FÜSIOLOOGIA RISTTEEDEL [1]
Andres Soosaar
Loo žanriks oleks mõtisklus ja teema tegelikult see, kuidas füsioloogia kui üks terviklik distsipliin võiks ka paista ja püüda pakkuda omalt poolt mõtteainet diskussioonile “Quo vadis, füsioloogia?” Pealkirja “füsioloogia ristteedel” saab tõlgendada vähemalt kahte moodi:
I võimaluse kohaselt peetakse silmas neid ristumisi, lõikumisi, suubumisi, mis on füsioloogia kui magistraalteega seotud. See tähendaks just neid teid, mis füsioloogiasse suubuvad või sealt ka lahkuvad. Ehk teisipidi öeldes on tegemist teedega, mis füsioloogia enda sees.
II võimalus on selline, kus vaadeldakse füsioloogia ristumisi teiste aladega-distsipliinidega, mida traditsiooniliselt ei peeta füsioloogia osadeks.
Mõlemad tõlgendused paistavad mulle produktiivsed olema ja püüan edasise arutluse käigus sellest lähtuvalt mõlemat varianti illustreerida ühe konkreetse näitega.
Kõigepealt siis mõned mõtted füsioloogia magistraalteega seoses. Mäletan õige selgelt, kui Eero Vasar ja Peet-Henn Kingisepp 1993.a. naasesid ülemaailmselt füsioloogide kongressilt Šotimaalt. Tookord oli nende üheks sõnumiks, et kongressil rääkisid mõned mehed kriitiliselt füsioloogia tulevikust seetõttu, et füsioloogiast on taas eraldumas suuremaid ja väiksemaid saari. Ja füsioloogia skeptikute arvates võib lähitulevikus tekkida olukord, kus füsioloogiat ennast ei jäägi enam alles teaduse mõttes, vaid põhiliselt ülikoolides õpetatava õppeainena. Et mul oli sel aastal võimalus osaleda USA füsioloogide aastakongressil [2], siis on võimalus tookordset 7-aasta tagust olukorda võrrelda praeguse olukorraga. Ja väga lühidalt öeldes paistab mulle, et juba tol korral ilmnenud tendentsid on hoogsalt jätkunud ja füsioloogia muutunud situatsioon paistab veelgi paremini silma. Millised on siis põhitendentsid?
Eks põhjuseid sellisteks arenguteks ole mitmeid, kuid üks oluline moment oleks kindlasti see, et peateelt on väljunud sellised suured harud kui rakubioloogia ja närviteadus. Need on valdkonnad, kus praegu töötab palju inimesi ja kuhu suundub väga märkimisväärne osa sellest rahast, mida ühiskonnad kulutavad teaduse ja uue teadmise arendamiseks.
Rakubioloogia buum on igatpidi mõistetav arusaadav, sest siiani rakkude ja nende osade tasemel toimuvate protsesside ja seostumine organismi funktsioonidega küllalt suurel määral hüpoteetilisel tasemel. Füsioloogia jaoks on kätte jõudnud olukord, mis mingis mõttes sarnaneb olukorraga morfoloogias, kui hakati laialdaselt kasutama mikroskoopi ja sellega inimese teadusliku tunnetamise võimet kvalitatiivselt avardama. Ilmsiks tulid järjest asjaolud, mis olid sinnamaani vaid oletuste tallermaa. Niisama on ka rakubioloogiaga: teaduslikku tõsikindlust saavad järjest uued ja uued faktid, mis kinnitavad või lükkavad ümber seniseid arusaamu ja hüpoteese. Seega on eluteadus suutnud end fokuseerida elusorganismi morfofunktsionaalse organisatsiooni suhteliselt madalale, st. rakutasandile. Põhjuseks muidugi see, et lõpuks ongi reaalselt võimalik seda taset hästi uurida. Ja tulemuseks saab kindlasti olema see, et see tase saab kogu