[요약정리] Porter, B. (2020), “Teleosemantics and Tetrachromacy"

Porter, B. (2020), “Teleosemantics and Tetrachromacy”, Biology & Philosophy.

 

 

Introduction

어떤 심적 상태들은 세계를 표상하며 진리 조건을 갖는다. 목적의미론은 그런 표상의 내용이 어디서 오는가에 대한 이론 중 하나로서, 주류 목적의미론은 심적 표상을 생물의 인과 역사(etiological history)에 의거해 해명한다. 내용을 갖는 심적 상태는 세계의 어떤 대상을 표상하기 위해 선택되었기 때문에 그 내용을 갖는다는 것이다. 목적의미론의 비판자들은 선택 과정을 거치지 않고 우연히 만들어진 "늪지인간"(swampman) 사고 실험이 목적의미론에 대한 반박이 된다고 주장한다. Papineau는 최근 논문에서 늪지인간이 목적의미론에 대한 반례가 될 수 있으려면, 늪지인간이 존재 가능하다는 것만으로는 부족하고 실제로 존재해야 한다고 주장했다.

저자는 늪지 인간 같은 표상의 사례가 실제 세계에 존재한다고 주장한다. 바로 사색형색각(tetrachromacy)의 사례이다. 보통 사람은 원추세포(cone)를 세 종류 가지고 있지만, 사색형색각이 있는 사람은 각각의 눈에 네 가지 유형의 원추세포를 가지고 있어서 보통 사람보다 더 다양한 색깔을 표상할 수 있다. 저자는 사색형색각의 추가적인 색깔 표상이 선택 과정의 결과가 아니라고 주장한다. 따라서 사색형색각은 인과 역사를 갖지 않는 심적 표상이며 목적의미론에 대한 반례라는 것이다.

 

Teleosemantics

목적의미론은 심적 표상의 내용을 생물학적 기능에 의거해 설명하고자 한다. 목적의미론에는 몇 가지 버전이 있는데, 먼저 크게 보아 생물학적 기능을 어떻게 설명하느냐에 따라 인과역사적 이론과 비-인과역사적 이론으로 나뉜다. 인과역사적 목적의미론은 생물학적 기능을 선택의 역사로 설명한다. 비-인과역사적 목적의미론은 생물학적 기능을 선택의 역사가 아닌 다른 것으로 설명한다. 대부분의 주류 목적의미론은 인과역사적 이론이다. 본 논문에서도 특별한 언급이 없다면 인과역사적 이론을 전제한다. (비-인과역사적 이론은 7절에서 다룬다)

인과역사적 목적의미론에 따르면 한 시스템의 생물학적 기능은 그 시스템이 수행하기 위해 선택된 바로 그 일이다. 예를 들어 순환계의 생물학적 기능은 몸 곳곳에 산소를 순환시키는 것인데, 왜냐하면 그 일을 위해 선택되었기 때문이다. 시스템들은 더 작은 구성 요소 시스템들로 분해될 수 있다. 예를 들어 순환계의 구성요소인 심장의 기능은 피를 몸 곳곳에 보내는 것이다. 하지만 산소를 순환시키는 일은 심장의 생물학적 기능이 아닌데, 왜냐하면 산소를 순환시키는 일은 심장만으로 이루어지는 것이 아니기 때문이다. 산소가 순환하지 않는다고 해서 반드시 심장이 오기능(malfunction)하는 것은 아니다. 폐가 오기능하는 경우도 있기 때문이다.

심적 상태 S가 대상 X를 표상한다는 것은, S가 X와 공변(co-vary)하기 위한 생물학적 목적 때문에 선택되어 왔다는 것이다. 예를 들어 "seeing red" 심적 상태는 빨강을 표상하는데, 왜냐하면 개체가 빨간 물체를 바로 그 경우들에 일어나도록 자연 선택에 의해 만들어졌기 때문이다. 빨갛게 잘 익은 사과를 갈색으로 썩은 사과와 잘 구분할 수 있는 생물이 살아남았고 따라서 "seeing red" 심적 상태가 진화론적으로 선택되었을 것이다.

