کارکرد (زیست‌شناسی)

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

کارکرد (انگلیسی: Function) دلیل به وجود آمدن یک شی یا فرایند در سیستمی است که از طریق انتخاب طبیعی فرگشت پیدا کرده‌است. دلیلش این است که معمولاً به نتیجه ای می‌رسد، مثلاً اینکه سبزینه به گرفتن انرژی نور خورشید در فتوسنتز کمک می‌کند. از این رو موجودی که آن را در خود جای داده‌است احتمال زنده ماندن و تولیدمثل بیشتری دارد، به عبارت دیگر عملکرد موجود برازش را افزایش می‌دهد. مشخصه ای که فرگشت کمک می‌کند سازگاری (زیست‌شناسی) نامیده می‌شود. سایر ویژگی‌ها ممکن است محصول فرعی غیرکارکردی باشند، اگرچه اینها به نوبه خود ممکن است بعداً توسط فرگشت برای ارائه عملکردهای جدید انتخاب شوند.

در زیست‌شناسی کارکرد به طرق مختلفی تعریف شده‌است. در فیزیولوژی آن چیزی است که یک اندام، بافت، سلول یا مولکول انجام می‌دهد.

در فلسفه زیست‌شناسی، صحبت از عملکرد به ناچار نوعی پایان‌شناسی را نشان می‌دهد، هرچند انتخاب طبیعی بدون هیچ هدفی برای آینده عمل می‌کند. در عین حال، زیست شناسان اغلب از زبان غایت‌شناختی برای خلاصه نویسی برای کارکرد استفاده می‌کنند. در فلسفهٔ زیست‌شناسی معاصر، سه روایت عمده از کارکرد در جهان زیست‌شناختی وجود دارد: نظریه‌های نقش علّی، تأثیر انتخابی، و سهم هدف.

در زیست‌شناسی پیش از تکامل[ویرایش]

اطلاعات بیشتر: چهار علت و زیست‌شناسی ارسطو

در فیزیولوژی، یک کارکرد فعالیت یا فرآیندی است که توسط یک سیستم در یک موجود زنده انجام می‌شود، مانند حس یا حرکت در یک حیوان.[۱] این چهار علت برخلاف ریخت‌شناسی (به ترتیب «آرگون» و «مورفه» ارسطو[۲]) در توضیحات بیولوژیکی در اروپای دوران باستان مرکزی بود. در دوران مدرن تر، بخشی از سال ۱۸۳۰ مناظره کوویر و جفروی بود، جایی که کوویر استدلال کرد که ساختار یک حیوان به دلیل نیازهای عملکردی آن است، در حالی که جفروی پیشنهاد کرد که ساختار هر حیوان از یک طرح مشترک اصلاح شود.[۳][۴][۵]

در زیست‌شناسی فرگشتی[ویرایش]

کارکرد را می‌توان به روش‌های مختلفی تعریف کرد،[۶][۷] از جمله به عنوان سازگاری[۸] به عنوان کمک به سازگاری اندام فرگشتی،[۹][۱۰] در رفتار حیوانات،[۱۱] از جمله به عنوان سازگاری،[۹]در رفتار حیوانات،[۱۱]و همان‌طور که در زیر بحث می‌شود، به عنوان نوعی نقش یا هدف علّی در فلسفه زیست‌شناسی[۱۲][۱۳]

سازگاری[ویرایش]

مقالهٔ اصلی: سازگاری (زیست‌شناسی)

یک ویژگی کارکردی در زیست‌شناسی فرگشتی به عنوان سازگاری (زیست‌شناسی) شناخته می‌شود و راهبرد تحقیق برای بررسی سازگاری یک شخصیت به عنوان سازگاری‌گرایی شناخته می‌شود. اگرچه فرض اینکه صفت (ژنتیک) کاربردی است، ممکن است در تحقیق مفید باشد اما برخی از خصوصیات موجودات غیرکارکردی هستند و به صورت تصادفی شکل می‌گیرند که به آن اسپندرال (زیست‌شناسی) گفته می‌شود، اسپندرال عوارض جانبی سیستم کارکردی همسایه است.[۸]