süsteemis oluliselt selgemaks ja loomulikult toetab see kogu üritust, st bioloogilise organismi talitluse ja funktsioonide mõistmist. Jääb oodata, kui see faas bioloogias edukalt realiseerub pöördutakse taas tagasi nn. kõrgematele tasemetele kui seda on rakutase. See liikumine on tegelikult juba käimas ja üheks oluliseks märksõnaks selles valdkonnas on saanud „bioloogilise komplekssuse“ mõiste. Loomulikult ei ole tegemist mingi täiesti uue arusaamaga, vaid ikkagi sellesama tõdemusega, et eluprotsesse ei ole võimalik taandada ühele mingile alusprotsessile, vaid tegemist on ikka paljude protsesside üheaegse toimumise ja interaktsiooniga. [3]
Teine oluline tendents on närviteaduse teke ja areng. Närviteadus on siis kaasaegne ja integratiivne lähenemine närvisüsteemi talitluse uurimiseks, kuhu on ühendatud senised erinevad teadusvaldkonnad, mille uurimise objektiks on närvisüsteem. Siia kuuluksid morfoloogia, rakubioloogia, füsioloogia, psühholoogia, kliinilised alad, arvutiteadus jt. Küllap on ka närviteaduse tekkimiseks omad eeldused ja põhjused. Ja siin on see koht, kus on paslik kõnelda integratiivse lähenemise tähtsusest. Kuigi närvisüsteemi talitlus on mitmeski mõttes eriline ja integratsioon ilmsesti vägagi õigustatud ja motiveeritud, on see vaade integratsiooni ideoloogia kandunud ka teiste organsüsteemide ja isegi üksikute funktsioonide uurimisele. Seda vaadet äärmuseni arendades, võib kujutleda, et kunagi tulevikus jaotubki füsioloogia närviteaduseks, kopsuteaduseks, lihaseteaduseks, seedetraktiteaduseks jne. Kuid see pole vististi see integratsioon, mida praegune füsioloogia loodab, sest toob see ju kokkuvõttes kaasa tegelikult uued eraldumised. Füsioloogia on alati silmas pidanud ka maksimaalset integratsiooni, st integratsiooni kogu organismi tasemel. Usutavasti on organismi talitlus midagi enamat kui tema organisüsteemide talitlus eraldivõetuna ja seetõttu peaks ikkagi olema vajadus ka lõplikuks integratsiooniks. Kui seda magistraali edasi joonistada, siis paistab kokkuvõttes küll nii, et füsioloogia võiks jääda siiski nn suurte süsteemide talitlusega tegelevaks teaduseks ja suured süsteemid võiksid olla alates organist alates. Samuti võiks füsioloogia hulka kuuluda selline valdkond, mida võiks praegusel momendil kutsuda “organismi disain” kõigi oma teoreetiliste ja rakenduslike momentidega.
Teises mõttes ristumise näiteks tahaksin tuua ristumise teadusfilosoofia ja/või teoreetilise bioloogiaga. Ja ristumise sisuks on küsimus sellest, mis on funktsioon? Kui eelmine teedesüsteem on hiiglama suur, haarates tuhandeid uurijaid ja publikatsioone, siis see ristumine toimub väga vaikses nurgas, kus tegijate publikatsioonide arvu mõõdetakse kümnetega. Kui tegelikult on tegemist füsioloogia ühe keskse mõistega, ei paista füsioloogid ise selle valdkonnaga kuigivõrd tegelevat, nende loogika on vist rohkem sedamoodi, et mis siin ikka palju targutada, vaja hoopis tööd teha. Vaadeldes viimase aja kättesaadavaid üldistavaid füsioloogia käsiraamatuid, siis paistab tõepoolest, et füsiolooge see teema ei paelu. Kõik paistab justkui selge olevat.
