Конструктивистская концепция чувственного познания Группа компаний ИНФРА-М — Эдиторум
Введение. Вопрос об отношении сознания человека к объективной реальности был актуальным на протяжении всей истории человечества. Его решение и сегодня имеет не только важное теоретическое, но и большое практическое значение. Постоянно присутствуя в динамичном и сложно организованном мире, человеку, как и всем другим живым организмам для своего выживания необходимо эффективно приспосабливаться к тому то, что их окружает. Чтобы понять, как это происходит, требуется понять механизмы и средства приспособления биологического организма. Непосредственный контакт человека с объективной реальностью осуществляется с помощью сенсорного, чувственного взаимодействия с ней. Однако вне материальной деятельности мозга и центральной нервной системы такое взаимодействие невозможно в принципе. В этой связи возникает вопрос о взаимосвязи сознания и мозга, о том, насколько деятельность сознания как информационного процесса зависит от биохимических процессов и законов деятельности мозга как особого материального субстрата. Этот вопрос известен в философии как психофизическая проблема. Является ли мозг с его свойствами и законами самодостаточной системой, независимой в своем функционировании от окружающей человека объективной реальности или зависимой, но если зависимой, то в чем и насколько? До сих пор, как в философии, так и науке, при решении этого вопроса существуют диаметрально противоположные взгляды. С чисто логической точки зрения понятно, почему это так. Дело в том, что в объективной реальности не существует объектов и систем, абсолютно изолированных друг от друга. Но в ней не существует и абсолютно зависимых друг от друга материальных систем, иначе в природе имело бы место безраздельное господство однозначного детерминизма и отсутствие качественного разнообразия ее объектов. Но очевидно, что это не так. Поэтому в философском плане теоретически и онтологически приемлемыми являются лишь такие понятия, как относительно изолированная, относительно самостоятельная и относительно самодостаточная система.
Однако, в научно познавательном контексте не только целесообразно, но и необходимо использовать абстракцию именно абсолютно изолированной системы, ибо только с ее помощью можно легализовать предмет любой науки как самодостаточный. Яркими примерами таких систем являются абсолютно изолированные системы классической термодинамики, материальный мир классической физики, физическая Вселенная современной космологии, трехмерное пространство эвклидовой геометрии и т.д. Относительно изолированными системами являются, на наш взгляд, и такие, как сознание, с одной стороны, и мозг и тело, с другой. Другая, не менее существенная проблема в исследовании сознания, это вопрос о функциях сознания в обеспечении эффективной жизнедеятельности человека и других высокоорганизованных органических систем. Обычно выделяют две главные функции сознания: познавательную и адаптационную функцию приспособления организма к условиям его существования. Однако возникает вопрос, какая из этих функций является первичной, а какая – вторичной? В его решении имеют место также разные позиции.
Особенно остро эта дилемма стоит в отношении понимания природы и предназначения чувственного уровня сознания, осуществляемого с помощью разного рода нервных окончаний или чувственных рецепторов. Может и должна ли биохимическая информация, производимая этими рецепторами, быть полностью или даже только частично тождественной по содержанию физической информации об объектах, идущих от них сигналов в ходе взаимодействия объекта с живым организмом? Еще более остро этот вопрос может быть сформулирован так: применима ли к содержанию чувственной информации характеристика истинности, понимаемая как тождественность ее содержания содержанию объективной реальности? Способно ли чувственное познание быть «отражением» действительности и необходимо ли это для осуществления эффективной деятельности живых организмов в процессе их приспособления к окружающей материальной среде? В отличие от чисто познавательных трактовок сознания классическим материализмом и идеализмом сторонники конструктивистской теории развивают адаптационную концепцию сознания.
Опираясь на результаты исследования сознания рядом конкретных наук (физиология высшей нервной деятельности, когнитивная психология, кибернетика, теория информации, нейродинамика, лингвистика, теория рекламы, психоанализ и др.), сторонники конструктивизма делают общий вывод о том, что понимание чувственного сознания как отражения объективной реальности является сегодня не просто устаревшим, но и бессмысленным, ибо базовой функцией сознания является отнюдь не решение познавательных задач, а, прежде всего, адаптационная функция. Для приспособления к объективной реальности и даже успешного управления ею истинное знание о ней (в традиционном его понимании как информации о том, какова объективная реальность «на самом деле») вовсе не является необходимым условием. И самым ярким подтверждением этому является история самой науки (самого строгого вида знания с точки его определенности и обоснованности). В ходе исторического развития науки время от времени происходит смена ее фундаментальных теорий, причем новые теории часто не просто дополняют прежние, но и противоречат им по содержанию (геоцентрическая астрономическая система Птолемея и Тихо де Браге − гелиоцентрическая система мира Коперника-Галилея-Кеплера-Ньютона; Эвклидова теория физического пространства в классической физике − Риманова теория искривленного пространства в общей теории относительности; теория эволюции видов Ламарка − теория эволюции видов Дарвина; теория наследственности Дарвина − генетическая теория наследственности как концепция случайного процесса порождения новых видов; концепция материи классической физики и философского материализма как вечно существующей и бесконечной в пространстве и концепция Вселенной в современной релятивистской космологии, как имеющей начало во времени и ограниченный объем; классическая механика и электродинамика с их однозначными законами, и квантовая механика, и электродинамика с вероятностными законами).
