Οικολογικά διλήμματα: η κατασκευή μοντέλων και η διαμάχη ολισμού-αναγωγισμού

 
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share



PhD thesis (EN)

2008 (EN)
Ecological dilemmas: model building and the holism-reductionism debate
Οικολογικά διλήμματα: η κατασκευή μοντέλων και η διαμάχη ολισμού-αναγωγισμού

Λευκαδίτου, Αγγελική Μ.

Η εργασία αυτή πραγματεύεται δύο από τις σημαντικότερες και μακροβιότερες διαμάχες για την επιστημονική πειθαρχία της οικολογίας: τη διαδικασία της κατασκευής μοντέλων και τη διαμάχη ολισμού/αναγωγισμού. Οι συζητήσεις αυτές αφορούν την οικολογία αφενός ως ‘επιστήμη των μοντέλων’ και αφετέρου ως ‘εγγενώς ολιστική επιστήμη’. Η παρούσα μελέτη αναπτύσσεται με επίκεντρο την παρέμβαση του Richard Levins και στα δύο ζητήματα. Στο πρώτο μέρος της εργασίας, λοιπόν, μελετάται το ζήτημα της κατασκευής μοντέλων με βάση τη θεμελιώδη δημοσίευση του Levins, The Strategy of Model Building in Population Biology (1966). Αποτελώντας, ουσιαστικά, την πρώτη ολοκληρωμένη προσπάθεια στοχασμού επί των στρατηγικών που ακολουθούν οι πληθυσμιακοί βιολόγοι στην κατασκευή μοντέλων, στο έργο αυτό απαντάται μια πληθώρα καινοτόμων ιδεών. Ως εκ τούτου, αρχικά επιχειρείται η ανάδειξη και η αποσαφήνιση αυτών ακριβώς των κομβικών σημείων. Οι έννοιες του στρατηγικού συμβιβασμού, της επαρκούς παραμέτρου και του εύρωστου θεωρήματος εξετάζονται με λεπτομέρεια. Από τη μελέτη μας προκύπτει ότι στο έργο του Levins τα μοντέλα παρουσιάζονται ως προϊόντα μιας συγκεκριμένης ιστορικής επιστημονικής διαδικασίας, η οποία θέτει στόχους και υποδεικνύει στρατηγικές για την επίτευξή τους. Συνεπώς, αποτελούν τις βασικές μονάδες θεωρητικής διερεύνησης και είναι αναπαραστάσεις της φύσης κατασκευασμένες για και περιορισμένες από το σκοπό που ορίζει η εκάστοτε μελέτη. Όσον αφορά τη στρατηγική του ίδιου του Levins, έμφαση δίνεται στο ρόλο των μοντέλων ως εργαλείων διερεύνησης εναλ λακτικών υποθέσεων με στόχο την παραγωγή νέας θεωρίας. Στο πλαίσιο αυτό, η αξία των μοντέλων έγκειται στη δυνατότητα τους να παράγουν ενδιαφέρουσες υποθέσεις διαταράσσοντας ό,τι θεωρείται συμβατική γνώση. Ο ιδιαίτερα ενδιαφέρον διάλογος, που συνεχίζεται με αμείωτη ένταση τέσσερις δεκαετίες μετά τη δημοσίευση του Strategy, είναι το αντικείμενο μελέτης του δεύτερου και του τρίτου κεφαλαίου της εργασίας. Ξεκινώντας με την κριτική που δέχτηκε η προσέγγιση του Levins με βάση τη λογική συνοχή, την εμπειρική επάρκεια και τον κανονιστικό χαρακτήρα των ιδεών του, περνάμε στην απάντηση του ίδιου και των υποστηρικτών του. Η προσπάθεια να αντιμετωπιστούν τυχόν εννοιολογικές ασάφειες, η αμφισβήτηση της ύπαρξης των στρατηγικών συμβιβασμών, η απόρριψη της ανάλυσης ευρωστίας ως διαδικασίας επιβεβαίωσης υποθέσεων και της ανάγκης για μεθοδολογικό πλουραλισμό, είναι τα σημαντικότερα στοιχεία της κριτικής. Από την άλλη, η απάντηση στην κριτική επιβεβαιώνει τα συμπεράσματα του πρώτου κεφαλαίου. Έτσι, προτάσσεται η ευελιξία της πλουραλιστικής προσέγγισης του Levins έναντι στην καθιέρωση ενός τυπικού πλαισίου ταξινόμησης των μοντέλων, οι στρατηγικοί συμβιβασμοί αναφέρονται ως ιστορικά κατα- γεγραμμένες διακριτές πρακτικές στην κατασκευή μοντέλων και αναγνωρίζεται η ευρετική αξία της ανάλυσης ευρωστίας. Το τέταρτο και τελευταίο κεφάλαιο αποτελεί μια σύντομη ιστορική αναδρομή στην εξέλιξη της διαδικασίας κατασκευής μοντέλων στην πληθυσμιακή και τη συστημική οικολογία και στις συζητήσεις για το ρόλο της θεωρητικής εργασίας. Αυτό που γίνεται φανερό είναι ότι η δεκαετία αυτή υπήρξε καθοριστική για τη μεθοδολογική θεμελίωση δύο εκ των σημαντικότερων, τουλάχιστον όσον αφορά την ποιότητα και τον αριθμό των εμπλεκόμενων επιστημόνων, ερευνητικών προ- γραμμάτων στην ιστορία της οικολογίας, τόσο της συστημικής όσο και της νέας πληθυσμιακής οικολογίας. Στα ήδη υπάρχοντα επίπεδα πολυπλοκότητας προστέθηκε η αφόρητη κοινωνική πίεση για απάντηση στα περιβαλλοντικά ζητήματα, η οποία φάνηκε να εντείνει με τρόπο επιτακτικό το χάσμα μεταξύ θεωρητικής αναζήτησης και διαχειριστικής εφαρμογής. Σε αυτό το ιστορικό πλαίσιο, η προ- σέγγιση του Levins αντιπροσωπεύει την αντίδραση απέναντι στο διαφαινόμενο διαχωρισμό θεωρίας και πρακτικής. Στο δεύτερο μέρος της μελέτης επιχειρείται η κριτική θεώρηση της διαμάχης ολισμού/αναγωγισμού στην οικολογία από τη σκοπιά της ιστορίας και της φιλοσοφίας της επιστήμης. Η εργασία ξεκινά με μια ιστορική ανασκόπηση όλων εκείνων των δημοσιεύσεων που διαμόρφωσαν τον ιδιαίτερο χαρακτήρα της συζήτησης στην οικολογία. Σε αυτή την προσπάθεια να αποσαφηνιστούν οι όροι της διαμάχης, γίνεται φανερό ότι τις πρώτες δεκαετίες του αιώνα η ολιστική αντίληψη συνδέθηκε με την οργανισμική εκδοχή του Clements ενώ η αναγωγική με την