Funkcija (biologija)

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu

U evolucijskoj biologiji, funkcija je uzrok zbog kojeg se neki objekt ili proces dogodio u sistemu koji se razvio putem prirodnog odabiranja. Taj je obično postizanje određenog rezultata, kao što je hlorofil koji pomaže u prihvatanju energije sunčeve svetlosti u fotosintezi. Stoga je veća vjerovatnoća da će organizam koji ga sadrži preživjeti i razmnožiti se, drugim riječima, funkcija povećava sposobnost kondiciju organizma. Karakteristika koja pomaže u evoluciji naziva se adaptacija; druge mogu biti nefunkcionalne, iako će i one evolucijom kasnije biti kooptirane za obavljanje i novih funkcija.

U biologiji, funkcija je definirana na mnogo načina. U fiziologiji je jednostavno ono što radi organ, tkivo, ćelija, organela ili molekula.

U filozofiji biologije, funkcija neizbježno sugerira neku vrstu teleološke svrhe, iako prirodna selekcija djeluje bez ikakvog cilja za budućnost. Svejedno, biolozi se često koriste teleološkim jezikom, kao skraćenicom za funkciju. U suvremenoj filozofiji biologije postoje tri glavna shvatanja funkcije u biološkom svijetu: teorije o uzročnoj ulozi, odabranom učinku i doprinosu cilju.

U preevolucijskoj biologiji[uredi | uredi izvor]

U fiziologiji, funkcija je aktivnost ili proces koji provodi sistem u organizmu, kao što je osjetila ili kretanje životinja.[1] Ovaj koncept funkcije, za razliku od oblika (odnosno Aristotelov ergon i morfê[2]) bio je ključan u biološkim objašnjenjima u klasičnoj antici. U modernije doba bio je dio Cuvier – Geoffroyeve debate, 1830., kada je Cuvier tvrdio da je struktura životinje vođena njezinim funkcionalnim potrebama, dok je Geoffroy predložio da se struktura svake životinje modificira iz općeg plana građe.[3][4][5]

U evolucijskoj biologiji[uredi | uredi izvor]

Funkcija se može definirati na razne načine,[6][7] uključujući adaptaciju,[8] kao doprinos evolucijskoj kondiciji, u ponašanju životinja i, kao što je objašnjeno u nastavku, također kao neka uzročna uloga ili cilj u filozofiji biologije.[9]

Adaptacija[uredi | uredi izvor]

Funkcijska karakteristika poznata je u evolucijskoj biologiji kao adaptacija, a strategija istraživanja da li je svojstvo prilagodljivo poznata je kao adaptacionizam. Iako pretpostavka da osobina može biti korisna u istraživanju, neke karakteristike organizama su nefunkcionalne, formirane kao slučajne nuspojave susjednih grupa organa i svojstzava u funkcijskim sistemima.[8]

Prirodno odabiranje[uredi | uredi izvor]

Molekula hlorofila ima funkciju u fotosintezi.

Sa stanovišta prirodne selekcije, biološke funkcije postoje da bi doprinijele fitnesu, povećavajući šansu da organizam preživi do reprodukcije.[10][11] Naprimjer, funkcija hlorofila u biljci je hvatanje energije sunčeve svjetlosti za fotosintezu,[12] što doprinosi evolucijskom uspjehu.[13]

U etologiji[uredi | uredi izvor]

Etolog Niko Tinbergen imenovao je četiri pitanja na osnovu Aristotelova četiri uzroka,[14] da bi biolozi mogli tražiti pomoć u objašnjavanju ponašanja, iako su generalizirani u širem opsegu.