Объективная реальность одна и та же, а научные теории о ней не просто разные, но и противоречащие друг другу. И это отнюдь не помешало научно-техническому прогрессу как адаптивной по своим целям материальной деятельности общества. О чем это свидетельствует? Бесспорно о том, что гипотетический характер научного знания, не только наиболее общих, но и частных моделей объективной реальности оказывается вполне совместимым с успешной практической деятельностью на их основе. И это относится не только к теоретическому уровню познания и знания, но также и к чувственному уровню сознания и знания.
Основная часть
Любое живое существо для продолжения своей жизни обязано адаптироваться к среде, в которой оно живет. Для корректной адаптации к среде организму необходимо понимать, какая среда окружает живой организм в данный момент. Простейшие организмы, такие как, например, эвглена зеленая, имеют самые примитивные инструменты для адаптации к окружающей среде. Их организм способен воспринимать определенные сигналы, которые воздействуют на них в конкретный момент времени, и на основе этих сигналов уже реагировать. При наличии солнечного света данный организм способен производить фотосинтез. Как только свет перестает попадать, эвглена зеленая воспринимает данный сигнал и на основе него адаптируется путем перемещения из неблагоприятного места в такое, где будет солнечный свет для вырабатывания энергии. Более развитые организмы используют более сложные механизмы для адаптации. Их механизмы позволяют им воспринимать сигналы комплексно, оценивать их и действовать не инстинктивно. У этих организмов имеется понимание, что при совпадении определенных сигналов необходимо совершить определенное действие для адаптации и выживания. Например, рыба, увидев в воде определенный образ, состоящий из определенного набора сигналов, понимает, что перед ней хищник, а значит необходимо адаптироваться к изменившейся среде – в окружающей среде появился хищник, а, следовательно, необходимо спасать себя.
Точно также происходит и в обратную сторону, например, в процессе охоты. Как только простейший организм непосредственно сталкивается с питательными веществами в виде жертвы, которые он способен поглотить, то этот сигнал воспринимается организмом, после чего организм реагирует. Рыбы при охоте видят в воде двигающийся элемент, состоящий из множества сигналов в формате образа, воспринимаемого зрительно, после чего реагируют на полученные сигналы. Такие простые адаптационные механизмы учитывают только те сигналы, которые получает субъект в данный момент, и при этом количество и возможный формат этих сигналов крайне ограничены. Упорядочить эти сигналы во времени в некую последовательность и спрогнозировать последствия результата, который субъект получит от реагирования, данный набор адаптационных инструментов простейшим организмам не позволяет сделать возможным. Чем сложнее существо, тем, во-первых, большее количество сигналов окружающей среды оно может воспринять; во-вторых, тем большее количество его форматов и образов организм может получить; и, в-третьих, тем лучше он может устанавливать временную последовательность между получаемыми сигналами. Хищная рыба при виде добычи действует крайне прямолинейно и бросается на нее без раздумий. Есть сигнал, четко определяющий возможное удовлетворение потребностей организма, значит есть и мгновенная реакция на него.
Человек же, как существо, имеющее самое развитое сознание, имеет наилучшую способность выстраивать полученные во времени сигналы в последовательности, и на основе этого строить соответствующую стратегию поведения. Благодаря этому, достижение желаемого результата человеком гораздо реже приводит его к каким-либо неприятным для него последствиям.
Определив последовательности получаемых сигналов, человек на этой основе выстраивает логические паттерны изменения окружающей среды. Каждый раз, бросая тяжелый предмет на металлическую пластину, человек будет слышать характерный звон, и поэтому есть возможность приспособиться к нему. Таким образом, был создан простейший логический паттерн, который позволяет человеку адаптироваться к окружающей среде и не реагировать с испугом на звон после падения предмета.
Эта способность является ключевой для познания человека, ведь именно она позволяется изучать окружающую среду, анализировать явления и на основе систематизации опыта разрабатывать теорию. Однако она имеет некоторое ограничение, заключающееся в условиях получения этих сигналов. Определение этих условий, в которых происходит изучаемое явление, является важнейшим фактором для прогнозирования результата. В Х в. нашей эры человек мог брать любой предмет, поднимать его в воздухе перед собой, после чего наблюдать, как этот предмет благополучно падает вниз, в результате он мог создать следующий логический паттерн: все предметы падают вниз. Этот паттерн имеет место быть, однако в конце ХХ в., когда были произведены полеты в космос, человек попал в другие условия, где этот паттерн перестал работать. Эти ограничения на выстраиваемые логические паттерны не позволяют человеку прогнозировать какие-либо события с абсолютной точностью, ведь всегда есть возможность того, что не все влияющие на результат условия были учтены. Таким образом, формируя такое знание, человек никогда не может быть уверен в полной его достоверности.
