Tieteen vallitseva oppi on reduktionismi. Se on tuottanut loistavia tuloksia. Se on vapauttanut tieteen kaikesta yliluonnollisesta, kuten sielusta ja henkiolennoista. Se kuitenkin sotii intuitiivista kokemustamme vastaan, sillä sen mukaan kaikki selitykset löytyvät aina ”pohjalta”, fysiikan neljästä perusvuorovaikutuksesta ja alkeishiukkasista. Jos kaikki johtuu hiukkasten törmäyksistä ja värähtelyistä, niin tilaa ei näytä jäävän vapaalle tahdolle tai edes sille, että elävät organismit voisivat käynnistää uusia tapahtumaketjuja. Bobby Azarian ei usko, että kausaalisuus toimisi vain alhaalta ylöspäin. Hän kehittelee teoksessaan The Romance of Reality: How the Universe Organizes Itself to Create Life, Consciousness, and Cosmic Complexity jonkinlaista todellisuuden yhtenäisteoriaa, joka selittäisi, miten aine itseorganisoituu energian avulla monimutkaisiksi elämänmuodoiksi ja miten elävät olennot voivat kääntää kausaalisuuden suunnan.
Elämän synty on edelleen suuri mysteeri – niin suuri, että se on perinteisesti selitetty vielä suuremmalla mysteerillä, luojajumalalla, josta tosin ei ole suoraa havaintoa tai todistetta. Ympäröivä todellisuus vain vaikuttaa niin monimutkaiselta, että se ei ole voinut syntyä sattumalta ilman suunnittelijaa. Juuri suuri sattuma kuitenkin on vaihtoehtoinen tapa selittää elämän synty. Sen mukaan olosuhteet vain sattuivat olemaan juuri oikeat ja molekyylit törmäilivät toisiinsa aivan sattumoisin niin, että ensimmäinen alkeellinen elämänmuoto sai alkunsa ja evoluutio hoiti loput.
Kolmaskin vaihtoehto elämän synnylle löytyy, jos luovutaan ajattelemasta elämää suurena mysteerinä. Ehkä elämä syntyi vääjäämättä heti, kun olosuhteet sen sallivat varhaisessa Maassa; ehkä luonnonlait yksinkertaisesti tuottavat taukoamatta monimutkaisuutta ja informaatiota. Silloin elämä ei olisikaan poikkeus vaan sääntö – ei onnenkantamoinen vaan väistämättömyys.
Eloton ainekin voi järjestäytyä, jos se saa ulkopuolista energiaa. Yleensä itseorganisoituvat rakenteet, kuten vesipyörteet tai pyörremyrskyt, ovat lyhytkestoisia, koska energiavirta loppuu. Silloin systeemi ajautuu termodynaamiseen tasapainotilaansa, jossa ei enää ole energiaeroja. Elämän syntyminen on siis edellyttänyt pitkään kestänyttä vakaata energiavirtaa. Sellaista on tarjolla hydrotermisistä aukoista syvällä merenpohjassa. Aukoista pulppuaa vulkaanisen toiminnan lämmittämää vettä ja niiden luota on löydetty yli 300 eliölajia, joista suurinta osaa ei esiinny missään muualla. Hydroterminen aukko tuottaa tarvittavat epäorgaaniset rakennusaineet sekä reaktioissa tarvittavan korkean lämpötilan ja paineen. Aukon ympäristössä on lisäksi lukemattomia huokosia, joiden suojissa jokin molekyyli mahdollisesti ylitti kriittisen rajan ja alkoi monistaa itseään.
Tyypilliset itseorganisoituvat systeemit, kuten pyörremyrskyt, ovat fysiikan lakien orjia. Ne syntyvät ja kuolevat ulkoisten voimien seurauksena. Elävä organismi voi ainakin jossain määrin hallita omaa olemassaoloaan; se on toimija. Eläin etsii ravintoa ympäristöstään ja kasvi kääntyy kohti aurinkoa, jotta voi ylläpitää elintoimintojaan. Jotta organismi voi toteuttaa toimijuuttaan tehokkaasti – hankkia energiaa, lisääntyä, sopeutua ja oppia – se tarvitsee informaatiota.
