Felipe Aizpun

Jean Rostand es una figura prominente del humanismo francés del pasado siglo. Biólogo, filósofo, escritor prolífico y de gran talento (fue miembro de la Académie Française), era hijo de Edmond Rostand el autor del célebre “Cyrano de Bergerac”; su vida ocupó los tres primeros cuartos del siglo XX legándonos una gran cantidad de trabajos y escritos de muy diverso asunto. Hombre de convicciones naturalistas en línea con el pensamiento filosófico dominante en su tiempo, no pudo menos de sentirse sobrecogido ante el espectáculo fascinante e inabarcable de la vida. En un comentario reciente en Evolution News and Views, Granville Sewell se hacía eco de unos párrafos extraídos del libro de Rostand de 1956 “¿Peut-on modifier l´Homme?”. Dicen así:

Pero es aquí donde debemos recordarnos a nosotros mismos que nuestros éxitos, por asombrosos que resulten, dejan los enigmas de la vida casi intactos. Los tres problemas cardinales de la biología (el problema de cómo crece una criatura viviente, el problema de cómo evolucionan las especies, el problema de cómo se originó la vida) han sido apenas tocados por los científicos. Tenemos poco más que una vaga idea de cómo un organismo complejo puede estar contenido en una célula germinal; no tenemos casi idea de cómo pudo haberse producido, en el curso del tiempo, la metamorfosis orgánica que ha llevado a producir la especie humana a partir de algún virus originario, y no tenemos la menor idea de cómo nacieron los primeros seres vivos.

Y así, después de haber afirmado cuán extraordinaria, cuán prodigiosa es la biología, sólo nos queda reconocer cuán superficial, cuán engañosa es en el fondo esta magia nuestra… Como solía decir una y otra vez al final de su vida el gran científico Eugene Bataillon “en realidad no creamos nada”… “simplemente plagiamos a la Naturaleza, y nuestro plagio no tiene la perfección del original… cuando acertamos es porque, en algún punto imperceptiblemente pequeño, nuestra lógica ha resultado ser conforme con una lógica que va prodigiosamente por delante de nosotros”

Hay algunas palabras grandes, exactas, sobre las que nunca podemos meditar en exceso. Porque es desde luego una certeza que todos los poderes de la biología no pueden crear una célula, o un núcleo, o un cromosoma o un gen… Alteramos cantidades o relaciones, modificamos los ritmos, traemos a colación éste o aquel factor para que actúe antes o después, o lo suprimimos, o invertimos el orden de los eventos, o introducimos aquí algo que sólo debería de operar en otra parte, o hacemos actuar masivamente una sustancia que normalmente sólo interviene en muy pequeñas cantidades: en resumen, jugamos con el zigoto o el embrión. Y ciertamente engañándolos así podremos divertirnos y aprender hasta el final de los tiempos. Combinamos, transponemos, interponemos, pero en cada paso estamos utilizando lo que existe, en cada paso estamos explotando el verdadero poder creativo de la vida, estamos encajando en el marco preexistente lo que es la verdadera obra maestra, estamos haciendo un uso ingenioso del genio de las células y, al hacerlo, somos como artistas de revista que ganan aplausos baratos parodiando una escena de “El Cid” o un parlamento de “Cyrano de Bergerac”… Cuidemos de no reivindicar toda la gloria del éxito obtenido. En nuestros más sonados, más espectaculares experimentos, la parte principal del espectáculo está asegurada por la vida, la anónima vida.

Más de medio siglo después, como señala Sewell, los tres grandes enigmas de la vida siguen muy lejos de haberse resuelto de manera satisfactoria. Seguimos sin tener “la menor clave” (en palabras de Paul Davies) sobre el misterio del origen de la vida. Seguimos discutiendo sobre los mecanismos que podrían haber dado pie a los saltos evolutivos que explicarían la emergencia de las diferentes especies en el tiempo. Y seguimos ignorando en gran medida las causas del proceso de desarrollo de un ser vivo y la forma en cómo el fenotipo se concreta partir del presumible programa informacional contenido en el material hereditario de la célula. Rostand, todo hay que decirlo, no descartó en ningún momento el origen puramente naturalista de algunos de estos fenómenos: “por muy oscuras que me resulten las causas de la evolución, no dudo por un momento que son enteramente naturales”. Una expresión típica del prejuicio filosófico naturalista que ha condicionado y dirigido la investigación científica durante los dos últimos siglos.

En definitiva, la biología no puede ser una ciencia bien asentada si no ataca de forma directa el problema científico pero también filosófico por excelencia, el problema de la causalidad. Algunos conspicuos darwinistas no han sido ajenos a esta preocupación y es por eso que no pocos de ellos figuran en los anales de la filosofía de la biología por sus contribuciones al respecto; tal es el caso de uno de sus más genuinos representantes, Ernst Mayr, responsable de un célebre trabajo titulado “Causes and Effects in Biology”. El trabajo de Mayr es decepcionante por muchos motivos y pone en evidencia las dificultades para salir airoso del desafío cuando se plantea el análisis desde la asunción preconcebida de conclusiones nunca demostradas en torno a la naturaleza y los mecanismos del proceso evolutivo. No me extenderé al respecto pero sí puedo sugerir a los lectores interesados en el tema la lectura del trabajo crítico de André Ariew titulado “Ernst Mayr’s ‘ultimate /proximate’ distinction reconsidered and reconstructed” (2002)

Mayr tiene la honestidad de reconocer que la teleología inherente a los organismos vivientes exige algún tipo de explicación causal, pero como era previsible diluye toda indagación en el mantra de la selección natural como explicación última de toda la realidad viviente y disfraza la finalidad inherente a los seres vivos con el subterfugio de una teleonomía programada en la base genética de cada organismo. La teleonomía, término acuñado por Monod, no es otra cosa que el recurso dialéctico que define como aparente la finalidad observable en los seres vivos y la desconecta arbitrariamente de cualquier proyecto intencional en su origen. La teleología como desafío es esquivada por Mayr con un hábil recurso dialéctico. Consciente de que la indagación racional no se acaba en la aproximación científica al “cómo” (“how”) de los acontecimientos sino que exige algún tipo de respuestas al “porqué” (“why”) de las cosas, Mayr afirma con rotundidad y sin explicación que lo justifique que el “why” de la biología debe referirse simplemente al “how come” y nunca al “what for”; es decir a cómo surgieron las cosas pero no al para qué surgieron. En definitiva, reconduce la pregunta finalista a una respuesta mecanicista y asunto terminado. Así se escribe la historia de la filosofía biológica del darwinismo.

Pero sigamos; la historia de la ciencia moderna supone un avance profundo en el conocimiento de los secretos de la biología. Pero no porque hayamos desvelado los entresijos de los mismos sino simplemente porque según profundizamos en la investigación nuevos desafíos van apareciendo que nos muestran cuán alejados estábamos del verdadero conocimiento de los procesos y las causas más íntimos de la vida. Más allá de los enigmas señalados por Rostand subyace otro reto para la explicación causal de los procesos de la vida que exige ser abordado previamente a cualquier explicación teorizante del origen de la vida o su evolución: el enigma de la causación del fenotipo a partir del genotipo, sus causas próximas y sus causas últimas, por utilizar el lenguaje de Mayr en su trabajo mencionado.

En una reciente reseña crítica al libro de James Shapiro “Evolution: A View from the 21st Century” Jonathan B.L. Bard, de la Universidad de Oxford, nos señala lo siguiente:

La teoría sintética de la evolución, la visión estándar del siglo 20 en torno a cómo acontecen los cambios evolutivos, está basada en la selección, variaciones hereditarias en el genotipo y un simplista concepto del gen. Es por lo tanto incapaz de incorporar dos aspectos clave del conocimiento moderno sobre biología molecular: primero, la riqueza de las formas de variación del genoma, mucho más complicadas que simples mutaciones, y segundo la opaca relación entre el genotipo y el fenotipo resultante.

Por el momento, no tenemos una buena teoría de cómo leer las redes genéticas, cómo modelarlas matemáticamente, o cómo las redes se entrelazan unas con otras; peor aún, carecemos de obvias líneas de investigación para estudiar estas áreas. Queda mucho para que la biología de sistemas pueda proporcionar una explicación plena de cómo los genotipos generan los fenotipos y sentar así las bases para un modelo evolutivo completo propio del siglo XXI.

El problema de la causación del fenotipo es, por tanto, un problema esencial para la biología en general y para cualquier propuesta evolutiva en particular. Vale la pena que nos detengamos a reflexionar sobre ello, cosa que haremos en dos próximos comentarios.

Felipe Aizpun

El debate sobre los orígenes nos depara a menudo críticas o argumentaciones que reflejan uno de los males de nuestro tiempo: el exacerbado cientificismo que busca encuadrar la realidad dentro de esquemas preconcebidos y que pretende someterla a los criterios formales y lógicos que hemos construido desde nuestra limitada capacidad de aprehensión de lo real. No es infrecuente por ejemplo que se reclame que las inferencias de una causalidad inteligente deben de ser tenidas por creencias irracionales si no se puede mostrar la evidencia empírica del diseñador en plena faena creadora. No es tampoco raro escuchar decir que la ciencia ha desterrado a la filosofía y que la metafísica no es sino una forma inmadura y superada de adentrarse en el conocimiento de las cosas.