Данная проблема является ключевой для эпистемологии, которая изучала отношения полученных знаний об объекте исследования с самим объектом. За длительный период решения этой проблемы была предложена дюжина ее решений.
Например, древнегреческий философ Ксенофан (570 − 478 гг. до н.э.) описывал эту проблему так: «Недоступна человеку и никогда не была доступна истина о Боге и мире; даже тогда, когда человек набредает на абсолютную истину, сам узнать об этом он не может. Лишь видимость суждена нам». Ксенофан был одним из первых, кто усомнился в возможности получения достоверного знания.
Следующим философом, который более глубоко поставил вопрос о возможности познания реальности, был Платон (428−348 гг. до н.э.). В диалоге «Государство» Платон приводит Миф о пещере. В нем Платон сравнивает познающего мир субъекта с людьми, которые находятся закованными в кандалах в пещере, в которой они могут наблюдать только за тенями на стене. Они не могут повернуться и посмотреть на реальные объекты, которые отбрасывают эту тень, поэтому воспринимают именно тени как истинную реальность. Человек, как познающий субъект, воспринимает только те сигналы, которые он способен воспринять.
Одной из фигур, которые досконально исследовали проблему возможности познания человеком объективной реальности, был И. Кант. В своей «Критике чистого разума» он осуществил разделение объектов на феномены и ноумены. Истинная реальность состоит из ноуменов, «вещей-в-себе», о которых человек не имеет ни малейшего представления, а может только догадываться, выстраивая свое понимание на феноменах, «вещах-для-нас» или явлениях. Глядя на какой-либо объект, человек может воспринимать его только как явление, только как этот предмет дан нашему сознанию, однако познать то, каким же он является на самом деле, не представляется возможным в принципе. Поэтому истинное познание объективной реальности только чувственным образом, только с использованием перцептивного восприятия объектов не представляется возможным.
Эта познавательная ситуация может быть обобщена следующим образом: любая когнитивная система, познающая объективную реальность с помощью последовательности полученных от нее сигналов-явлений, также не способна определить то, какова же истинная реальность, ибо все ее представления могут строиться только на базовых перцептивных сигналах. Даже основной логический принцип «А не равно не-А» базируется на базовом чувственном восприятии, исходя из которого мы определяем, что имеется некий объект А, и отличный от него объект «не-А». Сигналы, получаемые при восприятии объекта «А», отличны от сигналов, получаемых при восприятии объекта «не-А». Даже очень сложная и четко выверенная когнитивная система в своей объяснительной способности всегда будет вынуждена опираться на принципы, являющиеся всего лишь ее конструктивными установками, которые могут и не отражать объективную реальность. Как строго доказал К. Гедель в 30-х годах XX в. даже никакая математическая теория не может доказать свою истинность, не выходя за пределы себя. Один из основоположников радикального эпистемологического конструктивизма П. Ватцлавик (1927−2007) обобщил эту ситуацию так: «Если некое объяснение мироздания, например, в лице идеологии, утверждает о своей возможности объяснить буквально все, то необъяснимым остается лишь одно, а именно – сама объяснительная система» [2].
Основная идея эпистемологии радикального конструктивизма, возникшего в 70-х годах XX в. (Ж. Пиаже, П. Ватцлавик, Э. фон Глазерсфельд, Х. фон Ферстер, У. Матурана, Ф. Варела, Г. Рот) [1] заключается в подчеркивании исходной активности познающего субъекта, который на основе получаемых от объектов сигналов отнюдь не отражает эти объекты, а создает их возможные модели. Конструирование такого рода моделей является особым видом познавательной деятельности субъекта, которая заключается в построении систем понятий на основе чувственных восприятий, геометрии и логики. Представители радикального конструктивизма полностью отрицают концепцию познания как имеющего своей целью достижение соответствия действительности, предлагая новое понимание знания. «Знание конструируется живым организмом таким образом, чтобы бесформенный в себе и для себя пребывающий эмпирический поток упорядочить насколько это возможно в воспроизводимые события и более-менее надежные связи между ними» [3].
С этой точки зрения познание является лишь организацией субъектом собственного опыта. Оно является не поиском соответствия знания объективной действительности, а лишь конструированием субъективной реальности для успешного ее использования в адаптационных целях. Живой организм продолжает свое существование лишь до тех пор, пока его взаимодействие с окружающей средой позволяют ему успешно осуществлять операции обмена с ней веществом, энергией и информацией. Приостановить или отменить такой обмен для познающей системы не представляется возможным, поэтому постоянное взаимодействие организма со средой является неизбежным. Окружающая среда постоянно оказывает определенное влияние и давление на жизнедеятельность организма, и если его ответная реакция на действие окружающей среды позволяет организму продолжить свое существование, то его реакция является адекватной, т.е. эффективной. Ключевая цель познания – найти также единицы знания, которые позволили бы организму лучше приспосабливаться к окружающей его среде. В результате проблема классической эпистемологии о способах достижения соответствия знания действительности трансформируется у конструктивистов в совсем другую проблему: является ли результат познания, т.
