8. Evoluutiopsykologia

v1.5 (c) Otto Lappi & Anna-Mari Rusanen 2003-2009

Sanan yleisessä merkityksessä evoluutiopsykologia tarkoittaa tieteellistä tutkimusta, jossa evoluutiohistoriaa ja tietoa lajinkehitysmekanismeista sovelletaan selittämään mielen/aivojen toimintaa.

Kognitiotieteessä ja kognitiivisessa psykologiassa on kuitenkin vakiintunut myös kapeampi lukutapa, jossa evoluutiopsykologia tarkoittaa tarkemmin rajattua paradigmaa, jota luonnehtivat ainakin seuraavat lisämääreet:

• Neodarwinismi; selittämisen malli perustuu neuraalisen/psykologisen/behavioraalisen fenotyypin variaation taustalla olevaan satunnaiseen geneettiseen variaatioon ja tähän kohdistuvaan luonnonvalintaan (käsittää myös seksuaalisen valinnan ja sukulaisvalinnan). Evoluutio nähdään mikroevoluution näkökulmasta, olennaisesti fenotyypin/alleelin frekvenssin muutoksena populaatiossa ajan suhteen. ("Itsekkään geenin" näkökulma).
• Keskittyminen ihmisen mielen/aivojen evoluution ja valintahistorian tutkimiseen, ja erityisesti viimeisen n. 5 milj. vuoden evoluutiohistoriaan, eli aikaan jolloin ovat tapahtuneet ne (kognitiiviset) muutokset jotka erottavat ihmisen muista kädellisístä; komparatiivista tutkimusta lähinnä ihmisapinoilla.
• Adaptationismi; mielen/aivojen toiminta selitetään adaptaationa vallitseviin olosuhteisiin (käytännössä pleistoseenikauden fysikaaliseen ja sosiaaliseen ympäristöön).
• Massiivinen modulaarisuus. Hypoteesi koostuu kahdesta alateesistä: 
  • (A) Modulaarisuusteesi: edellisessä kohdassa mainitut adaptaatiot - jotka siis muodostavat evoluutiopsykologian explanandumin - ovat "kognitiivisia adaptaatioita" moduuleja: ihmisaivoille tyypilllisiä, jokseenkin synnynnäisiä, alasidonnaisia (domain specific) laskennallisia menetelmiä (computational devices), jotka siis ovat syntyneet sopeutumana esihistoriallisen ympäristön haasteisiin ja periytyneet meille jokseenkin sellaisenaan. 
  • (B) Massiivisuusteesi: Massiivinen modulaarisuus tarkoittaa hypoteesia mielen/aivojen arkkitehtuurista, jonka mukaan mieli/aivot kokonaisuudessaan koostuu pelkästään "sadoista tai tuhansista" tällaisista moduuleista -mitään keskuskognitiota ei oleteta.

Tämän paradigman edustajia ovat esim. kielentutkija Steven Pinker (REFS), ja kognitiivista/sosiaalipsykologiaa tutkineet Leda Cosmides & John Tooby (REFS), ja mielen teoriaa tutkinut Peter Carruthers (REFS).

Tässä luvussa "evoluutiopsykologialla" tarkoitetaan nimenomaan tätä tarkemmin rajattua tutkimustraditiota ja teoriakokonaisuutta jonka keskeinen empiirinen hypoteesi on että

1. ihmismieli (tai ne tekijät jotka erottavat ihmismielen muiden eläinten kognitiosta) on kokoelma neuraalisia/komputationaalisia moduuleja,ja jonka metodologiassa
2. nollahypoteesinä on että explanans, kognitiiviset systeemit ja ihmismielen kognitiviinen arkkitehtuuri, ovat adaptaatioita. (Vastaavasti ne kognitiiviset tekijät jotka erottavat ihmisen kognitiivisesti muista eläimistä ovat ihmiselle spesifisiä kognitiivisia adaptaatioita)
3. selittämisen malli on (nykyihmisen) polveutumishistorian aikana vaikuttaneiden valintapaineiden ja niiden aikaansaaman vähittäisen sopeutumisen (kognitiivisten moduulien evoluution) kuvaus.

On selvää, että ihmisen mieli ja aivot ovat evoluution tuote, ja että luonnonvalinnalla on keskeinen osa Maapallon luonnon evoluutiohistoriassa. Erityisesti monimutkaisten adaptaatioiden selittämisessä luonnonvalinta on keskeinen periaate, koska se on ainoa tunnettu tieteellinen selitys sille miten kompleksisia adaptaatioita (kontingentteihin ympäristöolosuhteisiin) voi kehittyä primitiivisestä kantamuodosta (argument from design). Evoluution tosiasiaa, evoluution huomioon ottamisen merkitystä ihmisen mielen/aivojen ymmärtämisessä, ja kumuloituvan muuntelun ja ohjaavan valinnan merkitystä biologisessa evoluutiossa ei siis kukaan kiistä. Silti evoluutiopsykologia on kontroversiaali ja kiistelty tutkimusohjelma. Miksi?

