DEFININDO VIDA, EXPLICANDO EMERGêNCIA [*]

Claus Emmeche [a] e Charbel Niño El-Hani [b]


Resumo: A versão forte da Vida Artificial propõe que padrões computacionais emergentes podem não apenas simular a vida, mas realizar o próprio fenômeno. Esta é uma das várias razões pelas quais uma definição de vida desperta interesse. Neste artigo, argumenta-se que a visão tradicional das definições de vida na biologia e na filosofia é equivocada. Definições de vida são de uma natureza especial, pertencendo ao que chamamos de ontodefinições. Diferentes definições de vida, que satisfazem a um conjunto de critérios relevantes, podem ser encontradas em paradigmas distintos da biologia teórica. A noção de emergência está implícita em todas elas. Este artigo também investiga se a emergência implica a `causação descendente' (vários tipos são definidos) e questiona se modelos computacionais podem representar ordens superiores de emergência.

Explicando coisas - comentários introdutórios

A biologia moderna explica os seres vivos como entidades materiais altamente organizadas, produzidas por um longo processo de evolução e compostas por células que, por sua vez, são compostas por moléculas. Atualmente, deparamo-nos com as proposições do novo campo da Vida Artificial de que é possível mimetizar a evolução não apenas pela manipulação gênica e outros métodos da biotecnologia, mas também pela computação e robótica, que seriam capazes de criar exemplares de organização viva similares ou mesmo idênticos em outros meios. Em que sentido estes outros padrões, processos, entidades poderiam ser considerados vivos? Eles afetariam o modo como concebemos e explicamos os organismos vivos que já conhecemos? É apenas uma `questão de definição' se chamaríamos as criaturas artificiais de vivas ou não - e o que quer realmente dizer definir-se vida e alterar-se a compreensão dos fenômenos biológicos? Vamos começar por uma reflexão sobre a própria noção de explicação.

Quando explicamos as coisas, nós as transformamos. Elas não permanecem as mesmas em nossas concepções. Explicações devem satisfazer nossa busca de compreensão. Mas há, é claro, coisas que são melhor entendidas sem explicações. Piadas não devem ser explicadas a menos que alguém o peça e explicar em que reside a piada e por que ela é engraçada pode ser uma tarefa extremamente difícil. Mesmo que seja algo a ser buscado na ciência, evocado em tribunais e uma necessidade freqüente na formação das crianças e na vida cotidiana, deve-se ter cuidado com o uso das explicações. Na ciência, a própria noção de explicação apresenta um certo sabor de redução que se encontra subjacente ao dualismo entre a explicação de mecanismos nas ciências naturais e a compreensão do significado nas humanidades[1].

Este artigo não pretende abordar todas as questões concernentes à explicação na ciência; ele enfoca um único aspecto: o papel explanatório das ontodefinições. Estas podem ser por ora concebidas como certas categorias muito gerais - tais como matéria, vida, mente ou sociedade - que não denotam simplesmente grandes domínios de fenômenos de maneira vaga, mas se referem a algumas categorias da chamada visão de mundo científica e evolucionista, cujo conteúdo simbólico e cognitivo a ciência contribuiu para aprofundar. As ontodefinições na ciência, dentre as quais nós consideraremos apenas o conceito de vida, têm um papel básico no caráter paradigmático da atividade científica. Elas pertencem ao componente metafísico de um paradigma, no sentido proposto por Kuhn[2]. Elas são quase como explicações e definições misturadas. Elas definem o que os cientistas estão procurando - desse modo, constituem o que é relevante e as entidades com as quais devem lidar os experimentos - e, ao mesmo tempo, propiciam alguma compreensão básica da própria natureza destes objetos, uma narrativa, uma estória explanatória de algum tipo. Tudo isto está implícito num dado paradigma. Os cientistas em geral não consideram que as ontodefinições sejam importantes ou tenham qualquer coisa a ver com sua atividade experimental cotidiana. Eles não se preocupam com isso. Nós veremos que biólogos se mostram tipicamente relutantes em definir vida de forma explícita; no entanto, tais definições existem em paradigmas distintos da biologia contemporânea. Nós examinaremos o papel destas explicações na busca científica por uma compreensão universal da vida como um fenômeno emergente coerente, tal como se observa na biologia tradicional e numa das `ciências da complexidade': o campo interdisciplinar da Vida Artificial, que trouxe alguma atenção para a idéia de que a vida é um fenômeno intrinsecamente semiótico (ainda que ao invés de `semiótico', o termo `informacional' seja usado com maior freqüência).

Diferentes estratégias explanatórias são usadas nas diversas ciências[3]. Nas ciências físicas, por exemplo, as explicações são causais ou causais/mecânicas[4], enquanto nas ciências da vida, explicações funcionais ou teleológicas também podem ser utilizadas[5]. Similarmente, nas ciências sociais, explicações funcionais podem desempenhar um papel, mas as explicações intencionais, em que a compreensão do comportamento de um agente, seja uma máquina, ser humano ou animal, tem lugar em termos das intenções ou propósitos particulares subjacentes a suas ações, são ainda mais importantes[6]. Há diferentes visões acerca da natureza derivada ou não-fundamental de algumas destas formas de explicação, bem como no que concerne à possibilidade de que apenas uma forma, tipicamente a explicação causal/mecânica, deva ser preferida na biologia e sociologia ou, alternativamente, de que as explicações funcionais e intencionais sejam fundamentais nestes campos. Entretanto, no caso do trabalho feito em áreas interdisciplinares que estudam sistemas complexos, como a Inteligência Artificial e a Vida Artificial, estes esquemas tradicionais não fornecem retratos adequados do que está realmente acontecendo em tais campos e dos tipos de abordagem explanatória que são ali usados.

No domínio da Vida Artificial[7], com sua agenda de pesquisa especial em que se tenta estudar a `vida-como-ela-poderia-ser' (e não apenas a `vida-como-nós-a-conhecemos' em seus espécimes terrestres), enfatiza-se a geração `natural' de objetos complexos que, pelo seu próprio desenvolvimento e evolução (conforme representados por um modelo computacional), cruzam as fronteiras entre classes tradicionais de objetos, constituídas pela física, biologia e psicologia; por exemplo, modelos para a origem da vida a partir de uma `sopa' puramente química de elementos; modelos para a geração de um organismo multicelular a partir de uma única célula fertilizada; ou modelos para a criação de representações internas do mundo exterior (audaciosamente chamadas de `mentais') dentro de um agente artificial, tal como um robô apresentando sensores, órgãos motores e uma rede neural. Por meio destas abordagens, a pesquisa em Vida Artificial cruza a fronteira entre o domínio em que apenas explicações causais/mecânicas são usadas e domínios em que explicações funcionais e intencionais são admitidas e mesmo requisitadas: os reinos dos seres vivos e da mentalidade. A idéia de que tais fronteiras são cruzadas é pelo menos uma interpretação tentadora e filosoficamente importante do que tem lugar neste campo de pesquisa e é consistente com sua própria ênfase sobre os fenômenos emergentes.

A promessa básica da pesquisa sobre Vida Artificial[8] é a de usar os novos recursos computacionais (ou as novas técnicas de robótica, ou a nova biotecnologia) para construir formas completamente novas e genuínas de vida. Desse modo, ela pretende superar o que Carl Sagan chamou de desvantagem fundamental dos biólogos, o fato de que eles conhecem, basicamente, apenas um exemplo particular de vida, a saber, a vida na Terra, que constitui fundamentalmente `a mesma' forma de vida a um nível bioquímico e metabólico, governada pelos mesmos mecanismos de herança, os mesmos tipos de padrões metabólicos etc. Mediante a construção de exemplos inteiramente novos de vida, a pesquisa sobre Vida Artificial promete enriquecer o nosso zoológico de formas de vida e, assim, ser capaz de explicar ou compreender o que é verdade, em termos universais, acerca da vida e o que são simplesmente aspectos particulares, contingentes, da forma de vida que evoluiu na Terra. Nós poderíamos, por exemplo, estender a noção de que toda vida requer células com DNA e RNA para uma noção de vida como sistemas de componentes que são capazes de autoreplicação, podendo ou não ser baseados numa química orgânica de cadeias carbônicas[9].

A promessa da Vida Artificial tem dois pressupostos subjacentes: (a) O que nós podemos construir nós também somos capazes de explicar. Nós podemos imaginar uma equivalência entre construir e explicar. Por exemplo, um procedimento detalhado de montagem de uma máquina pode nos dar informação suficiente para propormos uma explicação de seu funcionamento, na forma de uma descrição das regras que governam suas mudanças de estado. Esta é, provavelmente, uma noção muito comum nas ciências físicas[10]. (b) Na natureza, coisas complexas se constituem como totalidades por meio de longos processos de interações locais de entidades simples; esta emergência de totalidades (ou comportamento coletivo das unidades) deve ser mimetizada em nossas explicações. Em lugar de explicações redutivas `de cima para baixo' (`top-down'), a pesquisa sobre a complexidade fornece explicações `de baixo para cima' (`bottom-up') de fenômenos emergentes. Embora estas explicações ainda sejam redutivas - no sentido metodológico de que se pode, em princípio, demonstrar exatamente o que está acontecendo em cada passo, por exemplo, de uma simulação da evolução de novas espécies -, a complexidade do sistema torna a previsão impossível, isto é, atalhos computacionais para a previsão do estado futuro não podem ser encontrados para cada caso e, assim, algumas simulações são, em termos computacionais, irredutíveis. Além destes dois pressupostos, uma terceira noção, do desenvolvimento controlado por informação ou da complexidade baseada na informação, é freqüentemente invocada. Ou seja, supõe-se que tais sistemas que se adaptam, se reproduzem e se organizam por si mesmos requerem, naquele nível de complexidade, que alguma de suas partes regule, controle ou module as outras partes.

As noções subjacentes ao programa de pesquisa da Vida Artificial computacional mostram, primeiro, que os pesquisadores nesse campo consideram os fenômenos que têm lugar em coisas vivas complexas sujeitos a explicação, ainda que não admitam a possibilidade da redução estrita como estratégia explanatória. Segundo, que o tipo de explicação que eles admitem tem um importante aspecto narrativo. De fato, pode-se argumentar que qualquer explicação científica tem um aspecto narrativo, no sentido de que a estória a ser contada deve ter o poder de gerar uma representação crível do assunto que é seu objeto, ou seja, daquilo que deve ser explicado. A explicação, contendo tanto aquilo que explica (explanans) como aquilo que é explicado (explanandum), deve conduzir, de uma maneira narrativa, o ouvinte a um tipo particular de compreensão do fenômeno. Explicações correspondem a um certo tipo de regras narrativas de um jogo de linguagem específico da ciência, isto é, um jogo de geração de uma representação de um fenômeno por mecanismos lógicos, tais como a dedução ou a indução, ou por procedimentos hermenêuticos e computacionais mais elaborados, tais como a construção e interpretação de modelos computacionais de fenômenos emergentes. As explicações são construtivas: nas explicações, nós reproduzimos um sistema mediante a produção de um outro[11]. Embora isto seja verdade no caso de qualquer explicação, o uso extensivo da simulação computacional e de imagens relacionadas tornou este aspecto particularmente destacado na pesquisa sobre Vida Artificial.

É tentador perguntar-se qual é a relação entre a explicação da vida mediante a construção de modelos computacionais do comportamento de sistemas vivos e a definição dos padrões `emergentes' criados desta maneira como exemplares verdadeiros de vida. A Vida Artificial está redefinindo a noção de sistemas vivos? Ela pode fornecer, pela primeira vez, uma definição de vida de valor universal? No ano 2000, o termo "biologia" celebrará seu segundo centenário, desde quando foi proposto por Karl Friedrich Burdach (em 1800) e Jean-Baptiste Lamarck e Gottfried Treviranus (em 1802). A idéia moderna de uma ciência unificada dos sistemas vivos tem praticamente a mesma idade. A biologia, antes da Vida Artificial, era (e ainda é) considerada uma ciência autônoma com seus próprios métodos padronizados, teorias e suposições básicas acerca de seu objeto - sistemas vivos, vida, organismos. Devemos realmente acreditar na estratégia explanatória da `tese forte' da Vida Artificial, de que a vida num sentido genuíno (não apenas representações, mas o próprio fenômeno) pode ser criada artificialmente in vitro ou in silico, contribuindo a pesquisa sobre Vida Artificial para a exploração da vida numa perspectiva muito mais universal? Como ter certeza de que a vida pode ser simplesmente definida como "a emergência (em qualquer tipo de meio) de estruturas complexas com certas propriedades similares àquelas de sistemas vivos"? O que torna esta idéia contra-intuitiva para alguns biólogos? Organismos têm de ser materiais? E por que alguns biólogos têm se mostrado tão relutantes em propor definições de vida que sejam claras e possam ser usadas como um critério para se avaliar se as simulações da Vida Artificial podem ser de fato consideradas sistemas "vivos"? Nós podemos até mesmo perguntar: qual o significado do fato de que todas as tentativas de formular uma definição de vida satisfatória falharam?