е. сформированная субъектом система знания пригодной для успешного продолжения его жизнедеятельности. Основным критерием отличия хорошего знания от плохого становится его полезность, а вовсе не истинность. Стремление же к достижению истинного знания является не просто бессмысленной деятельностью, но и может быть просто вредной, особенно в том случае, если какое-то знание объявляется абсолютной и несомненной истиной. Это – прямой путь к насаждению догматизма, который особенно вреден в познании социальной реальности, ибо создает эпистемологическое оправдание различным формам тоталитаризма и авторитаризма в управлении обществом.
С позиции конструктивизма знание является сугубо и только инструментом, направленным на конструирование жизнеспособных концептуальных структур. Один из классиков радикального конструктивизма Э. фон Глазерсфельд говорил: «Знание субъекта не может представлять собой нечто большее, чем те структуры и схемы, которые пришли в столкновение с препятствиями; что же касается остальных структур и схем, то они в совокупности составляют один из возможных видов успешной активности» [3]. Другой представитель конструктивизма Жан Пиаже, изучавший психологию детей, показал, что ребенок сам конструирует ту реальность, которую и переживает на собственном опыте, причем процесс конструирования происходит вне связи, допускается ли наличие какой-либо независимой от ребенка действительности или нет [4]. Именно в его работах был впервые обоснован решительный отказ от трактовки процесса познания как некоего генератора презентаций объективной реальности. Остановимся на анализе концепции Пиаже более подробно.
Первым этапом для создания возможности конструирования ребенком моделей окружающего мира является выработка им специфического понимания «объекта», а именно формирование у него идеи объекта, как представляющего собой не что иное, как множество скоординированных и объединенных сенсорных сигналов, которые время от времени оказываются в той же совокупности в поле его восприятия. У Канта в «Критике чистого разума» данный процесс трактовался как фиксация в сознании субъекта некоторого постоянного чувственного многообразия. Порождаемые таким образом знания становятся в последующем шаблонами для конструирования моделей других объектов всякий раз, когда возникают их сенсорные составляющие. Удачная композиция сенсорного материала впоследствии может служить в качестве пускового механизма для некой совокупности действий, ассоциированных с данным объектом.
Следующим этапом является стадия приобретения ребенком способности воспроизводить последовательность физических действий в ситуации, когда перцептивные события, изначально приведшие к установлению данной координации последовательностей, не присутствуют явно. Данную стадию Пиаже называет периодом отложенных имитаций. Третий этап совершенствования познавательных способностей заключается во введении познающим субъектом идеи самотождественности. Условием для ее введения служит операция сравнения. Сравнение происходит между переживаемой опытной данностью и репрезентацией объекта, что дает возможность различать между собой два близких понятия: «эквивалентный объект» и «тот же самый объект» или «самотождественный объект».
Различие между ними заключается в следующем: в первом случае определенная совокупность характеристик, служащая основой для дифференциации некой опытной данности в качестве единой группы, абстрагируется от других конструктов и сохраняется в сознании для использования в будущем. По сути, происходит создание некого шаблона, к которому могут присоединяться последующие опытные события в качестве членов данного класса. Во втором случае имеет место концепция «объектной перманентности» постоянства объекта во времени, которая является производной от понятия одинаковости. Она характеризует ситуацию, когда ребенок начинает осознавать предмет, перцептивно конструируемый в данный момент, как тождественный тому, что воспринимался перцептивно ранее. Ребенок при таком осознании объекта начинает говорить о его «существовании» независимо от того, переживается ли он эмпирически в данный момент, воспринимается ли он или нет. Также в этот момент ребенок конструирует другие базовые идеи, такие как состояние, процесс, изменение. После понимания перманентности объекта, ребенок воспринимает некоторые сигналы, отличные от базовых сигналов объекта, затем новые сигналы, которые опять не были тождественны предыдущим и т.д. Понимая, что объект тот же, что и был, однако подающий некоторые иные сигналы в каждый последующий этап непрерывного восприятия, ребенок получает представление о понятии «изменение».
Для возможности утверждать, что воспринимаемый в текущий момент объект является тем же самым, который имел место и ранее в эмпирическом потоке его сознания, ребенку необходимо мыслить объект таким образом, как будто он зафиксирован где-то вне опытного восприятия. Это является некой областью, в которой пребывают объекты в промежутки времени между их восприятием субъектом. Пиаже назвал данную область «прото-пространство». Оно не имеет ни строения, ни измерений, а является неким хранилищем для предметов, которые не воспринимаются непосредственно в данный момент, однако набор получаемых от этих предметов сигналов доступен ребенку для репрезентации в любой момент. Именно в таком пространстве конструирует мир познающий субъект.
После конструирования ребенком прото-пространства происходит формирование им «прото-времени». Оно является условием непрерывности, необходимым для возможности вещей сохранять самотождественность. Будучи помещенным в хранилище, прото-пространство объекты остаются существующими для субъекта. Так как их существование не прервано, а прервано только их непосредственное восприятие, то сохраняется их непрерывность. Иными словами, восприняв данный объект повторно, вынув его из хранилища, субъект понимает, что данный объект является тем же самым, что и воспринятый ранее. Взятые вместе прото-пространство и прото-время формируют единый континуум, которые мы описываем словами «бытие» и «существование». Однако детально проанализировав способ конструирования сознанием ребенка континуума «пространство-время», можно явно увидеть, что он не имеет прямого отношения к реальной действительности, а является лишь познавательной конструкцией субъекта.