 

The Swampman Objection

늪지에서 정말 우연히 어떤 사람과 원자 수준에서까지 똑같은 사람이 자연발생했다고 해보자. 그 늪지인간은 우연히 생겨났으므로 진화적 역사를 갖지 않지만 심적 표상은 가지는 것 같다.그런데 목적의미론에 따르면 늪지인간의 심적 상태는 선택 과정의 결과가 아니므로 생물학적 기능을 갖지 않는다. 따라서 늪지인간의 심적 상태는 표상적이지 않다고 해야 한다. 실제로 Millikan은 늪지인간이 심적 표상을 갖지 않는다고 주장한다.

하지만 직관적으로 볼 때 늪지인간은 표상과 오표상을 할 수 있어 보이며, 따라서 인과역사를 갖지 않는 심적 상태가 표상할 수 있음을 보여주는 사례인 것 같다. 이에 대해 Papineau는 단지 늪지인간이 존재 가능하다는 것만으로는 목적의미론에 대한 위협이 되지 않는다고 주장했다. Papineau는 목적의미론이 심적 표상에 대한 경험적인 이론이라고 본다. 인과역사와 관련 없는 심적 표상이 있을 수 있겠지만, 현실 세계에서의 심적 표상은 선택 과정에 의한 것이라는 이야기이다. 이에 저자는 사색형색각의 사례가 실제로 존재하는 늪지인간 사례이며, 따라서 늪지인간 사고실험은 목적의미론에 대한 반론이 될 수 있다고 주장한다.

 

Tetrachromacy

대부분의 사람들은 세 종류의 원추세포를 가지고 있다. S(짧은 파장의 빛을 감지, 파랑), M(중간 파장의 빛 감지, 초록), L(긴 파장의 빛 감지, 빨강). 반면 사색형색각을 가진 사람은 정상적인 S, M, L 뿐만 아니라 변이된 M 혹은 변이된 L을 갖는다. L, M에 관여하는 유전자들은 X 염색체에 있는데, 만약 L이나 M에 변이가 생기면 남자는 적록 색각 이상이 된다. 여자의 경우 하나의 X 염색체에서 L이나 M에 변이가 생기면 네 가지 원추세포를 가지게 될 수도 있다. 세포마다 임의로 X 염색체 하나가 비활성화되기 때문이다. 대부분의 경우 네 종류의 원추세포를 갖는다고 해도 시지각에 변이가 없지만, 네 종류의 원추세포에서 모두 신호를 받는 경우 색깔 지각력이 향상된다. 이에 따라 보통 사람들은 구분할 수 없는 색깔들을 구분할 수 있다. 즉, 보통 사람들은 갖지 않는 새로운(novel) 색깔 표상을 갖는 것이다.

사색형색각의 추가적인 색깔 지각들은 그것들 고유의 진리 조건을 갖고, 오표상이 가능하므로 진정한 표상이다. 그리고 이러한 색깔 지각이 유전된 것이 아니라 유전적 변이의 결과라는 점에서 새로운 표상이다. 이 새로운 표상은 선택 과정을 통해 만들어진 것이 아니다.

목적의미론자들의 가능한 대응들은 다음과 같다. (1) 새로운 색깔-표상 심적 상태들은 사실 자연 선택의 결과라고 주장한다. (2) 개체발생적 학습 과정의 결과라고 주장한다. (3) 생물학적 기능에 대한 인과역사적 설명이 아니라 비-인과역사적 설명을 채택한다. (4) 늪지인간과 사색형색각 사이의 유비가 성립하지 않는다고 주장한다.