انتخاب طبیعی[ویرایش]

سبزینه مولکول دارای عملکردی در فتوسنتز است.
مقالهٔ اصلی: انتخاب طبیعی

از دیدگاه انتخاب طبیعی، توابع بیولوژیکی برای کمک به برازش وجود دارد و شانس زنده ماندن یک موجود زنده را تا تولیدمثل افزایش می‌دهد.[۹][۱۴] به عنوان مثال، عملکرد سبزینه در یک گیاه جذب انرژی نور خورشید برای فتوسنتز است،[۱۵] که به موفقیت تکاملی کمک می‌کند.[۱۶]

در اخلاق[ویرایش]

مقالهٔ اصلی: چهار پرسش تینبرگن

رفتارشناس انگلیسی، نیکولاس تینبرگن چهار پرسش را بر اساس چهار علت ارسطو نام‌گذاری کرد،[۱۱] که یک زیست‌شناس می‌تواند برای توضیح یک [رفتار] از آن کمک بگیرد، اگرچه آنها به دامنهٔ وسیع‌تری تعمیم داده شده‌اند.

  1. مکانیسم: چه مکانیسم‌هایی موجب می‌شود که حیوان به گونه ای که هست رفتار کند؟
  2. رشدشناسی: آیا در زیست‌شناسی رشد (و جوانی آن، اگر توانایی یادگیری داشته باشد) چنین ساختارهایی ایجاد شده و موجب این رفتار می‌شود؟
  3. کارکرد/سازگاری: کارکرد تکاملی رفتار چیست؟
  4. فرگشت: درخت تبارزایی رفتار چیست، یا به عبارت دیگر چه زمانی این رفتار در تاریخ فرگشت حیوان ظاهر شده‌است؟

پرسش‌ها به یکدیگر وابسته هستند، به طوری که، برای مثال، عملکرد تطبیقی توسط رشد جنینی محدود می‌شود.[۱۷][۱۸][۱۹][۲۰]

در فلسفه زیست‌شناسی[ویرایش]

مقالهٔ اصلی: پایان‌شناسی در زیست‌شناسی
«رفتار با هدف»: یک غزال جهنده در حال جهیدن.[۲۱][۲۲] یک فیلسوف زیست‌شناسی ممکن است استدلال کند که این کارکرد علامت‌دهی به شکارچیان را دارد و جهیدن به حیوان کمک می‌کند تا زنده بماند و شانس تکثیر شدن را داشته باشد.[۲۱]

کارکرد در معنای پایان‌شناسی، یعنی داشتن قصد ذهنی آگاهانه برای رسیدن به هدف، هدف برای آینده نیست.

برای مثال، درختی برای هیچ هدفی گل از خود نمی‌رویاند، بلکه این کار را صرفاً به این دلیل انجام می‌دهد که برای این کار فرگشت یافته‌است. کارکرد به معنای هدف است. یک کارکرد توصیف می‌کند که چیزی «انجام می‌دهد» نه اینکه «هدف» آن چیست.[۲۱] در فلسفه زیست‌شناسی معاصر، سه روایت عمده از عملکرد در جهان زیستی وجود دارد: نظریه‌های نقش علی،[۲۳] اثر انتخابی،[۲۴] و سهم هدف.[۲۵]

نقش سببی یا علّی[ویرایش]

نظریه‌های نقش علّی عملکرد بیولوژیکی منشأ خود را به مقاله‌ای در سال ۱۹۷۵ توسط رابرت کامینز برمی‌گردانند.[۲۳]