Como pretendemos demonstrar, a própria suposição de que estas tentativas falharam, aparentemente aceita pela maioria dos biólogos, é equivocada, está baseada em premissas errôneas. Os biólogos têm desde muito tomado como certa a noção aristotélica de definição, em que algo é definido como membro de uma classe (no caso, coisas vivas) se e somente se compartilha com os outros membros um conjunto permanente de propriedades essenciais (necessárias e suficientes) que podem ser listadas e verificadas (por exemplo, organização, nutrição, crescimento, desenvolvimento, reprodução, irritabilidade, susceptibilidade à doença e à morte etc.). Tal concepção de uma definição de vida (a visão tradicional) conduz a problemas (incertezas, casos especiais, formas limítrofes etc.) e estes problemas fizeram com que alguns biólogos pensassem que, na biologia, nós não podemos em geral definir vida. Esta idéia conflita com a noção intuitiva bastante razoável de que toda a vida (na Terra) de fato compartilha algumas propriedades fundamentais. Esta intuição é histórica e empiricamente bem fundamentada. Nós argumentaremos que o problema não é apenas definir vida, visto que isto já foi feito, de maneira implícita, pela biologia do século XX pelo menos de duas maneiras relevantes. Para que possamos avaliar a proposta da Vida Artificial, devemos compreender a natureza da definição de vida e seu papel cognitivo, bem como sua relação com a noção de emergência. Nossa estratégia será demonstrar, primeiro, que a visão tradicional da definição de vida é equivocada; depois, que duas definições implícitas de vida se encontram em uso na biologia contemporânea (e uma definição adicional também é possível); e, por fim, que estas definições caracterizam a vida como um fenômeno emergente.

Atitudes gerais e a visão tradicional

É muito comum entre os biólogos a idéia de que definir vida é um empreendimento fútil, ainda que esta negação completa e irrefletida da própria questão não constitua o que chamaremos abaixo de visão tradicional. Embora seja possivelmente interessante, dificilmente é necessário fazer-se um levantamento sistemático com questionários entre os pesquisadores na bioquímica, citologia, biologia molecular e biologia e evolutiva, para observar-se que a maioria dos cientistas se mostra extremamente cética no que concerne às tentativas de se propor definições claras de seres vivos - seus objetos de estudo. Eles simplesmente afirmam (com alguma justificativa) que uma definição não tem qualquer utilidade na resolução dos vários quebra-cabeças experimentais da pesquisa normal. Entrem num laboratório de DNA ou num departamento de biologia molecular, participem de um seminário de pesquisa e perguntem qual definição de vida o pesquisador toma como seu ponto de partida; vocês se defrontarão com um sorriso indulgente.

De um lado, esta recusa cética da própria questão pode surpreender àqueles que não são cientistas, dada a idéia comum de que a ciência deve oferecer definições claras e logicamente consistentes de todos os conceitos empregados. "Então por que", eles poderiam perguntar, "isto não deveria se aplicar a um conceito que denota o próprio objeto de todo um campo da investigação?". No entanto, deve-se reconhecer que experimentos não são feitos com `sistemas vivos' em termos abstratos, mas com Escherichia coli, Caenorhabditis elegans, Drosophila, camundongos e outras criaturas de estimação dos biólogos que servem como modelos experimentais preferidos. Estes `modelos' são, é claro, considerados vivos, mas normalmente não é um problema reconhecer isto e tampouco realmente `definir' tais sistemas representa uma questão para a pesquisa experimental concreta. Esta é a resposta pragmática quanto ao porquê dos biólogos usualmente não considerarem a questão da definição importante: quem se importa, desde que possamos distinguir drosófilas vivas e mortas? - e é claro que nós podemos fazê-los e, mesmo que numa situação particular não possamos, não serão definições que vão nos ajudar.

De outro lado, do ponto de vista da biologia como um campo geral de investigação, causa surpresa perceber que tão poucas tentativas foram feitas de refletir-se sistemática e criticamente sobre a natureza dos sistemas vivos, quando seria esperado que contribuir para uma compreensão clara e universal da constituição dos processos vitais e de sua organização fosse uma preocupação geral desta ciência. A inclinação para a biologia experimental, associada a este aspecto, pode refletir simplesmente prioridades econômicas, devidas às expectativas de produtos tecnológicos e outros benefícios da pesquisa, mas em comparação com o campo da física, há muito conhecido por sua tradição de pesquisa teórica e pela busca da validade universal de suas teorias, causa perplexidade o fato de que tão poucos pesquisadores na biologia estão fazendo teoria e lutando por uma compreensão ampla da vida[12].

Definições de vida raramente são discutidas em profundidade ou sequer mencionadas em livros-texto[13] ou dicionários[14] de biologia, um reflexo da atitude cética e empirista geral frente ao que é tomado como especulação "meramente teórica" ou metafísica, em contraste com os "fatos" da pesquisa experimental. Uma observação de Ernst Mayr é representativa desta atitude: "repetidamente foram feitas tentativas de definir-se `vida'. Estes empreendimentos são um tanto fúteis, visto que agora está inteiramente claro que não há substância, objeto ou força especiais que possam ser identificados com a vida"[15]. Esta passagem reflete a posição típica assumida pelos biólogos diante das definições de vida.

No entanto, Mayr, conhecido como um dos principais responsáveis pela `síntese moderna' na teoria evolutiva neodarwinista, não é de modo algum um empirista e transcende a simples recusa da definição de vida. Desse modo, logo após a citação acima, ele prossegue imediatamente para a admissão de um tipo de definição de vida: "O processo da vida, contudo, pode ser definido. Não há dúvida de que os organismos vivos possuem certos atributos que não são encontrados da mesma maneira em objetos inanimados. Diferentes autores salientaram diferentes características, mas não pude encontrar na literatura uma lista adequada de tais propriedades"[16]. Mayr então informa ao leitor que sua própria lista é provavelmente incompleta e também um pouco redundante, mas "ilustra os tipos de características que diferenciam os organismos vivos da matéria inanimada". A lista, que não discutiremos em profundidade aqui, tem como suas palavras-chave: 1. Complexidade e Organização; 2. Peculiaridade e Especificidade Químicas (referindo-se à alta especificidade das macromoléculas bioquímicas); 3. Qualidade (onde Mayr faz um contraste entre a física como uma ciência quantitativa e o mundo biológico como um mundo de qualidades, diferenças individuais, sistemas de comunicação, interações em ecossistemas etc.); 4. Individualidade e Variabilidade; 5. Presença de um Programa Genético (com a notável observação de que "Nada comparável a ele existe no mundo inanimado, com a exceção dos computadores construídos pelo homem"[17]); 6. Natureza Histórica (das categorias taxonômicas, por exemplo, espécies, que não podem ser consideradas como classes no sentido lógico); 7. Seleção Natural; 8. Indeterminação (sob este rótulo, Mayr inclui a imprevisibilidade devida à aleatoriedade, perturbações estocásticas, complexidade e "emergência de qualidades novas e imprevisíveis nos níveis hierárquicos"). Pode-se concluir, portanto, que Mayr pensa, por um lado, que definições têm de ser essencialistas e que tentativas de definir vida por uma `essência' ou característica crucial única são fúteis, mas, por outro lado, que é realmente possível definir-se a vida como um processo mediante uma lista muito qualitativa e possivelmente redundante de oito propriedades (ou nove, se incluirmos emergência e irredutibilidade[18]).

Desse modo, as suposições centrais na abordagem de Mayr correspondem ao seguinte conjunto de proposições, que podemos chamar de a visão tradicional da definição de vida, visto que parece constituir a visão dominante não só na biologia teórica e evolutiva modernas, mas na maioria dos ramos da biologia[19]:

(i) A vida como tal não pode ser definida; daí porque uma definição clara não é encontrada.

(ii) A questão da definição de vida não é importante para a biologia.

(iii) Processos vivos, contudo, podem ser definidos ou, ao menos, aproximadamente distinguidos dos processos inorgânicos através de uma lista de propriedades características (não-essencialismo).

(iv) As dificuldades de se delimitar tal conjunto de propriedades são reconhecidas, mas não são consideradas sérias (dada a natureza pragmática da definição e a visão cética sobre o uso de qualquer definição). Seres vivos particulares podem não apresentar todas as propriedades citadas, de modo que a lista não corresponde a um conjunto de propriedades necessárias e suficientes; ela pode ser mais vaga e redundante[20].

(v) Embora a vida seja um fenômeno físico, a biologia lida com sistemas de uma complexidade tão vasta que não podemos na prática[21] ter esperança de reduzi-la à física. Se listarmos as propriedades cruciais dos processos vivos, complexidade, organização e propriedades biológicas genuínas, tais como autoreprodução e metabolismo (ver a lista de Mayr), serão inevitáveis.

As proposições centrais são (i) e (ii). A maioria dos biólogos usualmente não se sentirá comprometida a fazer elaborações adicionais das conseqüências desta posição. Isto pode ser causado por uma visão equivocada das definições, em que elas se apresentam como se fossem necessariamente aristotélicas ou de caráter `essencialista'. Atualmente, os biólogos são fortemente não-essencialistas e não-vitalistas. Eles recusam proposições gerais sobre a natureza da vida que tragam consigo a menor sombra de idéias ou conotações vitalistas. Esta atitude pode ser razoável se nos deparamos com tentativas de substituir a visão científica normal da vida como sistemas físicos altamente complexos e específicos, abertos à pesquisa biológica, química e física, por noções quase-científicas, pseudoholistas ou intuitivas da vida. No entanto, é apenas uma triste conseqüência da derrota do vitalismo o fato de que alguns biólogos ainda pensam que a fundação da biologia moderna é mecanicista, isto é, que a biologia está fundada na física clássica ou quântica, em lugar de ter sua própria autonomia como uma ciência com uma fundação - ou um conjunto de idéias paradigmáticas - que é melhor descrita como organicista[22]. O organicismo tem sido, na biologia do século XX, uma espécie de contra-cultura filosófica, oposta ao vitalismo e ao mecanicismo[23]. Atualmente, ele se encontra numa situação curiosa na tradição americana e anglo-saxã da filosofia da biologia, como uma posição negligenciada ou de interesse apenas histórico, ainda que possamos encontrá-la e reconstrui-la como `uma filosofia espontânea' da maioria dos biólogos (e uma filosofia de natureza mais reflexiva nos escritos de Ernst Mayr, Richard Lewontin, Stephen Jay Gould e outros biólogos evolutivos contemporâneos).

Pode-se dizer que a atitude daqueles que defendem a visão tradicional da definição de vida é esta: "Não fale demais sobre definições. Já foi dito o suficiente". O filósofo neodarwinista Michael Ruse fornece um claro exemplo da visão tradicional: "Vida. É melhor pensar neste aspecto distintivo dos organismos no sentido de que envolve algum tipo de organização complexa, propiciando uma capacidade de usar fontes de energia para a automanutenção e reprodução. Esforços para se descobrir alguma substância distintiva característica da vida se mostraram tão fúteis quanto heróicos. O que é realmente claro é que qualquer análise da vida deve aceitar e apreciar que haverá muitos casos fronteiriços, como os vírus. Embora isto possa ser inconveniente para o dicionarista, é precisamente o que a teoria evolutiva nos levaria a esperar"[24].

Embora a visão tradicional seja comum entre os biólogos das mais variadas tendências, biólogos teóricos atraídos pela Vida Artificial, bem como cientistas da computação, físicos e matemáticos dentro deste campo, compartilham uma atitude mais aberta em relação à possibilidade de (re)definir a vida biológica. Num certo sentido, a própria idéia de estudar a vida-como-ela-poderia-ser compele a um interesse pelas definições mais gerais de vida.

Dentro da tradição neodarwinista, nós encontramos John Maynard Smith (também interessado na Vida Artificial[25]) como uma exceção à visão irrefletida de que não é interessante definir vida. Ele transcende a visão tradicional em sua tentativa de formular uma definição geral. Maynard Smith[26] argumenta a favor de dois critérios: (1) metabolismo ("embora as formas dos organismos vivos permaneçam constantes, os átomos e moléculas de que são compostos estão constantemente mudando"); e (2) funções ("as partes dos organismos têm `funções', isto é, as partes contribuem para a sobrevivência do todo"[27]). Maynard Smith prossegue discutindo a interdependência destes critérios e sua relação com a evolução biológica. Ele não fornece simplesmente uma lista, mas relaciona os aspectos listados dentro do quadro teórico da biologia evolutiva. Ele parece concordar com a visão de Mayr de que a biologia consiste de dois tipos de pesquisa, um lidando com as causas "próximas", por exemplo, do metabolismo, como na bioquímica e na fisiologia, e outro lidando com as causas "últimas" ou adaptações funcionais dos organismos, como na genética e teoria da evolução. Ambos devem ser vistos como integrados dentro da versão moderna do darwinismo, de modo que a vida pode ser definida, de acordo com Maynard Smith, pela presença daquelas propriedades que são necessárias para garantir a evolução por seleção natural, ou seja, "entidades com as propriedades de multiplicação, variação e hereditariedade são vivas e entidades que não apresentam uma ou mais destas propriedades não o são"[28]. Como veremos, esta definição é quase idêntica à primeira das duas candidatas para uma definição teoricamente satisfatória (embora implícita) da vida na biologia teórica.