Kuid mis siis ikkagi on funktsioon? Vaatame, mida kirjutab Eesti Entsüklopeedia. Üllataval kombel on teatmeteoses veel eraldi artikkel füsioloogiliste funktsioonide kohta, kus määratletakse füsioloogilisi funktsioone kui „rakkude, kudede, elundite, elundkondade ja organismide talitlusi, mille kaudu realiseerub nende seos ümbritseva keskkonnaga“.[4] Seega määratletakse funktsioone kui vahendeid millegi sooritamiseks. Sageli ilmneb bioloogiliste funktsioonide määratlemisel teleoloogiline aspekt, nt „südame funktsioon on pumbata verd“. Ja siit ilmselt probleemid näivadki algavat, sest domineeriva klassikalise vaate kohaselt puudub bioloogias eesmärgipärasus, peamiseks arengumootoriks näikse olevat looduslikuks valik. Teadusfilosoofid ja füsioloogia teoreetikud on püüdnud siiski aeg-ajalt kontseptualiseerida bioloogiliste funktsioonide mõistet ja siduda neid teistes valdkondades funktsioonideks peetavate nähtustega. Järgnevalt vaatleme bioloogiliste funktsioonige seonduvat J. Bigelow ja R. Pargetteri käsitluses [5]. Nende arvates võib lähtuda funktsiooni puhul sellest, et funktsioon seob olevikus eksisteeriva asjadeseisu mingi tulevikus toimuva asjadeseisuga. Nii näiteks on hammaste funktsiooniks ajahetekel t peenestada toitu ajal t’, kus t’>t. Niisamuti on lood tehislikult loodud asjade funktsioonidega. Nii on näiteks pähklitangide funktsiooniks hetkel t purustada pähkleid ajahetkel t’. Üldiseks probleemiks paistab siin olema just see teleoloogiline moment, st bioloogiline areng on lähtunud mingist lõplikust eesmärgist ja ka see küsimust, et kes või mis on see eemärkide seadja ja nende poole liikumise korraldaja. Kaasaegses bioloogias domineerib endiselt darvinistlik vaade, mille kohaselt puudub arengul lõplik eesmärk ja areng toimub loodusliku valiku ja parima kohastumise protsesside kaudu, mistõttu on mõnede uurijate arvates raskusi funktsiooni kontsepti mahutamisse teaduslikust bioloogiast lähtuvasse maailmavaatesse. Selles olukorras püütakse leida lahendusi ja analüüse, mis sobitaksid funktsiooni kenasti teaduslikusse maailmavaatesse. Olulisteks küsimusteks on funktsioonide kausaalne tegusus ja seletuslik jõud. J. Bigelow ja R. Pargetteri arvates on teoreetilistel bioloogidel ja filosoofidel bioloogilise funktsiooni mõiste analüüsimisel 3 tüüpi lähenemisi:
Kõigepealt eliminativism, mille kohaselt polegi tegelikult mingeid funktsioone olemas. Üheks argumendiks sellise vaate poolt on arusaam, et funktsioon peab sisalduva teatud hetkel eksisteerivaid ja põhjuslikult tegusaid omadusi. Kuid samas on teada, et selline olukord võib ja saab seostuda vaid võimalike sündmustega tulevikus, mida pruugigi tulevikus juhtuda. Hea näide on mesilase nõel, mille funktsioon on kedagi torgata. Kuid võib juhtuda, et mesilane ei kasutagi oma nõela. Seega funktsioon on kuidagi illusoorne, inimeste teatud vaimne produkt. Subjektiivsusele viitavat seegi, et erinevate valdkondade inimesed võivad funktsioone määratleda õige erinevalt, nii on neerude funktsioon anatoomi ja koka jaoks õige erinev. Ühe eliminativismi alavormina interpreteeritakse funktsioone kui tunnetuslikult huvipakkuvaid bioloogiliste agensite efekte või toimeid. [6] See vaade ei ole tegelikult füsioloogide (ja tegelikult ka mitmete teiste teadusvaldkondade) seas kuigi populaarne, põhjuseks eeskätt vastuolu reaalse teadusliku tegevuse praktikaga, kus funktsioonid on laialdaselt kasutusel keskse seletava kontseptina.
Siis nn representatsioonilised vaated. Need on sellised, mis väldivad teleoloogia olemasolu sellega, et kõigepealt on olemas mingil kujul ja mingisugune representatsioon e plaan. Representatsioon bioloogilise tunnuse ja tema bioloogiliste efektide kohta. Seega ei saab võimalikuks pöörduda mitte tulevikus tuleva sündmuse poole, vaid hoopiski minevikus toimuva sündmuse ja sellega seotud representatsiooni poole. Kuid probleemid muidugi jäävad eriti selle küsimusega seoses, et kes on see looja ja plaanide joonistaja. Ning tegelikult on vististi tegemist ikkagi nn eesmärgiteooriatega (goal theories).