کامینز نقش عملکردی یک جزء از یک سیستم را به عنوان اثر علّی که جزء بر سیستم حاوی بزرگتر می‌گذارد، تعریف می‌کند، به عنوان مثال، قلب نقش علّی واقعی پمپاژ خون در سیستم گردش خون را دارد؛ بنابراین، عملکرد قلب برای پمپاژ خون است. این حساب به این دلیل مورد اعتراض قرار گرفته‌است که مفهوم عملکرد آن بسیار سست است. به عنوان مثال، قلب نیز معلول تولید صدا است، اما ما تولید صدا را وظیفه قلب نمی‌دانیم.[۲۶][۲۷]

جلوه انتخاب شده[ویرایش]

اطلاعات بیشتر: انتخاب طبیعی

نظریه‌های اثر منتخب توابع بیولوژیکی معتقدند که عملکرد یک صفت بیولوژیکی همان کارکردی است که آن ویژگی انتخاب طبیعی بوده‌است، همان‌طور که توسط روت میلیکان استدلال می‌شود.[۲۴] به عنوان مثال، وظیفه قلب پمپاژ خون است، زیرا این عملی است که قلب برای آن توسط فرگشت انتخاب شده‌است. به عبارت دیگر، پمپاژ خون «دلیل» است. که قلب فرگشت یافته‌است. این گزارش به دلیل محدودیت بیش از حد تصور عملکرد مورد انتقاد قرار گرفته‌است. همیشه مشخص نیست که کدام رفتار در انتخاب یک صفت نقش داشته‌است، زیرا صفات بیولوژیکی می‌توانند عملکردهایی داشته باشند، حتی اگر انتخاب نشده باشند. جهشهای سودمند در ابتدا برای آن انتخاب نمی‌شوند، اما عملکردهایی دارند.[۲۸]

سهم هدف[ویرایش]

نظریه‌های مشارکت هدف به دنبال ایجاد یک حد وسط بین نقش علّی و نظریه‌های تأثیر انتخابی هستند، مانند کریستوفر بورس (۱۹۷۷).[۲۵] که کارکرد یک صفت بیولوژیکی را به‌عنوان سهم علّی معمولی آن ویژگی در بقا و تولیدمثل تعریف می‌کند. برای مثال، گاهی گفته می‌شود که راه راه‌های گورخر در جهت استتار کار می‌کنند. راه راه‌های گورخری برای بقا و تولیدمثل گورخرها نقش دارند و به همین دلیل است که گفته می‌شود کارکرد راه راه بودن گورخر گیج کردن شکارچیان است. بر اساس این حساب، اینکه آیا نقش علی خاصی از یک صفت، کارکرد آن است یا نه بستگی به این دارد که آن صفت چه نقشی برای بقا و تولیدمثل آن ارگانیسم داشته باشد.[۲۹]

