Ogólnie rzecz biorąc, wyjaśnienia teleologiczne to takie, w których zjawisko jest wyjaśniane w kategoriach ostatecznego celu (telos), do którego się przyczynia. Wyjaśnienia teleologiczne charakteryzują się takimi wyrażeniami jak „… w celu ….”, „… ze względu na…”, „… aby…” itp. i sięgają filozofii Platona i Arystotelesa, choć termin ten został ukuty w 1728 roku przez filozofa Christiana Wolffa (Lennox 1992; Ariew 2007; Walsh 2008). W Timaeusie Platon uznał wszechświat za artefakt Boskiego Rzemieślnika, Demiurga. Uważał on wszechświat za logiczny, żywy byt posiadający duszę, która była pierwotną przyczyną wszelkich przemian. Dusza ta kontrolowała wszystko poprzez przyczyny ostateczne, które determinowały każde działanie, w które była zaangażowana, narzucając w ten sposób kontrolę nad wszelkimi przypadkowymi zdarzeniami (Κάλφας 1995, s. 85-90). Dla Platona ostateczną przyczyną powstania wszechświata było przetransformowanie duszy Demiurga w jego artefakt, co mogło się dokonać poprzez narzucenie porządku nad nieporządkiem (Κάλφας 1995, s. 69-70). Proces ten musiał uwzględniać działanie Potrzeby, mitycznego odpowiednika właściwości struktury materii, które zdawały się nakładać ograniczenia na działanie Demiurga. Platon uznawał zatem dwa rodzaje przyczyn: boską (ostateczną) i konieczną (mechanistyczną), uważając, że są one współzależne i nie pozostają w konflikcie (Κάλφας 1995, s. 283). W związku z tym wszechświat był artefaktem, który powstał w wyniku celowego i racjonalnego działania Demiurga, który dominował nad irracjonalną Potrzebą (Κάλφας 1995, s 92). Idea ta ostatecznie postrzega świat jako „nienaturalny”, gdyż nie jest on wytworem naturalnych procesów, lecz mądrego rzemieślnika (Lennox 2001, s 281).
Arystoteles był uczniem Platona, który w przeciwieństwie do swojego nauczyciela próbował doszukiwać się przyczyn naturalnych w organizmach, a nie poza nimi. Uważał, że istnieją cztery przyczyny działające w przyrodzie i że wiedzę można zdobyć poprzez ich zrozumienie. Przyczyny te to: przyczyna sprawcza, przyczyna materialna, czyli materia, przyczyna formalna, czyli forma i przyczyna ostateczna; Arystoteles uważał wszystkie cztery za konieczne do wyjaśnienia (Κάλφας 1999, s. 116-117). Materia odnosiła się nie tylko do materiału, z którego wykonane jest ciało, ale także do wszelkich okoliczności koniecznych do jego powstania; natomiast forma odnosiła się do wewnętrznej struktury, a nie tylko do kształtu ciała (Κάλφας 1999, s 201). Arystoteles uważał, że przyczyny ostateczne służą utrzymaniu organizmu. Innymi słowy, ostateczną przyczyną istnienia jakiegoś organu byłaby jego użyteczność dla organizmu, który go posiadał. W przeciwieństwie do Platona, który zakładał celowy projekt, Arystoteles uważał, że organizmy nabywają pewne cechy po prostu dlatego, że są one funkcjonalnie użyteczne dla ich życia (Lennox 1992, 2001). Dla Arystotelesa podejście teleologiczne było głównym podejściem do rozumienia zjawisk biologicznych. W wielu przypadkach podejście to pomogło mu zidentyfikować funkcje, które nie zostałyby zauważone przy podejściu wyłącznie opisowym. Arystotelesowskie wyjaśnienia teleologiczne są zatem „naturalne”: cokolwiek jest wyjaśniane w kategoriach teleologicznych, istnieje, ponieważ ma pozytywne konsekwencje dla swojego posiadacza, bez żadnej intencji czy projektu.