Requisitos para uma definição

Nós observamos que muitos biólogos são céticos quanto à utilidade científica das definições de vida e não apreciam as tentativas anteriores de defini-la que, em sua opinião, fracassaram. Observamos também que vários biólogos não pensam que seja possível, em princípio, definir vida de uma maneira precisa. Definições são usualmente consideradas especulativas e sem qualquer utilidade na orientação dos estudos experimentais práticos[29]. Estas atitudes não são jamais seguidas por proposições claras acerca de quais seriam os requisitos para um conjunto possível de definições de vida válidas e aceitáveis. Nós poderíamos perguntar: quais requisitos uma definição de vida deve satisfazer? Tais requisitos são específicos para a biologia ou se aplicam de um modo geral, para qualquer termo científico? Uma definição deve ser capaz de revelar a natureza mais profunda da vida (biológica)?

Estas questões podem ser respondidas em duas etapas. A primeira etapa parte do ponto de vista das ciências biológicas - um interesse interpretativo pela compreensão do objeto mais geral da biologia, a própria vida. Listar os requisitos para uma definição de vida corresponde, nessa perspectiva, a uma tentativa de tornar explícita a natureza paradigmática de qualquer ontodefinição específica de vida. Uma segunda etapa se refere ao uso desta explicitação da natureza paradigmática das definições de vida para remover alguns pressupostos falsos acerca do papel das definições na ciência.

Os requisitos para uma definição de vida[30] podem ser expressos pelas seguintes exigências, justificáveis em bases teóricas e práticas: (a) generalidade; (b) coerência e não-vitalismo; (c) elegância; e (d) especificidade.

(a) Uma definição válida de vida deve ser geral, de modo a abranger todas as formas possíveis de vida, e não apenas os produtos contingentes da evolução darwinista neste planeta. Em outros planetas, a vida pode não ter seu material genético armazenado em moléculas de DNA ou um metabolismo baseado em proteínas com função enzimática, mas provavelmente terá tanto algum tipo de metabolismo como alguma forma de memória genética. Ainda que não saibamos com certeza, é muito difícil imaginar-se (pelo menos para biólogos do século XX) formas de vida que não tenham (ou que não parasitem outras formas que tenham) um tipo de dualidade genótipo-fenótipo, onde o genótipo é o código ou memória genética e o fenótipo, o organismo manifesto pertencente a algum tipo geral.

(b) Uma definição de vida não deve envolver noções que sejam contrárias ao que nós já sabemos das coisas vivas e de seus componentes inorgânicos, ou seja, ela deve ser coerente com a compreensão geral dos sistemas vivos baseada na pesquisa biológica, assim como com a física e a química modernas. Com base nesta tradição, ela deve ser também não-vitalista, não fazendo qualquer referência a energias ou poderes vitais ocultos, forças sobrenaturais etc., embora não tenha que implicar, necessariamente, uma posição reducionista.

(c) Uma definição de vida deve ter o que poderíamos chamar de elegância na organização conceitual, isto é, ela deve ser capaz de organizar uma grande parte do campo de conhecimento da biologia e cristalizar nossa experiência com os sistemas vivos numa estrutura clara, num tipo de representação esquemática que sumarize e confira maior estrutura ao campo. O papel de uma definição de vida não é o mesmo de definições de termos mais ou menos técnicos dentro de subcampos específicos (por exemplo, a definição de `resposta imune primária' na imunologia); seu papel é, antes, o de proporcionar um perfil claro ao objeto geral de estudo na área mais ampla da biologia como um todo, de organizar nossos modelos cognitivos e teorias dos sistemas vivos de uma maneira unificada e coerente e de distinguir o estudo científico da vida de outros tipos de investigação, tais como as investigações filosóficas dos aspectos existenciais e fenomenológicos da experiência humana numa sociedade, ou o estudo científico da cognição e da psique humanas, ou o estudo da matéria física. A definição de vida deve ser de tal modo elegante que possa se mostrar verdadeira tanto para organismos multicelulares, tais como os vertebrados, como para células únicas. Deve ser possível, também, relacionar componentes específicos da vida a um nível subcelular, tais como os ribossomos, com suas propriedades gerais. Ela deve propiciar uma visão ampla da vida em comparação com a matéria, a mente e a sociedade, e deve permitir que compreendamos a unidade interna na diversidade biológica.

(d) Uma definição de vida deve ser suficientemente específica para distinguir sistemas vivos de sistemas que obviamente não são vivos e, ao mesmo tempo, dar uma idéia de qualquer tipo de sistema que possa ter a capacidade de viver, metabolizar, autoreplicar-se, ou quaisquer outras propriedades dos sistemas vivos consideradas relevantes. Certamente, uma reflexão momentânea pode indicar uma circularidade no requisito de que uma definição faça a distinção entre o vivo e o não-vivo mediante o recurso àquilo que é tomado como `obviamente' vivo ou não-vivo. Nós podemos ter diferentes intuições e nosso conhecimento da evidência pode falhar. Como podemos ter certeza de que um cristal, que pode crescer e multiplicar-se, não pode, numa certa extensão, ser vivo? Nós poderíamos construir várias definições satisfazendo as diferentes intuições de cada pessoa - panteístas, materialistas, dualistas, seja o que for - acerca da natureza da vida. Nós estamos apenas construindo esquemas conceituais mediante sua imposição ao mundo maleável da experiência? Tal visão seria muito pessimista e com efeito bloquearia o caminho para a pesquisa posterior. O mundo não é infinitamente maleável e não devemos negligenciar o conhecimento genuíno e detalhado dos sistemas vivos que obtivemos ao longo do século XX. Uma visão mais pragmática - num sentido próximo ao pragmatismo de Peirce - admite que há coisas reais, cujas características são inteiramente independentes de nossas opiniões a seu respeito, e que nós viemos a conhecer estas realidades através dos métodos da ciência. Nossa compreensão dos sistemas vivos é baseada no conhecimento falível mas científico das características distintivas das células e organismos vivos.

Assim, podemos requerer que uma definição de vida seja suficientemente geral para lidar com a vida como um fenômeno universal, e não apenas a vida baseada em carbono da Terra, ou a vida-como-um-sistema-termodinâmico, ou a vida-como-processos-genéticos, etc.; que ela seja coerente com o conhecimento atual da biologia e da física; que ela não faça qualquer apelo a forças vitalistas; que ela apresente alguma elegância conceitual e uma capacidade de organização cognitiva; e que ela seja suficientemente específica para capturar as características primárias básicas da vida biológica, nem mais, nem menos. Se pudermos encontrar ou explicar, dentro do paradigma (ou de alguns sub-paradigmas) da biologia moderna, uma noção de vida que satisfaça estes critérios (uma ontodefinição), isto significará que uma pequena parte da metafísica da ciência foi desvelada.

Este conjunto de requisitos não precisa ser satisfeito, como já foi salientado, pelas definições de todos os termos científicos; a maioria dos termos representa tipos muito mais específicos de objetos ou processos. Por exemplo, na classificação biológica, nós desejamos definir cada espécie, gênero, ordem, classe etc., e requeremos critérios mais restritos, especificando a qualidade potencial de membro de um táxon biológico (por exemplo, uma espécie), com base num conjunto de características `essenciais' (suficientes e necessárias). Na biologia molecular, podemos definir um polinucleotídeo específico envolvido na síntese de proteínas como o comportamento de um `fator' isolado cuja presença muda as propriedades de tradução do ribossomo. No entanto, quando definimos vida, nós desejamos demarcar uma classe muito ampla de processos, uma forma muito geral e organizada dos sistemas físicos (diferente da cultura, sociedade, mente ou matéria). As funções cognitiva e científica desta definição são de um outro tipo, de modo que seria um equívoco requerer das definições de termos científicos mais específicos o mesmo nível de concretude operacional ou conceitual.

Uma definição de vida não precisa necessariamente revelar a realidade última da `vida'. A ciência é uma forma de pesquisa aberta, diferente de outras formas, e aqui nós estamos lidando apenas com um tipo específico de definições científicas da vida, considerada como sistemas biológicos reais. De um ponto de vista científico, pode haver outros tipos de investigação que revelem aspectos da vida que não são explicados pelas ciências naturais ou sequer abordados pela pesquisa biológica, exceto talvez de uma maneira muito indireta -aspectos daquilo que chamamos de vida na linguagem comum, tais como a vida como um conceito normativo representando algo bom, ou algo a ser preferido em relação ao estado morto das coisas, o sentimento de apreciação da natureza viva etc.. Estes aspectos podem motivar a pesquisa. Eles são importantes para nós de várias maneiras. De um ponto de vista existencial, eles podem até mesmo ser os mais importantes. Um cientista usualmente reconhecerá a importância de uma compreensão clara e abrangente dos aspectos distintivos dos sistemas biológicos, ainda que não acredite que a ciência deva necessariamente revelar a realidade última da vida.

Deve-se ter cuidado ao passar-se para a próxima etapa, concernente às modificações de nossa visão do papel das definições na ciência. De um lado, devemos salientar que muitos termos técnicos e teóricos na ciência ainda têm de ser definidos de acordo com o que Lakoff e Johnson criticam como "a visão objetivista da definição", por meio da qual uma categoria é definida como um conjunto de propriedades essenciais inerentes às entidades pertencentes àquela categoria[31]. De outro lado, nós necessitamos de uma visão mais ampla do papel cognitivo específico de várias definições na ciência que envolvem a maneira como os cientistas interagem com e compreendem os objetos em seu campo de conhecimento, incluindo objetos do tipo mais geral. Como a ciência ainda é uma atividade específica, distinta de (mas não privilegiada em relação a) outras atividades da vida comum, nós não proporemos uma visão das definições científicas como se fossem meramente prototípicas ou metafóricas (no sentido de Lakoff e Johnson), embora protótipos e metáforas sejam ferramentas cognitivas indispensáveis no raciocínio científico. Embora a ciência e metafísica sejam empreitadas distintas, há interdependência e troca mútua entre as duas, conforme revelado nos debates concernentes às definições dos tipos mais gerais de objetos de muitas ciências, tais como a matéria, a vida, a psique, a consciência, a cultura, a sociabilidade, etc. Nós inventamos a palavra ontodefinições como um termo para o caráter integrativo, mas freqüentemente vago e implícito, destas noções no interior de um dado paradigma científico - e para as tentativas teóricas de definir mais explicitamente estas categorias ontológicas muito amplas. Quando lidamos primariamente com a ciência (e com a compreensão do cientista sobre os tipos mais gerais de objetos), nós podemos simplesmente observar que `definir um termo' não é questão de um procedimento metodológico único ou um jogo de linguagem específico e, em aspectos em que a ciência e a ontologia se encontram, devemos evitar tanto o rigor excessivo como as definições obscuras. Vamos agora examinar mais de perto definições específicas de vida.

Vida como a seleção natural de replicadores

Um aspecto significativo da primeira definição reside em sua situação peculiar dentro da biologia. A idéia de que a vida pode ser basicamente definida como a seleção natural de replicadores ou entidades que fazem cópias de si mesmas é, com freqüência, ignorada ou negligenciada como uma definição, devido à visão tradicional sobre a definição de vida e a atitude cética que a acompanha. Mesmo negligenciada, esta definição persiste de modo implícito dentro da biologia evolutiva. É fácil torná-la explícita e, uma vez que isto seja feito, ela provavelmente será aceita pela maioria dos biólogos evolutivos, que estão acostumados a pensar na vida não ao nível do organismo individual, mas como linhagens de organismos conectados pelos processos de reprodução e seleção.

Esta definição pode ser formulada por meio de uma generalização de proposições acerca dos tipos de entidades que evoluem por seleção natural. A contribuição de Maynard Smith (ver acima) pode ser generalizada desta maneira. De acordo com esta definição, a vida é uma propriedade de populações de entidades que (1) se autoreproduzem; (2) herdam características de seus predecessores por um processo de transferência de informação genética e, assim, de características hereditárias (implicando uma distinção entre genótipo e fenótipo); (3) apresentam variação em virtude de mutações aleatórias (no genótipo); e (4) têm a propensão de deixar descendentes determinada pelo sucesso de sua combinação de propriedades (herdadas como genótipo e manifestas como fenótipo) frente ao desafio das pressões seletivas encontradas no ambiente.

