In het algemeen zijn teleologische verklaringen die verklaringen waarin een fenomeen wordt uitgelegd in termen van een einddoel (telos) waartoe het bijdraagt. Teleologische verklaringen worden gekenmerkt door uitdrukkingen als “… om ….”, “… omwille van …”, “… zodat …” enz., en gaan terug op de filosofieën van Plato en Aristoteles, ook al werd de term in 1728 bedacht door de filosoof Christian Wolff (Lennox 1992; Ariew 2007; Walsh 2008). In Timaeus beschouwde Plato het universum als het artefact van een Goddelijke Ambachtsman, de Demiurg. Hij beschouwde het universum als een logische, levende entiteit die een ziel bezat die de primaire oorzaak was van elke transformatie. Deze ziel controleerde alles via de uiteindelijke oorzaken die elke actie bepaalden waarbij zij betrokken was, waardoor zij controle uitoefende op alle toevallige gebeurtenissen (Κάλφας 1995, pp 85-90). Voor Plato was de uiteindelijke oorzaak van de schepping van het universum de transfusie van de ziel van de Demiurg in zijn artefact, die kon worden bewerkstelligd door het opleggen van orde over wanorde (Κάλφας 1995, pp 69-70). Bij dit proces moest rekening worden gehouden met de werking van de Noodzaak, het mythische equivalent van de eigenschappen van de structuur van de materie, die beperkingen leken op te leggen aan het werk van de Demiurg. Plato erkende aldus twee soorten oorzaken: de goddelijke (definitieve) en de noodzakelijke (mechanistische), en meende dat zij onderling afhankelijk waren en niet met elkaar in strijd (Κάλφας 1995, p 283). Bijgevolg was het universum een artefact dat het resultaat was van de doelgerichte en rationele actie van de Demiurg die over de irrationele Noodzaak had geheerst (Κάλφας 1995, p 92). Dit idee ziet de wereld uiteindelijk als “onnatuurlijk”, omdat zij niet het product is van natuurlijke processen maar van een wijze ambachtsman (Lennox 2001, p 281).
Aristoteles was een leerling van Plato die, in tegenstelling tot zijn leermeester, natuurlijke oorzaken binnen de organismen trachtte te vinden, in plaats van daarbuiten. Hij meende dat er vier oorzaken in de natuur werkzaam waren en dat kennis kon worden verkregen door hun begrip. Deze oorzaken waren de Efficiënte oorzaak, de Materiële oorzaak of materie, de Formele oorzaak of vorm en de Uiteindelijke oorzaak; Aristoteles beschouwde ze alle vier als noodzakelijk voor verklaringen (Κάλφας 1999, pp 116-117). Materie verwees niet alleen naar het materiaal waarvan een lichaam was gemaakt, maar ook naar alle omstandigheden die nodig waren om dit te laten gebeuren; terwijl Vorm verwees naar de inwendige structuur en niet alleen naar de vorm van het lichaam (Κάλφας 1999, p 201). Aristoteles meende dat eindoorzaken de instandhouding van het organisme dienden. Met andere woorden, de uiteindelijke oorzaak voor het bestaan van een orgaan zou het nut ervan zijn voor het organisme dat het bezat. In tegenstelling tot Plato, die uitging van een opzettelijk ontwerp, meende Aristoteles dat organismen sommige kenmerken gewoon verkregen omdat ze functioneel nuttig waren voor hun leven (Lennox 1992, 2001). Voor Aristoteles was de teleologische benadering de belangrijkste benadering om biologische verschijnselen te begrijpen. In veel gevallen hielp deze benadering hem zelfs functies te identificeren die bij een louter beschrijvende benadering niet zouden zijn opgemerkt. Aristotelische teleologische verklaringen zijn daarom “natuurlijk”: wat in teleologische termen verklaard wordt, bestaat omdat het positieve gevolgen heeft voor de bezitter ervan, zonder enige intentie of ontwerp.