  • 1) Mehanizam: Koji mehanizmi uzrokuju da se životinja ponaša onako kako se ponaša?
  • 2) Ontogeneza: Koji je mehanizmi razvoja u životinjskoj embriologiji (i njenoj mladosti ako uči) stvorio strukture koje uzrokuju ponašanje?
  • 3) Funkcija / adaptacija: Koja je evolucijska funkcija ponašanja?
  • 4) Evolucija: Kakva je filogenija ponašanja, ili drugim rečima, kada se prvi put pojavilo u evolucionoj historiji životinje? Pitanja su međusobno ovisna, tako da je, naprimjer, adaptivna funkcija ograničena embrionskiim razvojem.[15][16][17][18]

U filozofiji biologije[uredi | uredi izvor]

Ponašanje sa svrhom: mladunče gazele springbok poskakuje.[9][19]
Filozofija biologije mogla bi tvrditi da ovo ima funkciju signaliziranja predatorima, pomažući springboku da preživi i omogućava mu reprodukciju.[9]

Funkcija nije isto što i svrha u teleološkom smislu, to jest posjedovanje svjesne mentalne namjere za postizanjem cilja. U filozofiji biologije, evolucija je slijepi proces koji nema 'cilj' za budućnost. Naprimjer, drvo ne stvara cvjetove ni u koju svrhu, ali to čini jednostavno zato što je evoluiralo da to čini. Reći „drvo stvara cvjetove da bi privuklo oprašivače“ bilo bi netačno ako „to“ podrazumijeva svrhu. Funkcija opisuje šta nešto "radi", a ne koja je njegova "svrha". Međutim, teleološki jezik biolozi često koriste kao stenografski način opisivanja funkcije, iako se osporava njegova primjenjivost.[9]

U suvremenoj filozofiji biologije postoje tri glavna prikaza funkcije u biološkom svijetu: teorije o uzročnoj ulozi,[20] odabranom efektu,[21] i doprinos cilju.

Uzročna uloga[uredi | uredi izvor]

Teorije uzročnih uloga biološke funkcije vuku porijeklo od članka Roberta Cumminsa iz 1975.[20] Cummins definira funkcionalnu ulogu komponente sistema kao uzročni učinak koji komponenta ima na veći sistem koji sadrži. Naprimjer, srce ima stvarnu uzročnu ulogu pumpanja krvi u cirkulacijski sistem; stoga je funkcija srca pumpanje krvi. Protiv ovog viđenja prigvara se obrazloženjem da je suviše labav pojam funkcije. Naprimjer, srce također ima uzročni učinak stvaranja zvuka, ali ne bismo smatrali da je stvaranje zvuka funkcija srca.[22][23]

Odabrani efekt[uredi | uredi izvor]

Teorije odabranih efekata bioloških funkcija smatraju da je funkcija biološke osobine funkcija koja je svojstvo bila prirodno odabran a, kako tvrdi Ruth Millikan.[21] Naprimjer, funkcija srca pumpa krv, jer je to radnja za koju je srce evolucijom odabrano. Drugim riječima, pumpanje krvi je razlog što je srce evoluiralo. Ovo je kritizirano zbog previše restriktivnog pojma funkcije. Nije uvijek jasno koje je ponašanje doprinijelo odabirsnju neke osobine, jer biološka svojstva mogu imati funkcije, čak i ako nisu odabrana za njih. Korisne mutacije u početku nisu odabrane, ali kasnije imaju funkcije.[24]

Učešće u doprinosu[uredi | uredi izvor]

Teorije doprinosa ciljevima, pokušavaju stvoriti sredinu između uzročne uloge i teorija odabranja efekata, kao kod Boorsea (1977).[25] Boorse definira funkciju biološke osobine kao statistički tipski uzročni doprinos te osobine preživljavanju i reprodukciji. Tako se, naprimjer, za zebrine pruge ponekad govorilo da djeluju zbunjivanjem predatora. Ova uloga zebrinih pruga pridonijela bi preživljavanju i razmnožavanju zebri, i zato bi se reklo da su zbunjivanja grabljivica u funkciji zebrinih pruga. Prema ovome, da li je određena uzročna uloga neke osobine njegova funkcija ovisi o tome doprinosi li ta uzročna uloga preživljavanju i razmnožavanju tog organizma.[26]