Kiistakysymyksiä voidaan erotella seuraavasti:

1. Adaptationismin kritiikki evoluutioteorian sisällä. Mm. Gould (Gould 1997) on argumentoinut evoluutiopsykologiaa vastaan sen perusteella, että koska evoluutiopsykologian selittämisen malli on läpikotaisin adaptationistinen - "panglossilainen paradigma" (REFS) - siihen voidaan kohdistaa kaikki samat vastaväitteet kuin adaptationistiseen selittämiseen ylipäätään. (Esimerkiksi se että on helppo vain olettaa että kysessä on valinnan tuottama adaptaatio ilman että tiedetään ominaisuuden kehityksen biofysikaalisista ja ontogeneettisistä rajoitteista, eli siitä onko valinnan edellyttämä suuntaamaton ja vähittäinen variaatio ylipäätään mahdollista; tai että on kovin helppo kehitellä uskottavia tarinoita historiallisista valintapaineista joita kuitenkin on mahdotonta verifioida tai falsifioida). Tämä keskustelu on osa laajempaa filosofista debattia soveliaasta evolutiivisen selittämisen mallista (REFSgould;lewontin,dawkins;ym), ja sitä käsitellään tässä ainoastaan hyvin lyhyesti (osiossa 5.2) joiltakin nimenomaisesti aivojen ja kognition evoluutioon liittyvin osin.

2. Massiivinen modulaarisuus hypoteesin empiirinen uskottavuus. Jotkut kognitiotieteilijät ja filosofit (REFS Fodor woodward&cowie stainton ym.) ovat esittäneet, että sikäli kuin evoluutiopsykologia tavoittelee kattavaa kuvausta mielestä (ei vain niistä tekijöistä jotka erottavat ihmisen muista eläimistä) evoluutiopsykologian esittämä arkkitehtuuri (s.o. massiivinen modulaarisuus) ei ole uskottava teoria ihmisen mielestä/aivoista. Tätä kysymystä käsitellään osiossa 5.1. Massiivinen modulaarisuus & frame ongelma.

3. Argument from design vs. eksaptaatio kognitiivisten moduulien evoluution "default selitysmalleina" aivojen kognitiivisen arkkitehtuurin näkökulmasta. Vaikka evoluutiopsykologian sovellusala ymmärrettäisiinkin kapeammin (vain ihmisen muista apinoista erottavat kognitiiviset tekijät - ei ihmisen kognitiivinen arkkitehtuuri kokonaisuudessaan), voidaan silti kysyä onko evoluutiopsykologian adaptationistinen nollahypoteesi ja selittämisen malli sovelias ja hedelmällinen kognition tutkimuksessa. Esimerkiksi Tecumseh Fitch, Noam Chomsky ja Marc Hauser (REFSHCFdebatti) argumentoivat että kognitiivisten systeemien tutkimuksessa kysymykset siitä millaiset valintapaineet systeemiin on sen viimeaikaisen evoluutiohistorian aikana kohdistunut on nimenomaan kysymys jota ei tulisi esittää: se johtaa jatkuvasti hyödyttömiin spekulaatioihin (johtuen siitä miten äärimmäisen heikkoa todellista kehityshistoriaa koskeva paleontologinen evidenssi kognition tutkimuksen kannalta on), ja johtaa huomion keskeisistä kysymyksistä (millainen on systeemin representaatioiden sisäinen konstituutio ja millaiset mekanismit näillä representaatioilla operoivat). Tätä keskustelua käsitellään osiossa 5.2. Evoluutiohistoria & adaptationismi kognition tutkimuksessa.

Todettakoon vielä erikseen, että tämän debatin puitteissa sekä evoluutiopsykologit että evoluutiopsykologian kriitikot olettavat komputationaalisen teorian mielestä, ainakin mitä tulee mielen modulaarisiin systeemeihin.

8.1. Massiivinen modulaarisuus & frame ongelma

Sekä evoluutiopsykologian vastustajat (Fodor, Buller, Hardcastle REFS) että kannattajat (Pinker, Tooby & cosmides Carruthers REFS) kannattavat maltillista modulaarisuutta, eli ovat sitä mieltä että mieli/aivot ei ole kokonaisuudessaan yleinen ongelmanratkaisujärjestelmä, vaan sisältää monia moduuleja. Erimielisyys koskee massiivista modulaarisuutta, s.o. keskuskognition olemassaoloa.

Moduulin käsitteelle luonnollisesti on monia määritelmiä, eikä täysin yhtenäistä tarkastelutapaa valitettavasti ole (Ks. Mielen modulaarisuus). Evoluutiopsykologian yhteydessä moduulilla kuitenkin tarkoitetaan yleensä kognitiivisen tason modulaarisuutta ("computational device" on siis tulkittava tarkoittavan "software"-tasolla itsenäistä alisysteemiä ei pelkästään lokalisoitavaa neuraalista moduulia). Tällaisen kognitiivisen moduulin toimintaa luonnehtii että se on:

1. Alasidonnaista; (se millaista syötettä ottaa vastaan on lajityypillisen kognitiivisen arkkitehtuurin ominaisuus, ei yksilöllinen tai tilannesidonnainen, harkinnanvarainen, ominaisuus),
2. Kapseloitunutta: (ei "globaalia" top-down vaikutusta, jossa moduulin toiminta olisi sensitiivistä periaatteessa mille tahansa tiedolle joka yksilöllä on hallussaan; tietojenkäsittelyterminologialla ilmaisten moduulilla ei ole "pääsyä" kaikkiin yksilön uskomuksiin, vaan kullakin moduulilla on oma arkkitehtuurin määräämä "tietokantansa" josta se "hakujaan" tekee).
3. Synnynnäistä: (oletus siitä että systeemin nykyinen konstituutio on valinnan tulosta edellyttää että ainakin menneisyydessä konstituutiossa on esiintynyt perinnöllistä variaatiota) sekä
4. Automaattista, implisiittistä ja nopeaa: ("tiedostamatonta päättelyä"; moduulin aktivoituminen on "vaistonvaraista", ja tapahtuu kun moduulin alaan kuuluvaa syötettä on tarjolla).