Как было отмечено ранее, главная цель конструкций такого рода – позволить субъекту адаптироваться и продолжить существование. Процессы конструирования абстракций и анализ их возможности к адаптации организма к окружающей среде происходят согласно Пиаже при помощи двух процессов, которые он называет «ассимиляция» и «аккомодация». Ассимиляция – это процесс восприятия нового поступающего материала в качестве уже ранее познанного. Данный процесс имеет место, когда субъект пытается приспособить переживаемое событие к ранее построенным концептуальным структурам. Поскольку воспринять ту информацию, которая не укладывается в имеющиеся в сознании структуры, субъект не может, то он остается в неведении относительно того, что было им проигнорировано. Но самое важное то, что познающий субъект укладывает новые сигналы таким образом, чтобы имело место их соответствие с уже имеющимися в его сознании конструкциями, а не с истинной действительностью. Поэтому ключевым условием успешности ассимиляции является улучшение состояния баланса или равновесия данного организма. Это равновесие является некой мерой способности преодолевать различные ситуации организмом, реагировать на возмущения окружающей среды. Чем большее отклонение возмущения окружающей среды от ее стандартного представления субъект способен воспринять и ассимилировать через построенную им конструкцию, тем лучше он приспособлен к этой среде и адаптирован к выживанию в ней. Однако слишком большое отклонение от нормы, созданной в конструкции субъекта, не позволяет организму ассимилировать его. Иными словами, при резко отличающемся наборе сигналов от имеющихся наборов сигналов в опыте субъекта, он не способен ассимилировать новый опыт и отреагировать на него так же, как он реагировал ранее на имеющиеся у него наборы сигналов. Но это означает, что его конструкция, его прежняя система знания не справилась с новым возмущением, а организм не сумел приспособиться к нему. При неудачной ассимиляции, а также при условии, что полученный результат хуже ожидаемого, происходит процесс аккомодации, который состоит в добавлении новой концептуальной структуры к уже имеющемуся знанию у субъекта для предотвращения негативного результата.
Это происходит путем сопоставления имеющихся в распоряжении субъекта структур между собой, их отличий в наборе сигналов. Вычленяются некоторые ограничивающие параметры, которые не позволили бы субъекту ассимилировать новые сигналы. В итоге происходит процесс расширения устойчивой системы знания субъекта по отношению к возмущениям среды и адаптации к ним.
Расширение устойчивости равновесия организма напрямую связано с увеличением количества доступных для использования концепций при взаимодействии с окружающей средой, а значит и с возможностью усложнения построенной модели действительности. Такое увеличение концептов является главной целью познания действующего субъекта. Если при взаимодействии субъекта с успешно ассимилированными ранее возмущениями будет происходить повторяющийся процесс ассимиляции, то структура сознания не будет усложняться, в нее не будут добавляться новые концепции, а значит и развития познания не будет. Следовательно, нарушение равновесия субъекта является необходимым условием для познания. Только в тех местах сконструированной ранее модели, в которых она не будет давать субъекту ожидаемый положительный результат, субъект будет познавать реальность. Пиаже формулирует это положение следующим образом: научение или познание происходит лишь в том случае, когда находится неблагоприятное для организма противоречие между ожидаемым на основе имеющейся конструкции результатом и фактическим результатом, которое приводит к восстанавливающей равновесие аккомодации.
Таким образом, согласно конструктивисткой эпистемологии процесс познания и его результат − знание − носят исключительно инструментальный характер. Знание необходимо только для его применимости. В этой теории любой познающий субъект имеет дело с двумя инструментами. На сенсорном уровне схемы играют роль такого инструмента, который выполняет поддержание сенсорного равновесия в процессе взаимодействия с миром опытной данности. На уровне рефлексивной деятельности сознания действует другой механизм, который помогает сознанию формировать структуры, позволяющие сознанию ассимилировать новый опыт и встроить в прежние структуры сознания. Критерием полезности и состоятельности новых структур должна быть не только их способность ассимилировать новый опыт, но и работа сознания по недопущению противоречий между новыми и старыми структурами сознания [5]. Главным условием корректности нового знания, сформированного в результате рефлексивной деятельности сознания, является устранение противоречий между старым и новым знанием и установление между ними определенного соответствия [6].
