Appunti di Psicologia evoluzionistica

Modelli di spiegazione scientifica

Il problema della spiegazione scientifica in filosofia della scienza è il problema di definire quale modello rappresenti meglio il processo di spiegazione di un fenomeno empirico nella scienza. Sono stati proposti diversi modelli di spiegazione: spiegazione nomologico-deduttiva, spiegazione unificazionista, spiegazione teleologica, spiegazione funzionale: fornire un’analisi funzionale, spiegazione meccanicistica: fornire la descrizione del meccanismo fisico sottostante, spiegazione causale.

Spiegazione nomologico-deduttiva

Spiegare significa rispondere alla domanda: perché la specie umana mette in atto comportamenti pro-sociali? In termini generali, spiegare un fenomeno significa sussumere il fenomeno ad una qualche teoria o assunto teorico. Il fenomeno da spiegare è detto explanandum, la teoria che spiega è detta explanans. Spiegare significa sussumere un explanandum ad un explanans.

Un modello classico di spiegazione è il modello nomologico-deduttivo di Hempel-Oppenheim (1948), secondo il quale l’explanandum viene dedotto da un insieme di leggi (L1, L2, ..., Ln) unitamente ad un insieme di condizioni iniziali (C1, C2, ..., Cn). Leggi e condizioni iniziali costituiscono l’explanans.

• L1, L2, ..., Ln
• C1, C2, ..., Cn

Explanandum

Esempio

Perché si verifica un'eclissi di luna? Leggi di Keplero, posizione del sole, della luna e della terra — Eclissi di luna

Spiegazione meccanicistica

La spiegazione nomologico-deduttiva è stata elaborata nel contesto della fisica e, al di là delle critiche che le sono state rivolte, funziona nei contesti nei quali si dispone di leggi o enunciati legge-forma. In biologia, funzionano bene le spiegazioni di tipo meccanicistico. Una spiegazione meccanicistica spiega un fenomeno descrivendolo nei termini di un meccanismo quale processo causale.

Meccanismo — insieme di entità ed attività organizzate in modo da produrre cambiamenti regolari, da condizioni iniziali a condizioni finali. Esempio: meccanismi di trasmissione chimica delle sinapsi.

Perché la specie umana mette in atto comportamenti pro-sociali? È possibile fornire una spiegazione meccanicistica a questa domanda nei termini dei meccanismi neurologici che coinvolgono i neuroni specchio. Questo è il livello di spiegazione delle basi neurofisiologiche visto nello schema sopra.

Psicologia evoluzionistica

Tuttavia, la psicologia evoluzionistica non si accontenta di questo livello di spiegazione, ai fini del suo programma di ricerca, cioè la ricostruzione filogenetica delle funzioni psicologiche, questo genere di spiegazioni è insufficiente. La psicologia evoluzionistica studia le funzioni adattative e si prefigge di identificare i meccanismi computazionali che svolgono tali funzioni, unitamente alle strutture neurofisiologiche che li realizzano.

L’indagine psicologica comincia con la rilevazione di un problema adattativo, l’identificazione della relativa funzione adattativa, procede poi con la scomposizione della funzione in sotto-funzioni realizzate da specifici meccanismi computazionali; infine si isolano le strutture neurofisiologiche che implementano i meccanismi computazionali per una sotto-funzione.

Metodo dell'analisi funzionale

Il metodo appena illustrato è detto metodo dell’analisi funzionale (Fodor, Cummins): il funzionamento della mente è determinato dal funzionamento delle sue parti. Fornire una spiegazione funzionale significa avanzare un’analisi funzionale di questo tipo.

Perché la specie umana mette in atto comportamenti pro-sociali? Questa funzione psicologica alta si può analizzare nei termini di funzioni psicologiche più concrete, quali l’empatia, la kin selection, andando via via verso funzioni più vicine al piano strutturale.