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Fletcher, John (1837). On the functions of organized beings, and their arrangement. Rudiments of physiology, Part 2. On life, as manifested in irritation. John Carfrae & Son. str. 1–15.
  2. ^ Tipton, Jason A. (2014). Philosophical Biology in Aristotle's Parts of Animals. Springer. str. 33. ISBN 978-3-319-01421-0. citing The Parts of Animals 640–641.
  3. ^ Russell, Edward Stewart (1916). Form and Function: A Contribution to the History of Animal Morphology. John Murray.
  4. ^ Asma, S. T. (1996). Following form and function: A philosophical archaeology of life science. Northwestern University Press. ISBN 9780810113978.
  5. ^ Arber, Agnes (1950). The Natural Philosophy of Plant Form. Cambridge University Press.
  6. ^ Toepfer, G. (2011). Funktion (PDF). Historisches Wörterbuch der Biologie. Geschichte und Theorie der biologischen Grundbegriffe (jezik: njemački). 1. Metzler. str. 644.
  7. ^ Toepfer, G. "Function". BioConcepts: The Origin and Definition of Biological Concepts. Das Zentrum für Literatur- und Kulturforschung Berlin. Pristupljeno 4. 5. 2018.
  8. ^ a b "Understanding Evolution: Qualifying as an adaptation". University of California at Berkeley. Pristupljeno 29. 7. 2016.
  9. ^ a b c d "Teleological Notions in Biology". Stanford Encyclopedia of Philosophy. 18. 5. 2003. Pristupljeno 28. 7. 2016.
  10. ^ Zimmer, Carl; Emlen, Douglas J. (2013). Evolution: Making Sense of Life (1st izd.). Roberts and Company Publishers. ISBN 978-1-936221-17-2.
  11. ^ Hall, Brian K.; Hallgrímsson, Benedikt (2008). Strickberger's Evolution (4th izd.). Jones and Bartlett. str. 4–6. ISBN 9781449647223.
  12. ^ Carter, J. Stein (1996). "Photosynthesis". University of Cincinnati. Arhivirano s originala, 29. 6. 2013.
  13. ^ Shih, Patrick M. (2015). "Photosynthesis and early Earth". Current Biology. 25 (19): R855–R859. doi:10.1016/j.cub.2015.04.046. PMID 26439346. Photosynthesis has been instrumental in the success of life on Earth
  14. ^ Hladký, V.; Havlíček, J. (2013). "Was Tinbergen an Aristotelian? Comparison of Tinbergen's Four Whys and Aristotle's Four Causes" (PDF). Human Ethology Bulletin. 28 (4): 3–11.
  15. ^ "Sociobiology". Stanford Encyclopedia of Philosophy. 11. 11. 2013. Pristupljeno 4. 4. 2017.
  16. ^ Tinbergen, N. (1963). "On aims and methods of Ethology". Zeitschrift für Tierpsychologie. 20 (4): 410–433. doi:10.1111/j.1439-0310.1963.tb01161.x.
  17. ^ "The Four Areas of Biology" (PDF). Pristupljeno 2. 9. 2018.
  18. ^ "The Four Areas of Biology". Pristupljeno 2. 9. 2018.
  19. ^ Caro, TM (1986). "The functions of stotting in Thomson's gazelles: Some tests of the predictions". Animal Behaviour. 34 (3): 663–684. doi:10.1016/S0003-3472(86)80052-5.
  20. ^ a b Cummins, Robert (1975). "Functional Analysis". The Journal of Philosophy. 72 (20): 741–765. doi:10.2307/2024640. JSTOR 2024640.
  21. ^ a b Millikan, Ruth (1989). "In Defense of Proper Functions". Philosophy of Science. 56 (2): 288–302. doi:10.1086/289488. JSTOR 187875.
  22. ^ Amundson, Ron; Lauder, George (1994). "Function Without Purpose". Biology and Philosophy. 9 (4): 443–469. doi:10.1007/BF00850375.
  23. ^ Craver, Carl F. (2001). "Role Functions, Mechanisms, and Hierarchy". Philosophy of Science. 68 (1): 53–74. doi:10.1086/392866. JSTOR 3081024.
  24. ^ Neander, Karen (1991). "Functions as Selected Effects: The Conceptual Analyst's Defense". Philosophy of Science. 58 (2): 168–184. doi:10.1086/289610. JSTOR 187457.
  25. ^ Boorse, Christopher (1977). "Health as a Theoretical Concept". Philosophy of Science. 44 (4): 542–573. doi:10.1086/288768. JSTOR 186939.
  26. ^ Bigelow, John; Pargetter, Robert (1987). "Functions". The Journal of Philosophy. 84 (4): 181–196. doi:10.2307/2027157. JSTOR 2027157.