Frente a esta forma pacata y ruin de concebir la aventura de conocer, el filósofo uruguayo Carlos Vaz Ferreira (1872-1958) nos legó, a través de su rica producción, una muy estimulante visión del proceso y los sistemas de conformación del conocimiento humano. En la colección de artículos publicados en la web Ciencia Razón y Fe de la Universidad de Navarra encontramos un muy interesante artículo firmado por Paloma Pérez-Ilzarbe del que vamos a tomar prestados comentarios y citas para resaltar algunas de las intuiciones del citado pensador americano. Vaya por delante nuestra más entusiasta recomendación a la lectura de este trabajo del que ofrecemos, para los más impacientes, este pequeño resumen a modo de adelanto.

Vaz Ferreira concibe la aventura del conocimiento como una búsqueda constante, siempre inacabada. La lógica es el instrumento principal de nuestra razón para acercarnos a la realidad, para encuadrarla en los esquemas de nuestra condición racional. El lenguaje es la herramienta que nos permite comunicar, compartir y debatir el conocimiento adquirido. Gracias a estas dos herramientas construimos teorías científicas y sistemas filosóficos, con los cuáles tratamos de domesticar la realidad. Los sistemas y nuestro proceso discursivo nos permiten sistematizarla, hacerla manejable, pero es preciso entender que no podemos encerrar toda la riqueza de la realidad en nuestros esquemas artificialmente construidos. La simplificación implica la incapacidad para abarcar toda la riqueza de la realidad o para incluir todas sus manifestaciones en las generalizaciones sistemáticas que producimos.

Un caso típico de nuestras limitaciones para adecuarnos a la realidad con nuestras herramientas conceptuales es el carácter convencional de los límites de las clasificaciones. Vaz Ferreira nos previene contra la vaguedad de muchos de los conceptos con los que, en nuestro afán sistematizador, “troceamos” el mundo y la realidad con clasificaciones arbitrarias; en especial allá donde la realidad se nos ofrece como un continuo gradual que insistimos en dividir de forma artificial con nuestras clasificaciones. Debemos, por tanto, saber servirnos de estas clasificaciones arbitrarias sin dejarnos manejar por ellas, entender que son, en palabras de Vaz Ferreira, “esquemas para pensar, para describir, para enseñar y hasta para facilitar la observación”.

Vaz Ferreira nos muestra el peligro de la exaltación del método de conocimiento en contraste con la esencia propia de la realidad. En especial cuando, a partir del siglo XIX, la ciencia fue enaltecida por encima de cualquier otro método de explicación de lo real. Dice Pérez-Ilzarbe: “El positivismo proclamaba la superación de la metafísica y establecía el método científico como el camino seguro de acceso al mundo que nos rodea. Pero para Vaz Ferreira las ciencias, con todo su éxito y sus posibilidades de aplicación práctica, no son sino sofisticadas herramientas para manejar la realidad”. Y es que lo que las ciencias nos ofrecen no es “la” realidad y tampoco es “toda” la realidad. Las ciencias experimentales nos proporcionan un método para observar la realidad y adaptar a ella el pensamiento; por eso, el conocimiento que nos proporcionan será siempre parcial, aspectual, ya que está mediado por una herramienta simplificadora.

Frente a este carácter mediatizador de los esquemas del pensamiento científico, Vaz Ferrerira nos propone el conocimiento filosófico como una forma complementaria de aprehensión de la realidad, que a diferencia del primero, y por estar menos mediado por esquemas previos, es capaz de reconocer la diferencia entre las sistematizaciones y dicha realidad. Así, el pensamiento científico y el pensamiento filosófico constituyen sendos caminos imprescindibles en la construcción del conocimiento humano. Son modos de acceso a la realidad que se solapan constituyendo un continuo. No existe entre ellos una diferencia esencial sino de grado. El conocimiento humano es un ejercicio de acercamiento a la realidad que avanza al profundizar en niveles sucesivos de análisis. El científico explica las observaciones, por ejemplo, del movimiento de los cuerpos, sirviéndose del concepto de fuerza. Pero el análisis de este concepto de fuerza que nace de dar por sentados los datos de las observaciones es una reflexión de naturaleza filosófica. Vamos pasando de forma imperceptible del saber científico al filosófico y ello nos conduce a seguir progresando en niveles de análisis de lo real cada vez más profundos.

Esa profundidad representa el paso de lo concreto a lo abstracto, de lo más general a lo menos general, y como consecuencia, de lo más evidente a lo más opaco. Al nivel del conocimiento estrictamente científico éste se vuelve más fácil de asimilar, la realidad ha quedado más sólidamente encerrada en nuestras categorías conceptuales, podemos apresar lingüísticamente la realidad y compartirla con los demás. Pero cuando profundizamos en el conocimiento filosófico de lo real, entramos en un contacto más directo con una realidad menos delimitada por esquemas fijos. El conocimiento se vuelve entonces menos sólido, más fluido, su comunicación se hace más difícil.

Al profundizar se abandona un conocimiento muy preciso de una parte más específica de la realidad y se adquiere un saber algo más confuso de ámbitos más amplios de la misma. La filosofía se ocupa de ámbitos más generales y de problemas más trascendentales para el ser humano, pero a cambio debe pagar el tributo de proporcionarnos un saber menos preciso. Las herramientas de las que nos servimos para conocer deben de ser tomadas pues, por lo que son, y debemos servirnos de ellas según su naturaleza.

El saber filosófico y el saber científico deben de ser entendidos como etapas que se solapan en un proceso único y continuo de aprehensión de lo real. Desde que el avance en el conocimiento científico fue progresando de manera deslumbrante en los últimos siglos, ciencia y filosofía se nos han ido oponiendo como se oponen el verdadero conocimiento y la mera ilusión. La ciencia se nos ha presentado como terreno firme y estable, frente al saber esencialmente especulativo de la filosofía. Sin embargo Vaz Ferreira nos recuerda que también el conocimiento científico es terreno inestable y que nuestras certezas nos pueden engañar, la ciencia no es más tierra firme que lo es un témpano de hielo flotando en el océano anchuroso de la metafísica. Para Vaz Ferreira la relación entre ciencia y filosofía se caracteriza por la continuidad, y ello por dos motivos. Por un lado por la falta de oposición entre ambas, y por otro por la falta de solución de continuidad; ambas trabajan unidas, y no en contraposición. Cualquier ciencia lleva necesariamente al análisis filosófico si se ahonda adecuadamente. En palabras del propio filósofo uruguayo, “la ciencia es metafísica solidificada”, y los conocimientos aparentemente sólidos que aquella nos ofrece no son sino el resultado de sacrificar el ansia de la realidad por la seguridad de los límites precisos.

Pero la solidez de la ciencia es aparente, su punto de apoyo no es absoluto, ya que en última instancia descansa sobre convenciones de carácter esencialmente filosófico, lo que justifica la metáfora de Popper en torno al conocimiento científico: un edificio levantado sobre pilotes en un terreno pantanoso. Esa base convencional sobre la que se asienta el saber científico le impide por tanto constituir un saber definitivo. Y es que la ciencia nos conduce inevitablemente a la filosofía; cuando se empieza a pensar es imposible no profundizar, y quien piensa no puede detenerse en la frontera entre la ciencia y la filosofía, por la sencilla razón de que no existe tal frontera. Los límites de la ciencia con la filosofía no son precisos. Opina Vaz Ferreira que, por ello, los científicos que reniegan de la filosofía lo que hacen, en el mejor de los casos es reinventarla, y en el peor, construir una mala.

Entre “ciencia pura” y “filosofía pura”, lo que se dan son espacios intermedios de conocimiento clarificador de la realidad: una “zona de paso” por la que transitan los científicos que quieren aclarar las nociones que manejan (infinito, fuerza, vida…) o los filósofos que buscan materiales nuevos para la reflexión, como el indeterminismo en la física cuántica… Vaz Ferreira critica a los ingenuos positivistas que quisieron hacer “sólo ciencia”; no es posible, es la realidad misma en definitiva la que se resiste a ser encerrada en los moldes precisos de nuestros sistemas de pensamiento. En este proceso, señala Pérez-Ilzarbe con acierto, no hay un límite, aunque sí un objetivo nunca completamente alcanzado: la verdad. Cada uno de nuestros intentos por comprender la realidad no nos da sino un aspecto, una perspectiva diferente de esa riquísima realidad, y sólo el conjunto de todas esas perspectivas nos da una imagen más completa y no contradictoria de esa realidad. Y es que la filosofía nos hace abandonar la seguridad pero nos abre a la inmensidad de lo real. Nadie ha encontrado la verdad firme, pero eso no implica que la verdad sea mera ilusión; todos los esfuerzos se suman y todos los grados de certeza son bienvenidos. Y concluye la autora del artículo sentenciando que para Vaz Ferreira, la verdad no es ni un suelo firme sobre el que edificar ni una cima que conquistar, sino un horizonte que invita a seguir avanzando.