Podsumowując: Z jednej strony, wyjaśnienia teleologiczne mogą być oparte na intencjonalnym projekcie, to znaczy można stwierdzić, że dana cecha istnieje, ponieważ została celowo stworzona w jakimś celu. Z drugiej strony, wyjaśnienia teleologiczne mogą opierać się na funkcjonalności, to znaczy można stwierdzić, że cecha istnieje po to, by pełnić funkcję użyteczną dla całości, do której ta cecha należy. Wyjaśnienia oparte na projekcie są uprawnione w przypadku artefaktów, które zostały zaprojektowane i stworzone do zamierzonego użytku. Są one jednak naukowo nieuprawnione w przypadku organizmów, ponieważ istnieją dowody na to, że nie zostały one zaprojektowane, gdyż zawierają wiele bezużytecznych lub źle funkcjonujących cech. W przeciwieństwie do nich, wyjaśnienia teleologiczne oparte na funkcjach są naukowo uzasadnione dla organizmów, ponieważ nasze organy i kilka (ale nie wszystkie) części ciała pełnią funkcje użyteczne dla organizmów, które je posiadają. Dlatego pierwszym punktem, który należy zauważyć, jest to, że teleologia odnosząca się do funkcji jest uprawniona w biologii.
Rozważmy teraz wyjaśnienia funkcjonalne. Wyjaśnienie obecności jakiegoś organu na podstawie konsekwencji jego istnienia, czyli jego funkcji, określane jest jako konsekwencyjno-etiologiczne podejście do funkcji, czyli analiza etiologiczna, ponieważ opiera się na procesach, które zakładają etiologie konsekwencyjne. Jest to historyczne ujęcie funkcji, zgodnie z którym cecha istnieje ze względu na konsekwencje, które posiada, lub mówiąc prościej, ze względu na to, co robi. Innymi słowy, jeśli mówimy, że funkcją X jest F, oznacza to, że X jest tam, ponieważ robi F i że F jest konsekwencją (lub wynikiem) tego, że X tam jest (Wright 1973). Ten pogląd został przeciwstawiony ahistorycznemu poglądowi określanemu jako analiza funkcjonalna (Cummins 1975). W szczególności argumentowano, że wyjaśnienie istnienia cechy w kategoriach jej funkcji stanowi nieadekwatny pogląd na proces ewolucji (Cummins 2002). Zgodnie z tym poglądem, cechy biologiczne istnieją nie ze względu na swoje funkcje, ale z powodu historii rozwoju. To, czy dana cecha ma jakąś funkcję i jaka ona jest, jest niezależne od tego, czy dana cecha została wyselekcjonowana. Aby wyjaśnić selekcję, trzeba patrzeć nie na funkcję cechy, ale na to, jak dobrze funkcjonuje kilka odmian danej cechy, ponieważ selekcja zakłada istnienie takiego zróżnicowania. Takie wyjaśnienia „albo natrafiają na fakt, fatalny dla klasycznej teleologii, że kluczowe szczegóły ewolucyjnego (lub ontogenicznego) rozwoju poprzedzają cokolwiek z funkcją, która ma wyjaśniać, albo opierają się na fakcie, że konkurujące cechy w scenariuszach selekcji zazwyczaj mają tę samą funkcję. Rzeczy nie ewoluują ze względu na swoje funkcje, tak samo jak nie rozwijają się ze względu na swoje funkcje” (Cummins 2002, s. 169).
Ostatnio filozofowie zasugerowali, że te dwa poglądy powinny być ze sobą zintegrowane. Z jednej strony analiza funkcjonalna koncentruje się na identyfikacji aktualnego wkładu przyczynowego cech w złożone procesy fizjologiczne i inne. Z drugiej strony, analiza etiologiczna koncentruje się na pochodzeniu funkcji poprzez procesy selektywne, z funkcjami, które przyczyniają się do przyczyn w wyniku starszych nacisków selekcyjnych. Analiza funkcjonalna sama w sobie może być dość liberalna, ponieważ może wyjaśniać każdy złożony system jako wykonujący jakąś funkcję, np. że funkcją określonego układu skał jest przyczynianie się do poszerzania delty rzeki lub że funkcją określonych mutacji jest promowanie powstawania nowotworów. Jednocześnie analiza etiologiczna nie zawsze może mieć zastosowanie, ponieważ istnieją cechy, które pełnią funkcje, mimo że nie zostały wybrane do pełnienia tych funkcji. Jednakże, gdy tak się dzieje, analiza etiologiczna może dostarczyć użytecznych informacji na temat pochodzenia cechy, których nie można uzyskać poprzez analizę funkcjonalną (zob. Kitcher 1993; ale także Godfrey-Smith 1993).