Esta formulação pode se tornar ainda mais abstrata se enfatizarmos que a referência a `genótipo' e `fenótipo' não implica necessariamente a idéia de genes particulares feitos de DNA ou organismos feitos de células. Trata-se de uma referência a quaisquer tipos de `replicadores' e `interagentes'. O termo `replicador' foi originalmente cunhado pelo zoólogo Richard Dawkins, ao conceber que a evolução ocorre principalmente pela seleção ao nível dos genes (replicadores), que pelo próprio processo de replicação preservam sua estrutura ao longo do tempo[32]. Para Dawkins, a vida na Terra se iniciou com o surgimento, na sopa primordial, de moléculas que podiam se replicar, isto é, catalisar a produção de seu próprio tipo. Isto teria conduzido à evolução de células e organismos multicelulares como `máquinas de sobrevivência' para seus genes replicadores, ou seja, as seqüências perpétuas de informação escritas nos nucleotídeos das moléculas de DNA. Assim, a característica definidora da vida para Dawkins corresponde à seleção natural de replicadores cada vez mais eficientes[33].

Enquanto Dawkins colocou sua idéia de seleção gênica no contexto de uma visão reducionista em que apenas as estruturas replicativas são consideradas entidades reais na evolução e os organismos, nada mais que sombras efêmeras, transitórias, o filósofo David L. Hull introduziu os termos gerais replicadores (quaisquer entidades que preservam sua estrutura diretamente mediante replicação), interagentes (quaisquer entidades que produzem replicação diferencial mediante a interação direta como totalidades coerentes com seus ambientes) e linhagens para as entidades em ação na evolução darwiniana:

"Um processo é um processo de seleção por causa da ação recíproca da replicação e da interação. A estrutura dos replicadores é perpetuada de maneira diferencial por causa do sucesso relativo dos interagentes, dos quais os replicadores são parte. Para realizar as funções que realizam, tanto os replicadores como os interagentes devem ser indivíduos discretos que vêm a existir e deixam de existir. Neste processo, eles produzem linhagens que mudam indefinidamente ao longo do tempo"[34].

É lamentável que a contribuição de Hull tenha sido em grande parte negligenciada nas discussões sobre definições de vida, visto que ela parece satisfazer muito bem os requisitos (a)-(d) discutidos acima. Embora não possamos, obviamente, saber com certeza, é altamente concebível que toda a vida no universo evolua por um tipo de seleção darwiniana de interagentes, cujas propriedades são especificadas em parte por um repertório de informações que pode ser replicado. Nenhuma força não-física está envolvida no processo, mas ainda assim as próprias noções de seleção natural e replicação (a transferência de informações que especificam a atividade biológica de macromoléculas) parecem ser específicas para entidades biológicas[35]; linhagens de entidades interagentes-replicadoras não são descritas em livros-texto de física. Esta definição é simples, elegante, geral e consolida nossas idéias sobre os mecanismos de criação de sistemas vivos numa perspectiva evolutiva.

Richard Dawkins tem sido mais bem sucedido como divulgador de sua idéia de que os sistemas vivos são um tipo de sistema informacional de replicadores selecionados naturalmente. Um problema com a idéia de Dawkins, em contraste com a de Hull, é seu viés no sentido de uma concepção puramente informacional da vida. Nós normalmente consideramos a vida como sendo tanto forma quanto matéria - algo com aspectos tanto informacionais e organizacionais quanto materiais -, mas na versão de Dawkins a definição coloca muita ênfase sobre o aspecto informacional, isto é, sobre os replicadores como padrões de informação que se autopropagam. Isto poderia levar a uma concepção quase platônica em que a vida seria simplesmente definida como qualquer realização de algum conjunto específico de propriedades informacionais abstratas.

Tais realizações podem ser encontradas na Vida Artificial, onde as representações computacionais dos processos vitais, mediadas pelo homem, são vistas não apenas como simulações, mas como realizações[36]. Esta visão da `Vida Artificial Forte' implica a idéia de que nós podemos sintetizar exemplos genuínos de vida, desde que tenhamos, simplesmente, um suporte computacional suficientemente forte e critérios (informacionais) suficientemente bons para decidirmos se nossas simulações são apenas aproximações ou se elas realizam uma quantidade suficiente de propriedades, de tal modo que possam ser consideradas vivas. A tese forte depende (1) de uma noção de vida como um processo muito geral que pode ser realizado - por exemplo, como sistemas de replicadores - em vários meios materiais, e (2) de uma proposição de independência da vida em relação ao meio em que é realizada, ou seja, a idéia de que a vida realizada é essencialmente `a mesma' em todos os meios - caracterizada apenas por seus aspectos informacionais, independentemente do substrato material que suporta os processos vitais. Esta segunda proposição, contudo, parece ser incorreta[37]. A primeira idéia, por sua vez, pode ser correta, desde que se admita o que é negado pela segunda proposição, ou seja, a dependência específica de cada forma de vida em relação ao meio específico - por exemplo, moléculas ou circuitos eletrônicos - em que ela é realizada.

Uma evidência da conexão entre a definição de vida em termos de conjuntos de entidades replicativas sofrendo seleção natural e a tendência de propor-se que é possível ter vida genuína realizada simplesmente como estruturas informacionais digitais num computador reside no próprio termo "replicação", que com freqüência é considerado um sinônimo de "autoreprodução". Este não é o caso. Moléculas de DNA e de RNA se replicam, seja no tubo de ensaio ou em células vivas, mas células crescem e se dividem, sendo este o verdadeiro e complicado processo de autoreprodução (que inclui a replicação molecular). Pode-se simular processos tanto de replicação como de autoreprodução num computador. No entanto, não se pode realizar verdadeira autoreprodução num computador, porque em contraste com a autoreprodução das células na natureza, que é completa - no sentido de que toda a informação necessária para o processo está contida na própria estrutura que se autoreproduz, no caso, uma célula -, a `autoreprodução simulada' não é completa neste sentido, porque depende da informação contida não apenas nas entidades simuladas (células ou moléculas), mas também no programa subjacente à simulação e no computador que roda este programa[38]. Há uma grande quantidade de estruturas na célula que constituem as próprias condições necessárias para que uma molécula (por exemplo, DNA) que é parte da célula (ou `interagente') seja um `replicador'. O DNA, por exemplo, não se replica na ausência de um complexo sistema de enzimas que é parte da própria célula.

Como esta primeira ontodefinição de vida se relaciona à noção da vida como um fenômeno emergente? Ela não explica por si só a noção de emergência em seu sentido tradicional - em que "se diz que uma propriedade de um sistema complexo é `emergente' apenas no caso em que ela, a despeito de surgir das propriedades e relações que caracterizam os constituintes mais simples do sistema, não é nem previsível a partir de nem redutível àquelas características de nível inferior"[39]. No entanto, nós observamos que Mayr inclui a emergência (combinada com as noções de indeterminação e imprevisibilidade) em sua lista das propriedades dos `processos' característicos da vida. A definição da vida como a seleção natural de replicadores parece implicar a noção da vida como um fenômeno emergente em dois aspectos.

Primeiro, ela pressupõe a semiose. Esta é uma palavra que se refere à ação dos signos. Os signos em questão se encontram no sistema genético da célula, isto é, no DNA e nas moléculas relacionadas ao DNA. O DNA, como um portador de signos, constitui um código `digital' para a transferência de informação. Sistemas de signos (tais como o sistema genético da célula) são caracterizados por propriedades que dependem de mas não podem ser reduzidas a propriedades físicas: as propriedades informacionais (semióticas) do código genético são crucialmente dependentes da base química, mas não redutíveis a ela. Nós podemos formular esta idéia como segue: (i) A vida como replicadores demanda a existência de signos (mesmo que em formas muito simples); (ii) um sistema semiótico tem propriedades (tais como relações de codificação estáveis) que são emergentes em relação a suas propriedades físicas básicas (é difícil imaginar-se qualquer sistema semiótico em que haja apenas um nível de descrição e nenhuma propriedade emergente); e (iii) desse modo, a vida como replicadores poderia, como uma ontodefinição, ser reformulada dentro do quadro mais amplo de uma teoria dos signos.

Segundo, durante a evolução adaptativa darwiniana, propriedades genuinamente novas aparecem, não podendo ser previstas antecipadamente (devido à natureza aleatória das mutações) ou explicadas apenas por teorias físicas ou químicas[40]. Desse modo, ao definir-se a vida como a seleção natural de replicadores, supõe-se implicitamente que ela é um fenômeno emergente.

Vida como um sistema autopoiético

Nós vimos que a definição informacional (implicitamente semiótica) da vida como a seleção natural de replicadores ajuda a explicar a origem das características funcionais dos organismos como interagentes. Lembrem-se, agora, que Maynard Smith mencionou, além da função, o metabolismo como um aspecto básico da vida. A rede fechada de componentes metabólicos dentro de uma célula é o ponto de partida para a compreensão da segunda candidata para uma definição de vida: a vida como um sistema autopoiético, tal como definida por Humberto R. Maturana e Francisco J. Varela. Em termos literais, autopoiese significa autoprodução ou autocriação. Trata-se de um termo para a organização `circular', `autodefinidora' (organizacionalmente fechada mas estruturalmente, isto é, material e energeticamente aberta) de um sistema vivo (tal como uma célula), consistindo de uma rede de metabólitos componentes que produzem a própria rede e seus componentes mais os limites daquela rede.

A definição da vida como autopoiética é distinta da primeira definição em vários aspectos: (1) Ela foi deliberadamente inventada como parte de uma teoria geral, abstrata da vida, uma teoria que tenta não apenas capturar, numa contribuição à biologia teórica, o fenômeno biológico da vida em seu sentido mais geral, mas também dar origem a uma epistemologia fundada na biologia. Este aspecto epistemológico da teoria é interessante, mas transcende os objetivos deste artigo[41]. (2) Ela rejeita a noção de informação genética ou biológica como algo intrínseco a um sistema autopoiético; ao contrário, a informação é entendida como algo atribuído ao sistema do ponto de vista do observador. Qualquer forma de semiose é rejeitada. (3) Uma outra característica da teoria e da definição de vida associada é a de que elas iluminam um aspecto autoreferencial da vida, ou seja, o aspecto de uma rede fechada de relações internas, a idéia de que os sistemas vivos "só podem ser caracterizados com referência a si mesmos" - o que se reflete no caráter autoreferencial da definição de autopoiese e de toda a teoria.

A definição da vida como um sistema autopoiético[42] é formulada num quadro mecanicista. A célula viva é uma máquina autopoiética, ou seja, "uma máquina que é organizada (definida como uma unidade) como uma rede de processos de produção, transformação e destruição de componentes que produz os componentes que: (i) através de suas interações e transformações regeneram e realizam a própria rede de processos que os produziu; e (ii) a constituem (a máquina) como uma unidade concreta no espaço em que eles (os componentes) existem mediante a especificação do domínio topológico de sua realização como tal rede". Além disso, "a fenomenologia biológica é a fenomenologia dos sistemas autopoiéticos no espaço físico e um fenômeno é um fenômeno biológico apenas na medida em que depende de uma forma ou outra da autopoiese de uma ou mais unidades autopoiéticas"[43]. A autopoiese é uma propriedade do tipo tudo-ou-nada; um sistema não pode ser `mais ou menos' autopoiético[44]. Máquinas construídas pelo homem não são autopoiéticas no sentido de que não geram por si mesmas seus constituintes. De acordo com a teoria (com suas muitas definições de termos precisos, interrelacionados e incomuns), fenômenos biológicos centrais, tais como evolução, autoreprodução, replicação, são secundários à constituição das unidades autopoiéticas no espaço físico.

Maturana e Varela consideram teoricamente insatisfatória a definição da vida pela mera proposição de listas de propriedades. Além disso, a teoria da autopoiese não é (em contraste com a bioquímica e a biologia molecular) uma teoria das propriedades dos componentes dos sistemas vivos[45]. Ela é uma teoria da concatenação dos processos de produção que constituem os sistemas autopoiéticos, e não a aplicação de noções físicas e químicas aos fenômenos biológicos. Ela é uma teoria da organização biológica que explica a autonomia dos sistemas vivos, e não uma teoria química da `estrutura' das macromoléculas que compõem a célula. Finalmente, ela é uma teoria estritamente não-representacional, não-semiótica e não-teleológica da vida. Quaisquer noções de um `programa genético' que de algum modo `codifica' ou `representa' a informação do organismo como um todo, de signos ou sinais que estão sendo `interpretados' pelo organismo, ou dos `propósitos', `funções' ou `objetivos' dos subsistemas de um ser vivo são consideradas puramente metafóricas e não, de acordo com a teoria, o modo como tais sistemas realmente operam.

Esta definição tem sido, em grande medida, negligenciada tanto por biólogos como por filósofos da biologia. A ênfase que ela confere à natureza não-semiótica e não-teleológica da vida pode parecer contra-intuitiva para muitos biólogos. Por exemplo, a biologia molecular enfoca o `reconhecimento molecular' e as descrições da estrutura e função de genes e proteínas, com um modo quase-teleológico de pensar no material genético como um `projeto' para o desenvolvimento de um organismo adulto a partir de um ovo fertilizado[46]. Uma razão principal para a definição autopoiética da vida ter sido negligenciada provavelmente reside, contudo, na complexidade dos argumentos da teoria, em seu estilo desconcertante, bem como em sua dimensão metafísica.