Felipe Aizpun

En artículos recientes nos hemos ocupado de los argumentos por analogía así como también del concepto de información. He pensado que unir ambas cosas puede resultar en un ejemplo ilustrador en relación al concepto de la información biológica y al papel que el mismo desempeña en la dinámica de los organismos vivientes. A menudo nos hemos referido a la información genética como información prescriptiva y es posible que un concepto tal no resulte evidente para todos o que no resulte evidente la significación del concepto en el contexto de la biología. Es por ello que no es descartable que el recurso a una comparación analógica resulte de utilidad; no en vano, ya explicábamos recientemente que los argumentos por analogía son excelentes recursos retóricos que permiten una mejor comprensión de la realidad.

A diferencia de la información estrictamente semántica, es decir, un mensaje que encierra un significado en función de un código sobreentendido entre emisor y receptor, la información prescriptiva puede ser identificada mejor por su carácter determinante. Cualquier tipo de “instrucción” es decir, de recomendación o mandato en orden a producir un resultado determinado puede ser tomado por ejemplo de información prescriptiva. Así por ejemplo, una receta para la elaboración de un pastel o un conjunto de instrucciones de montaje para la construcción de una estantería lo son. La información prescriptiva contiene las claves para el desarrollo de un trabajo en una determinada forma y condiciones, con unos materiales específicos, en orden a la consecución de un resultado predeterminado. Es importante comprender que la información prescriptiva es siempre intencional, es decir, se refiere a algo que tiene una realidad propia independientemente de la información, y que constituye el modelo y el origen de dicha información. La idea del pastel y la idea de la estantería son lógicamente previas a la constitución de las instrucciones que las prescriben y éstas han sido originadas en función de aquellas.

Pero nos centraremos en un ejemplo de información prescriptiva especialmente significativo para construir nuestra analogía: la música. La idea musical nacida en la mente creadora del artista se concreta, como todos sabemos, en una partitura. Dicha partitura está conformada por líneas paralelas, el pentagrama, y pequeñas anotaciones, las notas musicales, que juntas constituyen un sistema simbólico material. La partitura no es por sí misma un mensaje plenamente significativo, en la medida en que no baste con poderla leer y entender su contenido para recrear plenamente la intención del compositor. Al igual que la intención de una receta es procurar la realización de un exquisito pastel, el objeto de la partitura es contener las instrucciones precisas para ejecutar una interpretación musical recreando la música concebida por el compositor. De ahí su carácter prescriptivo. Imaginemos las notas de una sencilla canción que pueden ser ejecutadas en un instrumento de teclado; un estudiante de piano no excesivamente experimentado podría leer la partitura y ejecutar los movimientos indicados para hacer surgir la música prescrita por ella.

Pero la analogía hasta aquí desarrollada no resulta plenamente satisfactoria para comprender el papel de la información genética prescriptiva en los seres vivos. Es verdad que los genes contienen secuencias de nucleótidos que al ser transcritos primero, y traducidos después en el ribosoma, generan las cadenas de aminoácidos que al adquirir una forma tridimensional constituyen las proteínas, bloques esenciales de la vida. Pero la analogía resulta inadecuada en virtud del hecho de que la partitura musical precisa de una interpretación inteligente y de una ejecución intencional. Por el contrario, la maquinaria molecular que transcribe y traduce, carece aparentemente de capacidades cognitivas que puedan justificar su función más allá de la indudable tarea de interpretación de las relaciones unívocas y universales entre los codones y los aminoácidos correspondientes.

Busquemos por tanto una analogía más exacta. ¿Qué tal una pianola? Como todos sabrán, la pianola o piano mecánico es un artefacto que incorpora a la estructura propia del instrumento musical un ingenio añadido que provoca la acción de los distintos elementos sonoros (las teclas) en función de las instrucciones perforadas en un rollo de papel, el cuál es “leído” por el ingenio así construido, con la ayuda de una fuente de energía externa que justifica su dinamismo. En este caso, la idea musical ha sido transcrita, no a una partitura como veíamos anteriormente, sino a un rollo de papel en el que se han producido determinadas perforaciones, que se ajustan a un lector en la pianola según unas ubicaciones prefiguradas con objeto de hacer que el artilugio mecánico ejecute exactamente las notas musicales deseadas.

El objeto de mi analogía no es tanto asimilar la pianola a la maquinaria molecular como hacer entender el significado de la información prescriptiva en la célula. El rollo de papel perforado se asemeja a las secuencias de nucleótidos del ADN. Éstas, una vez ubicadas (tras el proceso de transcripción en ARN mensajero) en los receptáculos precisos del ribosoma por donde van corriendo, son leídos e identificados por los ARN de transferencia que ejecutan la sintonía programada mediante la adjunción de los aminoácidos necesarios, construyendo así el elemento biológico apropiado para la función deseada en el organismo en un momento dado. La analogía de la pianola resulta especialmente significativa. Como es conocido, el mecanismo de la lectura de una cinta perforada como la de la pianola, sirvió de base para la ideación de la máquina universal de Turing, lo que supone la idea básica de un ordenador programable y el inicio del desarrollo de la informática moderna. Y es que la analogía (otra más) entre la dinámica de funcionamiento de los organismos vivos y la programación informática parece a su vez (si se me permite este delicioso anglicismo) “inescapable”.

Hasta aquí la analogía en cuanto al funcionamiento y sentido de la información genética prescriptiva. Sin embargo debo confesar que mi propósito al recurrir a esta analogía era múltiple. No querría dejar de señalar por otra parte que la música es, además, una de las más enigmáticas y difíciles de justificar expresiones de la inteligencia creadora del ser humano. Primero es importante reseñar que los seres humanos contamos con una facultad específica para el embeleso producido por ella, lo cuál resulta muy difícil de justificar en términos adaptativos de acuerdo con el paradigma darwinista. La capacidad para disfrutar de la belleza de la Naturaleza es indudablemente un enigma que no parece convincente pueda ser explicado como el resultado fortuito de algún error en la replicación de alguna secuencia molecular de nuestro acervo genético. Pero más insólito aún es el don artístico para la creación musical. Otras disciplinas artísticas como la pintura o la escultura (incluso la literatura) suponen un ejercicio de imitación de escenas de la Naturaleza o de episodios de la vida real; la realidad en sus distintas dimensiones actúa como ejemplo y fuente de inspiración. No ocurre así con la música; ésta representa un ejercicio espontáneo de creatividad carente de un modelo a imitar en la Naturaleza. Se trata por lo tanto de un enigma especialmente representativo de la capacidad creadora de nuestra inteligencia racional, que como tal, resulta difícilmente justificable como una propiedad emergente desde la materia inanimada.

Pero hay más. La argumentación por analogía nos sirve igualmente para introducirnos en el problema de la causalidad. Pensemos por un momento en la experiencia de escuchar una melodía especialmente agradable ejecutada en una pianola. Concluiremos con seguridad que la música tal, si bien ejecutada de forma mecánica por un ingenio puramente material, contiene en su forma y estética la huella inevitable de un diseño inteligente. Las características de la melodía no nos dejarán lugar a dudas ya que reúnen todos los condicionantes para permitirnos inferir que tal expresión artística no puede ser el resultado únicamente de un evento casual. La melodía contiene una forma, una idea que responde a un acto creativo y podemos concluir que una mente racional está detrás, no sólo del ingenio que ejecuta, sino más importante todavía, de la forma recreada por el ingenio. Recorramos el proceso creativo: una mente creadora ha ideado una melodía, luego la ha transcrito sobre la base de un lenguaje simbólico en un soporte material bajo la forma de instrucciones o indicaciones de naturaleza prescriptiva, y por último, un artilugio mecánico convenientemente programado al efecto, ha interpretado el mensaje produciendo la recreación de la melodía imaginada por el artista.

El razonamiento por analogía nos lleva a pensar en los organismos vivos con idéntico criterio. La información genética contiene instrucciones de carácter prescriptivo que ejecutadas por una maquinaria molecular perfectamente adecuada al efecto generan diferentes eventos y funciones celulares; todos ellos armoniosamente conectados, producen como resultado una forma biológica enormemente compleja y organizada. Pero la forma biológica, funcionando como representación a la que la información prescriptiva está orientada exige una justificación como fruto de una ideación previa; algo así como la ideación de un diseñador inteligente.

Por supuesto se trata “sólo” de un argumento por analogía. Sabemos que los argumentos por analogía no son concluyentes, pero nada impide sostener que las analogías pueden ayudar a comprender la realidad. Existe una razón específica para sostener que la inferencia causal sea legítima y es que no conocemos ningún evento fortuito en la Naturaleza capaz de engendrar un sistema funcional gobernado por controles formales de esta naturaleza para generar sistemas organizados de gran complejidad. Tal estructura lógico-formal es, sin embargo, fruto natural de la capacidad creativa de una mente racional. La inferencia causal es más que legítima; la analogía cumple una función coadyuvante en el razonamiento.