Om samen te vatten: Aan de ene kant kunnen teleologische verklaringen gebaseerd zijn op intentioneel ontwerp, dat wil zeggen dat men kan stellen dat een eigenschap bestaat omdat het opzettelijk voor een doel is geschapen. Anderzijds kunnen teleologische verklaringen gebaseerd zijn op functionaliteit, dat wil zeggen dat men kan stellen dat een kenmerk bestaat om een functie uit te voeren die nuttig is voor het geheel waartoe dit kenmerk behoort. Op ontwerp gebaseerde verklaringen zijn legitiem voor artefacten, die zijn ontworpen en gemaakt voor een beoogd gebruik. Zij zijn echter wetenschappelijk onwettig voor organismen, omdat er bewijs is dat zij niet ontworpen zijn, aangezien zij veel nutteloze of slecht functionerende kenmerken bevatten. Daarentegen zijn op functies gebaseerde teleologische verklaringen wetenschappelijk legitiem voor organismen, omdat onze organen en verscheidene (maar niet alle) lichaamsdelen wel degelijk functies vervullen die nuttig zijn voor de organismen die ze bezitten. Het eerste punt dat we daarom moeten opmerken is dat teleologie die betrekking heeft op functie legitiem is in de biologie.
Laten we nu eens kijken naar functionele verklaringen. De verklaring voor de aanwezigheid van een orgaan op grond van de gevolgen van zijn bestaan, dat is zijn functie, wordt beschreven als een gevolg-etiologische benadering van functie, of etiologische analyse, omdat zij gebaseerd is op processen die gevolg-etiologieën vooronderstellen. Dit is een historische visie op functies, volgens welke een kenmerk bestaat vanwege de gevolgen die het heeft, of eenvoudig gezegd vanwege wat het doet. Met andere woorden, als we zeggen dat de functie van X F is, betekent dit dat X er is omdat hij F doet en dat F een gevolg (of resultaat) is van het feit dat X er is (Wright 1973). Deze opvatting staat in contrast met een a-historische opvatting die wordt omschreven als functionele analyse (Cummins 1975). In het bijzonder is betoogd dat het verklaren van het bestaan van een eigenschap in termen van zijn functie een inadequate kijk op het evolutionaire proces oplevert (Cummins 2002). Volgens deze opvatting bestaan biologische eigenschappen niet vanwege hun functies, maar vanwege hun ontwikkelingsgeschiedenis. Of een eigenschap al dan niet een functie heeft en wat die functie dan is, staat los van de vraag of er op die eigenschap geselecteerd is. Om selectie te verklaren moet men niet kijken naar de functie van een eigenschap maar naar hoe goed de verschillende variëteiten van een eigenschap functioneren, omdat selectie het bestaan van dergelijke variatie vooronderstelt. Dergelijke verklaringen “stuiten ofwel op het voor de klassieke teleologie fatale feit dat de cruciale details van de evolutionaire (of ontogene) ontwikkeling voorafgaan aan iets met de functie die verondersteld wordt de verklaring te geven, of zij stranden op het feit dat concurrerende eigenschappen in selectiescenario’s typisch dezelfde functie hebben. Dingen evolueren niet vanwege hun functies, net zo min als ze zich ontwikkelen vanwege hun functies” (Cummins 2002, p 169).
Meer recentelijk hebben filosofen gesuggereerd dat deze twee opvattingen met elkaar geïntegreerd moeten worden. Enerzijds richt de functionele analyse zich op de identificatie van actuele causale bijdragen van eigenschappen in complexe fysiologische en andere processen. Anderzijds richt de etiologische analyse zich op het ontstaan van functies door selectieve processen, waarbij functies causale bijdragen leveren als gevolg van oudere selectiedrukken. Functionele analyse kan op zichzelf vrij liberaal zijn, omdat zij kan verklaren dat elk complex systeem een functie vervult, b.v. dat een bepaalde rangschikking van rotsen bijdraagt tot de verbreding van een rivierdelta of dat bepaalde mutaties de vorming van tumoren bevorderen. Tegelijkertijd is de etiologische analyse niet altijd toepasbaar, omdat er eigenschappen zijn die functies vervullen, ook al zijn zij niet op die functies geselecteerd. Wanneer dit het geval is, kan de etiologische analyse echter nuttige informatie verschaffen over de oorsprong van een eigenschap, die niet kan worden verkregen door middel van functionele analyse (zie Kitcher 1993; maar ook Godfrey-Smith 1993).