 

Natural Selection

새로운 색깔-표상 상태들이 자연 선택의 결과라는 대응을 고려해보자. 새로운 색깔-표상 심적 상태들은 계통발생적 선택의 역사로 인해 나타난 것이 아니다. 하지만 목적의미론자들은 새로운 색깔-표상 상태들을 만들어내는 시각계의 구성 요소들은 자연선택으로 만들어졌으므로 문제가 없다고 주장할 수 있다. 뇌의 시각령(visual cortex)이 보통보다 많은 종류의 원추세포에서 신호를 받는다고 할지라도, 시각령에 의해 만들어지는 심적 상태들은 시각령의 생물학적 기능에 따라 만들어진다는 것이다.

이러한 설명의 문제점은 시각령이 그 신호들을 생산하는 시각 시스템의 한 구성요소일 뿐이라는 것이다. 시각령의 생물학적 기능은 표상적 상태를 만드는 것이 아니다. 색깔 표상 상태를 만드는 기능을 갖는 시스템은 시각계 전체이다. 그리고 추가적인 색깔 표상을 만드는 것은 시각계가 자연 선택된 생물학적 기능에 따라 작동하지 않는 경우이다. 

대안적으로, 목적의미론자들은 만약 그 상태들이 새롭다고 하더라도, 그 상태들은 새롭지 않은 색깔-표상 도식(scheme)의 일부라고 주장할 수 있다. 표상과 표상 대상의 관계는 연속적 영역(space)에 걸쳐 정의되었으므로, 만약 특정 표상이 그 이전에는 나타나지 않았더라도, 여전히 이미 정의된 관계에 의해 설명될 수 있다는 것이다.

그런데 사색형색각을 지닌 피험자 cDa29에 대한 연구에 따르면, 이 사람은 네 원추세포에 대응되는 4차원적 색깔 지각을 가지고 있다. [여기서 차원이라는게 공간적인 것을 뜻하는 건 아닌 것 같고, 색 지각을 결정하는 게 3-tuple이냐 4-tuple이냐를 말하는 듯.] 사색형색각은 단지 더 미립적인 표상이 아니다. cDa29는 오렌지색 빛 (590 nm)과, 빨간 빛(670 nm) + 초록 빛(546 nm)를 구분했다. 이 때 빨간 빛과 초록 빛의 비율을 상관 없었다. 따라서 사색형색각의 표상은 보통 표상과 다른 새로운 표상이다.

 

Ontogenetic selection

새로운 색깔-표상 심적 상태들이 개체발생적 선택의 결과라는 선택지를 고려해보자. Millikan, Papineau는 새로운 행동에 대한 시행착오(trial-and-erro) 학습이 자연 선택이 하는 것과 같은 방식으로 생물학적 기능을 만든다고 보았다. 성공적인 행동은 보존되고 재생산되며, 성공적이지 않은 행동을 그렇지 않다. 심적 상태의 경우, 성공적인 행동을 이끄는 상태가 보존되고 재생산되며, 성공적인 행동을 이끌지 못하면 그렇지 않다.

목적의미론자들은 사색형색각의 색깔-표상 상태가 개체발생적으로 선택되었다고 할 수도 있다. 사색형색각을 가진 사람의 뇌는 신생아 시기에 네 원추세포의 신호들에 대한 어떤 반응이 성공적인 행동을 이끌고 어떤 것이 그렇지 않은지를 배웠을 것이다. 그러나 이런 개체발생적 설명이 틀렸다는 증거들이 있다.

3개월된 아기도 이미 삼색형 시각을 발달시킨다. 3개월이면 아직 운동 능력도 거의 발달 안 된 상태인데, 이게 시행착오를 통한 행동 학습에 의존한다는 것은 이해하기 힘들다.

시각 경험이 시각계 발달에 영향을 주는 시기가 있는 것은 사실이다. 그리고 그 중 일부는 3개월 이전이다. 하지만 이 시기가 시행착오를 통한 학습과 관련되어 있다고 볼 근거는 없다. 만약 인간 시각계의 시각-표상 상태가 시행착오 학습에 의해 형성된다면 신생아들의 시각령은 어른들과 다른 방식으로 조직화되어야 하는데, 연구에 따르면 거의 비슷하다.