Felipe Aizpun

Evolution News & Views

El desarrollo embrionario se despliega como si de una sinfonía se tratara y los miembros de la orquesta fuesen los diferentes genes que son activados y desactivados a lo largo del proceso. Cada músico debe tocar su parte en el momento preciso y de forma exacta, de otro modo el delicado equilibrio de activar o desactivar señales sería quebrantado, con resultados catastróficos. Los científicos han ido descubriendo una capa tras otra de una complejidad que parece apuntar a una sinfonía de procesos cuya orquestación no puede menos de parecer haber sido diseñada.

Uno de los muchos misterios del desarrollo embrionario es el proceso que convierte las células madre en otro tipo de células. Durante las primeras etapas del desarrollo el embrión está compuesto por células madre altamente versátiles. Estas células han provocado un gran interés de los investigadores. Por su habilidad para convertirse en cualquier tipo de célula en el cuerpo se las describe como pluripotentes.

Estas células se diferencian de las células madre adultas por su nivel de versatilidad (o diferenciación). Las células madre adultas, como las que reponen glóbulos rojos o blancos en la sangre, o las que reponen las células en la piel, sólo pueden devenir células de uno o dos tipos cuando están desempeñando sus funciones normales en el cuerpo.

Las células madre embrionarias (CME), sin embargo, producen todos los tipos de célula habidas en el cuerpo. Los científicos han descubierto algunos de los factores que pueden causar que las células madre adultas puedan regresar a un estado de células pluripotentes. Esto se ha conseguido, por ejemplo, con células madre de la piel inducidas a pluripotentes. Las implicaciones éticas de la investigación con células madre embrionarias humanas está fuera del alcance de este artículo, pero se trata de un tema polémico tanto a nivel de los medios de comunicación como a nivel político.

Investigadores del Whitehead Institute y del MIT han publicado un trabajo identificando a la LSD1 (histona demetilasa específica para lisina) como un factor importante para desactivar la pluripotencia de las células madres y preparar la célula para recibir instrucciones para su nueva identidad como célula de un tipo particular (p.ej. célula nerviosa, célula sanguínea, etc.) Dice el artículo de “Nature”:

Proponemos que el complejo LSD1-NuRD neutraliza los intensificadores del programa pluripotencial durante la diferenciación celular lo que es esencial para la silenciación completa del programa de expresión genética de la CME y su transición al nuevo estado celular.

Los autores estudiaron el desarrollo de las células madre embrionarias en ratones y el complejo LSD1-NuRD en particular. La remoción o la inhibición del factor LSD1 producía la muerte de la célula durante el proceso de diferenciación pero no quedaba claro qué es exactamente lo que ocasionaba tan crítico resultado en la célula.

La pervivencia de una CME no depende del la LSD1 pero sin ella la célula madre muere durante la etapa de diferenciación. Otros estudios han mostrado que las células en las que la LSD1 había sido silenciada fallaban en su correcta transición de células madre embrionarias a un tipo particular de célula, lo que indicaba que la LSD1 debía de ser un elemento clave en esta transición de célula madre pluripotente a célula específica. Mientras que los genes concretos que provocan la transición habían sido activados los genes que debían de haber sido desactivados no lo fueron. Los genes que informan a la célula de su carácter pluripotente no habían sido completamente silenciados.

Esto es como empezar el segundo movimiento de la sinfonía mientras la sección de cuerdas está todavía tocando el primero. Más que una transición suave en la que unos instrumentos se callan y otros empiezan, resulta un ruidoso desconcierto. El proceso se frustra y la célula muere.

Otros estudios mostraron que la LSD1 se asocia con las proteínas NuRD, que son necesarias para la normal diferenciación celular. Mientras que la NuRD no es necesaria para el normal funcionamiento de las CME, las células de este tipo que carecían de NuRD mostraban un incompleto proceso de conversión en otro tipo de células. Whyte et al. mostraron que las LSD1 y las NuRD interactúan como un complejo que silencia un “programa” celular para que un nuevo “programa” pueda ser activado.

Los autores proponen un modelo bastante complicado para explicar cómo las LSD1-NuRD hacen su trabajo y activan los genes apropiados en el momento preciso. El complejo interactúa con un par de proteínas clave utilizadas en el desarrollo, y sin la presencia del complejo LSD1-NuRD la cadena de eventos que conduce a la célula a su conversión se rompe. La funcionalidad de desmetilación de las LSD1 necesita ser activada en el momento adecuado mediante factores reguladores para silenciar la programación pluripotente.

El desarrollo embrionario es un proceso asombroso que parece acontecer de forma “automática”. El programa está presente para desarrollar al embrión como un organismo. Mientras que la biología evolutiva puede explicar los muchos y pequeños cambios que ocurren en organismos plenamente desarrollados en respuesta a presiones ambientales, no puede justificar el origen de un proceso que presenta todas las trazas de tener un resultado final preconcebido.

Los tiempos de cada etapa son demasiado precisos y la complejidad es demasiado intrincada para asumir que estos procesos son la simple acumulación fortuita de cambios en los genes reguladores. Cada gen hace su papel en un momento preciso, y como en una sinfonía, cada uno es activado y silenciado a su turno de manera que el resultado final es un gran logro de un esfuerzo orquestado que sólo podría haber sido originado por diseño.

* Publicado originalmente con fecha 6 de Febrero de 2012 en Evolution News & Views (Traducción, Felipe Aizpún)

Cristian Aguirre

¿ES LA VIDA TAMBIÉN FRUTO DE LA INTELIGENCIA?

En el anterior post se trató cómo en sistemas abiertos e incluso cerrados, más no aislados, el principio de compensación de la entropía posibilita que la inteligencia pueda organizar los sistemas en dirección contraria a los dictados de la segunda ley.

No importa si estas organizaciones son violentadas con desastres naturales o el simple deterioro, mientras existan entidades inteligentes con el propósito de reconstruirlas, ya sean humanos, castores, termitas u hormigas, estas resurgirán. En todo caso queda absolutamente claro este hecho para toda creación de seres inteligentes. Ahora cabe entonces preguntar ¿Es la misma vida, y no sus creaciones, también fruto de la inteligencia o es fruto de una auto-organización de la materia?

Sabemos que la inteligencia no es el único agente que puede organizar un sistema no aislado. El Nobel de física Ilya Prigogine estudió cómo pueden organizarse, por medio de atractores naturales en sistemas alejados del equilibrio termodinámico, ciertos sistema que él llamo “estructuras disipativas”. En la visión de este investigador se encontraba la esperanza de superar el desfase entre estos sistemas autoorganizativos y la vida más sencilla. Sin embargo, él mismo, en el foro de la UNESCO de 1995, tuvo que admitir que aún se está muy lejos de encontrar dicha respuesta. Pero, como bien sabemos, la ausencia de prueba no es prueba de ausencia, por lo tanto, si no se halla aún una solución no significa que no pueda hallarse en el futuro a no ser que pueda demostrarse fuera de toda duda que tal desfase es una imposibilidad y no un problema posible pendiente de resolver.

Si para Ilya Prigogine sus esfuerzos iban encaminados a encontrar las leyes naturales que permitieran la emergencia natural de la vida por medios estrictamente naturales, de modo tal que pueda surgir la información funcional prescriptiva necesaria para organizar un ser viviente o cualquiera de sus más pequeñas o elementales funciones, para Charles Darwin y William Wallace en el siglo XIX existía un mecanismo qué, si bien no llegaba al alcance de explicar el origen de la vida, si podría explicar el origen de la emergencia de nueva información funcional biológica desde vida ya existente.

Por ello, para el naturalismo evolutivo, que cree que la complejidad funcional de la biología es un fenómeno de emergencia natural, afirma, en líneas generales, lo siguiente:

La información prescriptiva necesaria para organizar funciones biológicas es originada por una resonancia (sintonía) de la información del entorno aplicada por la selección natural darwiniana sobre las entidades biológicas.

Dicho de otra manera esta información, que nos debe decir CÓMO deben organizarse los componentes de un mecanismo con función biológica, debe venir de algún lado. Y para el naturalismo, dado que no existen ningún ente cuya inteligencia pueda prescribirla, debe surgir de del entorno y es escrita en los seres vivientes por la selección natural.

Cabe preguntar ¿Es esto plausible o siquiera posible?

Es totalmente cierto que la selección natural filtra a los seres cuyas funciones resultan más adaptadas al entorno, pero, y esto es muy importante preguntar, ¿El entorno también especifica CÓMO se deben construir?

Existen dos posibilidades para la emergencia de la complejidad funcional biológica:

1. Por injerencia de una fuente inteligente que prescriba información arbitraria funcional.

2. Por procesos de prueba y error sucesivos que estén sujetos a la selección natural.

Como para el naturalismo la primera opción es rechazada analicemos la segunda.

