Metafizyka w ekologii? Ekosystem jako Złożony System Adaptacyjny

Abstract

Metaphysics in ecology? Ecosystem as a Complex Adaptive System. The meta- physical exploration regarding the origin and evolution of life is also present in ecology, however, does not refer to individual organisms, but entire ecological systems, such as ecosystems and the biosphere. Ecosystem (the biosphere) can be considered as a Com- plex Adaptive System, consisted of numerous, diverse, and autonomous entities, con- nected by a dense network of interactions. The essential feature of complex systems is the ability to learn and to self-organization, which is a result of adaptation to changes in the environment. Understanding the ecosystem structure and functioning as well as pathways of its evolution is one of the greatest challenges of modern ecology. Ecological studies are often dominated by the reductionist approach, whereby all aspects of life can be explained by physical, chemical, or molecular processes. However, studies on complex systems has shown that the rules describing these systems can not be derived from the basic principles; their behavior defies the basic laws of physics, and in fact is very difficult to predict. Moreover, some aspects of ecology related to the dynamics of living systems violate all the postulates of Newton. Interactions between particular components of a complex ecological systems are asymmetrical, casual, indeterminate, and non-linear. The evolution of the ecosystem can be explained by process ecology that reflects the natural tendency to self-organization of the complex system. The unpredictability of the behavior of complex systems and the inability to provide all the complex ecological processes within the framework of Newtonian dynamics has created a new space in the world that has so far appeared as closed, atomistic and determined. The space in which the reunion between science and faith is becoming increasingly possible.

Metafizyczne poszukiwania dotyczące pochodzenia i ewolucji życia są również obecne w ekologii, jednakże odnoszą się nie do pojedynczych organizmów, ale całych systemów ekologicznych, takich jak ekosystem czy biosfera. Ekosystem (biosfe- ra) może być rozważany jako Złożony System Adaptacyjny, na który składają się liczne, różnorodne i autonomiczne jednostki, połączone gęstą siecią interakcji. Istotną cechą złożonych systemów jest zdolność do uczenia się oraz do samoorganizacji, która jest rezultatem adaptowania się do zmian w środowisku. Zrozumienie struktury i funkcjo- nowania ekosystemu oraz ścieżek jego ewolucji stanowi obecnie jedno z największych wyzwań współczesnej ekologii. W badaniach ekologicznych często dominuje podejście redukcjonistyczne, według którego wszystkie aspekty życia można wyjaśnić na poziomie procesów fizycznych i chemicznych bądź molekularnych. Jednakże badania prowadzone nad złożonymi systemami pokazały, że zasady opisujące te układy nie mogą zostać wy- prowadzone z reguł podstawowych, a ich zachowanie wymyka się podstawowym prawom fizyki i jest w rzeczywistości bardzo trudne do przewidzenia. Co więcej, pewne aspekty ekologii związane z dynamiką żywych układów są wręcz pogwałceniem wszystkich postulatów Newtona. Interakcje pomiędzy poszczególnymi komponentami złożonego systemu ekologicznego są asymetryczne, przypadkowe, niezdeterminowane i nieliniowe. Ewolucja ekosystemu może być wytłumaczona poprzez ekologię procesu, odzwiercie- dlającą naturalną tendencję złożonego układu do samoorganizacji. Nieprzewidywalność zachowania złożonych układów oraz niemożność ujęcia wszystkich kompleksowych procesów ekologicznych w ramy dynamiki newtonowskiej stworzyła nową przestrzeń w świecie, który do tej pory jawił się jako zamknięty, atomistyczny i zdeterminowany. Przestrzeń, w której spotkanie pomiędzy nauką a wiarą staje się coraz bardziej możliwe.