ατομοκεντρική προσέγγιση του Gleason. Η μετεξέλιξη της οργανισμικής οικολογίας σε οικοσυστημική, ή και αργότερα συστημική, πραγματοποιήθηκε αρχικά υπό την επίδραση του Tansley και στη συνέχεια των Odum. Ωστόσο, η ολιστική οπτική δε συνδέθηκε αποκλειστικά με την οικοσυστημική οικολογία, όπως συνηθίζεται να λέγεται, αλλά με ένα ολιστικό ρεύμα σκέψης που επηρέασε βαθύτατα και τους πληθυσμιακούς οικολόγους. Στη διατριβή αυτή, ωστόσο, καθίσταται σαφές ότι η διαμάχη ολισμού/αναγωγισμού υπήρξε σε μεγάλο βαθμό ρητορική, καθώς δεν κατάφερε να υποδείξει ερευνητικά προγράμματα συνεπή ως προς τις μεγαλόστομες ολιστικές διακηρύξεις. Το συμπέρασμα αυτό ενισχύεται από τη συζήτηση του επόμενου κεφαλαίου και τη λεπτομερή ανάλυση των οντολογικών παραδοχών και των μεθοδολογικών προτάσεων των δύο προσεγγίσεων. Έτσι, είναι φανερό ότι αναπτύχθηκε μια συζήτηση σε επίπεδο ολότητας ή συστήματος με την ιδέα της ύπαρξης αναδυόμενων ιδιοτήτων στο επίκεντρό της και μια μερολογική συζήτηση σε επίπεδο ατομικού οργανισμού. Εντούτοις, η ολιστική συζήτηση σε μεθοδολογικό επίπεδο εμφανίστηκε υπερ-αναγωγική μη καταφέρνοντας να αναπτύξει μια ουσιαστικά εναλλακτική ερευνητική στρατηγική. Η παρέμβαση του Levins, στο τρίτο κεφάλαιο, καταδεικνύει ακριβώς αυτή την παράδοξη σύγκλιση των δύο φαινομενικά αντίθετων οντολογιών. Επικρίνοντας αυστηρά τη μερικότητα και την ένδεια της αναγωγικής προσέγγισης, δε συντάσσεται πλήρως με τους συστημικούς. Προβληματίζεται από το δογματικό χαρακτήρα και των δύο αντιλήψεων, ο οποίος θεωρεί ότι οδηγεί σε μια εξίσου σκοταδιστική, δυσβάσταχτη και, τελικά, αναποτελεσματική μονομέρεια. Για το Levins η πραγματική εναλλακτική στο ψευδές δίλλημα αναγωγισμός/ολισμός έρχεται από τη σκοπιά της διαλεκτικής. Έτσι, στο κεφάλαιο αυτό αναζητάμε τα στοιχεία εκείνα της διαλεκτικής μεθόδου που ανατρέπουν το παραπάνω δίπολο. Πράγματι, εστιάζοντας στο επίπεδο των σχέσεων και των διαδικασιών η διαλεκτική αποκαθιστά την αμφίδρομη σχέση μεταξύ στοιχείου-ολότητας, αναδεικνύει την αλληλεξάρτηση και τη σχετική τους αυτονομία, επαναφέρει στο επίκεντρο της συζήτησης την έννοια της αλλαγής, ακόμα και ως αλλαγή των ίδιων των νόμων, και εξετάζει την κυριαρχία αντιτιθέμενων δυνάμεων στα οικολογικά συστήματα, οι οποίες στα όρια τους μπορεί να γεννήσουν αντιφάσεις. Αποτιμώντας τη συμβολή της διαλεκτικής στη βιολογική σκέψη, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι όχι απλά κατέδειξε τα αδιέξοδα των κλειστών συστημάτων σκέψης, αλλά οδήγησε στη διαμόρφωση νέων και προκλητικών ερωτημάτων. Ολοκληρώνοντας, μπορούμε να ισχυριστούμε ότι η παρέμβαση του Levins τόσο στο ζήτημα της διαδικασίας κατασκευής μοντέλων όσο και στη διαμάχη ολισμού/αναγωγισμού υπήρξε μια θεμελιώδης προσπάθεια να απαλλαγεί η οικολογία από μια σειρά τετριμμένα και ψευδή διλλήματα. Παραμένοντας στο συστημικό πλαίσιο, απέρριψε την ύπαρξη μεθοδολογικών a priori, την αυτονόμηση και τε- χνοκρατική χρήση των ερευνητικών εργαλείων και την ιδεαλιστική εικόνα μιας ανιστορικής επιστήμης και φύσης.
This dissertation deals with the controversies surrounding theoretical modeling and the alleged contradiction between holism and reductionism in ecology. The thesis addresses the issues of ecology as a ‘model-based science’ and an ‘intrinsically holistic scientific discipline’. It is Richard Levins and his seminal views on both discussions from which the whole project takes its inspiration. The first part of the dissertation addresses the model building issue by focusing on Levins’ influential paper The Strategy of Model Building in Population Biology (1966). Being the first integrated attempt to systematically discuss the various modeling strategies, the paper broke new ground and offers a plethora of provocative ideas. The first chapter is thus devoted to an elaborated reading of the cluster of ideas developed and the arguments provided to support them. The concepts of strategy, trade-offs, sufficient parameters and robust theorems are extensively discussed. Assessing Levins’ views on their own terms, it becomes obvious that ecological models are the products of an on-going scientific project limited by the particular problems they are trying to solve. Levins’ own model building strategy emphasizes their role in generating new, alternative hypotheses. In this context, models become means to theory production. The interesting dialogue Levins’ ideas have generated is discussed in the next two chapters. Starting with issues relating to the logical coherence, empirical efficiency and normative character of his views raised by the critics, I then turn to the responses that have been made to these criticisms by Levins himself and the current