Sabemos que la morfología está prescrita por un programa informático que se halla presente en el ADN de cada célula. Este es en toda regla un algoritmo o más bien un grupo de algoritmos interrelacionados con la suficiente capacidad para prescribir la funcionalidad necesaria para garantizar la supervivencia del ser viviente, pero sin embargo, no agota aquí su plasticidad ya que permite jugar con un grupo de parámetros qué, seleccionados dentro de un conjunto preexistente de alelos de acuerdo con la variabilidad genética o generados por mutaciones, pueden prescribir funciones y morfologías más ajustadas a la óptima tasa de supervivencia con respecto a los cambios del entorno. Estos parámetros que existen tanto en el genoma y en el epigenoma (los intensificadores que regulan los genes pleiotrópicos, es decir, los que se expresan en más de una fase durante el desarrollo embrionario) son capaces de producir estos convenientes cambios adaptativos durante muchas generaciones o incluso en una sola generación por efecto de alguna mutación en un gen de célula germinal. Cuando estas mutaciones acontecen en genes que prescriben funciones y estructura, son deletéreos y causan trastornos importantes e incluso la muerte. No sucede así con un grupo de genes o intensificadores que si son capaces de mutar sin producir trastornos produciendo así nuevas oportunidades de adaptación.

Como vemos hay en la evolución biológica mecanismos naturales que funcionan efectivamente para producir cambios adaptativos. Hasta aquí posiblemente todos estaremos de acuerdo. Sigamos.

En todo algoritmo, incluidos los biológicos, existen tres tipos de elementos:

1. Estructurales 2. Funcionales 3. Paramétricos

Todo algoritmo cuando es computado produce una salida, expresión o desarrollo que está determinado por estos 3 tipos de elementos. Ahora bien, si queremos alterar aleatoriamente los valores de los elementos de cualquiera de estos tipos para ver que pasa sucederá lo siguiente (añado ejemplos para mayor claridad):

1. Si cambiamos un elemento estructural podemos abortar el desarrollo o expresión aunque los elementos funcionales y paramétricos sean adecuados. Si por ejemplo tenemos el siguiente algoritmo: A=7;B=3;C=A+Bx6 donde los elementos estructurales son los símbolos separadores de instrucción “;” y asignadores de valor “=”. Si alteramos la estructura del siguiente modo: A=7;B%3;C=A+Bx6 nótese que B no tiene valor porque el símbolo se asignación igual (=) ha sido cambiado por un símbolo erróneo (%). Por lo tanto, el cálculo de C ya no es posible. Surgiría un error de sintaxis.

2. Si cambiamos un elemento funcional no abortamos el desarrollo o expresión, pero cambiaremos la función aunque los parámetros sean adecuados. En el mismo algoritmo: A=7;B=3;C=A+Bx6 los elementos funcionales son los símbolos “+” y “x” si alteramos uno de ellos como en el caso: A=7;B=3;C=A-Bx6 la función cambió y ahora C=-11. Si fuera: A=7;B=3;C=A+B+6 entonces C=16

3. Si cambiamos un elemento paramétrico no abortamos el desarrollo o expresión ni cambiamos la función, pero las expresiones o desarrollos serán diferentes con respecto a otro juego de parámetros. Nuevamente para el mismo algoritmo un caso de cambio de parámetros sería el siguiente: A=4;B=3;C=A+Bx6 entonces C=22. Aquí ni abortó el programa ni cambió su función simplemente funcionó para un nuevo juego de parámetros.

Los genes, intensificadores, transcritos de ARN u otros elementos presentes en el algoritmo bioquímico celular nunca deben verse como miembros de un mismo grupo de elementos, sino como constituyentes de estos 3 tipos de elementos y en consecuencia sus mutaciones producirán distintos efectos en la prescripción de una función o forma biológica.

Esto nos lleva a establecer que si cambiamos un elemento de cualquiera de estos 3 tipos no tendrá el mismo resultado si alteramos un elemento estructural, funcional o paramétrico.

De acuerdo a algunos textos de biología la evolución biológica puede clasificarse en 3 tipos de evolución. La definición de los mismos es aproximadamente la siguiente:

La microevolución comprende cambios producidos dentro de una especie que no resultan en variaciones radicales de morfología y dan origen a nuevas razas.

La macroevolución implica cambios morfológicos que sumados a la especiación generan nuevas especies dentro de un genero o familia. Este tipo de evolución no implica cambios estructurales radicales constituyentes en nuevos órganos o planes de diseño funcional nuevos, sino más bien en cambios morfológicos más avanzados que los microevolutivos.

La megaevolución en cambio implica la aparición de grupos taxonómicos superiores, es decir, planes de diseño animal radicalmente diferentes.

Ahora bien ¿Estos tres agentes no podrían definir matemáticamente a los tres tipos de evolución antes aludidos? O dicho de otro modo ¿No podría la microevolución basarse en cambios paramétricos del genoma, la macroevolución basarse en cambios de función de desarrollo morfológico a través de cambios paramétricos en el epigenoma, y la megaevolución basarse en cambios y adiciones en la zona estructural del genoma?

Para responder a estas preguntas debemos antes analizar, de acuerdo a lo que hemos visto antes, dónde se generan estos cambios o, dicho de otra forma, si se producen sobre elementos paramétricos, funcionales o estructurales.

Recordemos que la cadena de ADN es una compleja secuencia de varios elementos de los cuales los más destacados responsables son los genes codificadores de las proteínas y ARNs, como también, como más adelante veremos, las zonas reguladoras.

Todos los seres de una misma especie comparten una mayoría importante de información común, lo cual es lógico porque es la necesaria para su operatividad y desarrollo estructural, y otra parte más pequeña que concierne a la zona paramétrica de la cual resulta la variabilidad morfológica hallada entre los seres de una misma especie. A este tipo de información variable se la conoce como “variabilidad genética”. ¿Cómo surge en una especie este reservorio de variabilidad? Veamos como lo explica Francisco J. Ayala en su artículo “Mecanismos de la evolución”:

“Parece claro, por tanto, que frente a la concepción de Darwin, la mayoría de la variabilidad genética existente en las poblaciones no surge en cada generación por mutaciones nuevas, sino por la reordenación mediante recombinación de las mutaciones acumuladas con anterioridad. Aunque la mutación sea la causa última de la variabilidad genética, constituye un suceso relativamente raro. Suponiendo únicamente algunas gotas de alelos nuevos en el depósito mucho más grande de la variabilidad genética almacenada. La recombinación es en realidad suficiente por sí sola para permitir a una población que exponga la variabilidad escondida durante muchas generaciones, sin necesidad de un nuevo aporte genético mediante la mutación”.(1)

Como vemos es la recombinación, más no la mutación, el verdadero motor de la adaptabilidad de las especies al entorno. Las mutaciones, en cambio, contribuirán al aumento de la variabilidad genética en la medida de que estas se produzcan en la zona paramétrica del genoma o en la funcional (epigenoma) más no en la zona estructural donde los mutantes serán inviables como resulta en la inmensa mayoría de casos.

Para entender mejor este proceso analicemos la siguiente figura:

En ella vemos representados 3 sectores cromosómicos de 3 seres distintos de una misma especie. En ellos cada letra del alfabeto representa un gen específico. Al conjunto de todos estos genes posibles se les denominan alelos. Notamos que cada ser dispone de un par de genes para cada posición específica de un gen llamada loci, y ello, además de aportar una redundancia en la medida qué, sí se nos estropea un gen tendremos otra copia de repuesto, también permite la recombinación genética de los genes del padre con los genes de la madre, de tal modo que se barajen como un grupo de naipes para combinar los distintos caracteres de los progenitores en los seres con reproducción sexual. Imaginemos que el genoma de la especie hipotética representada tuviera sólo los 8 loci mostrados y que, además, todas las letras del alfabeto son alelos posibles para ellos. Esto nos indicaría qué, para cada especie, existen muchos más genes distintos (alelos) que locis en su genoma. Esto significa que, por ejemplo, para un loci determinado que contiene el gen que codifica una proteína reguladora, existen varios otros candidatos a suplantarle. Pero esto no sucede en todos los casos. Notemos que en la figura todos los loci salvo el último, tienen pares de genes iguales y en el último se pueden dar tres casos: que los dos sean el alelo A, que los dos sean el alelo B o que uno tenga el alelo B y el otro el alelo A. Cuando los alelos de un mismo loci son iguales tendremos entonces lo que se llama homozigosis y si son diferentes tendremos una heterozigosis.

Por último, en el ejemplo vemos que gran parte de los loci son homozigoticos y, por lo tanto, constantes en todos los seres de una misma especie. Aquí no opera la variabilidad genética porque ellos representan la parte estructural y operativa esencial y cualquier mutación sería dañina. Más un grupo pequeño de ellos si son heterozigoticos, y es en ellos donde trabaja la variabilidad genética que es la parte paramétrica del genoma.

Veamos ahora un caso con cambio funcional que se encuadra como ejemplo de evolución macroevolutiva. Se trata de un pez espinoso llamado Gasterosteus aculeatus. Este pez tiene tres radios espinosos dorsales. Dependiendo de dónde viven y de cuál es el depredador más amenazador de dicho hábitat, estos peces pueden adoptar dos formas: Los espinosos de aguas profundas desarrollan una aleta pelviana espinosa en el abdomen que dificulta que los engulla un pez de gran tamaño; los espinosos de aguas poco profundas han perdido la aleta pelviana, con lo que resulta más difícil que se les adhieran las larvas de insectos que habitan en el fondo y se alimentan de la cría de los peces.