Om samen te vatten: Aan de ene kant kunnen functies historisch zijn, dat wil zeggen, van iets dat een functie vervult kan worden gezegd dat het bestaat vanwege de voordelen die deze functie aan zijn dragers verleent, en als gevolg daarvan is het begunstigd door selectie. Anderzijds kunnen functies ahistorisch zijn, dat wil zeggen, van iets dat een functie vervult kan niet worden gezegd dat het bestaat vanwege de voordelen die deze functie oplevert voor zijn dragers, en als gevolg daarvan hoeft het niet te zijn bevoordeeld door selectie. Het is inderdaad zo dat sommige functies bestaan omdat de respectieve kenmerken begunstigd zijn en/of worden door selectie; maar het is ook zo dat sommige kenmerken echte functies kunnen vervullen zonder dat er enige vorm van selectie plaatsvindt. Het tweede punt dat ik wil maken is dat teleologie op basis van functies alleen zinvol is als ze historisch is, met andere woorden, als we aannemen dat er een selectiegeschiedenis achter zit. Met andere woorden, alleen als een eigenschap geselecteerd is voor de functie die het vervult, kan gezegd worden dat het bestaat om die functie te vervullen.
Een laatste punt van overweging is het verschil tussen functionele verklaringen voor organismen en functionele verklaringen voor artefacten. Gegeven het feit dat artefacten worden ontworpen met een beoogd effect of gebruik in gedachten, kunnen we stellen dat een artefact alleen een specifieke functie heeft als een agent de intentie heeft gehad om het specifieke artefact deze functie te laten vervullen. Met andere woorden, de functie van een artefact is het effect dat de maker ervan voor ogen had. Dit kan worden beschreven met de volgende stelling: De functie van artefact A is F als een agent X de bedoeling had dat A F zou uitvoeren. Als het om organismen gaat, is er echter geen agent aan wie een bedoeling kan worden toegeschreven dat een orgaan een functie zou uitvoeren. Maar er is een betekenis waarin een agent X een artefact A kan selecteren om een functie F uit te oefenen. In een soortgelijke betekenis kan een eigenschap T geselecteerd worden om een effect uit te oefenen – wat als zijn functie kan worden beschouwd als dit effect bijdraagt tot de overleving en voortplanting van zijn dragers. Dit kan worden beschreven als de geselecteerde effectenrekening van biologische functie en de respectieve stelling kan de volgende vorm aannemen: De functie van eigenschap T is F als zij (natuurlijk) geselecteerd is om F uit te voeren. Beide verklaringen zijn etiologisch omdat in beide gevallen de functie gebaseerd is op de geschiedenis van het artefact en de eigenschap (gebaseerd op Lewens 2004, pp 89-91).