A definição autopoiética da vida não se refere, é claro, apenas ao exemplo particular da vida baseada em DNA que encontramos na Terra. Nós poderíamos pensar na autopoiese em espaços virtuais, não-físicos. Por outro lado, ela é coerente com o conhecimento biológico atual e não faz qualquer referência a poderes espirituais. A despeito de seu estilo difícil, a teoria oferece uma maneira particular e logicamente consistente de ver a vida e, desse modo, tem uma notável capacidade de organizar o conhecimento. Embora possa ser questionado se há outros exemplos de sistemas autopoiéticos além dos biológicos[47], a definição de autopoiese parece ser suficientemente específica para capturar um aspecto muito fundamental da vida biológica - sua autonomia e organização fechada.

Um sistema autopoiético é emergente em relação aos seus constituintes físicos? Pode-se retratar a teoria da autopoiese como uma estratégia antiteleológica para se responder pela natureza teleológica dos sistemas vivos mediante a explicação do sentido em que tais sistemas têm propriedades emergentes, irredutíveis às propriedades dos sistemas físicos. De fato, o quadro em que a teoria foi formulada salienta exatamente que, embora a origem da organização autopoiética possa ser explicada "com noções puramente mecanicistas [...], uma vez que a organização autopoiética se estabeleceu, ela determina um subdomínio fenomenológico independente da fenomenologia mecanicista, o domínio dos fenômenos biológicos". Desse modo, "um domínio fenomenológico pode gerar unidades que definem um domínio fenomenológico diferente, mas tal domínio é especificado pelas propriedades das novas unidades diferentes, e não pela fenomenologia que as gera"[48]. De novo, embora o conceito de emergência não seja explicado, a idéia geral está presente, de maneira implícita, no contexto teórico desta definição de vida.

As duas definições de vida até agora examinadas satisfazem os critérios que propusemos para as ontodefinições de termos que se referem aos tipos mais gerais de objetos científicos, que são, ao mesmo tempo, os objetos da ontologia. As definições pertencem a dois paradigmas distintos da biologia. A `vida como a seleção natural de replicadores' está enraizada na biologia evolutiva neodarwinista, que é baseada, conforme entendida atualmente, numa descrição completamente molecular da hereditariedade (a despeito do conjunto metafórico de termos informacionais, tais como `código genético', `informação biológica' etc.[49]). A `vida como sistemas autopoiéticos' pertence a um ramo distinto menor (mas importante) da biologia teórica, cujas origens se encontram na teoria dos sistemas, cibernética, neurobiologia e numa visão positivista da explicação científica. Ambas definições explicam, de modo implícito, a vida como um fenômeno intrinsecamente emergente.

Vida como um fenômeno semiótico

A despeito da incompatibilidade entre os termos teóricos e os diferentes compromisso metafísicos das duas primeiras ontodefinições, a comunicação parcial entre seus respectivos defensores é possível. É natural perguntar-se se é possível integrá-las numa ontodefinição ainda mais geral. De fato, trabalhos importantes já foram feitos nesta direção[50]. Este trabalho provavelmente será integrado no futuro à biossemiótica, um paradigma novo e promissor da biologia teórica (ou filosofia da biologia), propiciando-nos uma outra maneira de perceber a vida, baseada não na organização das moléculas, mas na comunicação de signos na natureza[51]. Na biossemiótica, o foco de atenção não se encontra na seleção natural de replicadores ou no fechamento operacional de um sistema autopoiético, mas nas relações mediadas por signos e nos interpretantes[52] de vários agentes semióticos em todas as escalas biológicas, do reconhecimento molecular à distinção de células pertencentes ou não a um organismo (distinção self/non-self), da semântica molecular da expressão e regulação gênicas à semântica da comunicação entre os organismos, desde as borboletas até os elefantes, da cognição individual à inteligência coletiva de formigas e humanos. Nós podemos até mesmo esperar, na próxima década, uma grande mudança em nossa visão da vida a partir desta perspectiva da teoria dos signos. No entanto, antes que possamos vislumbrar este desenvolvimento, alguns tópicos fundamentais precisam ser resolvidos e o primeiro conjunto de questões diz respeito à própria natureza do `paradigma' biossemiótico: A biossemiótica poderia ser realmente um novo paradigma na biologia teórica que - exatamente como a moderna teoria sintética da evolução - é capaz de guiar a pesquisa experimental em subdisciplinas específicas e fornecer uma estrutura coerente para o estudo da vida? Ou ela seria antes uma reflexão acerca das condições de possibilidade da pesquisa biológica? Ou seria um tipo de nova filosofia da natureza, em que o mundo é visto desde o início como um universo vivo cheio de significados com o potencial inato para a geração de nova significação? Estas questões ainda não podem ser respondidas[53].

O segundo tópico se refere às implicações de se ver a vida como um fenômeno semiótico. Se nós definirmos a vida como processos biossemióticos, estes têm de ser especificados em termos de organismos (isto é, intérpretes de signos) e suas funções. Vamos dizer que a vida seja definida como a interpretação funcional de signos em sistemas materiais auto-organizados que fazem os mundos de sua própria experiência subjetiva. Esta definição parece implicar que a informação (signos ou significado) é conceitualmente primária, enquanto organismos, metabolismo, replicação e evolução são secundários em relação aos processos semióticos. Isto é normalmente admitido quando aplicamos conceitos semióticos aos sistemas naturais. No entanto, para preencher a lacuna entre a natureza (física) e a cultura (semiótica), nós temos de desenvolver uma teoria da natureza causal da interpretação de signos que possa explicar a geração do chamado significado original (não apenas o significado atribuído pelo observador) como parte da atividade natural de sistemas físicos[54]. Como nós ainda não vimos descrições convincentes da emergência de funções de signos num sistema puramente físico[55], é provável que tal teoria seja intimamente dependente de uma compreensão biológica futura da origem da vida, uma vez que é precisamente ali que podemos detectar os primeiros sistemas semióticos primitivos. Como a vida biológica (tal como implicado pelas duas primeiras ontodefinições) é funcional - isto é, dependente de relações de manutenção do sistema entre partes que não são vivas (como, por exemplo, uma molécula de açúcar ou uma proteína) e todos que são vivos (tais como uma ameba ou um gato) -, permanece por ser visto, de maneira precisa, como a natureza causal das relações parte-todo é constituída.

Se a célula (por exemplo, a primeira célula na sopa primordial) é uma entidade emergente ou tem propriedades emergentes (tais como metabolismo, autoreprodução), isto implica uma espécie de `causação ascendente' (parte -> todo) do conjunto físico de macromoléculas individuais (que não possuem aquelas propriedades) para um todo funcional. É preciso responder se este processo implica apenas a emergência do caráter funcional, como muitos biólogos estariam inclinados a dizer, ou se o caráter funcional é um fenômeno inerentemente semiótico, de modo que, para qualquer tipo de sistema complexo, esta forma de relação parte-todo só pode ser realizada por ser baseada numa capacidade de interpretação de signos do próprio sistema. No caso da célula, seu metabolismo é baseado em proteínas e estas são em parte especificadas pela informação genômica (a seqüência primária de aminoácidos), em parte automontadas pela estabilização de sua forma tridimensional após a síntese protéica. Aqui, o caráter funcional, conforme revelado pela biologia molecular, não é `puramente físico'; ele é biológico e, desse modo, também semiótico: no genoma de uma célula eucariótica, há informação de seqüência especificando um conjunto de, a grosso modo, 50.000 a 100.000 espécies de moléculas de proteína, das quais cerca de 10.000 podem estar em uso num dado tipo celular. A construção seletiva, baseada no DNA, de uma proteína específica pela célula (do número astronomicamente grande de proteínas possíveis de um dado tamanho) é realmente o significado original da `especificidade biológica' como o termo para o caráter distintivo das reações bioquímicas, cuja base se encontra na `informação biológica' do genoma. O segredo da complexidade biológica reside nesta seleção específica `semioticamente correta'. A tese biossemiótica é a de que, ao entendermos a biologia molecular como nada mais que `biologia com métodos químicos e físicos', tendemos a esquecer a significação intrinsecamente biológica na célula como a unidade semiótica básica. A célula, como um todo semiótico, causa (por um tipo de `causação descendente', todo -> parte) uma outra distribuição, muito mais ordenada, dos materiais e tipos de moléculas do que aquela que teria existido na ausência desta unidade semiótica emergente.

Causação descendente

Esta causação descendente não deve ser interpretada num sentido forte: ela não significa necessariamente que o `fechamento causal' do universo físico[56] é perturbado (como se estivéssemos invocando uma analogia semiótica com uma `força vital' no sentido do vitalismo), ou que as leis físicas estão sendo violadas, ou qualquer outra idéia do gênero[57]. No entanto, falar sobre o fechamento causal do universo físico é de algum modo assumir uma visão transcendental, uma espécie de olhar da perspectiva de um Deus, sobre a totalidade da natureza. Nós não podemos atribuir um significado científico muito pragmático a uma proposição tal como `a natureza em seu todo é fechada em termos causais'[58]. Como seres finitos, não devemos invocar demônios da física tradicional, tais como um completo microdeterminismo. Uma posição mais modesta enfatizará a necessidade de se escolher um quadro particular de descrição e observáveis particulares na tentativa de se compreender a vida, e aqui nós somos forçados a ultrapassar a perspectiva puramente microdeterminista. A causação descendente parece ser um problema apenas para uma ontologia que só admite causalidade estritamente eficiente, porque a causação descendente de natureza eficiente certamente conduz a contradições[59]. Mas a causação semiótica é diferente. Ela envolve outros modos causais (ou modos de explicação) da tradição aristotélica, quase esquecidos mas ainda úteis para nós, a saber, as causalidades material, formal e `final' (funcional).

Os modos causais aristotélicos podem ser reinterpretados da seguinte maneira:

(1) A causalidade eficiente é definida como uma relação de causa-e-efeito envolvendo interação de corpos materiais e troca de energia e resultando numa seqüência temporal de estados interrelacionados. Na linguagem cotidiana, ela é expressa por termos como `implica', `efetua', `resulta', `causa', `inflige', `produz' etc.;

(2) A causalidade material se refere à composição das entidades de um dado nível. Ela é capturada em termos como `constituído por', `feito de' etc.;

(3) A causalidade formal está relacionada à forma ou padrão em que as partes componentes de uma dada entidade ou processo estão arranjadas. É descrita por termos como `a estrutura de', `organiza', `o padrão de', `a configuração de' etc.;

(4) A causalidade final ou funcional se refere ao papel desempenhado por uma parte em um todo integrado de processos ou ao propósito de um comportamento no que concerne à chance de um sistema de permanecer estável (no caso de um organismo, sobreviver) ao longo do tempo. É expressa por termos como `governa', `controla', `regula', `papel' e, é claro, `função'.

A emergência de novas entidades num nível superior - tais como os níveis biológico, mental, social, em comparação aos níveis químico e físico - implica a existência de causação descendente[60]. Nós podemos distinguir três versões da causação descendente, cada uma delas com suposições ontológicas distintas. Elas podem ser brevemente caracterizadas como segue:

(1) Na causação descendente forte, uma entidade ou processo num nível superior pode infligir, em termos causais, mudanças ou efeitos em entidades ou processos num nível inferior, considerando-se que a entidade de nível superior apresenta uma diferença de substância em relação às entidades de nível inferior. O aspecto organizacional é uma condição necessária mas não suficiente para a entidade de nível superior: com sua emergência, uma mudança ontológica na substância que a constitui tem lugar. Assim, sustenta-se que o nível superior apresenta uma substância que lhe é própria, não sendo constituído por elementos de um nível inferior (isto poderia ser chamado de `anti-reducionismo constitutivo'). O vitalismo na biologia e o dualismo na filosofia da mente podem invocar alguma versão da causação descendente forte.

(2) Na causação descendente média, não se admite que fenômenos de nível superior influenciem diretamente nas leis do nível inferior. A entidade de nível superior, por exemplo, uma célula ou a psique, é um fenômeno material real em seu próprio direito e esta entidade age como uma condição de restrição (um tipo de causa formal) para a atividade dos níveis inferiores. Os estados do nível superior, já realizados, são condições de restrição para os estados futuros. A idéia central, nesta versão da causação descendente, é a de que as entidades de nível superior surgem mediante a realização de um dentre vários arranjos possíveis de seus componentes, ou seja, pelo estabelecimento de um padrão específico de restrição das relações dos componentes no nível inferior. As entidades de nível superior cumprem, desse modo, o papel de fatores de seleção das relações estabelecidas pelos componentes. Uma célula, por exemplo, faz com que seus componentes tenham uma distribuição muito mais ordenada no espaço e no tempo do que teriam em sua ausência. A restrição das possibilidades de relação das moléculas resulta de sua inserção na forma espaço-temporal de estruturas e processos celulares (causação formal). Quando as moléculas têm suas relações controladas pela célula, elas vêm a cumprir funções determinadas que contribuem para a sobrevivência da própria célula (causação funcional). Na versão média da causação descendente, é no sentido de uma restrição implicada pelo ser parte de um padrão que se entende a modificação dos componentes por um sistema complexo.