Funzioni eziologica e sistemica

Funzione eziologica: definita sulla base della storia di selezione naturale, utilizzata in biologia evoluzionista. Funzione sistemica: definita dal contributo che essa apporta a una capacità del sistema di cui è parte (funzione come ruolo causale), utilizzata in anatomia e fisiologia.

È possibile descrivere un processo cognitivo a livello funzionale, esplicitando la funzione che il sistema compie o a livello strutturale, esplicitando il meccanismo fisico che realizza la funzione. Secondo la teoria causale della funzione sono le capacità fisiche a determinare la funzione. Sono ad esempio le proprietà fisiche del cuore, capace di contrarsi ed espandersi, a determinare la sua funzione.

Teoria causale della funzione

Questa teoria funziona bene in biologia evoluzionista in quanto permette di spiegare, tra gli altri, il fenomeno dell’exattamento, il fenomeno per cui un carattere affermatosi per una funzione ne assume poi un’altra nel corso dell’evoluzione. Così le piume, evolutesi in quanto termoregolatrici, hanno poi assunto la funzione di agevolare il volo.

Anche gli artefatti (come sedie, ponti, navi aerospaziali ecc.) sono oggetti caratterizzati da proprietà funzionali e proprietà strutturali: essi sono prodotti con l’esplicito scopo di assolvere ad una qualche funzione. La teoria causale della funzione non è adatta a spiegare come proprietà strutturali e proprietà funzionali siano correlate negli artefatti. Essa non permette di distinguere le funzioni prescritte da quelle accidentali. Il surriscaldamento cui un computer è soggetto mentre esegue le sue computazioni è certamente causato dalle sue proprietà strutturali ma non è una funzione richiesta.

Soprattutto risulta non esser più possibile definire la correttezza e il malfunzionamento di un artefatto. La teoria causale della funzione correla la funzione alle proprietà fisiche correnti di un artefatto. Supponiamo che una calcolatrice da tavolo cessi improvvisamente di svolgere operazioni aritmetiche e cominci a generare numeri casuali. Secondo la teoria causale della funzione, quest’ultima è la nuova funzione della calcolatrice!

Teoria intenzionale della funzione

Nel caso degli artefatti, a differenza degli enti biologici, la funzione è sempre stabilita da un agente. Secondo la teoria intenzionale della funzione, la funzione di un artefatto è quella fissata da un agente, sia esso chi realizza o utilizza l’artefatto. Posso ad esempio utilizzare il mio pc come fermaporta e questa sarà la nuova funzione dell’artefatto.

Nel caso degli artefatti, poiché è la funzione a determinare la struttura (teoria intenzionale della funzione), le spiegazioni che fanno leva sulle funzioni anche di alto livello sono spesso sufficienti ai fini esplicativi. Nel caso di sistemi naturali, poiché è la struttura a determinare la funzione (teoria causale della funzione), le spiegazioni funzionali da sole non sono sufficienti ai fini esplicativi.

Abbiamo tuttavia considerato prima che nemmeno le spiegazioni meccanicistiche da sole sono sufficienti. Risulta così necessario integrare spiegazioni funzionali e meccanicistiche. Non è possibile descrivere un organismo secondo un livello puramente funzionale ed uno propriamente strutturale. Piuttosto, gli organismi sono descrivibili in base ad una gerarchia di livelli, nella quale i livelli soprastanti sono di carattere maggiormente funzionale e quelli sottostanti maggiormente strutturale.

Spiegazione meccanicistica su più livelli (Carl Craver)

• Livello 0: descrivere un’attività di un elemento X isolatamente dal suo contesto
• Livello +1: descrivere X e la sua attività in base al suo contributo al meccanismo complesso di più alto livello
• Livello -1: descrivere l’attività di X alla luce del suo meccanismo di livello più basso

I meccanismi di più alto livello si possono far corrispondere a descrizioni di tipo funzionale. Più precisamente, una descrizione funzionale è uno sketch di meccanismo — un’astrazione di un meccanismo nel quale non sono specificati entità e attività dei meccanismi di più basso livello.

