprong van het leven. Men kan nooit met zekerheid te weten komen wat er in het verre verleden gebeurd is. Elke zienswijze hieromtrend kan enkel als puur speculatief worden aanzien.
Zelfs indien de mechanisten kunnen bewijzen dat alles is ontstaan door een chemische reactie van niet-levende chemische stoffen, dan kan er nog steeds worden gesteld dat de leven-brengende factoren op dat moment actief worden. Het bewijst dus niet dat de leven-brengende factoren niet bestaan.

Beperkingen van de huidige natuurkundige verklaring

De mechanistische theorie gaat ervan uit dat alle levensverschijnselen, inclusief het menselijk gedrag, enkel in termen van de natuurkunde kan worden verklaard. Indien er tegenstrijdigheden of weerleggingen van bestaande natuurwetten zouden voorkomen, dan is dit enkele en alleen te wijten aan het feit dat de wetten onvolledig of fout zouden zijn, en dat de exacte wetten nog niet gekend zijn.

Deze zienswijze houdt echter wel twee belangrijke problemen in zich.

De mechanistische theorie kan enkel geldig zijn als de natuurkundige wereld oorzakelijk gesloten is

Dit betekent dat de toestanden van de geest ofwel helemaal niet bestaan, ofwel volledig kan verklaard worden in termen van lichamelijke factoren, die parallel lopen met de toestand van de geest.  Over een echte wisselwerking tussen lichaam en geest kan er hier geen sprake zijn, de geest is puur een reflectie van de lichamelijke toestand. Op dit moment kan er geen empirische keuze worden gemaakt of de mechanistische of de interactionaire theorie van toepassing is.

Wetenschap is zelf afhankelijk van het werk van de geest

Het proberen te verklaren van de geestelijke activiteit in termen van wetenschap, leidt tot een onontkoombare cirkel-redenering.  Om de wetenschap te ontwikkelen is er geestelijke activiteit nodig, om de geestelijke activiteit voor het ontwikkelen van deze wetenschap te verklaren is er terug geestelijke activiteit nodig. Een volleige verklaring kan nooit gegeven worden, daar de mogelijke oplossing steeds opnieuw een probleem voort zal brengen.

Of zoals (B. d'Espagnat) het onder woorde brengt: "De beginselen van de natuurkunde kunnen nooit onder woorden gebracht worden zonder te verwijzen naar indrukken -en dus de geest- van de waarnemer'.  De natuurkunde voor-onderstelt de geest van de waarnemer, hierdoor wordt het verklaren van de geest en zijn eigenschappen in natuurkundige termen onmogelijk.

Psychologie

In de psychologie, de wetenschap van de geest, kunnen de vraagstukken die betrekking hebben op de relatie tussen lichaam en geest enkel vermeden worden door het ontstaan van geestelijke toestanden te negeren. Dit is de zienswijze van de behaviouristen. Het behaviourisme is echter niet toetsbaar en kan dus enkel als methodologie (benaderingswijze) worden gebruikt, de juistheid ervan staat verrevan vast.

Andere scholen nemen vooral subjectieve ervaringen als uitgangspunt. De psycho-analystische scholen nemen aan dat veel onderdelen van het gedrag en de subjectieve ervaring van het onderbewuste of onbewuste afhangen. Jung's zienswijze voegt hier nog het collectieve onbewuste aan toe. Dit zou reeds van in het begin in de kiemen aanwezig zijn. Het lijkt eerder twijfelachtig dat deze informatie ook nog in de DNA-structuren gecodeerd zou zitten. In een mechanistische theorie is het onduidelijk waar het zich zou bevinden. In de mechanistische structuur is het moeilijk om het bestaan ervan aan te nemen, ondanks de pluspunten die deze theorie ook mogen zijn.

In een interactionaire visie, is het wel mogelijkdat er een collectief onbewuste is, daar dit zich niet noodzakelijk in het lichaam zelf moet aanwezig zijn. geestelijke verschijnselen hoeven dan niet meer per definie in termen van de natuurkunde verklaard worden.

Met betrekking tot geheugen stellen zich ook problemen. De mechanistische theorie gaat ervan uit dat de huidige toestand van de geest kan beÔnvloed worden door toestanden uit het verleden, die in niet geheugen-sporen zijn opgeslagen; Hierdoor wordt het zoeken naar geheugensporen zinloos. De zoektocht naar de locatie van deze geheugensporen is in het verleden trouwens steeds vruchteloos geweest. Welke mechanismen er dan wel werkend zijn, is niet bekend.  Indien het geheugen echter niet in de hersenen is opgeslagen, dan hoeven bepaalde vormen van geheugen zich ook niet tot het individu te beperken, waardoor het overerfbaar collectieve onbewuste van Jung kan uitgelegd worden als een collectief geheugen. In de mechanistische visie is dit onvoorstelbaar, maar tegen een interactionaire visie is dit perfect verdedigbaar.

Parapsychologie

Parapsychologische verschijnselen kunnen niet verklaard worden binnen de beperkingen van de huidige natuurkunde. Er zijn echter vele experimenten gebeurd die positieve resultaten opleverden waarvan de kans op het toevallige onstaan van de uitkomst uiterst klein is. Waardoor de ontkenning van het bestaan van deze fenomenen zeer onwaarschijnlijk wordt.

De mechanistische verklaring is dat ze afhangen van natuurkundige wetten die op dit moment nog niet gekend zijn, of in de meeste gevallen worden ze fenomenen ontkend of genegeerd.

Deze uiteenzetting is gebaseerd op het eerste hoofdstuk van het boek "Een nieuwe Levenswetenschap" van Rupert Sheldrake, waar het verder uitgewerkt werd.