Заключение
Конструктивистская теория сознания является современной альтернативой как различным идеалистическим априористским его концепциям (от Платона до Канта, Гегеля, Гуссерля и современных концепций существования врожденного знания), так и философскому материализму с его пониманием сознания как отражения действительности с целью выработки истинного знания о ней [7]. С точки зрения конструктивизма главная функция сознания вовсе не познавательная, а адаптационная, включающая в себя задачу не только приспособления к объективной реальности, но и изменения и управления ею. Блок же и средства управления любой системой (природной, социальной, технической), чтобы быть эффективными, вовсе не обязательно должны походить на управляемую систему. Соответственно и знание субъекта как один из важных элементов его блока управления объективной реальностью не обязательно должен быть тождественным последней [8; 9]. Главное требование к нему другое: максимальная определенность и точность как эталонной реальности по отношению к объективной реальности. Только в этом случае можно строго описать и оценить окружающую субъекта объективную реальность. Чувственные модели реальности не способны эффективно выполнить эту задачу в силу значительной степени неопределенности ощущений и восприятий как единиц знания. Эта задача может быть эффективно решена только на уровне мышления и научных теорий, имеющих своим непосредственным предметом некую теоретическую (идеальную) реальность, создаваемую мышлением, как правило, на основе чувственной информации об объектах, которая впоследствии интерпретируется в рамках научных теорий с их более определенным и точным языком [10].
Эвглена – микроскопы и монстры
Мартин Келли
Много хороших выступлений поднимает кавер на чужой хит, и Slime Time не стал исключением. В качестве кавер-версии мы выбрали короткометражный фильм «Луна, грязь и микробы» режиссера Сьюзи Арнотт и ученых из Вестминстерского университета Джейн Льюис и Дейн Сон, в котором показаны водоросли, живущие в приливной грязи Темзы в центре Лондона.
Он изображает изменения в течение одного приливного цикла с использованием цейтраферной фотографии, чтобы сжать весь цикл до шести минут. Фильм начинается с вида, смотрящего вверх по течению в сторону Тейт Модерн, когда луна садится над затемненным Лондоном, а с рассветом прилив постепенно отступает, постепенно обнажая сначала несколько старых деревянных свай, а затем невзрачные коричневые илистые отмели. Затем локация перемещается в док Святого Спасителя, к востоку от Тауэрского моста, где мы увеличиваем масштаб одной части илистого отмели, и начинает происходить волшебство: на серо-коричневой грязи начинают появляться пятна зеленого и более темного шоколадно-коричневого цвета.

Затем фильм вырезается из грязи дока Святого Спасителя, чтобы увидеть организмы, ответственные за изменение цвета под микроскопом. Мы видим большие зеленые ячейки Euglena ehrenbergii и игольчатые диатомеи, Cylindrotheca gracilis с их желто-коричневыми хлоропластами. Другие диатомовые водоросли появляются в последующих сценах, но это были самые многочисленные виды. Клетки Cylindrotheca имеют длину около одной десятой миллиметра, что дает нашей аудитории приблизительное представление о масштабах того, что они наблюдали. Все эти водоросли двигались по экрану, к удивлению нашей аудитории, которая считает, что «растения» статичны, а двигаются только «животные» (за исключением веселых умников во втором ряду, которые указали, что венериновые мухоловки тоже двигаются). ). Мы не хотели вдаваться в глубокие технические споры о том, являются ли водоросли на самом деле растениями (см. «Кризис идентичности») или в подробности того, как они передвигаются.
После просмотра образцов с помощью светового микроскопа фильм затем переходит к показу некоторых кадров, сделанных с помощью сканирующего электронного микроскопа, позволяющих детализировать отдельные поры (не более микрометра — миллионной доли метра — в поперечнике). На изображении ниже показана одна из диатомовых водорослей, которые мы видели: Hydrosera triquetra . Это вид, который ранее считался тропическим видом, но который был обнаружен в Темзе в 1971 году и теперь распространен в виде золотисто-коричневой зоны в нижней части речных стен между Гринвичем и Патни. Есть также ряд записей из других эстуариев Северной Европы.
В течение последних 90 секунд или около того фильм возвращается к видам грязи, показывая, как водоросли «пассажиры» постепенно исчезают обратно в грязь, прежде чем прилив снова покроет их всех водой. Деревянные сваи, которые мы видели в начале фильма, теперь исчезают под водой, а свет медленно тускнеет в конце дня. Последний кадр — это вид вниз по течению от Южного берега возле Национального театра в сторону моста Блэкфрайар и собора Святого Павла. Прилив снова высокий, и луна восходит. И так цикл начинается снова…
Ссылка
Кост, М. и Эктор, Л. (2000). Инвазивные диатомовые водоросли, экзотические или редкие во Франции: основные наблюдения, проведенные в последние десятилетия . Систематика и география растений 70: 373-400.
Титтли, И. (2014). Неместные морские водоросли на юго-востоке Англии. Бюллетень Морского общества естественной истории дикобраза
1: 28–32.Некоторые другие события этой недели:
Написал это, слушая: Soar, совместная работа валлийской арфистки Кейтлан Финч и сенегальского игрока на коре Секу Кейта. Ответ на вопрос: «Как бы звучали Гольдберг-вариации Баха, если бы они исполнялись на традиционных западноафриканских инструментах. И первый альбом Нубии Гарсии 5ive. Аудиометадон, чтобы помочь мне пережить холодную индейку после «Зеленого человека».