(3) Na causação descendente fraca, o nível superior é visto como um nível organizacional (e não uma substância) caracterizado pelo padrão, estrutura ou forma em que os componentes estão arranjados. A entidade de nível superior, por exemplo, uma célula, consiste de entidades pertencentes ao nível inferior (reducionismo constitutivo[61]). As formas do nível superior são consideradas, contudo, irredutíveis (realismo formal). Não se admite que as entidades de nível superior constituam condições de restrição para os processos no nível inferior. A forma do nível superior pode ser vista (nos termos da teoria dos sistemas dinâmicos na física) como um atrator estável ou caótico, num espaço de fase onde os estados individuais do sistema (pontos no espaço de estados) são dados pela configuração das propriedades das entidades de nível inferior que o compõem e pelas equações dinâmicas que regem sua evolução temporal.

Nos modelos computacionais da vida artificial, nós temos tipicamente um caso de emergência fraca (causação descendente fraca) de `padrões' percebidos de movimento do modelo, que desde o começo foram, num certo sentido, pré-especificados por suas regras de transição de estados. É mais controverso se nós podemos ter formas mais fortes de causação descendente[62]. Um problema com a causação descendente fraca como uma possível candidata para a descrição da causalidade em fenômenos emergentes, tais como a vida e a mente, é que nós só podemos falar de uma maneira muito metafórica do `espaço de fase', por exemplo, de espécies biológicas de pensamentos psicológicos. É claro que não podemos especificar estados de pensamento fisicamente ou aplicar neste caso a descrição do espaço de fase em qualquer sentido literal. Para fenômenos emergentes genuínos, nossa intuição é antes a de que novas regras de `dinâmica' estão sendo inventadas em níveis superiores de descrição[63]. No modelo computacional, parece que nenhuma novidade genuína pode ser criada; tudo é fixado desde o início da simulação pelas regras pré-especificadas do modelo e pelas condições iniciais e o microdeterminismo reina. Pode-se conjecturar que ou nós nos defrontamos com um possível limite fundamental dos modelos computacionais (no sentido de que não podem gerar formas de emergência de segunda ordem ou de ordem superior e tampouco formas mais fortes de causação descendente) ou a própria noção de interação causal de entidades em diferentes níveis (mesmo que admitamos o recurso a um conjunto mais amplo de relações causais do que apenas a causa eficiente microdeterminista) é incoerente e necessita de revisão.

Objetos gerais implicitamente bem definidos

A discussão das duas definições mais bem estabelecidas é suficiente para apoiar um ponto central. Muitos filósofos e biólogos acreditam que seja um simples fato que todas as tentativas de formular-se uma definição satisfatória de vida falharam. Alguns biólogos até mesmo salientariam que isto não tem qualquer significado para a pesquisa e que se deve simplesmente estudar células e organismos concretos e propor explicações moleculares, funcionais e evolutivas particulares destes sistemas; qualquer tentativa de definir vida resultaria em conceitos excessivamente gerais. Nós argumentamos que esta opinião pode ser questionada por várias razões.

Primeiro, aceitar a visão tradicional da definição de vida não implica necessariamente negar que `processos vitais' possam ser definidos, demarcados ou caracterizados de uma maneira geral; por exemplo, através de uma lista de propriedades compartilhadas por seres vivos, embora tal lista possa ser vaga, incompleta, redundante, bem como não constituir um conjunto de condições universalmente necessárias e suficientes.

Segundo, definições de termos científicos não podem ser restringidas a um único tipo, por causa do caráter multifacetado da pesquisa. Falar acerca da vida biológica é falar de um conjunto muito geral de objetos - de fato, o assunto das biociências como um todo - e nós não devemos ser demasiadamente rígidos em nossa exigência de definições precisas. Este é o caso do que nós temos chamado, a título de tentativa, de ontodefinições. Em contraste com a visão tradicional (incluindo a idéia de uma fronteira vaga entre o vivo e o não-vivo), nós vimos que a vida pode ser definida com uma precisão teórica bastante boa.

Terceiro, a biologia do século XX não tem sido apenas empirista e orientada por `fatos', mas também tem propiciado-nos ricas ferramentas conceituais, que nos permitem construir um retrato coerente pelo menos de algumas das propriedades universais dos sistemas vivos (células, organismos multicelulares e sistemas de tais organismos). Os sistemas vivos são concebidos dentro de um quadro evolutivo como sistemas adaptativos altamente organizados com alguma autonomia e propriedades informacionais específicas, isto é, com propriedades que são emergentes, mas não menos materiais do que propriedades químicas e físicas. Neste sentido, organismos são unidades ontológicas genuínas e bem definidas como objetos da biologia.

Quarto, embora existam controvérsias acerca de como interpretar os resultados até agora obtidos pela pesquisa em Vida Artificial[64], este campo tem constituído um conjunto de abordagens e métodos inspiradores não apenas para a síntese de veículos, `animats'[65], novos tipos de moléculas autoreplicadoras e novos universos virtuais de formas informacionais complexas, mas também para a obtenção de uma compreensão mais geral dos princípios da complexidade que é viva e, talvez, uma idéia geral acerca das leis de forma que restringem universalmente o processo biológico da vida[66].

Quando investigamos a possibilidade de definir-se a vida como um fenômeno semiótico, como um sistema de signos mediados por organismos que os interpretam, devemos nos lembrar que uma definição de vida é, em si mesma, um signo - um signo da busca de simplicidade e compreensão científica. Wittgenstein observou: "Todo signo parece, em si, morto. O que lhe concede sua vida? - No uso, ele é vivo. A vida é soprada sobre ele? - Ou o uso é sua vida?" Apenas quando abstraídas e isoladas da prática da biologia, as definições de vida fracassam em propiciar-nos discernimento. Como metáforas mortas, elas foram entregues à análise filosófica. No entanto, como vimos, boas definições de vida de fato existem e gozam de vida própria. Definições devem ser utilizadas e uma definição de vida pode ser usada como uma expressão paradigmática condensada de uma visão global das coisas vivas.

Neste sentido, as três ontodefinições de vida são explicações implícitas muito gerais dos tipos de sistemas físicos que as coisas vivas são. Estas definições trazem em si uma certa compreensão ou explicação da vida. Neste sentido, elas são paradigmáticas: elas propiciam ao biólogo uma maneira de `ver' a vida e explicar casos particulares.

Pode parecer uma contradição falar dos fenômenos vivos, tal como especificados nas três ontodefinições, como `objetos gerais implicitamente bem definidos' da biologia. Deixem-nos salientar que a expressão `bem definidos' não sugere, por exemplo, que o problema dos casos limítrofes não aparecerá (uma vez que casos em que os conceitos são vagos podem refletir a existência de fronteiras vagas na Natureza[67]); estes objetos são bem definidos em relação aos critérios de adequação apresentados acima. Isto não significa que tais objetos não podem ser definidos de maneira mais clara se nós revelarmos algumas de suas propriedades implícitas. Uma destas propriedades é a emergência.

Emergência como estratégia explanatória: o observador reaparece

Conforme mencionado na introdução, após um longo período de esquecimento[68], a noção de emergência foi revitalizada no final deste século pelas ciências da complexidade, que se ocupam das propriedades emergentes complexas da vida e da mente. Considerar que algo seja emergente não é mais percebido como uma coisa misteriosa, conflitante com uma visão de mundo compatível com a ciência, que implica um dualismo metafísico etc. Nós vimos que na Vida Artificial, uma das intuições básicas é a de que podemos imitar num computador processos emergentes de construção observados na Natureza, tal como a criação de novas totalidades (por exemplo, células, organismos, consciência) em níveis superiores de organização. Desse modo, em lugar da explicação redutiva `de cima para baixo' da estrutura constituinte, pode-se também buscar, de maneira complementar, explicações `de baixo para cima' de propriedades emergentes. O que nós podemos construir devemos ser capazes de explicar, visto que, em contraste com a alquimia, as construções vistas na Natureza são completamente materiais e as construções computacionais correspondentes devem ser, no nível básico, completamente algorítmicas. Esta é a idéia[69].

A forma de explicação `de baixo para cima' da Vida Artificial pode ser apropriadamente chamada de `explicação emergente interpretativa' ou `saltando para a conclusão', porque dois níveis de interpretação estão envolvidos no modelo e o papel do observador interpretando o modelo é crucial para o estabelecimento do fenômeno emergente. Isto é freqüentemente ignorado: a aparente emergência de padrões de comportamento de nível superior no modelo, baseado na computação de nível inferior de regras que representam as interações locais e normalmente representado numa tela de computador como um mundo virtual em duas dimensões, é usualmente vista como a simples realização do comportamento emergente, esquecendo-se que estes padrões não são reais em qualquer sentido trivial. Se nada há de intrinsecamente biológico nos fenômenos emergentes do modelo, a emergência pode estar simplesmente nos olhos do observador.

Uma estrutura formal foi proposta por Nils A. Baas para avaliar de maneira mais precisa se algo é emergente[70]. Ela é interessante neste contexto, porque a função do observador no estabelecimento de uma propriedade emergente é explicitamente reconhecida por Baas como um requisito em qualquer nível. Baas considera sua idéia um passo na direção de uma teoria geral das hierarquias, complexidade, emergência e evolução. Estes quatro fenômenos interrelacionados (a `hiper-estrutura' da teoria) são sempre encontrados em sistemas biológicos, bem como nos sistemas computacionais da Vida Artificial e da teoria dos sistemas dinâmicos. Sempre que encontramos vida, ela deve ser organizada hierarquicamente; hierarquias são coisas que tiveram tempo para evoluir de estruturas simples para complexas. Complexidade é aqui utilizada no sentido algorítmico de que é necessário um longo `programa' para a especificação do sistema ou uma longa rota de desenvolvimento computacional. A vida não pode ter a ver apenas com uma distinção de níveis macro e micro; são as hierarquias que tornam possível manejar a complexidade através de vários níveis de organização. A evolução por seleção natural é o processo que origina novos níveis. Por meio da evolução, o ambiente, por assim dizer, funciona como um observador que `vê' ou `atua sobre' as propriedades de nível superior, desse modo estabelecendo formas recorrentes de interações dentro de e entre os diferentes níveis.

De acordo com Baas[71], para algo novo ser criado, nós precisamos de alguma dinâmica ou melhor interação das entidades. Mas para registrar que algo novo vem a existir, nós precisamos de mecanismos para observar as entidades. Assim, propriedades emergentes devem ser observáveis, mas elas aparecem por causa do sistema de interações dos objetos de nível inferior, e não por causa da observação. Baas não especifica a natureza do sujeito observador ou do `mecanismo observacional', porque tem em vista apenas os requisitos gerais e formais da emergência. O processo de emergência de propriedades em vários níveis pode ser considerado o resultado de uma série de processos abstratos de construção, similares a construções matemáticas. Dado um conjunto S1 de estruturas de primeira ordem, pode-se, por algum tipo de mecanismo observacional Obs1(S1), obter ou `medir' as propriedades de estruturas neste nível. Os elementos de S1 podem ser então sujeitos a uma família de interações, Int, utilizando-se as propriedades registradas pela observação. Desse modo, obtém-se um novo tipo de estrutura, S2 = R (S1, Obs1(S1), Int), onde R é o resultado do processo de construção. As interações podem ser causadas pela própria estrutura ou impostas por fatores externos. Obs é relacionado à criação de novas categorias nos sistemas. S2 é uma estrutura de segunda ordem, uma nova unidade cujas propriedades podem ser agora observadas por um outro mecanismo observacional Obs2, que pode também observar as estruturas de primeira ordem das quais ela consiste.

Baas define P como uma propriedade emergente de S2 se e somente se P pertence ao conjunto Obs2(S2) e P não pertence ao conjunto Obs2(S1) - o que pode ser interpretado como a afirmação de que o todo é mais do que a soma das partes.

A idéia da emergência como função da interação e da observação é representada na Figura 1. Baas distingue entre diferentes tipos de emergência: (a) emergência dedutível/computável, o que significa que há um processo dedutivo ou computacional D tal que P pode ser determinado por D e Obs1(S1); e (b) emergência observacional, que é o tipo mais profundo, caracterizado pela condição de que se P é uma propriedade emergente, ela não pode ser deduzida como em (a). A emergência do tipo (a) indica claramente que a definição característica de uma propriedade emergente P - no sentido de que ela pertence a Obs2(S2) mas não a Obs2(S1) - não implica que ela não poderia ser determinada por Obs1(S1) numa explicação usando D. Isto é próximo à idéia de Kincaid de que a irredutibilidade de uma teoria de nível superior não implica que teorias de nível inferior, no que diz respeito a algumas questões, não possam explicar fenômenos de nível superior[72].