Kolmandasse gruppi kuuluvad nn etioloogilised vaated, kus välditakse osutamist eelnevatele representatsioonidele ja järgnevatele eesmärkidele.[7] Siin osutatakse vaid kausaalsetele efektidele nagu ka representatsioonilise vaate puhul, kuid erinevuseks on asjaolu, et etioloogilise vaate korral pole varasemaid valmis representatsioone, vaid protsessid toimuvad loodusliku valiku survel. Lühidalt öeldes omab bioloogiline tunnus (character) mingit funktsiooni kui see on tekkinud loodusliku valiku käigus, sest see omab toimet, mis konstitueerivad selle funktsiooni realiseerumise. [8]
Bioloogid-füsioloogid näikse eelistavat selgelt 3. vaadet, kuid kipuvad aeg-ajalt ortodoksset bioloogilist ideoloogiat unustades kõnelema ka 2. vaate positsioonidest lähtudes. Osa autoreid ütlevad, et funktsioonil on lisaks olemuslikule küljele oluline ka nn. seletav jõud (explanatory power). Ja selles mõttes arvatakse, et just etioloogiline vaade omab tõeliselt seletavat jõudu, sest on fokuseerinud ennast kausaalsetele seostele. Kuid ka 2. vaate puhul on soov seletada midagi varjatult oluline.
Tegelikult on püütud ka mitmekesiseks sünteesiks 2. ja 3. vaate vahel. Nii näiteks öeldakse, et tunnus omab mingit funktsiooni, kui see on selekteeritud seetõttu, et see tunnus omab olulisi efekte. Siia ritta kuulub vaade, mille kohaselt tulevad funktsioonid mängu kohastumusega (fitness). Umbes nii, et teatud protsesside grupp, mis aitab paremini kohastuda keskkonnaga saab funktsiooniks. Nii pooldavad Bigelow ja Pargetter tulevikku suunatud (forward-looking) vaadet, mille kohaselt miski omab bioloogilist funktsiooni, kui see annab organismile kalduvuse (propensity) suurendada ellujäämisvõimet (survival) [9] Paraku on ka sellel vaatel omad probleemid, kasvõi see, et bioloogiliste funktsiooni eksistents ei muutu kuigivõrd ilmsemaks.
Kokkuvõttes paistavad bioloogilised funktsioonid olema enam tunnetuslikud üksused kui midagi päris reaalselt eksisteerivat. Või kui püüda leida neile ka ontoloogilist aspekti, siis võiks funktsioon tähistada teatud üsna jäigalt determineeritud protsesside gruppi, mis toetab bioloogilist eksistentsi teatud keskkonnatingimustes.
Viited
[1] Lugu on kirjutatud 2000. a. augustis-septembris ja põhiseisukohad said esitatud sama aasta Eesti Füsioloogia Seltsi sügiskonverentsil.
[2] FASEBi konverents San Diegos 2000. a. aprillis
[3] Kompleksusse kohta on nii autoriteetsetes teadusväljaannetes kui ka internetis alates 1990te lõpust üha enam publikatsioone, vt nt. http://www.people.vcu.edu/~mikuleck/ON%20COMPLEXITY.html
[4] Eesti Nõukogude Entsüklopeedia. Tallinn, 1988, 3. köide, lk. 84.
[5] Bigelow, J., Pargetter, R. Functions. Journal of Philosophy, 1987, LXXXIV, pp. 181-196.
[6] Cummins, R. Functional analysis. Journal of Philosophy, 1975, LXXII, pp. 741-765.
[7] Etioloogilise lähenemise parimate näidete hulka kuulub Larry Wrighti töö „Functions“ ajakirjas Journal of Philosophy 1973, LXXXII, lk. 139-168. Eestikeelne tõlge ajakirjas Akadeemia, 2015, 8, 1459–1490.
[8] Bigelow & Pargetter op. cit., lk. 187.
[9] Bigelow & Pargetter op. cit., lk. 192.