Культурные достопримечательности : Новый сериал BBC «Бдение», который, по сути, представляет собой криминальную тайну Золотой эры, но действие происходит на атомной подводной лодке, а не в загородном доме.
Сейчас читают: Море не состоит из воды: жизнь между приливами Адама Николсона.
Кулинарная изюминка: Генри из баранины, половина плеча ягненка, приготовленная на медленном огне, пока она не станет нежной и не отделяется от костей. Подается с богатым соусом и пюре в Shepherd’s Arms, Ennerdale Bridge, нашей обычной полевой работе на дому. Запивают пинтой Loweswater Gold.
Опубликовано в диатомовые водоросли | Tagged водоросли, диатомовые водоросли, эвглена, илистые отмели, Темза | 1 КомментарийМартин Келли
Спустя месяц после физиологического разврата, о котором я писал в книге «Перспективные молодые водоросли», исчезли косяки спирогиры, покрывавшие довольно большую часть поверхности Кассового пруда. Когда половое размножение закончилось, зиготы, как я полагаю, опустились на дно озера, где они будут дремать до следующей весны. Я обыскал края пруда, но нашел только несколько стеблей Spirogyra , висящих вокруг следов копыт крупного рогатого скота на мелководье на восточной стороне пруда.
Среди нитей Spirogyra плавало несколько очень активных зеленых клеток Euglena . Euglena – это род, о котором на протяжении многих лет не упоминалось в этом блоге (см.: «Посещение Лауригг-Фелл»), но это род, тесно связанный с Кассоп-Вейл, 13 из 36 видов которого зарегистрированы в Великобритании и Ирландии. записано с этого места. Причина этого богатства заключается в том, что в то время, когда составлялась флора пресноводных водорослей Британских островов, не было активных специалистов по Euglenophyta. Вместо этого польский эксперт Конрад Воловски был приглашен внести свой вклад, и, чтобы помочь ему в этом, он отправился в тур по местам, которые, по мнению редакторов Дэйва Джона и Брайана Уиттона, могли быть вероятными местами обитания.
Тем не менее, следы копыт крупного рогатого скота, как известно, являются хорошим местом для Эвглены и ее родственников, и я написал о родственнице Эвглены, которую я нашел в луже в Тисдейле (см.: «Загадочные лужи на Пеннинской дороге…». A отпечаток копыта или лужа, с точки зрения водорослей, являются временным водоемом, и пока у вас есть план, когда он высохнет, он представляет собой потенциальную среду обитания. Скоту, как мы уже видели, разрешено пастись в заповеднике, так что есть много влажных следов копыт, в которых Euglena и родственники могут процветать. Это также относится ко многим другим заповедникам по всей стране. Единственным недостающим компонентом во всех них являются натуралисты, которые стремятся их найти…
Ссылка
Воловки, К. (2010). Эвгленовые. стр. 181-239. В:
Некоторые другие события этой недели:
Написал это, слушая: Саундтрек к В погоне за любовью , доступный на BBC Sounds.
Культурные достопримечательности : Адаптация Эмили Мортимер романа Нэнси Митфорд В погоне за любовью , доступно на BBC iPlayer
Сейчас читают: Пэт Баркер Полдень , заключительная часть трилогии Life Class.
Кулинарная изюминка : домашнее печенье для пищеварения.
Опубликовано в графстве Дарем | Tagged водоросли, Cassop Vale, графство Дарем, Euglena, Spirogyra | 1 Комментарийводорослей, которые живут внутри клеток саламандр, являются первыми известными эндосимбионтами позвоночных: отдел новостей IU: Университет Индианы
Последнее изменение: понедельник, 4 апреля, 2011
ДЛЯ НЕМЕДЛЕННОГО ВЫПУСКА
4 апреля 2011 г.
БЛУМИНГТОН, Индиана — Было обнаружено, что вид водорослей, давно известных как пятнистые саламандры, живет внутри клеток развивающихся эмбрионов, сообщают ученые из США и Канады. их результаты в Proceedings of the National Academy of Sciences на этой неделе.
Фото любезно предоставлено Роджером Хангартером
Эмбрионы саламандры растут внутри кубышек, которые покрыты и обычно инфильтрированы одним из видов зеленых водорослей
Фото с качеством печати
Это первый известный пример эукариотической водоросли, стабильно живущей внутри клеток любого позвоночного.
«Это повышает вероятность того, что существует больше симбиозов животных и водорослей, о которых мы не знаем», — сказал биолог из Университета Индианы в Блумингтоне Роджер Хангартер, единственный американский соавтор отчета PNAS . «Поскольку другие саламандры и некоторые виды лягушек имеют сходные симбиозы водорослей и яиц, возможно, что некоторые из них также будут иметь тип эндосимбиоза, который мы видели у пятнистой саламандры».
Биологи Райан Керни, Юнсу Ким, Аарон Хейсс и Брайан Холл из Университета Далхаузи в Галифаксе, Новая Шотландия, и Кори Бишоп из Университета Святой Фрэнсис Ксавьер в Антигонише, Новая Шотландия, являются другими членами исследовательской группы. Керни был ведущим автором отчета.