Cada uno de estos peces tiene un gen llamado Pitx1 que está involucrado en el desarrollo morfológico y funcional de varias estructuras importantes de sus cuerpos. Esta capacidad de un gen de poder participar en varias fases de desarrollo se denomina pleiotropía. Esta funciona del siguiente modo: Cada gen pleiotrópico tiene un juego de intensificadores. Estos son zonas del ADN que no codifican ninguna proteína y, por lo tanto, no forman parte del genoma y por dicha razón se denomina a esta zona EPIGENOMA que significa “más allá del genoma”. Estas zonas de regulación hacen la función de interruptores para definir en qué fase se activará o inhibirá la expresión del gen pleiotrópico. Si un intensificador sufriera una mutación lo único que afectará será la fase que controla el mismo más no las otras fases controladas por los demás intensificadores. La epigenética en realidad añade un nuevo e importante actor para la adaptabilidad de los seres vivos y su capacidad de cambio morfológico.

En el caso del pez Gasterosteus aculeatus su gen Pitx1 es precisamente un gen pleiotrópico que tiene varios intensificadores para varias fase de expresión durante el desarrollo embriológico. De este modo cada fase de desarrollo estructural será invocada por un intensificador específico y, como resulta obvio, existe un intensificador específico para el desarrollo de la aleta pelviana espinosa. En el caso de los peces de aguas poco profundas, dicho intensificador ha sufrido una mutación dañina que impide que estos desarrollen dicha aleta. El gen Pitx1 no sufre ninguna mutación y funciona normalmente para el resto de estructuras que involucra. Este ejemplo muestra como cambios no genómicos pueden tener importantes efectos adaptativos y de paso, ponen en relieve la enorme importancia de los intensificadores en el desarrollo morfológico de los seres vivos.

Otro caso macroevolutivo importante que perfectamente puede ser explicado por este mecanismo es el caso de la evolución de los equinos. Estos desde el mioceno a la actualidad han perdido paulatinamente los 4 dedos de las patas anteriores y las 3 de las posteriores hasta los dos o más bien un dedo prominente que constituye el casco del caballo actual. Este es muy probablemente otro caso de macroevolución por supresión de función ósea.

Cabe ahora preguntar ¿Estos ejemplos de macroevolución son una vía a la mega evolución biológica?

En el siguiente gráfico podemos analizar mejor el caso en cuestión antes de definir que se necesita realmente para un cambio megaevolutivo.

Las zonas del ADN que expresan los genes llamada genoma solo suponen un 1.5% a 2% del mismo. Existen otras zonas con otras funciones importantes. Y para la expresión pleiotrópica de ciertos genes están las zonas intensificadoras. En el gráfico se muestran los genes del genoma que expresan la estructura mediante cuadros celestes y los que expresan los parámetros con un color turquesa.

En la parte superior se han colocado algunos genes alternativos (los llamados alelos) y se puede observar que los mismos son escasos en la parte estructural (óvalos azules) y numerosos en la parte paramétrica (cuadros verdes). Esto se debe a que los alelos estructurales productos de mutaciones son en su gran mayoría, salvo casos como la anemia falciforme, letales o patológicos y no son favorecidos por la selección natural. Sin embargo no sucede esto con los paramétricos que si pueden incrementarse y proporcionan mayor potencial adaptativo.

Para cada gen existe por lo menos una zona de regulación (óvalos naranjas) y para los pleiotrópicos varias zonas (los intensificadores). Esto implica que el epigenoma ofrece posibilidades de cambio morfológico más radicales que los que proporciona la variabilidad genética dado que puede afectar al proceso de desarrollo estructural del ser viviente como es el caso de la aleta pelviana del pez Gasterosteus aculeatus por causa de la mutación inactivadora de un intensificador del gen Pixt1.

Sin embargo, aunque sin duda este fenómeno proporciona un mayor margen de cambio morfológico al proceso evolutivo, no llega a constituirse en megaevolución porque no implica una novedad en la reorganización funcional del genoma estructural.

Ahora bien ¿Sería posible, sobre la base de estos mecanismos, que pudiera surgir un nuevo intensificador que confiera una nueva fase a la expresión de un gen especifico y así generar una nueva función o característica?

Sean B. Carroll, Benjamin Prud’homme y Nicolas Gompel del Instituto Médico Howard Hughes en su artículo “La regulación de la evolución” dicen al respecto:

“A pesar de que tendemos a pensar que la presencia de una característica en una especie y su ausencia en otra emparentada con ella indica su adquisición por la primera, no siempre acontece. Antes bien, lo habitual es que la evolución dé marcha atrás y se pierda algún rasgo”. Y luego concluyen: “La perdida de características corporales ofrece quizás el ejemplo más claro de que la evolución de los intensificadores es el mecanismo más probable de la evolución anatómica”. (Énfasis en negrita añadido)(2)

Analicemos esto. En primer lugar se admite que en la mayoría de los casos los cambios resultan de pérdidas de caracteres, lo cual no nos debe extrañar porque para todo artefacto es inmensamente más probable estropearlo que arreglarlo con una alteración aleatoria de su estructura. No obstante, como vimos en el caso del pez espinoso algunos cambios resultan adaptativos y por ello beneficiosos.

De acuerdo a lo que hemos visto, podemos decir que el motor de la microevolución; los cambios paramétricos, si permiten una evolución (adaptación) en muchos casos. El motor de la macroevolución; los cambios funcionales, también producen evolución aunque en un menor número de casos ya que no todas la supresiones funcionales son biológicamente viables. Sin embargo, cuando nos toca hablar del motor de la megaevolución, es decir, los cambios estructurales, entonces el juego se acabó.

Si se ignora esta distinción de elementos y sus consecuencias ante una alteración o novedad, se puede tener la cobertura mental para creer que la selección natural puede producir nueva complejidad estructural y funcional. Sin embargo, la realidad es diferente. Existen estos tres tipos y sus tres distintas consecuencias ante el cambio.

¿Qué tipo de elemento necesitamos de forma ineludiblemente para construir nueva complejidad estructural y funcional? Para responder esta pregunta hay que absolver estas:

¿Puede existir un algoritmo con sólo parámetros? No. Sería una colección de datos más no un algoritmo.

¿Puede existir un algoritmo con sólo funciones y parámetros? No. Sería una ecuación matemática más no un algoritmo.

Entonces concluimos que resulta ineludible contar con los elementos estructurales para formar un algoritmo que sea capaz de producir un desarrollo o expresión. Ello sucede porque para que un algoritmo sea computable necesita de elementos que prescriban el orden, la iteración y los nodos de decisión necesarios para cumplir el desarrollo o expresión buscados.

Entonces ahora hay que preguntar lo siguiente:

¿Puede una colección de elementos paramétricos biológicos surgir de una fuente natural aleatoria y por medio de la selección natural prescribir los desarrollos más adaptados? Sí. Y ello está científicamente demostrado tal como se aprecia en la microevolución.

¿Puede una colección de elementos funcionales biológicos surgir de una fuente natural aleatoria y por medio de la selección natural prescribir los desarrollos mas adaptados? Es posible que en algunos casos se produzcan desarrollos viables y adaptativos y en otros desarrollos no viables y no adaptativos. Muchos de estos últimos pueden ser deletéreos y determinar la muerte o una mínima tasa de sobrevivencia. Con todo, para los casos viables de reducción de función de factores epigenéticos esto tiene capacidad macroevolutiva.

¿Puede una colección de elementos estructurales biológicos surgir de una fuente natural aleatoria y por medio de la selección natural prescribir los desarrollos más adaptados tal como lo demanda la megaevolución biológica? No. Aquí está la llaga que separa el Diseño Inteligente del naturalismo evolutivo sea este propuesto por el Neodarwinismo o cualquier tercera vía que pretenda salvar el naturalismo. Y no se trata, como se nos acusa con frecuencia, de intentar absolver preocupaciones apologéticas religiosas o darle más trabajo al creador. Concuerdo con los evoteistas que si la naturaleza se bastara por sí sola, según ellos creen, para explicar sin problemas la megaevolución, esto no causaría ningún problema apologético ni debería poner en crisis a los creyentes a creer en Dios. Ese no es el punto. Si el DI afirma que tenemos que reconocer, nos guste o no, una intervención de la inteligencia tanto en el origen como en algunos (no en todos) hitos de la historia de la vida, no es por fastidiar el naturalismo metodológico o servir a visiones religiosas, es porque el mismo encuentra elementos claros y plenamente discernibles de que la naturaleza NO PUEDE HACERLO y que la VIDA SI TIENE INDICADORES CLAROS DE DISEÑO.

Sabemos que las cosas se hacen con 3 cosas: materiales, energía y una información prescriptiva dedicada a organizar las partes o el proceso de elaboración o fabricación. Sabemos que sin el último participante de nada nos sirven los materiales y la energía. Sin embargo, los naturalistas nos dicen que lo que no sucede en nuestro macromundo mecánico si puede suceder en el micromundo químico con el concurso de mucho tiempo y selección natural. De algún modo este micromundo químico tendría una misteriosa propiedad que permitiría una emergencia natural de información prescriptiva que no se da en el macromundo mecánico. De este modo nos queda definir si esta misteriosa propiedad existe en la realidad o solo existe en la imaginación de los naturalistas.

