Естественные виды в науке: как природа делится на классы

Естественные виды - классы, которые наука, как принято считать, не изобретает, а находит: золото, вода, электрон, тигр. Им противостоят классы условные, собранные под нужду: мебель, сорняки, вещи тяжелее килограмма. Различие выглядит очевидным ровно до первого вопроса о критерии: чем именно вид «золото» лучше вида «сорняк», если оба задаются списком признаков. Ниже - как критерий формулировали Милль, Крипке и Патнэм, почему на биологии эссенциализм ломается и что предлагают взамен. Форма ниже собирает точный запрос по вашему билету.

Разрезать природу по суставам

Метафора идёт от «Федра» Платона: делить надо там, где у природы есть сустав, а не рубить наугад, как неумелый повар. За метафорой стоит рабочее допущение всей науки: мир структурирован сам по себе, и удачная классификация повторяет его собственные швы, а неудачная режет поперёк.

Ставка практическая. О естественном виде можно узнать больше, чем в него заложено определением: измерив плотность одного образца меди, мы получаем плотность любого. О видах условных так не выходит - изучив один предмет мебели, ничего не узнаешь о следующем. Именно эта асимметрия и делает понятие рабочим.

Критерий Милля: неисчерпаемость признаков

Первую внятную формулировку дал Джон Стюарт Милль в «Системе логики» (1843). Он различает классы, чьи члены сходны в конечном, заранее известном числе признаков, и реальные Виды (Kinds), где сходство неисчерпаемо.

Проверка простая. Всё, что объединяет белые вещи, - белизна и то, что из неё следует. А вот сера, помимо признака, по которому её выделили, обладает определённой плотностью, температурой плавления, кристаллической формой, набором реакций, спектром - и список открыт: каждое новое исследование добавляет свойства, общие всем образцам. Класс, у которого запас общих свойств не исчерпывается определением, Милль и называет естественным видом.

Рассчитать для своей задачи

Критерий эпистемический: он говорит не о том, что делает вид видом, а о том, как его распознать по поведению нашего знания. Отсюда вопрос следующего века: чем эта неисчерпаемость обеспечена.

Крипке и Патнэм: вода необходимо есть H2O

Ответ 1970-х - микроструктурный эссенциализм. Сол Крипке в «Именовании и необходимости» и Хилари Патнэм в статье «Значение „значения“» (1975) сменили сам механизм: имена видов работают не как сокращённые описания, а как жёсткие десигнаторы. Термин «вода» указывает на одно и то же вещество во всех возможных мирах - независимо от того, какими признаками мы его опознаём.

Следствие сильное. Если вода есть $\mathrm{H_2O}$, это верно с необходимостью: $\Box\,(w = \mathrm{H_2O})$, где $w$ - референт слова «вода». При этом истина установлена опытом, а не анализом значения. Так появляется класс апостериорных необходимых истин, который классическая философия считала пустым: необходимость перестала совпадать с априорностью.

Аргумент Патнэма - Земля Двойник. Вообразим планету, неотличимую от нашей: там есть океаны, дождь и жажда, но жидкость, которую местные жители зовут водой, имеет состав XYZ. До 1750 года, когда химия ещё не знала состава, землянин и его двойник находились в тождественных психологических состояниях, но их слова указывали на разные вещества. Значит, заключает Патнэм, значения «просто не в голове»: референцию задаёт сама субстанция плюс языковое разделение труда - обычный говорящий отсылает к экспертам, умеющим отличить воду от подделки.

Рассчитать для своей задачи

Где эссенциализм даёт трещину

Красивая схема плохо переживает столкновение с реальной химией.

Природная вода - не $\mathrm{H_2O}$ в чистом виде, а смесь изотопологов, включая тяжёлую воду $\mathrm{D_2O}$, плюс растворённые соли и газы; вода реки по составу не совпадает с водой из ампулы, а жидкая фаза - это сетка водородных связей, а не собрание изолированных молекул. Провести границу «сущности» так, чтобы внутрь попало ровно то, что мы зовём водой, оказывается нетривиально.

Атомный номер спасает положение для элементов: золото - это 79 протонов, и здесь эссенция действительно микроструктурна. Но уже для минералов работает иначе: жадеит и нефрит визуально неразличимы и веками шли под одним именем «нефрит», хотя это разные вещества, - и решение объявить их двумя видами приняли химики, а не природа сама по себе. А чем дальше от физики, тем меньше кандидатов на роль скрытой структуры.

Биологический вид: главный контрпример

Здесь эссенциализм проваливается открыто. Определений вида в биологии больше двадцати - биологическое (репродуктивная изоляция по Эрнсту Майру), филогенетическое, экологическое, морфологическое, - и они дают разные границы на одном материале; это и есть проблема вида.

Причина не в неаккуратности биологов. Популяционное мышление, которое Майр противопоставил типологическому, утверждает: изменчивость внутри популяции - не шум вокруг идеального типа, а сам предмет теории. Нет признака, общего всем тиграм и только тиграм, - и эволюция гарантирует, что не будет.