Ingegneria inversa

Il metodo dell'ingegneria è quello di passare dalla funzione alla struttura, l'ingegneria inversa prevede invece il contrario, dalla struttura alla funzione. Nel contesto di un artefatto significa partire da un artefatto e risalire alle funzionalità del programma per poi giungere agli algoritmi.

Viene fatto lo stesso nella biologia evoluzionistica, davanti ad un tratto fenotipico si ipotizza quale sia la funzione, si identifica un problema adattativo e si ipotizza quale funzione la mente abbia potuto sviluppare per risolvere quel problema. Quindi si riconosce in quel tratto fenotipico che stiamo osservando un adattamento, cioè il tratto svolge quella funzione per risolvere quel problema adattativo.

Il caso e la necessità

I fenomeni evolutivi sono casuali. Cosa significa? Le mutazioni sono frutto di una contingenza storica: non sono dovute né al puro caso né alla necessità. Non sono dovute al puro caso poiché vi sono delle regole che guidano i mutamenti (noi abbiamo visto i meccanismi di selezione naturale e di selezione sessuale). Non si tratta di mutamenti necessari in quanto le regole dell’evoluzione non permettono di predire in quale direzione si evolverà una specie; è solo possibile tentare di ricostruire il suo passato filogenetico.

Questa idea era stata formulata più compiutamente dal biologo e filosofo francese Jacques Monod in un famosissimo libro pubblicato nel 1970 e dal titolo Il caso e la necessità.

Il caso — Le alterazioni sono accidentali e avvengono a caso. E poiché esse rappresentano la sola fonte possibile di modificazione del testogenetico, a sua volta unico depositario delle strutture ereditarie dell’organismo, ne consegue necessariamente che soltanto il caso è all’origine di ogni novità, di ogni creazione nella biosfera (Monod, 1970).

La necessità — Ma una volta iscritto nella struttura del DNA, l’avvenimento singolare, e in quanto tale essenzialmente imprevedibile, verrà automaticamente e fedelmente replicato e tradotto, cioè contemporaneamente moltiplicato e trasportato in milioni o miliardi di esemplari. Uscito dall’ambito del puro caso, esso rientra in quello della necessità, delle più inesorabili determinazioni. La selezione opera in effetti in scala microscopica, cioè a livello dell’organismo (Monod, 1970).

Secondo Monod ci sono due meccanismi, uno casuale e uno necessario, sia caso che necessità contribuiscono al processo dell'evoluzione. Monod tuttavia non ci fornisce definizioni precise di caso e necessità. A noi interessa il caso, mettiamo da parte la necessità.

Definizione del caso

Proviamo a definire cosa sia il caso — Il termine "caso" possiede almeno due accezioni:

1. Secondo una prima accezione epistemologica un evento è casuale quando non ne conosciamo le cause.
2. Esempio dalla meccanica classica: consideriamo il lancio di un proiettile da parte di un cannone e di dover calcolare il luogo in cui cadrà il proiettile. Dati la velocità con cui il proiettile esce dalla canna del cannone, l’angolo con cui è sparato e la densità dell’aria, le leggi della meccanica classica ci consentono di predire esattamente dove cadrà il proiettile.

Tuttavia, effettuando più lanci di proiettile, osserveremmo che il proiettile cade in punti ogni volta diversi, in un’area dello spazio grosso modo coincidente con il luogo calcolato in precedenza. Ciò è dovuto ad una lievissima variazione delle condizioni iniziali: velocità iniziale, densità dell’aria, angolo di direzione, dimensione del proiettile non saranno mai esattamente le stesse per ogni lancio.

Un altro esempio è il sistema solare: date le condizioni iniziali dei pianeti posso predire l'evoluzione del sistema solare, quindi come si evolverà o ad esempio delle eclissi. Nella situazione teorica, date le condizioni iniziali del sistema vi è un’unica evoluzione temporale del sistema che è prevedibile con certezza — il sistema è detto deterministico (significa che è determinato da leggi e condizioni iniziali, ad esempio il sistema solare).