Keskuskognitiolla tarkoitetaan tässä yhteydessä vastaavasti kognitiota joka eroaa modulaarisesta kaikkien mainittujen tekijöiden osalta, vähintään alasidonnaisuuden ja kapseloituneisuuden suhteen (Fodor, 1983, 2000).

Massiivisella modulaarisuudella tarkoitetaan hypoteesia ihmisen mielen/aivojen kognitiivisesta arkkitehtuurista, jonka mukaan mieli/aivot on kokonaisuudessaan kokoelma muovaamia moduuleja, jotka luonnonvalinta on adaptoinut organismin ympäristöön (ja koadaptoinut toisiinsa). Ts. keskuskognitiota ei ole, vaan mieli kokonaisuudessaan on moduulaarinen toiminta-alaltaan rajoittuneiden spesialistijärjestelmien (ko)adaptaatio.

Keskuskognitio samastetaan "vakaaseen harkintaan", s.o. korkeampiin kognitiivisiin prosesseihin, ajatteluprosesseihin jotka on tapana esittää uskomuksen muodostamisena (fixation of belief), päättelynä (deduktiivinen, induktiivinen ja abduktiivinen, Vrt. Moniste III), ennakoivana suunnitteluna, ennakointiin perustuvana päätöksentekona ja ongelmanratkaisuna. Monet pitävät uskottavana, että ajatteluprosesseilla on periaatteessa mahdollisuus käyttää mitä tahansa yksilön tietoa järkeilyn raaka-aineena (joskin tämän tiedon "löytäminen" ja erittely voi vaatia paljon aivotyötä). Keskuskognitio on siis tässä mielessä globaalia - ei-alasidonnaista ja kapseloitumatonta.

Fodor (1983) kutsuu globaalia kognitiota isotrooppiseksi ja quinelaiseksi, ja katsoo uskomuksen kiinnittämisen keskuskognition kapasiteettina vastaavan (nimenomaan näiden ominaisuuksien osalta) tieteellisen menetelmän hypoteesin konfirmaatiota. Isortopia tarkoittaa tässä yhteydessä sitä että ei voida määrittää a priori sitä mikä osa yksilön potentiaalisesti relevanttien taustauskomusten kokonaisuudesta on relevanttia annetun hypoteesin konfirmaation asteen kannata. (Vastaavasti suoritetun abduktiivisen päättelyn oikeutuksen asteen kannalta, laaditun toimintasuunnitelman rationaalisuuden kannalta - s.o. miten todennäköisenä voidaan pitää että suunnitelman pohjalta toimittaessa tavoitteisiin onnistutaan pääsemään? - ). Quinelaisuus vastaavasti tarkoittaa sitä että potentiaalisesti relevanttien taustauskomusten kokonaisuus kunkin yksittäisen uskomuksen/päättelyaskelen/toimintasuunnitelman kannalta on yksilön kaikkien taustauskomusten (ja niiden loogisten seurausten) kokonaisuus (Vrt. Konfirmaatioholismi, Moniste II); kaikkien yksilön tekemien "episteemisten sitoumusten" hakuavaruus.

Fodor (1983, 2000) on esittänyt kuuluisan joukon sentraalisen prosessoinnin oletettuun globaliteettiin perustuvia argumentteja evoluutiopsykologiaa vastaan (ja perinteistä tekoälyä vastaan; ks. Johdatus Kognitiotieteeseen: Luku 10: Komputaatio & symbolien prosessointi). Moduulit eivät jo määritelmänsä mukaan pysty globaaliin prosessointiin, joten evoluutiopsykologian kuva mielestä/aivoista rajattuihin tehtäviin erikoistuneista alisysteemeistä koostuvana massiivisesti modulaarisena "kognitiivisena linkkuveitsenä" väärä. Sikäli kuin sentraalisen prosessoinnin globaalisuus hypoteesi on tosi, ja ihmisen kognitioon todella kuuluu kyky edellä mainitussa mielessä globaaliin "quinelaiseen ja isotrooppiseen" prosessointiin, on evoluutiopsykologian tarjoama kuva mielen/aivojen kognitiivisesta arkkitehtuurista virheellinen tai ainakin vakavasti puutteellinen. (Tekoälytutkimuksessa ihmisen kognition globaalisuus ilmenee Fodorin mukaan siinä miten normaalin arkiajattelun mukaisen päättelyn ja päätöksenteon - jota tarvittaisiin esimerkiksi tarinoiden ymmärtämiseen tai normaalissa fysikaalisessa ja sosiaalisessa ympäristössä navigoimiseen - mallintaminen tai simuloiminen laskennallisesti on osoittautunut paljon odotettua vaikeammaksi).

Fodor ja monet muut tutkijat diagnosoivat ongelman juontavan juurensa Frame ongelmaan joka alun perin nousi esiin tekoälytutkimuksessa 1960-luvulla, kun kausaalista arkipäättelyä yritettiin kuvata ja simuloida laskennallisesti, tietokoneohjelmien avulla (vrt. Kausaalinen päättely, Moniste III; Arkitieto & tieteellinen tieto, Moniste II).