Podsumowując: Z jednej strony, funkcje mogą być historyczne, to znaczy, że o czymś, co pełni jakąś funkcję, można powiedzieć, że istnieje ze względu na korzyści, jakie ta funkcja przynosi jego nosicielom, i w rezultacie zostało z tego powodu uprzywilejowane przez selekcję. Z drugiej strony, funkcje mogą być ahistoryczne, to znaczy, że o czymś, co pełni funkcję, nie można powiedzieć, że istnieje ze względu na korzyści, jakie ta funkcja daje swoim nosicielom, ponieważ nie musi być z tego powodu faworyzowane przez selekcję. Jest rzeczywiście tak, że niektóre funkcje istnieją, ponieważ odpowiednie cechy były i/lub są obecnie faworyzowane przez selekcję; ale jest również tak, że niektóre cechy mogą pełnić prawdziwe funkcje bez jakiejkolwiek selekcji. Drugą kwestią, którą chcę poruszyć, jest to, że teleologia oparta na funkcjach ma sens tylko wtedy, gdy jest historyczna, innymi słowy, gdy zakładamy, że stoi za nią historia selekcji. Innymi słowy, tylko wtedy, gdy dana cecha została wybrana do pełnienia funkcji, którą pełni, można powiedzieć, że istnieje po to, by ją pełnić.
Ostatnią kwestią do rozważenia jest różnica między funkcjonalnymi wyjaśnieniami dla organizmów a funkcjonalnymi wyjaśnieniami dla artefaktów. Biorąc pod uwagę, że artefakty są projektowane z myślą o zamierzonym efekcie lub zastosowaniu, możemy stwierdzić, że artefakt ma określoną funkcję tylko wtedy, gdy agent miał zamiar, aby dany artefakt pełnił tę funkcję. Innymi słowy, funkcją artefaktu jest taki efekt, jaki jego twórca zamierzał wywołać. Można to opisać za pomocą następującej tezy: Funkcją artefaktu A jest F, jeśli agent X zamierzał, aby A pełnił funkcję F. Jeśli chodzi o organizmy, nie ma jednak agenta, któremu można przypisać intencję, aby organ pełnił jakąś funkcję. Ale istnieje sens, w którym agent X może wybrać artefakt A, aby spełniał funkcję F. W podobnym sensie cecha T może być wybrana do wykonania efektu – który może być uznany za jej funkcję, jeśli ten efekt przyczynia się do przetrwania i reprodukcji jej nosicieli. Można to opisać jako rachunek wybranych efektów funkcji biologicznej, a odpowiednia teza może przyjąć następującą postać: Funkcją cechy T jest F, jeśli została ona (naturalnie) wybrana do pełnienia funkcji F. Oba te konta są etiologiczne, ponieważ w obu przypadkach funkcja opiera się na historii artefaktu i cechy (na podstawie Lewens 2004, s. 89-91).