Baas afirma que, mesmo em sistemas formais abstratos (incluindo modelos de processos similares à vida), tipos profundos de emergência podem ocorrer. Na teoria geral de Baas, tanto a causação ascendente quanto a causação descendente, mais controversa, são admitidas. Se estas formas de causação têm lugar em sistemas reais é, de acordo com ele, uma questão empírica. O que torna a contribuição de Baas interessante para nós é o fato de que ela nos permite conceber uma abordagem em que a própria idéia da explicação científica como um argumento estritamente dedutivo pode ser reinterpretada e as explicações podem ser vistas num cenário mais dinâmico e dependente do contexto, sendo elas próprias, em última análise, estruturas emergentes, `explicações emergentes'. Esta idéia intuitiva pode, ainda, ser tornada mais precisa e explicada formalmente. O questionamento de noções tradicionais de explicação pode conduzir a uma visão mais geral do que constitui uma compreensão científica genuína de fenômenos complicados.

É uma intuição razoável a de que a autonomia da biologia em relação às ciências físicas está baseada na emergência observacional de propriedades específicas dos sistemas biológicos, tal como a autoreprodução das células vivas. Deve ficar claro que a noção de emergência, conforme especificada pela estrutura formal proposta por Baas, não é por si só suficiente para uma ontodefinição da vida. Ao contrário, uma vez que uma definição de um sistema vivo tenha sido alcançada, ela implica que tal sistema é emergente.

Uma inferência mais geral que resulta desta discussão é a de que o interesse crescente pela emergência nas ciências da complexidade requer uma compreensão mais profunda da natureza da relação de modelagem e do papel do observador na especificação das propriedades modeladas e na interpretação das construções resultantes.

Conclusão

A Vida Artificial foi vista por seus fundadores como um meio de se reformar e universalizar a biologia teórica, de modo que ela possa explicar a vida em qualquer tipo, forma e meio, assim como descobrir os princípios gerais da evolução, adaptação, crescimento, desenvolvimento, comportamento e aprendizagem. A análise das definições de vida muito gerais que se encontram implícitas em paradigmas da biologia teórica suporta, em nossa visão, a proposição de que a biologia, como uma ciência dos processos gerais da vida, deve se beneficiar da interdisciplinaridade e da busca de princípios universais de organização. A Vida Artificial é simplesmente uma ferramenta neste processo, da mesma forma como a matemática e a simulação computacional são ferramentas na física e na química. A origem da ordem no universo e a emergência da organização biológica na Terra e em outros planetas devem ser compreendidas num único quadro (causal, histórico e físico). A emergência de princípios especiais de organização (por exemplo, o código genético e, portanto, a informação biológica) pode conferir à biologia autonomia conceitual e aos organismos uma ontologia e modo de ser especiais - mas a evolução do universo, da vida e da mente deve ser explicada, em última análise, numa grande narrativa propiciada pela ciência e informada pela semiótica e pela filosofia. A descoberta de novas leis de auto-organização e evolução pode finalmente reformar nosso retrato do cosmos numa direção mais `orgânica', em que nossa percepção do mundo talvez seja reencantada. Mas nós não devemos desistir da busca de um retrato científico unificado do mundo.

Um conceito geral de vida é altamente relevante em alguns contextos, como, por exemplo, na biologia evolutiva, protobiologia (pesquisa sobre a origem da vida), Vida Artificial, exobiologia (pesquisa sobre vida fora da Terra), filosofia da biologia e bioética. O conceito de vida pode variar nestes diferentes contextos. Mas nós não devemos deixar de lado a generalidade. O conhecimento deve envolver tanto o específico como o universal. Nós poderiamos ser tentados a perceber `a Desordem das Coisas'[73] como um signo da impossibilidade do conhecimento geral, mas nós não devemos aceitar a desordem do pensamento. Tanto a ordem como a desordem são inerentes à mente e à natureza.

Agradecimentos

Este artigo não teria sido possível sem as discussões com colaboradores e amigos também interessados em filosofia da natureza, biologia e signos. Agradeço a todos eles. Este trabalho foi apoiado pela Faculdade de Ciência, Universidade de Copenhagen.

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[*] Este artigo foi produzido mediante a tradução para a língua portuguesa e adequação ao público leigo de um manuscrito original de C. Emmeche, "Defining Life, Explaining Emergence". Foi adicionado algum material da tese de doutorado, em preparação, de C. N. El-Hani, "Exercícios na Ausência de Significado: Discutindo o Reducionismo Dentro e Fora da Sala de Aula" (Faculdade de Educação, Universidade de São Paulo, Brasil). Trata-se de uma versão ainda preliminar do capítulo de nossa autoria que será parte de El-Hani, C. N. & Videira, A. A. P. (Orgs.). "Vida: A Questão da Biologia", Rio de Janeiro, Relume Dumará.

[a] Center for the Philosophy of Nature and Science Studies, Niels Bohr Institute, Blegdamsvej 17, DK-2100 Copenhagen, Denmark. E-mail: emmeche[at]nbi.dk; Web Page: http://www.nbi.dk/~emmeche/

[b] Grupo de Pesquisa em História, Filosofia e Ensino de Ciências Biológicas, Instituto de Biologia, Universidade Federal da Bahia, Brasil. Doutorando, Faculdade de Educação, Universidade de São Paulo, Brasil. Bolsista PICDT-CAPES. e-mail: charbel@ufba.br

[1] Este sabor de reducionismo é indicado, por exemplo, pelo dito romântico de Spencer Brown: "Explicar, literalmente dispor num plano onde os particulares possam ser prontamente vistos. Assim, colocar ou arranjar numa terra plana, sacrificando outras dimensões para fins de apresentação. Expor ou explicitar ao custo de ignorar a realidade ou riqueza do que é desse modo exposto. Assim, assumir uma visão distanciada de sua realidade ou majestade inicial, ou ganhar o conhecimento e perder o reino." (G. Spencer Brown: Laws of Form. Citado a partir de Wilden, 1980, p. 155).

[2] "Paradigmas" são realizações científicas universalmente reconhecidas que, durante algum tempo, fornecem problemas e soluções modelares para a comunidade de praticantes de uma determinada ciência (Kuhn, 1996, p. X). Para uma discussão detalhada do conceito, ver a obra original de Kuhn.

[3] Ver, por exemplo, Elster (1979). Para um tratamento amplo, ver Salmon (1990). As opiniões diferem quanto ao significado específico e às implicações dos vários tipos de explicações, mas nosso objetivo aqui é mais o de discutir novos tipos de "explicações emergentes" (ver adiante) do que o de esclarecer as classificações mais antigas.

[4] Explicações causais/mecânicas são explicações de um evento ou processo em termos das forças físicas das partes que produzem aquele evento ou efetuam aquele processo. Por exemplo, a explicação mecânica de um relógio é a de que forças fazem com que as partes que o compõem se movam de uma maneira específica.

[5] Explicações teleológicas são explicações de uma estrutura ou processo em termos de seu propósito. Por exemplo, a explicação teleológica de um coração é formulada em termos de seu papel no bombeamento do sangue.

[6] Explicações intencionais são explicações de uma ação ou representação em termos do que foi pretendido pelo agente que realizou a ação ou fez aquela representação. Por exemplo, a explicação intencional de uma sentença é aquilo que a pessoa que proferiu a sentença pretendia dizer por seu intermédio.

[7] Nós remetemos os leitores a Langton (1989); Emmeche (1994a) e Boden (1996) como textos introdutórios à Vida Artificial.

[8] Conforme anunciada por Langton (1989) e compartilhada pela maioria dos pesquisadores no campo, como é evidente nos anais de congressos publicados até hoje. A retórica e as negociações de política científica concernentes ao estabelecimento da Vida Artificial como um campo científico legítimo ainda não foram, até onde sabemos, analisadas. Uma experiência positiva, quando se participa de encontros sobre Vida Artificial, é a de uma abertura a críticas e interesse pelas preocupações dos céticos entre os biólogos, filósofos e sociólogos da ciência.

[9] Não há dúvida, por certo, de que interpretações mais modestas dos objetivos da pesquisa sobre Vida Artificial podem ser propostas, por exemplo, a de que ela simplesmente fornece um paradigma mais adequado para a modelagem de processos biológicos, mas o campo em si foi constituído pelas idéias muito mais ambiciosas, formuladas de maneira ousada, de pessoas como Chris Langton, Doyne Farmer e Thomas Ray. Seria interessante saber que proporção da comunidade de pesquisadores da Vida Artificial recorreria a um tipo de "posição fraca", caso fossem inquiridos acerca de seus compromissos com a "Vida Artificial forte".

[10] Assim, a `ruptura' com o paradigma reducionista não é tão profunda como pretendem alguns proponentes da Vida Artificial (por exemplo, Farmer e Belin, 1992). Alguns positivistas lógicos consideravam a eventual construção sintética da vida como um dos argumentos a favor de sua hipótese de trabalho de uma ciência unificada por meio do reducionismo (ver Oppenheim & Putnam, 1958).

[11] Este aspecto das explicações foi enfatizado, num contexto biológico, por Maturana e Varela (1980, p. 55): "Uma explicação é sempre uma reprodução, seja concreta, por meio da síntese de um sistema físico equivalente, seja conceitual, por meio de uma descrição da qual emerge um sistema logicamente equivalente ao original, mas nunca uma redução de um domínio de fenômenos a outro".

[12] Biólogos moleculares vivem numa `cultura epistemológica' (no sentido de Knorr-Cetina, 1991) que é inteiramente diversa, por exemplo, da cultura dos físicos de alta energia. As teorias universais raramente desempenham um papel substancial. A biologia e sua rede de disciplinas têm uma outra `economia moral' (Daston, 1995) - isto é, um conjunto de normas e valores, impregnados de afeto, referentes ao que é uma boa ciência -, enfatizando a quantificação, o caráter factual, as observações empíricas (na biologia experimental) e a descrição de fenômenos novos e únicos (especialmente na tradição de história natural da zoologia, botânica, ecologia, biogeografia etc.).

[13] Embora definições de vida não sejam encontradas, livros-texto de biologia podem fornecer um tipo de definição implícita por meio de suas exposições, por exemplo, da estrutura molecular das células vivas, dando ao leitor uma idéia geral do que é a vida. Por exemplo, os seis primeiros subtítulos do capítulo 1 de Biologia Molecular da Célula (1983), de Alberts e colaboradores, são os seguintes: "Moléculas biológicas simples podem se formar em condições pré-bióticas"; "Polinucleotídeos são capazes de dirigir sua própria síntese"; "Moléculas auto-replicativas sofrem seleção natural"; "A informação flui de polinucleotídeos para polipeptídeos"; "Membranas definiram [sic] a primeira célula"; "Micoplasmas são as células vivas mais simples". Pode-se dizer que estes subtítulos transmitem ao leitor uma noção geral do que é a vida.

[14] Por exemplo, no Dicionário de Termos Biológicos de Henderson (Nona Edição, Sandre Holmes, Longman, Londres, 1985), nós encontramos os termos técnicos "ciclo vital", "forma de vida", "zona de vida", mas não "vida". No entanto, no Dicionário Penguin de Biologia (Oitava Edição, M. Abercrombie et al., eds., Penguin, Londres, 1992), nós encontramos uma definição concisa e clara (uma variante da definição baseada na replicação que será discutida mais adiante): "Vida. Sistemas físico-químicos complexos, com duas peculiaridades principais: (1) armazenamento e replicação de informação molecular na forma de ácidos nucléicos, e (2) presença (ou em vírus talvez apenas o potencial) de catálise enzimática".

[15] Mayr (1982), p. 53. Mayr parece querer dizer que definições verdadeiras só podem ser dadas na forma de especificações da "única" propriedade definidora crucial do objeto a ser definido, isto é, como uma espécie do mesmo essencialismo que ele corretamente critica na biologia evolutiva.

[16] ibid., p. 53.

[17] ibid., p. 55. A metáfora computacional da vida é discutida em Oyama (1985); Nijhout (1990); Emmeche & Hoffmeyer (1991); Smith (1992, 1994, no prelo); van der Weele (1995); El-Hani (1995, 1997); Sarkar (1996); Knudsen (1996).

[18] Como propõe Mayr em sua discussão posterior (Mayr, 1982, pp. 59-67).

[19] Não estamos supondo que Mayr necessariamente aceita a visão tradicional da definição de vida em todos os detalhes, mas apenas utilizamos as observações de Mayr para ilustrar uma atitude comum entre os biólogos; uma atitude que é aqui explicitada como a visão tradicional da definição de vida.

[20] Pode haver uma fronteira vaga entre processos vivos e não-vivos, de modo que a vida seja descrita como "uma propriedade contínua de padrões de organização, com alguns sendo mais ou menos vivos do que outros" (Farmer & Belin, 1992, p. 819).

[21] Uma minoria significativa de biólogos proporia que esta redução pode ser feita em princípio. Esta proposição é baseada, com freqüência, numa negação da ontologia organicista de níveis de organização distintos (ver adiante) e na aceitação de um materialismo reducionista como alternativa.

[22] A palavra "fundação" não deve ser entendida no sentido (fundacionalista) de ter fundações seguras e a priori para o conhecimento científico. Sobre a autonomia da ciência biológica, ver Rosenberg (1985). A percepção da biologia como uma ciência autônoma é freqüentemente relacionada com a noção ontológica de níveis de organização. Esta posição `organicista', largamente aceita, sustenta que, não obstante a biologia não poder ser reduzida à física (conforme se acreditava no mecanicismo clássico em biologia), não se pode atribuir quaisquer qualidades `ocultas' misteriosas aos sistemas vivos (como no vitalismo). Na biologia do século XX, o organicismo teve muitos defensores, incluindo J. H. Woodger, J. Needham, P. Weiss, C. H. Waddington, E. Mayr, R. Lewontin, R. Levins.