Karkeasti ottaen frame ongelmassa on kysymys siitä, miten voitaisiin spesifioida - matemaattisen eksaktisti - se mikä informaatio on relevanttia huomioida tietyssä kontekstissa esimerkiksi abduktiivista päättelyä tai analogiaan perustuvaa ongelman ratkaisua suoritettaessa.

Erityisen vahvasti relevanssin ongelma nousee esiin silloin kun (esimerkin vuoksi) abduktiivinen päättely on globaalia edellä esitetyssä mielessä: potentiaalisesti relevantit premissit kattavat yksilön kaikkien episteemisten sitoumusten avaruuden (isotropia) ja a priori mikä tahansa uskomus voi olla relevantti jossain kontekstissa (quinelaisuus). Ks. oheinen laatikko: Frame ongelma ja hakuavaruus.

Modulaariselle kognitiiviselle mekanismille relevanssin ongelma ei nouse esiin, koska modulaarinen mekanismi ei - jo määritelmänsä perusteella - ole sensitiivinen uskomusjärjestelmän globaaleille ominaisuuksille. Modulaariset prosessit ottavat komputaatioissaan huomioon vain kognitiivisen arkkitehtuurin määrittämän rajapinnan kautta saatavat syöterepresentaatiot (alasidonnaisuus) ja kognitiivisen arkkitehtuurin rajaaman potentiaalisten taustatietojen tietokannan (alasidonnaisuus).

Ongelmana on asettaa relevanssin rajat toisaalta riittävän lavealti, niin että toiminta on riittävän rationaalista siinä mielessä että "ilmeisiä" relevantteja seikkoja ei jätetä huomiotta, mutta toisaalta niin kapeasti että tehtävä on mahdollista suorittaa järkevällä määrällä resursseja (s.o. komputationaalisia resursseja: aikaa ja muistia). Jos käyt läpi liian vähän potentiaalisesti relevanttia evidenssiä/taustauskomuksia on tämä irrationaalista, mutta irrationaalista on niinikään käydä läpi liian paljon (ääritapauksessa yhtään johtopäätöstä ei voida vetää eikä yhtään suunnitelmaa panna täytäntöön, koska osa potentiaalisesti relevanteista taustauskomusten mahdollisista seurauksista on aina käsittelemättä). Yleisellä filosofisella tasolla frame-ongelma onkin epistemologinen: missä määrin episteemisten taustasitoumusten huomioon ottaminen on aidon rationaalisuuden edellytys?

Psykologisella tasolla, ja tekoälytutkimuksen insinööriteknisenä ongelmana, kysymys on siitä, miten laajalti taustauskomukset on otettava huomioon (miten "syvälle" potentiaalisesti relevanttien taustatietojen hakuavaruutta pitää tutkia) jotta saavutettaisiin ihmisen kognitiota vastaava älyn taso ja millaisiin - laskennallisiin tai muihin - menetelmiin perustuen ihmisen mieli/aivot sen tekevät. Kvalifikaatio laskennallisiin tai muihin menetelmiin on tässä yhteydessä aiheellinen, koska Fodor (1983, 2000) on argumentoinut, että komputationaalinen hypoteesi mielestä laskennallisten menetelmien kokoelmana soveltuu vain modulaaristen kognition muotojen kuvaukseen. Keskuskognition ymmärtäminen edellyttäisi ehkä jotain aivan uutta.

Frame ongelmaan perustuva evoluutiopsykologian kritiikki perustuu siis seuraavantyyppiseen argumenttiin: kovin modulaarisilla systeemeillä (ja näiden kokoelmilla) ei saavuteta ihmisen mielen/aivojen tasoa rationaalisuuden asteessa. Siten keskuskognition l. globaalin prosessointikapasiteetin olemassaolo (jota hypoteesia tekoälyn ongelmat keskuskognition simuloinnissa tukee) osoittaa massiivisen modulaarisuuden vääräksi. Esimerkiksi Fodor (2000) on argumentoinut tämän suuntaisesti.

Ongelmana tässä on, että mikäli massiivinen modulaarisuus todella on väärässä, ja mikäli komputationaalinen teoria mielestä soveltuu vain modulaarisen kognition kuvaamiseen (Fodor 1983), ei meillä ole teoriaa niistä mekanismeista jotka muodostavat olennaisen eron ihmisen ja muiden eläinten kognition välille (sen lisäksi että ihmisellä saattaa olla myös moduuleja joita muilla eläimillä ei ole - esimerkiksi kielimoduuli - tai ihmiseltä saattaa puuttua joitakin moduuleja joita muilla eläimillä on). Teorian heikkoutena on siis se että se olettaa jonkin tuntemattoman tekijän X joka ei noudata tunnettuja periaatteita, mutta selittäisi meitä kiinnostavan ilmiön - ihmiskognition oletetun globaalisuuden - jos vain sen tuntisimme.

Evoluutiopsykologit ovat myös käyttäneet frame ongelmaa puolustamaan massiivista modulaarisuutta seuraantyyppisellä argumentaatiolla (ks. Tooby & Cosmides, 1992; Cosmides & Tooby, 1999; Carruthers, 2004): jos ihmisellä olisi aivoissaan systeemeitä jotka tuottavat kyvyn todella globaaliin kognitioon, tämän systeemin toiminta törmäisi frame ongelmaan. Ts. se olisi jokseenkin hyödytön koska se olisi liian hidas ja tehoton, eikä luonnonvalinta siten suosisi sitä vaan modulaarisempia arkkitehtuureja. Siis, sikäli kuin on syytä olettaa että mieli/aivot on luonnonvalinnan tuote ei ole syytä olettaa että ihmisen mieli/aivot sisältäisi globaaleja prosesseja. Tekoälyn frame ongelmaan perustuen on syytä olettaa että luonnonvalinta suosisi komputationaalisia moduuleja globaalien komputationaalisten prosessorien kustannuksella, koska kukaan ei tiedä miten globaali komputationaalinen systeemi voisi toimia (niin tehokkaasti että siitä olisi jotain hyötyä).