Rozważając wszystko powyższe, możemy rozróżnić dwa rodzaje wyjaśnień teleologicznych. Z jednej strony, istnieją wyjaśnienia teleologiczne, które opierają się na projekcie. W tym przypadku coś istnieje ze względu na swoje konsekwencje, które przyczyniają się do wypełnienia zewnętrznej wobec organizmu intencji agenta, aby osiągnąć jakiś cel. Zakłada się więc intencjonalny projekt. Innymi słowy, przyczyną istnienia danej cechy jest intencja zewnętrznego agenta, aby ten cel zrealizować. Aby to zilustrować, wyobraźmy sobie, że próbujemy wyjaśnić, dlaczego populacja chrząszczy żyjących w przeważnie brązowym siedlisku wszystkie mają brązowy kolor, mimo że początkowa populacja kilka pokoleń temu składała się zarówno z zielonych, jak i brązowych chrząszczy. Wyjaśnienie oparte na projekcie mogłoby stwierdzać, że zewnętrzny czynnik (Natura, Bóg, czy cokolwiek innego) miał zamiar zachować tę populację chrząszczy i dlatego spowodował mutacje, które sprawiły, że zmieniły one kolor z zielonego na brązowy, aby mogły się ukryć i uniknąć drapieżnictwa ze strony ptaków. Ten rodzaj teleologii można określić mianem teleologii projektu. W tym przypadku „projekt” odnosi się do intencji zewnętrznego agenta. Istnieje również inna wersja teleologii projektowej, w której intencja jest wewnętrzna, w tym sensie, że odnosi się do intencji samych organizmów, aby zaspokoić swoje potrzeby. Tak więc teleologia projektu może być albo oparta na intencji (zależna od intencji zewnętrznego agenta, lub po prostu zewnętrzna), albo oparta na potrzebie (zależna od potrzeb samego organizmu, lub po prostu wewnętrzna).
Z drugiej strony, istnieją wyjaśnienia teleologiczne, które opierają się na procesach naturalnych. W tym przypadku coś istnieje ze względu na swoje konsekwencje, które przyczyniają się do dobrostanu jego posiadacza, bez żadnego założenia intencjonalnego projektu. W przykładzie z chrząszczami, wyjaśnienie byłoby więc takie, że z początkowej populacji brązowych i zielonych chrząszczy, tylko niektóre brązowe przetrwały i rozmnażały się, ponieważ zielone były stopniowo eliminowane z powodu drapieżnictwa ptaków. Innymi słowy, przyczyną istnienia brązowego koloru jest korzyść, jaką dawał on jego nosicielom. Istniała selekcja dla brązowego koloru, ponieważ dawał on przewagę przetrwania jego nosicielom i dlatego można teraz uznać, że istnieje on w tym celu. Jest to jednak cel spełniony poprzez proces naturalnej selekcji. Tego rodzaju teleologię można określić jako teleologię selekcji (Lennox i Kampourakis 2013; zob. też Lombrozo i Carey 2006). Rozważmy to nieco bardziej szczegółowo. Opis selekcji na kolor brązowy można przerobić w następujący sposób (zob. Lennox 1993; Lennox i Kampourakis 2013):
-
Brązowy kolor jest obecny w populacji chrząszczy żyjących w brązowym środowisku.
-
Brązowy kolor zapewnia ukrycie jego nosicielom w brązowym środowisku.
-
Ukrycie jest korzystne, ponieważ brązowe chrząszcze unikają drapieżników.
-
W związku z tym brązowy kolor byłby selektywnie faworyzowany w populacji chrząszczy.
-
W związku z tym ukrycie jest przyczyną obecności brązowego koloru w populacji chrząszczy.
Może to również przyjąć następującą, bardziej ogólną formę
-
Tradycja V (brązowy kolor) jest obecna w populacji P (chrząszczy).
-
Trakta V (kolor brązowy) ma efekt E (ukrywanie się).
-
Efekt E (ukrywanie się) jest korzystny (unikanie drapieżników) dla jej nosicieli w populacji P.
-
Dlatego cecha V (brązowy kolor) w populacji P byłaby selektywnie faworyzowana.
-
Dlatego efekt E (ukrywanie) jest przyczyną obecności cechy V (brązowy kolor) w populacji P.
Ponieważ efekt E jest przyczyną obecności cechy V w populacji P, możemy zgodnie z prawem stwierdzić, że V istnieje po to, by dokonać E. Jest to solidna forma teleologii. Główne cechy tych trzech rodzajów teleologii podsumowuje Tabela 2.