시행착오 학습보다는 유전적 배선(genetic wiring)이 전반적인 발달을 결정된다고 해도, 중요한 세부사항들은 시행착오 학습을 통해 발달될 수도 있다. 하지만 더 큰 문제가 있는데, 신생아의 시각령은 표상적 상태가 행동에 영향을 주기 전에도 표상적 상태들을 만들어낸다는 것이다.

 

시행착오를 통한 학습이 아니라 다른 방식으로 개체발생적 선택이 일어난다고 보는 목적의미론자들도 있다. 사색형색각의 네 번째 원추세포는 뇌에 해당 원추세포에 특이적인 배선이 있어야 기능한다. Garson은 뉴런들 혹은 시냅스들 간에 일어나는 선택 과정이 이런 배선에 관여하여 결과적으로 표상적 상태를 만든다고 주장한다. 여기서 선택은 행동적 차이 때문에 일어날 필요가 없다.

그런데 여기서 신경 선택(neural selection)과 신경 구성(neural construction)을 구분해야 한다. 신경 구성은 자원을 놓고 뉴런들이나 시냅스들 간에 경쟁이 없다는 점에서 선택적이지 않다. 즉, 신경 구성은 생물학적 기능을 주는 선택 과정이 아니다. 만약 신경 구성도 새로운 기능을 만든다고 해버리면 목적론적 의미론은 생물학적 기능에 대해 너무 느슨한 입장이 된다. 그런데 색깔 지각과 관련된 신경 구조들은 신경 선택이 아니라 신경 구성에 일어난다.

 

Non-etiological Explanations

지금까지 다룬 인과역사적 목적의미론은 다음과 같은 두 가지 논제를 받아들인다. (1) 심적 표상은 생물학적 기능에 의거해 설명된다. (2) 생물학적 기능은 선택의 역사에 의거해 설명된다. 하지만 비-인과역사적 목적의미론은 (2)를 거부하고 (1)만 받아들인다. 비-인과역사적 목적의미론의 지지자들은 선택의 역사가 아니더라도 어떤 형질의 생물학적 기능을 그 형질의 생존과 번식에 대한 기여에 의거해 설명하는 다른 방식이 있다고 본다.

 

Abrams는 조상의 역사(ancestral history)에 의거해 설명한 설명을 제시한다. 그는 형질 T가 분명히 기능을 가지고 있는데, T를 가진 생물의 조상들에게 그 T를 결여한 경쟁자들이 없는 경우에 주목한다. 이런 경우 T를 두고 선택이 일어날 일이 없다. Abrams는 이 문제를 자연 선택을 조상의 역사 관계로 대체함으로써 해결한다. 조상을 그 형질을 가지고 있는 경쟁자와 비교하는 것이 아니라, 조상을 그 형질을 가지고 있는 더 이전의 조상과 비교하는 것이다. T가 기능을 가진다다는 것은, 그 생물의 조상이 T를 가짐으로서 T를 가지지 않은 더 이전 조상보다 적응도가 높아졌다는 것이다.

Abrams의 이론은 형질 T가 만약 그 생물에 T를 가진 조상이 없다면 기능을 가지지 못한다는 점에서 인과역사적 이론과 공통점을 갖는다. 그러나 사색형색각은 직접적으로 유전되지 않는다. 따라서 사색형색각은 조상의 역사를 갖지 않는다.

 

Nanay는 미래-지향적인 양상적 이론을 발전시킨다. 한 형질의 생물학적 기능을 생물이 그 형질을 후손들에게 전해줬을 때 얻을 수 있는 이익에 의거해 설명하는 것이다. 이 이론에서 생물학적 기능의 정의는 다음과 같다. F는 형질 X의 생물학적 기능이다 iff X가 F를 하는 것이 포괄 적합도에 기여하는 상대적으로 가까운 비-현실 세계들이 X가 F를 하지만 F가 포괄 적합도에 기여하지 않는 다른 어떤 세계들보다 더 가깝다.