«Мы были особенно рады обнаружить эту ассоциацию у эмбрионов пятнистой саламандры, потому что этот вид был модельным организмом для ранних экспериментальных эмбриологических исследований и является местной саламандрой, распространенной в восточной части Северной Америки», — сказал Керни. «Мы надеемся, что это исследование выдвинет на первый план исследования биоразнообразия распространенных в Северной Америке видов, которые можно легко упустить из виду или даже считать чрезмерно изученными».
Позвоночные животные являются позвоночными животными. В группу входят амфибии, такие как пятнистая саламандра, а также млекопитающие, птицы и рептилии. Считалось, что редкость эндосимбиоза позвоночных, как называют ассоциацию клеток внутри клеток, является результатом строго ксенофобной иммунной системы животных. Любая чужеродная клетка, которой удается пробиться сквозь клеточную мембрану, обычно запускает ряд генных систем типа «убей сейчас, а потом задавай вопросы».
Натуралисты впервые заметили связь между пятнистыми яйцами саламандры и зелеными водорослями более 100 лет назад. Эта связь была формализована по имени в 1927 году Ламбертом Принцем, который назвал вид водорослей Oophilia amblystoma . Название рода означает «любящий яйца». Природа этого симбиоза не была известна до 1980-х годов, когда эксперименты показали, что эмбрионы саламандры не развиваются так быстро и полно в отсутствие зеленых водорослей. Точно так же водоросли, выращенные отдельно от зародышей, но в присутствии воды, подвергшейся воздействию зародышей, также росли более устойчиво.
Несмотря на десятилетия исследований, обнаружение эндосимбиоза между земноводными и водорослями застало многих врасплох, когда Керени представил предварительную информацию на научном собрании в прошлом году. Причина, по словам Хангартера, заключается в том, что клетки водорослей было нелегко увидеть с помощью обычной световой микроскопии. Поскольку хлорофилл в водорослях сильно флуоресцентный, ученые смогли использовать современную флуоресцентную микроскопию для исследования саламандр.
Они также использовали короткую цепочку нуклеиновых кислот, которая нацеливается и связывается с молекулой рибосомной РНК, уникальной для Oophilia (18S рРНК) и с помощью метода визуализации, называемого флуоресцентной гибридизацией in situ, они обнаружили, что РНК водорослей проникает в эмбриональные клетки пятнистой саламандры.
Фото любезно предоставлено Роджером Хангартером
Пятнистые саламандры — первые известные позвоночные, у которых есть эндосимбионт. Саламандры встречаются по всей восточной части Северной Америки.
Фото с качеством печати
«Благодаря возможности использовать геноспецифические зонды теперь можно определить присутствие организмов, которые не всегда хорошо видны при стандартной световой микроскопии», — сказал Хангартер. «В прошлом исследователи, использующие более простые методы световой микроскопии, чем доступные сегодня, не смогли обнаружить никаких водорослей у саламандр».
Симбиотические отношения между пятнистыми саламандрами и Oophilia являются мутуалистическими, потому что оба существа получают выгоду. Симбиоз — это общая категория межвидовых взаимодействий, при которой организмы делят пространство в течение длительных периодов времени. Симбиозы могут приносить пользу одному организму и наносить вред другому (паразитизм), приносить пользу обоим (мутуализм) или приносить пользу одному существу, не затрагивая другое (комменсализм).
Эндосимбиоз — это особый тип симбиоза, при котором один организм живет внутри клеток другого. Пока неизвестно, как эндосимбиотическая инфильтрация клеток эмбриона саламандры влияет на саламандру или водоросль. Все возможно, несмотря на то, что в целом отношения между двумя видами устанавливаются как взаимовыгодные.
Эндосимбиоз также имеет особое эволюционное значение, поскольку, по мнению биологов, он предшествовал полной интеграции определенных клеточных органелл, таких как митохондрии и хлоропласты, особые структуры, которые выполняют уникальные функции внутри клеток и обладают собственными хромосомами.
Керни и Хангартер надеются, что их текущая работа вызовет интерес к местной биологии и уважение к защите окружающей среды.
«Мы хотели бы, чтобы эта работа привлекла внимание к очаровательной, но распространенной саламандре на заднем дворе, и надеемся, что она повысит осведомленность о видах и будет способствовать сохранению их хрупкой среды обитания», — сказал Керни.
Хангартер согласился, добавив: «Я думаю, людям важно понять, что вам не нужно отправляться в экзотические места, чтобы делать интересные научные открытия. Весенние пруды, в которых спариваются саламандры, также необходимы для многих других амфибий и других организмов, но такие пруды часто разрушаются в первую очередь, когда люди развиваются в лесных районах. Один пруд площадью 500 квадратных футов может обслуживать несколько тысяч спаривающихся саламандр и лягушек, которые могут населять площадь в несколько акров леса».
Это исследование было поддержано грантами Национального научного фонда, Тульского фонда (Канада), Совета по естественным и инженерным исследованиям Канады и Американской ассоциации анатомов.
Видео саламандр можно получить в отделе новостей PNAS: PNASnews@nas.