Biologinen informaatio kertoo organismille, miten se selviää ympäristössään ja kykenee lisääntymään siellä. Siten delfiinin virtaviivainen muoto, jonka kaava on talletettu sen perimään, sisältää tietoa hydrodynamiikasta; samoin kotkan siiven muoto sisältää tietoa aerodynamiikasta. Organismilla on siis malli ympäristöstään ja sen pitää heijastaa ympäristön monimutkaisuutta. Jos kissa haluaa pyydystää hiiren, sillä täytyy olla yhtä monta saalistustapaa kuin hiirellä on keinoja väistää sitä. Evoluutio tuottaa geneettistä informaatiota kaikille organismeille. Sen jälkeen, kun aivot ilmaantuivat luomakuntaan, osa eläimistä on kyennyt tuottamaan täydentävää informaatiota oppimalla. ”Kaikki evoluutioprosessit ovat oppimisprosesseja, ja kaikki oppimisen tavat ovat evoluutioprosesseja”, kirjoittaa Azarian.
Organismia voi siis ajatella sekä itseorganisoituvana systeeminä että mallina ympäristöstään. Nämä saattavat vaikuttaa erillisiltä asioilta, mutta samaan mekanismiin ne liittyvät. Organismin kapasiteetti itseorganisoitumiseen riippuu sen kyvystä hyödyntää vapaata energiaa, mikä taas riippuu organismin sisäisen mallin kyvystä ennustaa ympäristöä.
Itseorganisoituminen ja ympäristön mallintaminen geeneissä ja aivoissa ovat hienoja saavutuksia. Ne eivät silti todista, että organismi kykenisi kääntämään kausaalisuuden suuntaa. Ehkä evoluutio vain tuottaa monimutkaisia olioita, jotka pelkästään kuvittelevat tekevänsä valintoja. René Descartes havaitsi 1600-luvulla, että on kuitenkin yksi asia, josta voi olla varma vaikka järjestelmällisesti epäilisi kaikkea. Hän tiivisti sen lausahdukseen: ”ajattelen, olen siis olemassa” (”cogito ergo sum”). Sen mukaan ajatteleva ihminen on varmuudella tietoinen itsestään vaikka kaikki muu olisi harhaa.
Koska ihminen on itsetietoinen, hänen mielessään on malli sekä maailmasta että minuudesta osana maailmaa. Tuon minuuden malli on informaatiota, joka on fyysistä, sillä kaikki informaatio on talletettu johonkin fyysiseen, oli sitten kyse biologiasta tai tietotekniikasta. Samalla mallin alku ja loppu on ihmisaivoissa. Miten kausaalisuus pitäisi ymmärtää tässä tilanteessa, jossa fyysinen informaatio viittaa itseensä? Ihminenhän voi ajatella itseään ja myös ajatella itseään ajattelemassa itseään ja niin edelleen. ”Syttyykö” tietoisuus tässä silmukassa? Synnyttävätkö tällaiset silmukat yleisemminkin toimijuuden ja kyvyn käynnistää tapahtumaketjuja?
Fyysisesti itseviittauksessa on kyse takaisinkytkennästä, jolla näyttää aivotutkimuksen mukaan tosiaan olevan yhteys tietoisuuden kokemukseen. Tietoisen ihmisen aivoissa kiertää noin 40 Hz:n taajuudella hermoimpulssien aalto, mutta kun takaisinkytkentäsilmukka katkaistaan, tietoisuus häviää. Tietoisuus ei ole paikannettavissa yhteen tiettyyn aivojen osaan, vaan se syntyy monimutkaisten ja dynaamisten hermoverkostojen yhteistoiminnan seurauksena. Kun hermosolujen aktiviteetti näissä takaisinkytkentäsilmukoissa ylittää tietyn kynnysarvon, tietoisuus kenties syttyy.
hippuja ja säikeitä 