[23] Ver Haraway (1976); Sattler (1986). Pode-se distinguir dois tipos de organicismo: (1) a posição filosófica reflexiva de biólogos como Woodger e Weiss; e (2) o ponto de vista informal de outros biólogos, expresso como uma crença na realidade de entidades biológicas específicas com propriedades emergentes ou relacionais irredutíveis à física e à química, embora as partes das entidades sejam reconhecidas como constituintes químicos (sobre entidades emergentes, ver Blitz, 1992).

[24] Ruse (1995. Trata-se de um verbete num manual de filosofia). O caso dos vírus como uma `forma limítrofe' entre o vivo (eles apresentam informação genética, podem se replicar) e o não-vivo (eles não têm metabolismo próprio, são transferidos como estruturas inertes semelhantes a cristais) é um tema clássico e poderia ser objeto de um artigo à parte. Nós observaremos apenas que os vírus, como uma forma (patológica) de vida, pressupõem (no sentido funcional e evolutivo) a existência de células vivas; desse modo, eles são melhor concebidos como exemplos patológicos de vida, uma espécie de última palavra em parasitismo.

[25] Maynard Smith (1996).

[26] Maynard Smith (1986), pp. 1-8.

[27] Esta formulação é quase uma reminiscência da discussão de Kant na Crítica do Juízo, SS66, segunda parte: "Este princípio, que é ao mesmo tempo uma definição, é como segue: "Um produto organizado da natureza é um em que cada parte é reciprocamente propósito [fim] e meio. Nada nele é em vão, sem propósito ou pode ser atribuído a um mecanismo cego da natureza". [...]. "Pode ser que, num corpo animal, muitas partes possam ser concebidas como concreções de acordo com meras leis mecânicas (como a pele, os ossos, o cabelo). E ainda assim a causa que reúne a matéria requerida, a modifica, a modela e a coloca em seu lugar apropriado deve ser sempre julgada teleologicamente, de modo que aqui tudo deve ser considerado como organizado e tudo numa certa relação com a coisa em si é um órgão" (Kant, 1790 [1951]:222). Maynard Smith, no entanto, daria a explicação mecânica tradicional da teleonomia, em termos de seleção natural. Para discussões da teleonomia darwiniana e da teleologia kantiana, ver Mayr (1982) e Cornell (1986).

[28] Maynard Smith (1986), p. 7.

[29] Isto não é verdade no caso de experimentos concernentes à origem da vida, ou biogênese, onde critérios para a definição de sistemas macromoleculares simples, capazes de autoreplicação, como vivos seriam relevantes.

[30] Estes requisitos ou critérios para a adequação de uma definição variam, é claro, com o contexto em que uma definição particular é utilizada (como foi claramente salientado por van der Steen, 1997). Nós decidimos optar, contudo, por uma definição muito geral no contexto da biologia teórica, e não em contextos mais específicos de áreas particulares da pesquisa experimental, na medida que pensamos que o conceito biológico de vida é teoricamente útil e já se encontra definido, de uma forma mais ou menos implícita.

[31] Lakoff & Johnson (1980), p. 122.

[32] Dawkins (1976).

[33] Dawkins se juntou ao programa da Vida Artificial com entusiasmo. Ver Dawkins (1989).

[34] Hull (1981), p. 41.

[35] Embora Popper, Lorenz e Riedl (ver Campbell, 1974) tenham sugerido, por exemplo, que o desenvolvimento científico ocorre por um processo semelhante à seleção natural, os mecanismos específicos de mudança só podem ser vistos dessa forma num sentido metafórico. Eles diferem, por certo, dos mecanismos de variação cega em operação na natureza.

[36] Como foi discutido criticamente por Pattee (1989) e Emmeche (1992).

[37] Ver Emmeche (1992, 1994a).

[38] Como foi apontado por Kampis (1991); Kampis e Csányi (1987).

[39] Kim (1995). Ver também Beckermann, Flohr & Kim (1992).

[40] Este segundo aspecto é usualmente expresso de maneira bastante informal. Dawkins (1989, p. 201), por exemplo, escreve: "O processo de emergência [...] deve ser o da evolução pelo processo darwiniano de mutação aleatória seguida por sobrevivência não-aleatória".

[41] É importante observar que (a) uma curta exposição não pode fazer justiça aos escritos complexos de Maturana e Varela, de modo que o leitor deve conferir os artigos originais para estudos adicionais.; (b) nós nos ocuparemos apenas da definição de vida incluída na teoria, e não de sua epistemologia ou ontologia; e (c) embora Maturana e Varela tenham trabalhado juntos, há algumas diferenças em suas respectivas visões sobre autopoiese e autonomia. Uma introdução à teoria se encontra em Mingers (1989). Para aqueles que se interessam por uma introdução mais formal à autopoiese e ao conceito mais geral de autonomia, Varela (1979) é uma boa referência.

[42] Maturana e Varela (1980, pp. 78-84, 97, 135, por exemplo).

[43] Maturana e Varela (1980), p. 135.

[44] Isto tem implicações para a origem da autopoiese, porque ela "não pode ser um processo gradual" (Maturana e Varela, 1980, p. 94). "Nós podemos descrever um sistema e falar a seu respeito como se fosse um sistema que, com uma pequena transformação, se tornaria um sistema autopoiético porque podemos imaginar diferentes sistemas com os quais o comparamos, mas tal sistema seria intermediário apenas em nossa descrição e em nenhum sentido organizacional seria um sistema de transição" (Maturana e Varela, 1980, p. 94).

[45] Maturana e Varela (1980), p. 113.

[46] Não obstante, esta idéia do genoma como um `programa' ou `projeto' do desenvolvimento tem sido bastante criticada nos últimos anos. Ver, por exemplo, Levins e Lewontin (1985); Oyama (1985); Edelman (1988); Nijhout (1990); Emmeche & Hoffmeyer (1991); Smith (1992, 1994, no prelo); van der Weele (1995); El-Hani (1995, 1997); Sarkar (1996); Knudsen (1996).

[47] Fleischaker (1988).

[48] Maturana e Varela (1980), p. 116.

[49] Este conjunto de termos é às vezes criticado por ser teoricamente inadequado. Ver, por exemplo, Sarkar (1996), Stuart (1985).

[50] Fernandez, Moreno & Etxeberria (1991); Moreno, Umerez & Fernandez (1994); Moreno, Etxeberria & Umerez (1995). Esta "abordagem de San Sebastian" (numa referência à cidade em que se encontra a Universidade do País Basco, onde os autores citados trabalham) da biologia teórica e filosofia da biologia pode constituir um caminho para se alcançar uma teoria integrada dos aspectos termodinâmicos, informacionais-semióticos e autopoiéticos da vida.

[51] Hoffmeyer (1997; no prelo). Ver também Sebeok & Umiker-Sebeok (1992). Uma introdução à biossemiótica é encontrada na seguinte página da Internet: http://www.gypsymoth.ento.vt.edu/ ~sharov/biosem/welcome.html

[52] "Interpretante" é um termo técnico na definição triádica de um signo proposta por Charles Peirce, incluindo representamen, objeto e interpretante.

[53] Estas questões são discutidas numa introdução à biossemiótica escrita em Dinamarquês, onde a biossemiótica é considerada uma filosofia da natureza alternativa (Emmeche, 1997).

[54] Nós citamos o termo "significado original" de Haugeland (1985). Edelman (1987) discute, em sua crítica ao instrucionismo, uma série de problemas quanto à idéia de uma informação conceitualmente primária.

[55] Emmeche (1994b).

[56] A noção de `fechamento causal do universo físico' corresponde à idéia de que se as relações causais de qualquer evento físico forem traçadas, elas nunca nos levarão para fora do domínio físico, para algum domínio de forças sobrenaturais ou não-físicas.

[57] Este é um argumento freqüente contra a noção de causação descendente. Por exemplo, se um estado mental modifica por causação descendente um estado neural no cérebro, então nós poderíamos ver isto como uma violação do fechamento causal neurofísico do sistema no nível micro, onde um estado físico (que corresponde ao estado neural) deve ser uma causa suficiente para o próximo estado neural e físico, sem intervenção adicional de causas `não-físicas' (mentais) [Kim, 1993].

[58] Era isto que Niels Bohr salientava: "Quando nós tentamos uma descrição unificada da qual nós próprios somos parte nos defrontamos com o problema de uma totalidade na qual a posição observacional é perdida. [...] Apenas quando uma seção [linha] é traçada entre uma parte e o resto, a idéia de observação pode ser obtida" (Bohr, manuscrito microfilmado do Arquivo Niels Bohr, Copenhagen, No. 21, 19.8.1954, aqui citado a partir de Favrholdt, 1994, p. 100). Bohr acreditava que se comprometer com proposições tais como as de que "tudo que existe é material" ou "tudo que existe é mental" (ou, nestes termos, semiótico!) significa cometer a falha filosófica de pressupor "O Ponto de Vista Angelical".

[59] Ver Emmeche, K[phi]ppe & Stjernfelt (no prelo) e o trabalho de Jaegwon Kim.

[60] Küppers (1992).

[61] A versão média da causação descendente também admite o reducionismo constitutivo.

[62] Recentemente, tem sido considerada a possibilidade de que padrões emergentes modifiquem as próprias regras dinâmicas do sistema, mas nada há de conclusivo a este respeito (Fontane, Wagner & Buss, 1994).

[63] Por exemplo, com a origem da linguagem humana, as regras linguísticas da gramática foram inventadas; com a origem dos primeiros organismos vivos, as `regras' do código genético foram inventadas e o `espaço de seqüências' de bases de DNA e cadeias de aminoácidos foi inventado num nível muito superior em relação à `descrição do estado físico de partículas na teoria dos sistemas dinâmicos'. Para maiores detalhes, ver Kampis (1991); Emmeche (1994a); Moreno, Etxeberria & Umerez (1995).

[64] No que diz respeito (a) ao esclarecimento de como a vida realmente poderia ser, isto é, à distinção entre as propriedades compartilhadas comuns à vida na Terra e as propriedades universais genéricas da vida sob qualquer forma, e (b), em termos mais filosóficos, à decisão de se algumas simulações podem ser consideradas realizações.

[65] `Animats' são robôs construídos a partir de animais, e não de seres humanos, como, por exemplo, o `inseto' mecânico de seis pernas de Rodney Brook.

[66] Isto é evidente no trabalho de Stuart Kauffman (1993). Ver comentário de Burian & Richardson (1996). As leis de forma parecem estar relacionadas a um modo de explicação de inspiração aristotélica. A explicação da forma (form-explanation) corresponde à explicação de uma estrutura ou processo em termos de seu padrão espaço-temporal, isto é, em termos de uma causação formal. Por exemplo, a explicação da forma de um dado estágio de desenvolvimento de um embrião é simplesmente o padrão que caracteriza aquele estágio de desenvolvimento ou, de modo mais preciso, as formas de movimento das células em desenvolvimento que estabelecem a distribuição espaço-temporal das partes do embrião. Uma explicação da forma de um estado consciente é um padrão característico de ativação e conexão dentro do sistema nervoso, em contraste com sua explicação material - outro modo de explicação de inspiração aristotélica -, na qual os neurônios que realizam aquele estado de nível superior são citados, ou sua explicação causal/mecânica, que se refere aos processos neuroquímicos e neurofísicos que têm lugar nos neurônios.

[67] Vírus são freqüentemente mencionados como um caso limítrofe (na célula, eles são vivos; fora da célula, encontram-se numa forma cristalina e não são vivos). Isto não faz sentido: embora vírus possam assumir uma forma cristalina, sejam muito mais simples do que uma célula e não possuam metabolismo autônomo, eles não podem ser plenamente entendidos se não se compreende sua `biologia', seu modo de parasitar uma célula viva quando são produzidos, ou se não se tem na devida conta que eles próprios são produtos da evolução. Neste sentido, um vírus não é um caso limítrofe misterioso, mas um fenômeno biológico genuíno, uma última palavra em parasitismo de origem verdadeiramente biológica.

[68] Relatos históricos são encontrados em Blitz (1992); Beckermann, Flohr & Kim, Eds. (1992).

[69] A correspondência proposta entre processos causais na natureza e processos algorítmicos nos modelos da Vida Artificial (bem como em outros modelos dinâmicos) se depara com problemas fundamentais, tal como indicado pelo trabalho de Robert Rosen (1985, 1988) e Kampis.

[70] Nós não entraremos em detalhes técnicos, apresentando apenas a idéia básica de uma maneira informal. A notação que utilizamos a seguir é simplificada e não deve ser entendida como a notação original de Baas.

[71] Baas (1994).

[72] Kincaid (1988).

[73] Dupré (1993).

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