Antes de continuar recordemos que su convicción descansa en gran medida en su proposición a posteriori de que no existe ninguna fuente inteligente para la información prescriptiva necesaria para el mundo biológico. De ser así es ineludible que este micromundo químico deba de algún modo tener esta propiedad. Esto los lleva a una abducción (partir de una conclusión para luego tratar de demostrarla) más no en una deducción (partiendo de la evidencia llegar a una conclusión) de las verdaderas posibilidades del mundo real.

Hemos visto que en el mundo real la selección natural puede afectar a la biología de manera diferente según qué tipo de elemento se altere o innove, y hemos visto que cuándo nos toca alterar o pretender innovar un elemento estructural, una selección de datos aleatorios no nos sirve, aunque si hubiera resultado en mayor medida para los parámetros y en menor medida para las funciones.

Para poder construir un algoritmo que construya una función biológica o cualquier otra cosa no podemos alterar aleatoriamente su secuencia de proceso sin destruir el desarrollo de dicha función. Tampoco podemos construir un algoritmo aún con los parámetros precisos y las expresiones funcionales correctas con datos estructurales ordenados al azar. Nunca funcionará porque la selección natural no puede seleccionar lo que no funciona dado que no es adaptativo, sino deletéreo.

Quizás para conseguir entender con claridad lo tratado hasta aquí baste el siguiente ejemplo:

En un supermercado tenemos una gran variedad de productos que han sido fabricados. Estos productos tienen parámetros de producción, funciones de uso e información prescriptiva de fabricación. Serían estos los símiles de los seres vivientes. El público se comportaría como la acción del entorno y la selección natural ya que preferirán los productos más aptos, es decir, para este caso lo productos cuyos parámetros de producción sean los más atractivos para el público y cuyas funciones sean las necesitadas por el mismo. De acuerdo a las preferencias del público (el equivalente de la selección natural) se elegirán ciertas marcas en preferencia a otras. Algunos productos serán replanteados y otros saldrán del mercado por el influjo selectivo del público. De este modo vemos que en un mercado existe una “evolución” de los productos ya que estos efectivamente cambian con el tiempo. Pero, he aquí la gran pregunta:

¿Prescribe el público la información prescriptiva de fabricación de los productos a sus fabricantes?

No. Pueden prescribir que parámetros son más óptimos a los fabricantes, he incluso si determinadas funciones o usos realizados por dichos productos pueden ser más apreciados, pero de allí a prescribir como se fabrican no sucede jamás, ni en este macromundo mecánico ni en el micromundo químico ni en el mundo de nunca jamás, y ello porque tanto en la selección mercantil como en la selección natural no existe ninguna capacidad para prescribir información de organización estructural, es decir, la algorítmica de fabricación y/o generación.

Ningún cliente va al mercado y le dice al vendedor “Mira aquí te traigo el diagrama esquemático de los circuitos impresos así como la lista de los dispositivos electrónicos que debes usar para ensamblar este dispositivo que quiero comprar” o un señora va a la farmacia y le dice al farmacéutico: “Esta es la lista de las sustancias químicas y el flujograma de procesos que debes realizar para fabricar este fármaco”. Los clientes no prescriben cómo se fabrican los productos a los fabricantes, ellos solo elijen el producto que mas desean o creen conveniente.

El fisico británico Roger Penrose en su libro “La mente nueva del emperador” detecta esta misma dificultad. En las páginas 368 y 369 bajo el subtitulo: “¿SELECCIÓN NATURAL DE ALGORITMOS?” dice lo siguiente:

“Imaginemos un programa ordinario de computadora. ¿Cómo llegó a formarse? Es evidente que no (directamente) por selección natural. Algún programador humano de computadoras lo habrá concebido, verificando que realiza correctamente las acciones que se supone debe hacer. (En realidad, muchos programas de computadora complicados contienen errores —normalmente menores, pero a menudo muy sutiles y que no salen a la luz excepto en circunstancias muy poco comunes. La presencia de tales errores no afecta medularmente a mi argumento.) A veces un programa de computadora puede haber sido “escrito” por otro programa, digamos un programa de computadora “maestro”, pero en tal caso el propio programa maestro habrá sido el producto del ingenio y la intuición humanos; o el programa podría perfectamente ensamblarse a partir de ingredientes, algunos de los cuales son los productos de otros programas de computadora. Pero en todos los casos la validez y la misma concepción del programa habrá sido en última instancia responsabilidad de (al menos) una conciencia humana.

Podemos imaginar, por supuesto, que no es necesario que haya sido así y que, dado el tiempo suficiente, el programa de computadora pudo haber evolucionado espontáneamente por algún proceso de selección natural. Si creemos que las acciones de las conciencias de los programadores de computadoras son en sí mismas simples algoritmos, entonces debemos creer que los algoritmos han evolucionado de esta misma forma. Lo que me molesta de esto, sin embargo, es que la decisión sobre la validez de un algoritmo no es en sí misma un proceso algorítmico. Ya hemos visto algo de esto en el capítulo II. (La cuestión de si una máquina de Turing se parará o no, es un punto que no puede decidirse algorítmicamente.) Para decidir si un algoritmo funcionará o no, necesitamos perspicacia, y no sólo otro algoritmo.

De todas formas, aun sería posible imaginar algún tipo de proceso de selección natural que fuera efectivo para producir algoritmos aproximadamente válidos. Sin embargo, yo personalmente encuentro esto muy difícil de creer. Cualquier proceso de selección natural de este tipo actuaría sólo sobre el output de los algoritmos* y no directamente sobre las ideas inherentes a los algoritmos. Esto no sólo es extremadamente ineficiente; creo que sería totalmente impracticable. En primer lugar, no es fácil verificar cuál es realmente un algoritmo mediante un simple examen de su output. (Sería bastante sencillo construir dos acciones simples y muy diferentes de máquina de Turing para las que las cintas de salida no difieran hasta, digamos, el lugar de 2 elevado a 65536, diferencia que no se podría reconocer en toda la historia del Universo.) Además, la más ligera “mutación” de un algoritmo —por ejemplo, un pequeño cambio en la especificación de una máquina de Turing o en su cinta de input—podría hacerla totalmente inútil, y es difícil ver siquiera cómo de esta forma aleatoria podrían aparecer mejoras reales en los algoritmos. (Incluso las mejoras deliberadas son difíciles sin que estén disponibles los “significados”. Esto se confirma por los casos no poco frecuentes en los que un Programa de computadora complicado y mal documentado necesita ser alterado o corregido y el programador original se ha marchado o quizá ha muerto. Antes que tratar de desentrañar todos los diversos significados e intenciones de los que el programa depende explícitamente, probablemente sea más fácil desecharlo sin más y empezar todo de nuevo.)” Énfasis en negrita añadido.(3)

Sé de primera mano cuan cierto es lo último que refiere Penrose, pero lo importante es notar cómo este físico británico, cuya mente no es en absoluto desdeñable, reconoce enfáticamente que la selección actúa sobre el output y en consecuencia no puede en absoluto prescribir el propio algoritmo.

El entorno, con el concurso de la selección natural y toda la eternidad si fuese preciso, no puede prescribir información prescriptiva para la organización algorítmica de la más mínima función biológica.

Los biólogos teóricos David L Abel y Jack T Trevors en su artículo “Tres subconjuntos de secuencias complejas y su relevancia para la información biopolimerica” escriben sobre las posibilidades de que la algorítmica biológica sea fruto de procesos dinámicos de autoorganización natural:

“Los fenómenos de autoorganización se observan diariamente de acuerdo con la teoría del caos. Pero en ningún caso conocido pueden autoorganizarse fenómenos como los huracanes, los montones de arena, la cristalización, o ser capaces de producir fractales de organización algorítmica. Una autoorganización algorítmica nunca ha sido observada a pesar de numerosas publicaciones que han hecho mal uso del término. La organización siempre surge de la elección contingente, no de la necesidad o de la oportunidad de contingencia.

La reducción de la incertidumbre (mal llamada “entropía mutua”) no puede medir la información prescriptiva (información que específicamente informa o da instrucciones). Cualquier secuencia que específicamente nos informa o establece cómo alcanzar el éxito por sí contiene controles de elección. Las limitaciones de la física dinámica no son la elección de los contingentes. Las secuencias prescriptivas se llaman “instrucciones” y “programas”. Ellos no son meramente secuencias complejas, son algoritmos de secuencias complejas. Son cibernética. Las secuencias aleatorias pueden tener máxima complejidad, pero las mismas no hacen nada útil. La instrucción algorítmica es invariablemente la clave para cualquier tipo de organización sofisticada, como se observa en cualquier célula. No existe un método para cuantificar la “información prescriptiva” (las instrucciones cibernéticas).