Erikoistuneet moduulit ovat taloudellisempia, ne käsittelevät niille kuuluvan informaation nopeasti, ja on helpompi nähdä miten perinnöllisellä variaatiolla moduuleissa voisi olla vaikutusta organismin kelpoisuuteen ja henkiinjäämiseen. Oletetaan organismi on valintatilanteessa jossa oikea valinta on elämän tai kuoleman kysymys (tai oikealla valinnalla on muutoin suuri vaikutus yksilön jälkeläistentuottamisen todennäköisyyteen tai jälkeläisten määrään tai laatuun). Jos tehtävää ei ole jollakin tavoin valmiiksi rajattu kognitiivisen arkkitehtuurin tasolla, vaan yksilö joutuu itse järkeilemään ja ottamaan huomioon kaikki tietämänsä mahdollisesti relevantit seikat, niin mahdollisesti huomioon otettavien tekijöiden määrän kombinatorinen räjähdys ( = frame ongelma) lamaannuttaa minkä tahansa organismin kognitiivisen systeemin joka yrittää olla liian globaali, ja organismi syödään (saalis pakenee, parhaat lisääntymiskumppanit viedään jne...) ennen kuin organismi pääsee mihinkään rationaaliseen tai praktiseen johtopäätökseen (frame ongelman filosofiassa tätä kutsutaan joskus "Hamletin ongelmaksi").

Esimerkiksi Murray Shanahan ja Bernard Baars (2005) ovat argumentoineet massiivisen modulaarisuuden puolesta esittämällä että massiivisesti modulaarinen systeemi voisi selvitä tehtävistä jotka näyttävät vaativan globaalia harkintaa siten että moduulit voisivat jotenkin kommunikoida toisilleen niillä olevat tiedot jotka ovat relevantteja toisten moduulien kannalta käyttämällä "globaalia työtilaa"; Shanahanin ja Baarsin mallissa globaali työtila tulkitaan psykologisesti tietoisuudeksi (sitä voidaan myös pitää työmuistina). Carruthers (REF) on esittänyt samantapaisen ratkaisuehdotuksen jossa kaikkien moduulien tietoja yhdistelevä supramoduuli on kielimoduuli - mikä tahansa ajatus voidaan kommunikoida moduulilta toiselle kun rajapintana käytetään luonnollista kieltä jossa ajatukset verbalisoiaan.

Robert Cummins (2004) on esittänyt että ihmisen rationaalisuuden kuvaamiseen/simuloimiseen tarvittaisiin, aidosti globaalisen kognition sijaan, riittävän "laaja-alaista" alasidonnaisuutta (koko systeemiltä), muttei liian suurta (miltään yksittäiseltä alasysteemiltä). Tällaisesta näkökulmasta katsottuna ihmisen kognition kyky saavuttaa asiantuntijan taso hyvin monilla tietoaloilla on osittain näennäinen - ihmisen kognitio ei ole yleinen ongelmanratkaisija, universaali tietokone, vaan kykenee yksilöllisen kokemuksen perusteella muodostamaan asiantuntijalle ominaisen tietopohjan vain tietyillä, ihmisaivojen kannalta "yhteensopivilla", aloilla. Tutkitut asiantuntijuuden alat (shakki, tietokoneohjelmointi, musiikki, urheilulajit jne.) edustavatkin siten erilaisia ihmisaivojen (satojen tai tuhansien) alasidonnaisten moduulien yhdistelmiä. Me vain emme - itse ihmisinä - hahmota millaisia muita mahdollisia aloja voisi olla olemassa, jotka vain toisen tyyppiset mielet/aivot voivat saavuttaa, joka saa ihmisen tietokyvyn näyttämään hyvin yleiseltä ja ei-alasidonnaiselta.

Näiden argumenttien ongelmana on se että ne yksinkertaisesti olettavat että (lähes 50 vuoden yrityksistä huolimatta) ihmisen kognition laskennallinen kuvaaminen ja mallintaminen onnistuu "jos vain keksimme miten aivot sen tekee". Tutkijat olettavat että ihmisaivot eivät kykene aidosti globaaliin kognitioon koska me emme ymmärrä teoreettisesti mitä se olisi (ad ignorantiam).

Näin yleisellä tasolla liikkuva keskustelu on jossain määrin jäänyt kiertämään kiertämään keskeistä kysymystä - onko ihmisen kognitio massiivisesti modulaarinen? onko globaali prosessointi komputationaalisesti mahdotonta? - ja eteneminen edellyttäisi uutta, todistusvoimaisempaa, empiiristä evidenssiä tai teoreettista näkökulman syventymistä. Kysymykset koskien koko ihmisen mielen/aivojen kognitiivista arkkitehtuuria ovat niinikään jokseenkin ennenaikaisia, ja eteneminen on todennäköisimmin nopeampaa rajatumpien kognition osa-alueiden tutkimuksen saralla.

8.2. Evoluutiohistoria & adaptationismi kognition tutkimuksessa

Evoluutiopsykologian perusta on ajatus siitä että nykyihmiselle luonteenomaiset (lajispesifit ja lajin sisällä universaalit) mentaaliset moduulit heijastavat omien esi-isiemme, eli simpanssin ja ihmisen yhteisestä kantamuodosta erkaantunut nykyihmiseen johtanut hominidien polveutumislinjan, kohtaamia kognitiivisia haasteita ja näiden luomia valintapaineita.

Evoluutiopsykologian selittämisen malli on adaptationistinen: nykykognitio analysoidaan joukoksi luonnonvalinnan evoluutiohistorian aikana muovaamia kognitiivisia sopeutumia: s.o. ratkaisumenetelmiä tehtäviin joita esi-isämme kohtasivat ja jotka me perimme heiltä.

Nykyihmisen kognitiivisia kapasiteetteja voidaan tällöin selittää vetoamalla evoluutiohistoriaan:

malli1

• Todetaan jonkin kognitiivisen kapasiteetin tai psykologisen "efektin" olemassaolo nykyihmisellä (muttei lähimmillä apinasukulaisilla; voidaan siis olettaa sen kehittyneen vain ihmiseen johtaneessa kehityshaarassa viimeisen 5-10 miljoonan vuoden aikana).
• Todetaan alustavasti, että kyseinen kapasiteetti voisi olla ratkaisu johonkin esi-isiemme kohtaamaan adaptiiviseen haasteeseen.
• Esitetään hypoteesi, että kyseinen kapasiteetti on luonnonvalinnan tuottama mentaalinen moduuli.
• Tällöin on relevanttia arvioida tai kerätä psykologista, neurologista, kehitysbiologista tmv. todistusaineistoa kompetenssin autonomian ("modulaarisuuden") puolesta.
• Tällöin on relevanttia arvioida tai kerätä paleontologista ja evoluutiobiologista (esim. geneettistä) todistusaineistoa ihmisen kehityslinjan aikana esiintyneistä valintapaineista ja geneettisestä variaatiosta johon valinta on kohdistunut.

Nykyihmisen mielen ominaisuuksia voidaan päätellä siitä millainen niiden evoluutiohistoria on ollut, ja yleisistä populaatiogeneettisistä periaatteista (synteettinen evoluutioteoria, neodarwinismi, sosiobiologia):

malli2

• Todetaan, että on riippumattomia syitä olettaa hominidi-esi-isiemme kohdanneen tietyn tyyppisiä adaptiivisia haasteita oletetussa fysikaalisessa ja sosiaalisessa ympäristössään (metsästäjä-keräilijöinä Afrikan savannilla).
• Esitetään hypoteesi, että luonnonvalinta on tuottanut mieleen/aivoihin kognitiivisen moduulin vastauksena kyseiseen haasteeseen.
• Tällöin on relevanttia pyrkiä rekonstruoimaan muinainen fysikaalinen ja sosiaalinen ympäristö lajinkehityksemme aikana esiintyneiden valintapaineiden tunnistamiseksi.
• Tällöin on relevanttia arvioida tai kerätä psykologista, neurologista, kehitysbiologista tmv. todistusaineistoa josta voisi päätellä onko nykyihmisellä kognitiivinen kapasiteetti joka antaa edun ko. haasteeseen vastaamisessa (ja onko se modulaarinen).

Evoluutiopsykologia sinällään ei itse sisällä täsmällistä metodologista paradigmaa tarvittavan relevantin todistusaineiston keräämiseen ja käyttämiseen teoreettisissa argumenteissa historiallisia faktoja, kognitiivisen kapasiteetin luonnetta tai sen modulaarisuutta koskevien hypoteesien puolesta. Evoluutiopsykologia joutuu pitkälti tukeutumaan muiden alojen keinoihin hankkia tietoa nykyihmisen kognitiivisista kapasiteeteista (kognitiivinen psykologia ja kognitiotiede) hominidiesi-isiemme ympäristöstä (esim. paleontologia, vertaileva käyttäytymistutkimus).

Adaptationistisen selittämisen mallin (malli1 ja malli2) soveltaminen myös sisältää (osin implisiittisenä) empiirisiä oletuksia ominaisuuksien evolutiivisesta kehityshistoriasta:

1. ominaisuus oli hyödyllinen kantajilleen; s.o. ominaisuuden esiintyminen joillakin populaation ykislöillä lisäsi kyseisten yksilöiden kelpoisuutta verrattuna niihin joilla ominaisuutta ei ollut tai ominaisuus esintyi kehittymättömämmässä muodossa; tämä on edellytys sille että valintapaine on periaatteessa voinut olla olemassa
2. ominaisuuden suhteen oli perinnöllistä variaatiota, ainakin aikana jolloin valintapaine kohdistui ominaisuuteen; ts. kelpoisemmat yksilöt välittivät ominaisuuden t. taipumuksen ominaisuuteen omille geneettisille jälkeläisilleen.
3. vaikka perinöllinen variaatio saattaa nykyään jo olla kadonnut, perinnöllisyys on yhä jäljellä sillä me olemme perineet ko. ominaisuudet (tai taipumukset ko. ominaisuuksiin) vaikka emme enää elä kyseisessä ympäristössä ja ominaisuus saattaa olla nyky-ympäristössä jopa haitallinen.

Oletukset 1-3 ovat äärimmäisen vaikeita verifioida/falsifioida minkään saatavilla olevan evidenssin avulla (huomaa että perinnöllisyys kohdassa iii ei tarkoita käyttäytymisgenetiikan heritabiliteettia, joka perustuu perinnöllisen variaation olemassaoloon).

Evoluutiopsykologista selittämisen mallia voidaan siis kritisoida siitä, että se johtaa huomion keskittymään evidenssiin, joka on hyvin vaikeasti saatavilla. Lisäksi evidenssi se evidenssi on tavattoman heikkoa.

• Mitä tulee modulaarisuusoletukseen, neuropsykologisen evidenssin tulkinta kognitiivisen modulaarisuuden näkökulmasta ei ole mitenkään yksikäsitteistä (Vrt. Mielen modulaarisuus).

Mitä tulee evoluutiohistoriaamme, voidaan aluksi todeta että kognitio ei fossilisoidu, ja se mitä fossiilisesta ja paleontologisesta todistusaineistosta voidaan päätellä kognition kannalta on hyvin tulkinnanvaraista.

Tarkastelemme esimerkkinä kielellistä kommunikaatiota ja luonnollista kieltä. On ilmeistä että kieli ja kielellinen kommunikaatio ovat ihmiselle universaali, mutta samalla nykyihmisen muista eläimistä erottava kognition ja kommunikaation muoto. Millään muulla apinalajilla (tai millään muullakaan tunnetulla eläinlajilla) ei ole mitään rakenteen ja ilmaisuvoiman rikkauden suhteen ihmiskieltä vastaavaa kommunikaatiosysteemiä.

Evoluutiopsykologian näkökulmasta kieli on kokoelma lajityypillisiä kognitiivisia adaptaatioita, jotka ovat sopeutuneet toisiinsa (koadaptaatio) ja kielellisen kommunikaatiokäyttäytymisen tuottamiseen ja ymmärtämiseen (REFSpinkerym). Toisin sanoen evoluutiopsykologia lähtee siitä empiirisestä oletuksesta, että kieli on monimutkainen adaptaatio, ja siten se tulee selittää darwinistisesti, s.o. adaptationistisen selittämisen mallin mukaan, kommunikaatiofunktioon kohdistuneen luonnonvalinnan avulla.

Näkemys on hyvin yleinen psykologien, aivotutkijoiden ja tekoälytutkijoiden keskuudessa - jopa siinä määrin että oletusta ja siihen kiinteästi liittyvää teoreettista lähestymistapaa pidetään ilmeisenä tai itsestään selvänä. Sitä se ei kuitenkaan ole, ja itse asiassa lähestymistapaa kohtaan voidaan esittää vakavia metodologisia huomautuksia, kuten Mark Hauser, Tecumseh Fitch ja Noam Chomsky ovat argumentoineet (REFSnoamsark).

Tässä yhteydessä on syytä erikseen huomauttaa, että kielellä tarkoitetaan tässä komputationaalista systeemiä, jota käytetään kielellisen kommunikaatiokäyttäytymisen tuottamiseen ja ymmärtämiseen. Kieli tässä mielessä ei siis koostu yksilöiden välillä kulkevista viesteistä, vaan laskennallisista mekanismeista (computational device) jotka mahdollistavat viestien tuottamisen ja tulkitsemisen. Kieli/teoria kielestä tuottaa/määrittelee (rakenteeltaan rekursiivisten) mentaalisten representaatioiden systeemin, joka liittää toisiinsa artikulaation (fonologia) ja ajattelun (semantiikka).

Kieltä tässä merkityksessä käytetään nykyihmisen mielessä/aivoissa kommunikaation lisäksi muuhunkin, esimerkiksi ongelmanratkaisun, suunnittelun ja muistin välineenä. Voidaankin kysyä, onko kommunikaatio edes keskeisin kielen adaptiivista evoluutiota määräävä tekijä? Tai mitä syytä meillä on olettaa että kommunikaatiofunktio oli kielen syntyvaiheissa ainoa tai merkittävin valintaa aikaansaava tekijä? Ja mitä olivat ne kielen modulaariset komponentit joissa ilmenevään variaatioon valinta kohdistui?

Kysymys kielen monimutkaisuudesta (joka on tärkeä koska "argument from designin" mukaan luonnonvalinta on ainoa tunnettu monimutkaisia adaptaatioita selittävä evoluutiomekanismi) on luonnollisesti empiirinen, ja palautuu kielijärjestelmän kognitiiviseen arkkitehtuuriin: kuinka suuresta määrästä toisistaan suhteellisen riippumattomasti varioivia moduuleita se sisältää - siis systeemejä jotka voivat olla erikseen luonnonvalinnan kohteina. (Nimenomaan tällöin niiden keskinäinen koordinaatio ilmentää koadaptaatiota, siis yhteistä ja gradualistista evoluutiohistoriaa). Evoluutiopsykologien (REFS Pinker, Carruthers) mielestä on ilmeistä, että kognitiivisesti kielisysteemi jakautuu lukuisiin moduuleihin, kriitikoiden (REFSHCF) mielestä tämä ei ole lainkaan ilmeistä. Kysymys ei sinällään kuitenkaan kuulu evoluutiopsykologian alaan, vaan sitä voidaan tutkia, ja tutkitaan, ottamatta kantaa arkkitehtuurin mahdolliseen historialliseen taustaan.