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  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. pp. 1–15.
  2. ↑ Tipton, Jason A. (2014). Philosophical Biology in Aristotle's Parts of Animals. Springer. p. 33. ISBN 978-3-319-01421-0. citing اعضای جانوران 640–641.
  3. ↑ Russell, Edward Stewart (1916). Form and Function: A Contribution to the History of Animal Morphology. John Murray. Archived from the original on 2023-06-12. Retrieved 2018-01-14.
  4. ↑ Asma, S. T. (1996). Following form and function: A philosophical archaeology of life science. Northwestern University Press. ISBN 978-0-8101-1397-8.
  5. ↑ Arber, Agnes (1950). The Natural Philosophy of Plant Form. Cambridge University Press.
  6. ↑ Toepfer, G. (2011). "Funktion". Historisches Wörterbuch der Biologie. Geschichte und Theorie der biologischen Grundbegriffe (PDF) (به آلمانی). Vol. 1. Metzler. p. 644. Archived (PDF) from the original on 2023-06-12. Retrieved 2018-05-04.
  7. ↑ Toepfer, G. "Function". BioConcepts: The Origin and Definition of Biological Concepts. Das Zentrum für Literatur- und Kulturforschung Berlin. Archived from the original on 12 June 2023. Retrieved 4 May 2018.
  8. ↑ ۸٫۰ ۸٫۱ "Understanding Evolution: Qualifying as an adaptation". University of California at Berkeley. Archived from the original on 7 November 2017. Retrieved 29 July 2016.
  9. ↑ ۹٫۰ ۹٫۱ ۹٫۲ Zimmer, Carl; Emlen, Douglas J. (2013). Evolution: Making Sense of Life (1st ed.). Roberts and Company Publishers. ISBN 978-1-936221-17-2.
  10. ↑ Hall, Brian K.; Hallgrímsson, Benedikt (2008). Strickberger's Evolution (4th ed.). Jones and Bartlett. pp. 4–6. ISBN 978-1-4496-4722-3.
  11. ↑ ۱۱٫۰ ۱۱٫۱ ۱۱٫۲ 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. Archived (PDF) from the original on 2017-04-04. Retrieved 2017-04-05.
  12. ↑ "Sociobiology". Stanford Encyclopedia of Philosophy. 11 November 2013. Archived from the original on 7 August 2019. Retrieved 4 April 2017.
  13. ↑ 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.
  14. ↑ Hall, Brian K.; Hallgrímsson, Benedikt (2008). Strickberger's Evolution (4th ed.). Jones and Bartlett. pp. 4–6. ISBN 978-1-4496-4722-3.
  15. ↑ Carter, J. Stein (1996). "Photosynthesis". دانشگاه سینسیناتی. Archived from the original on 2013-06-29.
  16. ↑ 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
  17. ↑ "Sociobiology". Stanford Encyclopedia of Philosophy. 11 November 2013. Archived from the original on 7 August 2019. Retrieved 4 April 2017.
  18. ↑ 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.
  19. ↑ "The Four Areas of Biology" (PDF). Archived (PDF) from the original on 18 January 2012. Retrieved 2 September 2018.
  20. ↑ "The Four Areas of Biology". Archived from the original on 14 May 2017. Retrieved 2 September 2018.
  21. ↑ ۲۱٫۰ ۲۱٫۱ ۲۱٫۲ "Teleological Notions in Biology". Stanford Encyclopedia of Philosophy. 18 May 2003. Archived from the original on 13 March 2020. Retrieved 28 July 2016.
  22. ↑ 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. S2CID 53155678.
  23. ↑ ۲۳٫۰ ۲۳٫۱ Cummins, Robert (1975). "Functional Analysis". The Journal of Philosophy. 72 (20): 741–765. doi:10.2307/2024640. JSTOR 2024640.
  24. ↑ ۲۴٫۰ ۲۴٫۱ Millikan, Ruth (1989). "In Defense of Proper Functions". Philosophy of Science. 56 (2): 288–302. doi:10.1086/289488. JSTOR 187875. S2CID 120910145.
  25. ↑ ۲۵٫۰ ۲۵٫۱ Boorse, Christopher (1977). "Health as a Theoretical Concept". Philosophy of Science. 44 (4): 542–573. CiteSeerX 10.1.1.486.2236. doi:10.1086/288768. JSTOR 186939. S2CID 146325798.
  26. ↑ Amundson, Ron; Lauder, George (1994). "Function Without Purpose". Biology and Philosophy. 9 (4): 443–469. doi:10.1007/BF00850375. S2CID 4997676.
  27. ↑ Craver, Carl F. (2001). "Role Functions, Mechanisms, and Hierarchy". Philosophy of Science. 68 (1): 53–74. doi:10.1086/392866. JSTOR 3081024. S2CID 35230404.
  28. ↑ 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. S2CID 122866072.
  29. ↑ Bigelow, John; Pargetter, Robert (1987). "Functions". The Journal of Philosophy. 84 (4): 181–196. doi:10.2307/2027157. JSTOR 2027157.
برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=کارکرد_(زیست‌شناسی)&oldid=38770558»