Радикальный вывод сделали Майкл Гизелин и Дэвид Халл: виды - не классы, а индивиды, ветви генеалогического дерева. У ветви есть начало (видообразование) и конец (вымирание), а особи принадлежат ей не по общему признаку, а по происхождению, как клетки принадлежат организму. Тогда «тигр» - имя собственное, а не общее, и Милль с Крипке говорят просто не об этом.

Кластеры гомеостатических свойств

Компромисс предложил Ричард Бойд: теория гомеостатического кластера свойств (HPC). Вид задаётся не сущностью, а пучком признаков, которые встречаются вместе неслучайно - их удерживает механизм: общий генофонд и скрещивание, отбор, экологическая ниша, у химических видов - строение атома.

Ни один признак не обязателен, границы размыты, промежуточные случаи допустимы, - и всё же класс поддерживает вывод от образца к образцу, потому что за корреляцией стоит причина. Определение вида при этом подстраивается под задачи вывода: систематик уточняет границы там, где иначе индукция сбоит. Это ослабленный, но работающий реализм - и прямое продолжение старого спора реализма и номинализма об универсалиях.

Индукция, проекция и цена вопроса

Зачем спор нужен, лучше всего видно из «новой загадки индукции» Нельсона Гудмена (1954). Введём предикат «зелубой»: он приложим к вещи, если она наблюдалась до момента $t$ и зелёная либо не наблюдалась до $t$ и синяя:

$G(x) \equiv (Ox \wedge Zx) \vee (\neg Ox \wedge Sx)$

Все изумруды, осмотренные до сих пор, зелёные - и ровно в той же мере зелубые. Данные подтверждают обе гипотезы одинаково, а предсказания они дают противоположные. Различает их не логика, а проецируемость: проецируемы предикаты, отсылающие к естественным видам. Так понятие вида становится условием возможности индуктивного вывода и законов природы - и напрямую связано с проблемой индукции Юма.

Прагматический поворот и эффект петли

Современная позиция скромнее. Джон Дюпре защищает промискуитетный реализм: пересекающихся правильных классификаций много, кулинарная «рыба» и кладистическая одинаково реальны, просто отвечают на разные вопросы. Иэн Хакинг в статье «Естественные виды: устаревшая доктрина?» (2007) идёт дальше: единого понятия нет, есть семейство слабо связанных употреблений.

Отдельная линия Хакинга - интерактивные виды. Кварк не знает, что он кварк, и от классификации не меняется. Человек - меняется: диагноз, категория «беженец», «одарённый ребёнок» перестраивают поведение классифицированных, те перестают соответствовать описанию, описание пересматривают. Этот эффект петли отделяет виды социальных наук от безразличных видов физики - и объясняет, почему выводы о воде нельзя переносить на «расу» или психиатрическую нозологию.

Рассчитать для своей задачи

Частые ошибки

• Путать естественный вид с природным. Плутоний-239 и полиэтилен созданы человеком, но это полноценные виды с неисчерпаемым запасом общих свойств; «естественность» тут - о независимости класса от наших интересов, а не о происхождении.
• Требовать микроструктурную сущность везде. Для элементов она есть, для биологических видов её нет - и это не дефект биологии, а следствие эволюции.
• Считать «вода есть H2O» аналитической истиной. По Крипке она необходима, но узнана эмпирически; смешение необходимости с априорностью - типичная ошибка на экзамене.
• Видеть в размытых границах опровержение. HPC-теория закладывает промежуточные случаи в конструкцию: вид остаётся полезным, даже когда часть особей классифицируется неоднозначно.
• Переносить схему Крипке и Патнэма на человеческие категории. Там работает эффект петли, и жёсткий десигнатор указывать не на что.

FAQ

Чем естественный вид отличается от номинального? Номинальный класс исчерпывается своим определением: зная, что такое холостяк, вы знаете о холостяках всё как о классе. Естественный вид определением не исчерпывается - у него открытый запас общих свойств, которые приходится открывать эмпирически.

Почему говорят, что вода необходимо есть H2O, если это выяснили опытом? Крипке разводит два разных вопроса: как мы узнали (апостериори) и как обстоит дело во всех возможных мирах (необходимо). Тождество веществ, однажды установленное, не могло бы быть иным, потому что имена видов - жёсткие десигнаторы.

Являются ли биологические виды естественными видами? По классическому эссенциалистскому критерию - нет: общей сущности у вида не найдено. По HPC-критерию Бойда - да: кластер признаков удерживается реальным механизмом и поддерживает надёжный вывод. Ответ зависит от того, какой критерий вы принимаете, и это стоит проговорить явно.

Коротко

Естественные виды - классы, о которых можно узнать больше, чем в них вложено определением. Милль опознавал их по неисчерпаемости общих свойств, Крипке и Патнэм объяснили это скрытой структурой и жёсткой референцией, биология показала, что скрытой структуры может не быть, а Бойд заменил сущность кластером признаков, удерживаемым причинным механизмом. Прагматический поворот добавил, что правильных классификаций бывает несколько, а человеческие виды меняются от того, что их классифицируют. Общее у всех версий одно: вид ценен ровно настолько, насколько он позволяет переносить знание с образца на образец.