La presencia de funciones en el ácido nucleico Los cambios físicos de fase no pueden escribir algoritmos. Las matrices biopoliméricas no se pueden explicar mediante tesis del tipo: “orden surgiendo del caos” o “orden al borde del caos”. con alta retención de información se encuentran entre las entidades más complejas conocidas por la ciencia. No actúan y no pueden surgir de los fenómenos autoorganizativos de baja información. En lugar de orden desde el caos, el código genético se ha optimizado para ofrecer algoritmos altamente informativos, aperiódicos y con complejidad específicada. Dicha complejidad especificada generalmente se encuentra más cerca del extremo no compresible y no ordenado del espectro de la complejidad que a su extremo altamente ordenado (Fig. 4). Los patrones suele ser el resultado de la reutilización de los módulos de programación o palabras. Pero esto es sólo secundario a la elección contingente que utiliza una mejor eficiencia. El orden en sí mismo no es la clave para el uso prescriptivo de la información”. (Énfasis en negrita añadido)(4)

Existen una infinidad de compuestos químicos, incluidos los aminoácidos que constituyen las proteínas, que pueden formarse por medios naturales. ¿La vida no podría por extrapolación también surgir de una fortuita polimerización especializada? ¿Que tiene la vida que desafía estos intentos de encontrarle una explicación natural?

Pues tiene un importante indicador de diseño que se llama PLAN escrito en una cadena de azúcar llamada ADN y cuya estructura fue dilucidada en 1953 por Watson y Crick.

Lo primero que inquieto de este descubrimiento y los realizados en años posteriores es que pusieron en relieve que la vida tenía un CÓDIGO biológico muy similar a un código digital con interruptores, detectores de umbral, señal de inicio, parada, datos de secuenciación de aminoácidos, ARNs y reguladores entre otros elementos de cómputo. Era más digerible la idea de que la vida fuese una máquina compleja. Quizá de alguna manera la naturaleza pueda producir máquinas, pero ¿También computadoras con un código en el que está escrito el software necesario para su funcionamiento? Esto ya es ir demasiado lejos y ello porque conlleva la presencia de 2 agentes no producibles por la naturaleza que son sendas abstracciones: Un sistema de codificación como el código nuclear y mitocondrial, y un conjunto de algoritmos (software) para dirigir las funciones metabólicas, la adaptación al entorno y la reproducción, es decir, un autentico PLAN de funcionamiento y desarrollo.

¿Tienen planes las estructuras no funcionales? No, podemos esquematizar como están espacio-temporalmente dispuestas y como trascurren la evolución de sus atractores para estructurarlas, pero no son planes en el sentido que no las han llevado a la existencia como fruto de construirlas en base a ellas. Un plan implica una construcción inteligente. El viento puede producir silbidos musicales de modo natural, pero no están producidos por ninguna partitura que pueda registrar un plan de producción a fin de poder ser reproducidas.

Pero ¿Por qué un plan debe implicar inteligencia? Porque para organizar una estructura funcional se necesita incorporar nodos de decisión en la cual sean ELEGIDAS las acciones a tomar de acuerdo al fin funcional. El plan biológico comporta estas características y las mismas no pueden ser producidas por el solo concurso de leyes y atractores fisicoquímicos.

David L. Abel en su artículo “The Capabilities of Chaos and Complexity” publicado en la “International Journal of Molecular Sciences” describe esta última dificultad:

“El metabolismo emplea principalmente proteínas. Las secuencias nucleótidas en el mARN (ARN mensajero) prescriben las secuencias de aminoácidos que determinan la identidad proteica. La cadena de ADN es principalmente inerte. La fisicoquímica no juega ningún papel directo en la construcción proteica, el transporte y la catálisis. Las moléculas biológicas tienen una complejidad bidimensional (estructura biopolimerica secundaria) y complejidad tridimensional (estructura biopolimerica terciaria) son ambas finalmente determinadas por una complejidad de secuencia lineal (estructura primaria; secuencia compleja funcional, SCF). Las proteínas chaperonas que contribuyen al plegado proteico también son a su vez prescritas por el programa digital lineal genético especificado en la secuencia de ADN.

La genética no sólo utiliza un sistema de símbolos lineales digital, usa un resumido bloque de Hamming para reducir la contaminación de ruido en el canal de Shannon (tripletes de codones para prescribir cada aminoácido). Los anticodones están en extremos opuestos de las moléculas de t-ARN desde los aminoácidos. La vinculación de cada t-ARN con el aminoácido correcto depende enteramente de una familia completamente independiente de proteínas aminoacil t-ARN sintetasa. Cada una de estas sintetasas debe ser específicamente prescrita por separado en la programación lineal digital, pero utilizando el mismo MSS. Estos sistemas de símbolos y de codificación no sólo son anteriores a la existencia humana, ellos producen a los seres humanos con su mente antropocéntrica. La sintaxis de los nucleótidos y el codón de ADN de la prescripción digital lineal no tienen una explicación físico-química. Todos los nucleótidos se unen con el mismo enlace rígido fosfodiéster 3’5′. La tabla de codones es arbitraria y formal, no física. La función semántica/semiótica/bioingeniería necesaria para hacer las proteínas requiere una dinámicamente inerte configuración de interruptores de estados y reordenables vehículos de simbología física. La sintaxis de codones comunica independiente del tiempo, no un “significado” fisicodinámico (prescripción de biofunción). Estos significados se realizan sólo después de la traducción abstracta a través de una tabla de codones conceptual. Insistir en que la sintaxis de los codones sólo representa la secuencia de aminoácidos no es, en nuestra mente humana, lógicamente sostenible”. Énfasis en negrita añadido. (5)

Esto último es lo que se pensó luego del descubrimiento de la estructura del ADN. Entonces se creía que lo “natural” seria que dicha secuencia de codones podría sintetizar los aminoácidos uniéndolos por complementariedad, pero ya en 1957 el propio Francis Crick observó en una nota de carácter privado que, “si se considera la naturaleza físico-química de las cadenas laterales de los aminoácidos, no encontraremos características complementarias en los ácidos nucleicos. ¿Dónde están las superficies hidrofóbicas que distinguen la valina de la leucina y la isoleucina? ¿Dónde están los grupos cargados, en posiciones específicas, que van con aminoácidos de carácter ácido o básico?”. Luego dice: “no creo que nadie que examine el ADN o el ARN (ácidos ribonucléicos) piense que son moldes de aminoácidos”. (6)

Más adelante el propio Crick dio una serie de predicciones que confirmaron que el proceso que parte desde la prescripción de una proteína codificada en el ADN hasta la misma, requería de varios intermediarios, en concreto de una maquinaria para llevarlo a cabo y en efecto así fue descubierto. Si en el inerte ADN se aloja un programa (software) necesitaba una maquinaria (hardware) que fuese capaz de activar vectores de interrupción al igual que en las computadoras humanas. Estas son las zonas de regulación alostérica que, negociando con el medio intracelular y extracelular, pueden activar o inhibir la síntesis de proteínas de acuerdo a un algoritmo de operatividad que controla el metabolismo, la replicación, el control de amenazas y otras actividades fisiológicas.

Si para cruzar el puente teleológico entre la no función y la función en los mecanismos creados por el hombre necesitamos una plan exterior (exoplanificación) para organizar los materiales y la energía con un orden de secuencia en el proceso de construcción incluyendo al mismo constructor como agente ejecutor del plan, en los seres vivientes se precisa de un plan interior (endoplanificación) que organice de forma autónoma los materiales y la energía, pero no sola, siempre con la ayuda del progenitor hasta conseguir una complejidad mínima funcional que faculte al nuevo ser a vivir por cuenta propia.

Sin planificación la vida no podría existir ya que necesita llevar su “plan de contingencias” debidamente almacenado en una plataforma de registro de información. Ahora bien, esto nos lleva para el caso de la biología a un hecho a considerar sumamente importante: no tenemos que armar el puente teleológico de la estructura con la estructura misma, sino que debemos armarlo con el programa que describe como debe formarse. Esto es similar a decir que para producir un preparado gastronómico más sofisticado no debemos de trabajar añadiendo nuevos ingredientes con particulares disposiciones a un plato de comida previo, sino que debemos aumentar la información prescriptiva necesaria para desarrollar esta ampliación en la receta, y ello en el orden adecuado y con la coherencia funcional con la misma. La Teoría Sintética debe trabajar allí y no como se suele alegar algunos haciendo ingeniosas suposiciones de que una determinada molécula se unió a otra por afinidad electrostática y luego con otra que ya participaba en otro contexto molecular y que así, surgió, oh maravilla, un mecanismo molecular con complejidad irreductible.

Tenemos que pretender que las mutaciones tienen que actuar NO EN LA ESTRUCTURA, sino el ALGORITMO QUE DIRIGE SU DESARROLLO para conseguir la aparición de nuevas funciones que requieren varios genes, zonas de regulación y otros elementos en el ADN para surgir. Y ya vimos que la selección natural NO PUEDE crear algoritmos seleccionando sus output.

En este escenario no sirven las afinidades electrostáticas ni las posibles sinergias funcionales por acoplamiento tan recurridas por los teóricos naturalistas ya que el mismo discurre sobre un algoritmo en el cual la información lineal está CODIFICADA. