В биологии механизм — это система причинно взаимодействующих частей и процессов, которые производят один или несколько эффектов . [1] Ученые объясняют явления , описывая механизмы, которые могут вызывать эти явления. Например, естественный отбор — это механизм биологической эволюции ; другие механизмы эволюции включают дрейф генов , мутации и поток генов . В экологии такие механизмы, как хищничество и взаимодействие хозяина и паразита, вызывают изменения в экологических системах . На практике ни одно описание механизма никогда не является полным, поскольку не все детали частей и процессов механизма полностью известны. Например, естественный отбор — это механизм эволюции, включающий бесчисленные межиндивидуальные взаимодействия с другими особями, компонентами и процессами среды, в которой действует естественный отбор.
За последние десятилетия было дано множество характеристик/определений механизмов в философии науки /биологии. Например, одна влиятельная характеристика нейро- и молекулярно-биологических механизмов Питера К. Мачамера , Линдли Дардена и Карла Крейвера такова: механизмы — это сущности и действия, организованные таким образом, что они производят регулярные изменения от условий начала до завершения. [2] Другие характеристики были предложены Стюартом Гленнаном (1996, 2002), который формулирует интеракционистскую теорию механизмов, и Уильямом Бектелом (1993, 2006), который делает упор на части и операции. [2]
Характеристика Machemer et al. заключается в следующем: механизмы — это сущности и действия, организованные таким образом, что они производят изменения от начальных условий до условий завершения. Есть три отличительных аспекта этой характеристики:
Механизмы в науке/биологии вновь появились в качестве предмета философского анализа и дискуссий в последние несколько десятилетий из-за множества факторов, многие из которых относятся к метанаучным проблемам, таким как объяснение и причинно-следственная связь . Например, упадок моделей объяснения покрывающего закона (CL), например, дедуктивно-номологической модели Гемпеля , стимулировал интерес к тому, как механизмы могут играть объяснительную роль в определенных областях науки , особенно в дисциплинах более высокого уровня, таких как биология (т. е. нейробиология, молекулярная биология, нейробиология и т. д.). Это связано не только с философской проблемой объяснения того, с какими «законами природы» сталкиваются модели CL, но и с тем неоспоримым фактом, что большинство биологических явлений невозможно охарактеризовать в номологических терминах (т. е. в терминах законных отношений). . Например, биосинтез белка происходит не по какому-либо закону, и поэтому на модели ДН нельзя дать никакого объяснения явлению биосинтеза.
Механистические объяснения бывают разных форм. Уэсли Салмон предложил то, что он назвал «онтической» концепцией объяснения, которая утверждает, что объяснения — это механизмы и причинные процессы в мире . Существует два таких вида объяснения: этиологическое и конститутивное . Салмон сосредоточился прежде всего на этиологическом объяснении, применительно к которому объясняют некоторый феномен Р , выявляя его причины (и, таким образом, помещая его в причинную структуру мира). С другой стороны, конститутивное (или компонентиальное) объяснение предполагает описание компонентов механизма M , который производит (или вызывает) P. Действительно, тогда как (а) можно различать дескриптивную и объяснительную адекватность, где первая характеризуется как адекватность теории для объяснения по крайней мере всех элементов предметной области (которые нуждаются в объяснении), а последнее - как адекватность теории для объяснения не более чем этих элементов предметной области, и (б) прошлые философии науки различать описания явлений и объяснения этих явлений; в неонтическом контексте литературы по механизмам описания и объяснения кажутся идентичными. То есть объяснить механизм М — значит описать его (указать его компоненты, а также фоновые, обеспечивающие и т. д. условия, составляющие в случае линейного механизма его «начальные условия»).