生物学组织水平(一)

组织级别是自然界的结构,经常通过部分整体关系识别,在更高水平的情况下由下一个较低水平的东西组成。 文献中发现一种发现的典型组织水平包括原子,分子,细胞,组织,器官,机组,群体,人口,社区,生态系统,景观和生物圈水平。 对自然科学和相关的组织水平和相关程度的描述在生命科学及其哲学研究中突出的提及,并且不仅出现在介绍性教科书和讲座中,而且在尖端研究文章和评论中出现。 在哲学中,常年辩论,如减少,出现,机械解释,跨学科关系,自然选择以及许多其他主题,也依赖于概念。

然而,尽管概念的概念,但组织水平在生物学或其哲学中获得了很少的明确关注。 通常,该概念出现在后台作为隐式概念框架,其与模糊直觉相关联。 在提供一般和广泛适用的组织水平定义的尝试尚未达到广泛的接受。 近年来,若干作者提出了各级局部账户,其他作者对整个概念的有用性提出了疑虑。

虽然有许多哲学,科学和日常生活中“水平”的短语,例如抽象,实现,分析,处理,理论,科学或复杂程度,但在本文中,我们只关注与此概念相关的组织和辩论的水平。 只有与此主题相关的才会讨论其他级别 - 短语。

1.概念的历史起源

2.组织水平的哲学账户

2.1层蛋糕帐户

2.2机制水平

2.3“本地最大值”帐户

2.4水平怀疑和排气账户

3.作为零碎和启发式概念的水平

4.减少,多元化和水平

5.水平和向下因果关系

6.生物学理论和用途中的水平

6.1级别和选择单位

6.2进化的层次结构理论

6.3进化过渡

6.4复杂性的演变

6.5水平和实验生物研究

6.6生物学中的水平和理论建设

6.7生物教育中水平的使用情况

7.结束语

参考书目

学术工具

其他互联网资源

相关条目

1.概念的历史起源

当组织水平被理解为属于大自然的分层描绘的更广泛类别时,他们的历史可以追溯到西方科学和哲学的早期。 亚里士多德建议,生物可以以分级规模排列,从底部的植物开始,并以顶部的人类结束。 这个想法进一步在奈普坦主义和中世纪时期发展,它转变为“伟大的存在链”(Lovejoy 1936)。 这个Scala Naturae传达了世界的分层概念:在顶部,有上帝,并且在较低的梯级,天使,人类,动物,植物等。 在科学革命之后,大自然的更科学的分层分类开始出现,最着名的是Linneaus的分类系统和奥古斯特Comte的科学层次(Comte 1830-1842 [1853])。

在二十世纪初,几个关于“水平”的概念开始在哲学和科学文学中流通。 其中突出的是“存在水平”的想法(或者:“是”;“;”复杂性“)由哲学家Samuel Alexander(1920:3,45)和Charles Dunbar Broad(1925)开发,其中突出的突出者和1920年代的紧急演进文学(Sellars 1926; Mclaughlin 1992; Stephan 1999)。 这介绍了许多主题,已成为一般水平语言的锗。 这些主题包括特定级别的法律(广泛的1925:77; CF. Woodger 1929)以及“水平”在越来越复杂性上表现出趋势的想法(Sellars 1917:224; CF.Fuerham 1937)。 虽然大多数这些主题都受到严重的发展,并且从当时发生的生命科学中的尖端工作脱颖而出,但是,在1937年的生命科学中发生了(Cherureham 1937:242 FF。4),这一传统是一种有影响力的历史来源,用于诠释哲学中的水平语言心灵(见紧急物业和易等级的条目; McLaughlin 1992; Beckermann,Flohr,&Kim 1992; Kim 1999,2002)。

当代概念的组织和相关的等级思维的根源与二十世纪中发期的有机体生物学家的努力有关(对于有机运动的底漆,见彼得森2014;尼科尔森&Gawne 2015)。 对水平概念的引入和发展特别重要的是Joseph Woodger(1929; 1930),Ludwig Von Bertalanffy(1928 [1933]; 1932)和Joseph Cherureham(1936B; 1937)。 这些人又受到阿尔弗雷德北白头哲学的影响(参见,例如,Whitehead 1929; Centerham 1941)。