Fitch, Hauser & Chomsky (2005) ottavat vertailukohdaksi toisen nisäkkäiden joukossa lajityypillisen vokaalisen käyttäytymisen ja siihen liittyvien laskennallisten mekanismien systeemin: hyönteissyöjälepakoiden kaikuluotausjärjestelmän. Jos kysytään mitä biologisia funktioita kaikuluotaus palvelee, voidaan todeta että se palvelee monia funktioita: ainakin navigaatiota, objektin tunnistusta, ravinnon hankintaa ja kommunikaatiota lajikumppanien välillä. Kaikuluotauksesta on hyötyä näissä kaikissa, ja siten sen toiminta on adaptiivista, palvelee yksilöiden kelpoisuutta. Nykylepakoita tutkimalla voidaan pyrkiä selvittämään yhä tarkemmin millaisia teknisiä (akustisia, komputationaalisia...) ratkaisuja käyttäen lepakon kaikuluotaussysteemi selviytyy näistä kaikista.

Kysymys siitä mitä biologisia funktioita varten kaikuluotaus on kehittynyt on puolestaan eri kysymys: tällöin kysytään kaikuluotausjärjestelmän alkuperäistä käyttöä, ja geneettistä variaatiota sen käyttökelpoisuudessa edellä mainitttujen lukuisten biologisten funktioiden kannalta, ja sitä miten "tärkeitä" nämä eri tekijät olivat globaalin optimin kannalta (ts. miten suuri oli valintapaine joka kohdistui vaikkapa kaikuluotausjärjestelmän tarkkuuteen ja tehokkuuteen objektintunnistuksessa). Tämä kysymys koskee historiallista kehityskulkua, eikä sitä voida ratkaista pelkästään nykyisiä muotoja tutkimalla; tämän kysymyksen tarkastelussa tarvitaan historiallista todistusaineistoa joka on hyvin vähäistä, vaikeasti saatavilla ja tulkinnanvaraista, ja siten kysymyksen pohtiminen johtaa helposti spekulatiiviseen mahdollisten skenaarioiden sepittämiseen täsmällisten empiiristen hypoteesien sijaan.

On metodologisesti tärkeää huomioida, että siinä missä biologisia funktioita ja ne toteuttavia mekanismeja koskevien hypoteesien kannalta relevantti evidenssi koostuu mm. laboratoriossa tutkittavasta fysiologiasta ja analogisista ja homologisista systeemeistä muissa nykyeläimissä (esim. delfiinien kaikuluotaus, jyrsijöiden tilanhahmottaminen lepakoiden kaikuluotauksen tapauksessa), alkuperäistä valintaympäristöä koskeva relevantti evidenssi on vaikeasti saatavaa ja induktiiviselta todistusvoimaltaan heikkoa.

Erityisesti, jos tutkitaan niitä kognitiivisia tekijöitä jotka erottavat ihmisen muista kädellisistä (tai minkä tahansa lajin lajityypillisiä ja uniikkeja kognitiivisia ominaisuuksisa) on huomattava, että adaptiivisen historian biologisessa tutkimuksessa keskeistä paleontologista evidenssiä ei juurikaan käytettävissä (kognitiosta ei jää fossiileja), ja koska tutkimus kohdistuu nimenomaan ihmisen muista kädellisistä erottaviin tekijöihin, vertaileva kädellisten kommunikaation tutkimus (homologiaan perustuva malliorganismien käyttö - kuten esim. makakiapina visuaalisen järjestelmän tapauksessa) ei myöskään paljasta kovinkaan paljon luonnollisen kielen luonteesta.

On selvää, että nykyaivomme kaikkine kognitiivisine systeemeineen ovat syntyneet luonnollisen evoluution prosessissa. On niinikään selvää että jossain hyvin yleisessä mielessä aivot ovat adaptoituneet "tuottamaan käyttäytymistä", ja kielijärjestelmät ovat sopeutuneet tuottamaan kielellistä käyttäytymistä. Tämä on kuitenkin hyvin ylimalkaista, ja kognitiotieteen (ja evoluutiopsykologian) kannalta keskeistä ovat käyttäytymisen tuottamisessa toimivat komputationaaliset systeemit.

Voidaankin kysyä, mitä lisäarvoa metodologisesti ongelmallinen evolutiivinen spekulaatio kognition tutkimuksessa loppujen lopuksi tuo; olennaisempaa kognition tutkimuksessahan on keskeistä saada selvyys nimenomaan kysymykseen siitä mitä kognitiivisia kapasiteetteja ihmisellä tai muilla eläimillä on, ja millaisia ovat luonteeltaan ne kognitiiviset kapasiteetit jotka erottavat ihmisen muista eläimistä. Jo kognitiivisten kapasiteettien/niiden laskennallisen toteutuksen selvittäminen on kovin mutkikasta, ilman että kysymystä niihin vaikuttavista (saati sitten 100 000 vuotta sitten mahdollisesti vaikuttaneista) valintapaineista edes nostetaan esiin.

Kirjallisuutta

Buller, David J. (2005): Adapting minds: Evolutionary psychology and the persistent quest for human nature. Cambridge MA: MIT Press.
Lappi, Otto & Rusanen, Anna-Mari (2008): Evoluutiopsykologia ja ihmiskognitio. Psykologia, 2008, nro 3, s. 183-192.
Raatikainen, Panu (2008): Evoluutiopsykologia ja sen ongelmat. Tiede & edistys, 2007, nro 1 (32. vsk.), s. 2-15.
Ylikoski, Petri, Kokkonen, Tomi (2009): Evoluutio ja ihmisluonto. Helsinki: Gaudeamus.