Als we al het bovenstaande in ogenschouw nemen, kunnen we twee soorten teleologische verklaringen onderscheiden. Aan de ene kant zijn er teleologische verklaringen die gebaseerd zijn op ontwerp. In dit geval bestaat iets vanwege de gevolgen ervan die bijdragen tot de vervulling van de intentie van een agent, extern aan het organisme, om een doel te bereiken. Er wordt dus uitgegaan van een opzettelijk ontwerp. Met andere woorden, de oorzaak van het bestaan van een bepaald kenmerk is de intentie van de externe agent om dit doel te bereiken. Om dit te illustreren, stel je voor dat je probeert te verklaren waarom een populatie kevers die in een overwegend bruine habitat leven allemaal een bruine kleur hebben, ook al bestond de oorspronkelijke populatie enkele generaties geleden uit zowel groene als bruine kevers. Een verklaring gebaseerd op ontwerp zou kunnen stellen dat een externe agent (de natuur, God, of wat dan ook) de intentie had om deze populatie kevers in stand te houden en daarom mutaties veroorzaakte die hen van groen naar bruin deden veranderen, zodat ze zich konden verbergen en predatie door vogels konden vermijden. Dit soort teleologie kan worden omschreven als ontwerpteleologie. In dit geval verwijst “ontwerp” naar de bedoeling van een externe agent. Er is ook een andere versie van ontwerpteleologie, waarin de intentie intern is, in die zin dat het verwijst naar de intentie van de organismen zelf om aan hun behoeften te voldoen. Ontwerpteleologie kan dus zowel op intentie gebaseerd zijn (afhankelijk van de intenties van een externe actor, of gewoon extern) als op behoeften (afhankelijk van de behoeften van het organisme zelf, of gewoon intern).
Aan de andere kant bestaan er teleologische verklaringen die gebaseerd zijn op natuurlijke processen. In dit geval bestaat iets vanwege de gevolgen ervan die bijdragen aan het welzijn van zijn bezitter, zonder dat er sprake is van een opzettelijk ontwerp. In het voorbeeld van de kever zou de verklaring dus zijn dat uit de oorspronkelijke populatie van bruine en groene kevers alleen enkele bruine kevers overleefden en zich voortplantten, omdat de groene kevers geleidelijk werden uitgeroeid door predatie door vogels. Met andere woorden, de oorzaak van het bestaan van de bruine kleur is het voordeel dat het de dragers gaf. Er was selectie voor de bruine kleur, omdat zij een overlevingsvoordeel gaf aan haar dragers en daarom kan men nu aannemen dat zij voor dit doel bestaat. Dit doel is echter vervuld door een natuurlijk selectieproces. Dit soort teleologie kan worden omschreven als selectieteleologie (Lennox en Kampourakis 2013; zie ook Lombrozo en Carey 2006). Laten we dit wat meer in detail bekijken. De beschrijving van de selectie voor bruine kleur kan als volgt worden herschreven (zie Lennox 1993; Lennox en Kampourakis 2013):
-
Bruine kleur is aanwezig in de populatie kevers die in de bruine omgeving leeft.
-
Bruine kleur biedt verhulling aan de dragers ervan in de bruine omgeving.
-
Verberging is voordelig omdat bruine kevers roofdieren vermijden.
-
Daarom zou de bruine kleur selectief worden bevoordeeld in de populatie kevers.
-
Verberging is dus de oorzaak van de aanwezigheid van de bruine kleur in de populatie kevers.
Dit kan ook de volgende meer algemene vorm aannemen
-
Trait V (bruine kleur) is aanwezig in populatie P (kevers).
- Trek V (bruine kleur) heeft effect E (camouflage).
-
Effect E (camouflage) is voordelig (vermijden van predatoren) voor de dragers ervan in populatie P.
-
Daarom zou kenmerk V (bruine kleur) in populatie P selectief worden bevoordeeld.
-
Daarom is effect E (verhulling) de oorzaak van de aanwezigheid van kenmerk V (bruine kleur) in populatie P.
Omdat het effect E de oorzaak is van de aanwezigheid van eigenschap V in populatie P, kunnen we legitiem stellen dat V bestaat om E te doen. Dit is een robuuste vorm van teleologie. De belangrijkste kenmerken van de drie soorten teleologie zijn samengevat in tabel 2.