proponents of Levinsonian themes. The critical literature emphasizes conceptual discrepancies, argues against the logical necessity of trade-offs, rejects robustness analysis as a process of theory confirmation, while endorses a best-fit modeling perspective. I conclude that the reconstruction of Levins’ ideas is largely unsuccessful and relies on fundamental misunderstandings. The responses to the critics support this conclusion since the fluidity of Levins’ pluralistic approach is opposed to the demand for a formal taxonomy of models. Conceptual clarifications are made, trade-offs are discussed as a matter of fact and not as a matter of logic and robustness analysis –though treated in a broader sense- is re-strengthened as a valuable heuristic tool. The goal of the fourth chapter is to provide a brief, historically oriented description of the model building practices in ecology. It is, therefore, a historical overview of the foundational issues and positions at stake. What is made clear is that the Strategy was written in an intellectually heady climate coinciding with the emergence of two major ecological paradigms, i.e. systems ecology and the new population ecology. The modeling tradition had to respond to a number of criticisms, now also stemming from an overwhelming social demand to address environmental problems. The gap between theoretical investigation and implementation was becoming deeper and deeper. In this context, I propose that Levins’ perspective represents a genuine challenge to a threatening split between theory and practice. The second part of the dissertation is devoted to the holism/reductionism controversies in ecology. Chapter one addresses this issue by clarifying the terms of the debate. It becomes evident that, during the first decades of the century, the holistic perspective was largely influenced by Frederic Clements’ organismic ideas while the reductionistic perspective was attached to Henry Gleasons’ individualistic approach. Arthur Tansley and Eugene and Howard Odum are responsible for the transformation of organismic ecology to ecosystems and systems ecology. Contrary to the common belief that holistic ideas were exclusively associated with the ecosystemic approach, I suggest that the holistic current deeply affected population ecologists. This makes the proposed distinction between merological and holological perspectives more blurry. But I also argue that the holism/reductionism debate had a conspicuous rhetorical dimension. This conclusion is supported by the elaborated analysis of the ontological and methodological assumptions of both camps. Indeed, we are faced with two contrasting ontologies and a single methodology. The discussion at the level of the whole system was not complemented by an appropriate research strategy. As a result, on the methodological level, the holistic perspective appeared hyper-reductionistic. The last chapter of the dissertation explores Levins’ insightful account on the holism/reductionism dispute. His approach demonstrates the above paradoxical methodological convergence of the two seemingly polemic stances. Though severely dismissing the poverty of the reductionistic worldview, he only critically supports the systemic approach. For Levins, the dogmatic imposition of both doctrines leads to an obscurantist, unbearable and, in the end, inefficient one-sidedness. The only real alternative to this false and trivial dilemma, Levins suggests, is dialectics. But what is dialectics in biology and ecology? How can the dialectical method further develop our understanding? Is dialectical materialism important for biology? All of these questions are thoroughly discussed in this chapter. From this analysis, it appears that by focusing on relations and processes dialectics attempts to reestablish the mutual determination of part and whole, set off interconnection and relative autonomy, accommodate change as the most important characteristic of all systems and, finally, discuss the prevalence of opposing forces. By assessing and partially endorsing Levins’ views, I propose that not only did he disclose the fallacies of close systems of thought, but he introduced us to a new, exciting form of questioning reality. Concluding, I consider Levins’ approach to model building and the holism/ reductionism debate a fundamental attempt to release ecology from the burden of triviality. Delivering his ideas form a systemic stand point, he enabled us to think about the imposition of a priori laws, the alienation and technocratic use of research tools and the idealized view of an unhistorical science and nature.