有机化(或者,“有机体”或“有机物”生物学)没有指定明确界定的群体或运动,而是在许多学科和欧洲和美洲分配的科学家和哲学家的松散循环汇合。 有机物(如突出者)部分响应了机制与二十世纪初期的争议之间的争议。 该机械师们认为,生物现象是“没有超过且以上”的物理化学成分,这意味着生物现象原则上可以是原则上的,最终将以化学或物理术语(Loeb 1912; 1916年)令人遗憾地占核算。 他们还认为生物现象,虽然看似复杂,但从根本上类似于机器(Loeb 1912; 1916;另见G.艾伦2005:264; Bechtel&Richardson 1993 [2010:17]; Nicholson 2012:160)。 汉斯·德累斯克和亨利贝格森等新种族主义者拒绝了这些想法,争论生物不能仅基于其物理化学成分来解释,因此生物现象必须涉及非物理力量或实体。 该有机物寻求向机修所 - 活力的争端提供“第三种方式”,该争端是在机械师的紧缩和新种族家的奢侈之间的中间立足之地(Peterson 2014:286; Nicholson&Gawne 2015:358)。

三大原则有机主义尤其适用于水平概念的发展。 首先,组织的有机师思想的中央关注奠定了水平思维的基础(参见Nicholson&Gawne 2015:364)。 对于有机物,组织标志着来自非生物物理化学现象的生活现象(例如,Woodger 1929:290-1; Von Bertalanffy 1928 [1933:48]; Centham 1936b:ch。1)。 然而,与新种族主义者不同,有机物并没有持有组织才能抵消,而是一个重要的生物学研究(Nicholson&Gawne 2015:365)的重要解释。 此外,生物体在其独特的零部件中表现出分层排序(伍德林1930:8; von Bertalanffy 1932:83; Centerham 1936b:Ch。5;另见Nicholson&Gawne 2015:366)。 这种情况很好地与组织的重点是生物学的主要解释,因为组成不同生物的一系列元素所需的特定和上下文化治疗。 这反过来补充了另一个主要的有机主义者,即生物学的自主权作为自然科学(参见Nicholson&Gawne 2015:366-7)。

所证明的水平概念是这些主要原则的亚军。 Joseph Woodger,结合这些功能,表达了组织水平背后的基本思考:

两个主要因素似乎负责未能认真对待生物学组织。 首先,只有唯一的声明,只有原子和分子是“真实”,其次是化学成分的概念的不规则使用。 此外,发现生物实体在同一感觉中是复合材料,而且,物理化学物体中的组合物关系中的一些Relata也是生物物体中的relata。 但是,生物学家进行的生物体分析揭示了在不同意义上相互关系的其他Relata,即,不在化学成分中,例如化学组合物,例如,生物体分析到器官系统,器官,组织,细胞和细胞部件中。 在组织关系的层次结构中,有一个组合零件或重新数据的层次结构。 这些关系和Relata只能在自己的水平(Quartz晶体)上进行研究,而不是简单地在较低的水平。 (Woodger 1929:292-293,重点修改;另见Bertalanffy 1932:100-101; Centerham 1937 [1943:234])

与突出者的“存在水平”不同,有机学家阐述的分层视图强调区分了许多不同类别的可能形式以适应生物实体的多样性。 这反过来导致他们在世界上的四个“超级级别”(物理化学品,至关重要和精神)的四个“超级级别”中的许多水平,并且暗示了随着更多级别的组织被带领治疗生活系统的复杂性增加。 Woodger再次备注:

如果有机物的零件是同质的,那么我们应该能够称之为单位,只有一个组织级别。 但是,如果每个部分都是由每个有组织的系统形成的零件组成,那么显然我们应该有两个级别的组织,如果第一个组织的组成子部分本质上只有不同的不同,我们可以谈论两个均匀的组织。 然而,如果子部分本质上不同,则一阶部件将不同,我们应该具有异质类型的组织。 通过进一步执行该细分的过程,我们可以获得非常复杂的组织,表现出连续层次的层次结构。 如果现在我们考虑其中一个较高的生物体,它就在其组织将属于这些异质等级中的一个。 (伍德林1929:298)