만약 색깔들을 표상하는 일이 생존과 번식에 이익이 된다면, 더 많은 색깔들을 표상하는 것은 생존과 번식에 도움이 될 것이다. 하지만 다음과 같은 증거들을 고려할 때, 사색형색각이 포괄 적합도에 유의미하게 기여하지 않는 것으로 보인다.

현대에는 색각 이상의 빈도가 상대적으로 높다. 이는 색깔을 더 많이 혹은 더 적게 보는 것이 포괄 적합도에 끼치는 영향이 무시할 만하다는 점을 시사한다.

포유동물들의 조상은 세 종류의 원추세포를 가졌으나, 대부분의 포유동물들은 두 종류의 원추세포를 갖는다. 영장류들은 다시 세 종류의 원추세포를 가지고 있는데 이는 진화의 역사에서 최근의 일이다. 이는 원추세포를 추가적으로 가지는 것이 포괄 적합도에 손실이 될 수 있음을 시사한다.

사색형색각을 가진 사람이 사색형색각을 가진 후손을 가질 확률은 색각 이상을 가진 후손을 가질 확률보다 낮다. 이것은 인과역사적 이론이든 아니든 다 문제가 되는 점이다.

 

기능에 대한 적합도 기반 이론의 대안은 기능에 대한 체계 이론(sytemic theory)이다. 이 이론은 한 구성요소의 기능을 더 큰 조직화된 시스템에서 그것이 수행하는 역할에 의거해 해명한다. 따라서 시스템적 이론은 사색형색각의 새로운 표상에 기능을 부여할 수 있다. 네 번째 원추세포는 시각 체계에서 다른 원추세포들이 하는 역할과 동일한 역할을 수행한다. 마찬가지로, 사색형색각의 색깔-표상 심적 상태는 뇌의 더 큰 시스템에서 보통 사람들의 색깔-표상 상태가 하는 것과 동일한 역할을 수행한다.

하지만, 시스템적 목적의미론은 인과역사적 목적의미론의 몇 가지 장점을 포기해야 한다. 예를 들어 시스템적 목적의미론은 오기능의 개념을 자연화하기 어렵고, 그래서 오표상의 개념도 자연화하기 어렵다. 이는 심각한 문제인데, 오표상 가능성을 설명하는 것은 표상 이론의 필요조건으로 간주되기 때문이다. 오표상할 수 없으면, 아예 표상할 수 없다. 이 문제를 해결하면 좋은 이론이 될 것이다.

 

 

Are Tetrachromats Really Swampman-like?

목적의미론자들은 사색형색각이 늪지인간과 다르다고 주장할 수도 있다. 사색형색각과 늪지인간의 유비가 성립하려면 사색형색각의 전체 표상 시스템이 새로워야 하고, 생물학적 기능이 없어야 한다는 것이다. 그런데 사색형색각의 원추세포의 구조 대부분은 자연 선택이고, 따라서 생물학적 기능을 가지므로, 늪지인간의 목적이 없는 표상 시스템과는 다르다는 것이다.

물론 사색형색각이 늪지인간과 완전히 같지 않다는 점은 옳다. 하지만, 사색형색각이 목적의미론에 문제를 제기하기 위해 늪지인간과 완전히 같을 필요는 없다. 한 상태가 무엇인가를 표상하기 위해, 그것은 그 대상을 표상하기 위한 목적으로 선택되었어야 한다. 이것이 목적의미론에서 표상의 필요조건이다. 하지만 사색형색각의 새로운 심적 상태는 이 조건을 만족시키지 못한다. 늪지인간이 제기하는 문제는 늪지인간이 표상적 심적 상태를 갖지만, 그 심적 상태는 그 표상 대상과 공변하기 때문에 선택된 것이 아니라는 데에 있다. 사색형색각의 경우도 마찬가지이다.