PhD Thesis / Διδακτορική Διατριβή
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis

Αναγωγισμός
Ολισμός
Ecology (systems/population)
Ecology, Philosophy
Ecology, Mathematical models
Οικολογία, Μαθηματικά μοντέλα
Κατασκευή μοντέλων
Reductionism
Οικολογία, Φιλοσοφία
Διαλεκτική
Holism
Model-building
Dialectics
Οικολογία (συστηματική/πληθυσμιακή)
Richard Levins

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (EL)
Aristotle University of Thessaloniki (EN)

Greek
English

2008
2009-07-09T09:11:18Z


Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Σχολή Θετικών Επιστημών, Τμήμα Βιολογίας

This record is part of 'IKEE', the Institutional Repository of Aristotle University of Thessaloniki's Library and Information Centre found at http://ikee.lib.auth.gr. Unless otherwise stated above, the record metadata were created by and belong to Aristotle University of Thessaloniki Library, Greece and are made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Unless otherwise stated in the record, the content and copyright of files and fulltext documents belong to their respective authors. Out-of-copyright content that was digitized, converted, processed, modified, etc by AUTh Library, is made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). You are kindly requested to make a reference to AUTh Library and the URL of the record containing the resource whenever you make use of this material.
info:eu-repo/semantics/openAccess



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)