Een kanttekening is hier wel op zijn plaats. Teleologische verklaringen op basis van functies zijn legitiem als ze causaal gerechtvaardigd zijn. Met andere woorden, functies kunnen alleen legitiem worden gebruikt in verklaringen wanneer zij ook oorzaken waren van wat wordt verklaard. Bijvoorbeeld, als wij verklaren hoe een populatie van groene en bruine kevers evolueerde tot een populatie van bruine kevers die goed verborgen zijn in de bruine omgeving waarin zij leven, kunnen wij zowel de genen die verband houden met de bruine kleur als de predatie van de minder goed verborgen individuen als oorzakelijke factoren noemen. Maar welke van de twee oorzakelijke factoren is de oorzaak die het verschil maakte? Een manier om te beslissen is te zien welke van de twee waarschijnlijk nuttig kan zijn bij de voorspelling door een verschil te maken in toekomstige gevallen. In dit geval is het de functie van de bruine kleur in de verhulling die een voorspellende waarde kan hebben en waarvan verwacht kan worden dat zij in toekomstige gevallen een verschil zal maken. Dit brengt met zich mee dat functioneel-teleologische verklaringen beperkt moeten blijven tot die gevallen waarin de functie niet alleen een oorzakelijke invloed had, maar dit ook deed via een oorzakelijk proces dat zich conformeert aan een voorspelbaar patroon (zie Lombrozo 2006; Lombrozo en Carey 2006).
Ook al is het waar dat niet alle functies het resultaat zijn van selectie, voor het doel van het evolutie-onderwijs kan het nuttig zijn om aan te nemen dat dit wel het geval is, in plaats van leerlingen intuïtief functies te laten toeschrijven aan ontwerp. Met andere woorden, ik stel dat het, om studenten niet intuïtief ontwerptelologie te laten gebruiken in hun verklaringen, de voorkeur verdient om de historisch-etiologische visie op functies toe te passen en in plaats daarvan het gebruik van selectietelologie te bevorderen. Dit impliceert niet een ultra-adaptationistische opvatting dat natuurlijke selectie alles kan verklaren; dat kan niet, omdat andere natuurlijke processen zoals drift ook belangrijk zijn. Het gaat er hier veeleer om dat – voor educatieve doeleinden – op selectie gebaseerde verklaringen als waarschijnlijker en legitiemer kunnen worden voorgesteld dan op ontwerp gebaseerde verklaringen. Natuurlijk is empirisch onderzoek nodig om uit te maken of leerlingen inderdaad het verschil kunnen begrijpen tussen bijvoorbeeld ontwerp- en selectieteleologie, en of zij kunnen leren om op selectie gebaseerde teleologische verklaringen te construeren.
Uit al het bovenstaande kunnen we een hoofdconclusie trekken. Verklaringen op basis van natuurlijke selectie zijn causaal, omdat ze berusten op oorzaken die te maken hebben met gebeurtenissen in het verleden, en ze vertonen een robuuste vorm van teleologie waarbij iets bestaat omdat het geselecteerd is om te doen wat het doet, en dus kan worden gezegd dat het bestaat omdat het dat doet. Daarom kunnen de teleologische verklaringen die leerlingen geven wetenschappelijk legitiem zijn. Als leerlingen verklaren dat wij een hart hebben om bloed te pompen, is het probleem niet de teleologie op zich, maar de onderliggende etiologie van het gevolg. In het geval van selectieteleologie doet natuurlijke selectie de verklaring, en dit resulteert in een wetenschappelijk legitieme verklaring. Wat problematisch is, is dat in het geval van ontwerpteleologie de verklaring is gebaseerd op wat is beschreven als de ontwerphouding: onze neiging om doel en ontwerp in de wereld waar te nemen (voor een overzicht van dit onderzoek, zie deel I van Kampourakis 2018). Het is daarom de ontwerphouding en niet de teleologie die we in het evolutieonderwijs moeten aanpakken. Maar voordat we overwegen wat er gedaan zou kunnen worden, is het misschien nuttig om beter te begrijpen wat de ontwerphouding inhoudt.