这一想法,组织组织的水平“嵌套”的组成层级,在较低水平的较高水平和它们的组分处于较低水平,并且组件本身可以进一步分解成零件,仍然是组织水平概念的核心特征之一。

在有机主义之后,发展水平概念分裂成不同的智力轨迹,整体整体理论或概念一致。 通过一般系统理论(Von Bertalanffy 1950,1968)的框架流动的一个发展方向,特别是通过所谓的层次理论(White,Wilson,&Wilson 1969; Weiss 1971; Pattee 1973)。 一般系统理论试图基于其通用系统性质(Von Bertalanffy 1950:136)的不同科学领域的法律构建同构,但继续强调系统的分层部分结构(von Bertalanffy 1968)。 在这一传统中,“组织水平”最终最终考虑了系统通用性质和法律的阐述。 同样,在层次理论中,“级别”往往被视为衍生的层次结构更一般的概念,或者将系统的排序变为嵌套子系统(Simon 1962 [1996:184-5];另见Weiss 1971)。 层次结构和水平继续被视为各种条纹系统的通用结构(另见T. Allen&Starr 1982; O'Neill等,1986)。 然而,出于这种传统的一个重要区别是组成和控制水平之间的区别(Simon 1962; Pattee 1973)。 前者对通常用组织级别确定的嵌套组成性,而后者是指更高水平对较低水平的过程施加限制的想法,例如通过将系统的自由度限制在较低级别(Pattee 1973:85;另见Umerez 2021)。

其他早期尝试澄清水平概念是由单独工作或相关问题的个人研究人员进行的,例如减少或多级选择。 Mario Bunge(1977年),Marjorie Grene(1969; 1987年),威廉WiMsatt(1976A; 1981; 1994年)各自开发了几个关于水平的地面铺设观察。 Bunge(1960)关于术语的言论,术语可以拥有,然后提供九个不同含义的九个不同含义的分类,从无害(程度或数量的水平,压力水平“)到自然意义上被命令进入进化系列,具有几个级别的性感,落在(例如复杂程度)之间。 在1977年的论文中,Bunge进一步进一步,提供了一定程度的定理治疗,并声称自然世界的平整结构是赋予我们的自然现象(Bunge 1977:R82)。 GRENE(1969)还讨论了术语“层次结构”的多态性质,后来(1987)区分了两个层次的概念,一个落在与组成和对照的水平的混合概念下,以及其他举例说明的系统发育等级。 WiMSATT的工作将在下面的第2.3节中更详细地考虑。

2.组织水平的哲学账户

文献中的重复主题在组织水平上是为了哀叹偶然或不反思的方式,从而应用诸如“层次”或“水平”的术语,并要求更精确地分析(例如,Beckner 1974; Bunge 1977; Grene 1987; Korn 2002;情人节和1996年5月)。 然而,直到最近,发展大量理论或组织水平的账户只会在文献中谨慎发生。 在本节中,我们首先讨论了三个主要账户,提出了科学哲学,以澄清或分开究竟究竟是什么组织。 这些是Paul Oppenheim和Hilary Putnam的“层蛋糕”账户,由Carl Craver(2007:Ch.5; 2015)和William Bechtel(2008:Ch.4)和William的机械师账户WiMSATT的“本地最大值”账户(1976A; 1994年)。 在这些之后,我们也经历了最近对组织水平的思想的持怀疑态度。

2.1层蛋糕帐户

在经典的论文中,“科学的统一作为一个工作假设”(1958年,参见科学的统一),OppeNheim和Putnam(以下,Oayter O&P)提出了一个变得非常有影响力的水平系统,并且仍然隐含地存在许多引用水平。 该“层饼”模型包括三个组件。 首先,他们的水平概念是全面的,这意味着他们希望占据一个人可以将“水平”纳入其账户的所有实例。 其次,通过以逐步时尚结构的组成关系,o&p占据了水平。 也就是说,一个科学分支的研究对象的所有组成部分,或者分支的“话语”的“宇宙”,与位于接下来的较低水平的部件的零件有条切地相关,并且本身与在接下来的相邻较高水平处发生的成分的部分。 这个组件可能对“层蛋糕”绰号最负责。 最后,O&P在包括水平和与这些成分链接的谓词和谓词和理论之间的组分之间严格对应,这意味着科学水平整洁地映射到自然水平上,因此在自然界中的每个级别都有相应的科学或理论,反之亦然(Craver 2007:174-175; Brigandt 2010:304-305)。

O&P的使用“级别”可以分解为其框架内的两个角色。 第一个涉及他们在他们的减少的解释中使用“水平”,即微型信息,这反过来援助阐明他们对科学统一的论点(1958:5-6)。 在这一框架中,O&P建议识别出现在当前情况和统一科学之间的主要潜在减少。 为此目的,他们提出了六种“减少水平”(1958:9):社会群体; (多细胞)生物; 细胞; 分子; 原子; 基本粒子。 科学分支与给定水平的东西作为其话语的宇宙是一个分支的潜在的“微传导器”,其中一个分支的分支为一个更高水平的东西作为话语的宇宙(O&P 1958:9)。