Należy tu zachować ostrożność. Wyjaśnienia teleologiczne oparte na funkcjach są uprawnione, gdy są przyczynowo uzasadnione. Innymi słowy, funkcje mogą być prawomocnie użyte w wyjaśnieniach tylko wtedy, gdy były one również przyczynami tego, co jest wyjaśniane. Na przykład, wyjaśniając, w jaki sposób populacja zielonych i brązowych chrząszczy ewoluowała do populacji brązowych chrząszczy, które są dobrze ukryte w brązowym środowisku, w którym żyją, możemy wspomnieć zarówno o genach związanych z brązowym kolorem, jak i o drapieżnictwie mniej dobrze ukrytych osobników jako czynnikach przyczynowych. Ale który z tych dwóch czynników przyczynowych jest przyczyną, która spowodowała różnicę? Jednym ze sposobów na podjęcie decyzji jest sprawdzenie, który z nich może być przydatny w predykcji, powodując różnicę w przyszłych przypadkach. W tym przypadku, jest to funkcja brązowego koloru w ukrywaniu, która może mieć wartość predykcyjną i można oczekiwać, że zrobi różnicę w przyszłych przypadkach. Wiąże się to z tym, że wyjaśnienia funkcjonalno-teleologiczne powinny być ograniczone do tych przypadków, w których funkcja nie tylko miała wpływ przyczynowy, ale dokonała tego poprzez proces przyczynowy, który jest zgodny z przewidywalnym wzorcem (zob. Lombrozo 2006; Lombrozo i Carey 2006).
Nawet jeśli prawdą jest, że nie wszystkie funkcje są wynikiem selekcji, dla celów edukacji ewolucyjnej użyteczne może być założenie, że tak właśnie jest, zamiast intuicyjnego przypisywania przez studentów funkcji projektowi. Innymi słowy, twierdzę, że aby powstrzymać studentów od intuicyjnego używania teleologii projektu w swoich wyjaśnieniach, lepiej jest zastosować historyczno-etiologiczny pogląd na funkcje i promować używanie teleologii selekcji. Nie pociąga to za sobą ultra-adaptacjonistycznego poglądu, że dobór naturalny może wyjaśnić wszystko; nie może, ponieważ inne naturalne procesy, takie jak dryf, są również ważne. Chodzi tu raczej o to, że dla celów edukacyjnych wyjaśnienia oparte na selekcji mogłyby być przedstawiane jako bardziej prawdopodobne i bardziej uprawnione niż wyjaśnienia oparte na projekcie. Oczywiście potrzebne są badania empiryczne, które pozwolą stwierdzić, czy studenci rzeczywiście potrafią zrozumieć różnicę między np. teleologią projektu i teleologią selekcji, i czy potrafią nauczyć się konstruować wyjaśnienia teleologiczne oparte na selekcji.
Z powyższych rozważań wynika jeden główny wniosek. Wyjaśnienia oparte na doborze naturalnym są przyczynowe, ponieważ opierają się na przyczynach, które odnoszą się do przeszłych zdarzeń, i wykazują solidną formę teleologii, gdzie coś istnieje, ponieważ zostało wybrane, by robić to, co robi, a więc można powiedzieć, że istnieje po to, by to robić. Dlatego teleologiczne wyjaśnienia, które uczniowie podają, mogą być uzasadnione naukowo. Jeśli uczniowie stwierdzają, że mamy serce, aby pompować krew, problemem nie jest teleologia per se, ale leżąca u jej podstaw etiologia następstw. W przypadku teleologii selekcyjnej, wyjaśnianiem zajmuje się dobór naturalny, a to skutkuje naukowo uprawnionym wyjaśnieniem. Problematyczne jest to, że w przypadku teleologii projektu wyjaśnienie opiera się na tym, co zostało opisane jako postawa projektowa: nasza skłonność do dostrzegania celu i projektu w świecie (przegląd tych badań znajduje się w części I Kampourakis 2018). Dlatego to właśnie postawą projektową, a nie teleologią, musimy się zająć w edukacji ewolucyjnej. Zanim jednak zastanowimy się, co można by zrobić, być może warto lepiej zrozumieć, o co chodzi w postawie projektowej.