O&P的第二级使用是捕获科学的自然认知排序:

我们讨论中所采用的还原水平的想法表明,可能被言论被视为自然的科学阶。 为此,它足以作为“基本学科”与我们的水平相对应的分支。 它可以理解的是,许多众所周知的东西排序与我们的还原水平有粗略的相似性,并且相应的科学排序或多或少类似于我们的6“基本学科的顺序”。 (O&P 1958:28,重点添加)

这表明O&P假设科学的结构遵循自然的结构。 虽然他们承认这一分层排序的许多先例(例如,科技的科学金字塔,1958:28),O&P认为他们的层蛋糕占这些其他“直观”科学阶的感官,由于水平本身的存在在逐步接地,性质的组成连续性。

图层蛋糕账户的问题已被良好地记录(Craver 2007:172-6; Kim 2002; Potochnik&McGill 2012; Rueger&McGivern 2010)。 一方面,如果我们看着当代科学,水平与科学领域之间的严格对应立即崩溃:认知神经科学跨度多水平,多细胞生物水平的诸如不同的科学学科(蔓越2005; Bechtel 2008:145)。 同样地,天然成分之间的成分关系的详尽逐步条件,要求一个层面的实体仅由下一个较低水平的实体组成,主要是一个漫画(例如,金2002):想到血液,名义上是组织 - 水平现象,其直接由诸如维生素和水的分子成分组成而没有相邻的水平成分,例如细胞,使用中介作用。 最后,最重要的是,图层蛋糕账户渴望一个完全概念“水平”的概念,这些概念与“水平”实际用于科学的方式疯狂。 科学家们经常使用更有限的概念定义,(a)限于特定的和本地上下文(参见第2.2节)或(b),为什么'级别'表示的例外情况(见第3节)。 事实上,许多生物学来源完全意识到级别不会捕捉完全统一的现实,有时会评论概念概念的规则的重要例外。 当以零碎的方式提到“生物”时,最突出地看到,以便捕获多细胞和单细胞生命形式(Mader 2010:2)。

2.2机制水平

Bill Bechtel(2008)和Carl Craver(2007年)介绍的“机制水平”账户近年来成为神经科学哲学哲学水平的标准观点。 此帐户的上下文是“新机制”的更普遍范式(参见科学中的进入机制)。 在机制水平中,在较低水平的水平和它们的组分处存在机制。 机械账户提出了一种上下文化的概念(而不是层蛋糕的全面概念),即在机制内的本质上的本周表(Craver 2007:188-189; Kaplan 2015:20;也见康明斯1975年的早期表达这个想法)。 这种方法在层蛋糕账户中提供了几个优势:一方面,它占据了对全球或全面了解对所有系统的全球或全面了解的目标。 相反,目的是以科学知情的方式解除水平,从而在基于案例的理由上才有意义(参见2012年的爱情2012,因为本地方法没有明确地绑定到机制的概念)。 机械账户还完全避免了自然界结构与自然科学结构之间的整洁对应关系:机制水平本质上是水平,从这些层面与科学理论或科学领域没有直接的映射(蔓越2007:176)。 最后,水平的机械账户支持多元化的多级解释的积极陈述,作为生物学中减速主义的替代方案的替代方案(Craver 2005; CF.Brigandt 2010:297)。

更具体地,机制水平已定义如下:

在机制的水平中,Relata在更高水平及其组分处于较低水平的表现机制。 ...间隔关系如下:如果x的φ-ing是s的机制中的组件,则x的φ-ing是较低的机械水平而不是ψ-ing。 较低级别的组件组合在一起以形成更高级别的组件。 (蔓越2007:189)

在一个机制中,相关部件是...工作部件 - 执行操作的部件,使机制能够实现感兴趣的现象。 这些可能具有不同的尺寸,但它们的特征在于它们在机构的运行中铭记。 它是组织的一组工作部件,其操作协调,以实现构成水平的感兴趣现象。 (Bechtel 2008:146)

到目前为止,这些特征表明,只有两个层次,机制水平和其组件的水平。 但是,当我们考虑到组件本身也是机制时,该图片被扩展为多级层次结构:该嵌套机制的组件然后形成第三级,这是低于整体机制的两个级别(Bechtel 2008:147)。 根据需要多次重复这种机械分解; 在机制中的级别数量没有先验的限制。

(本章完)

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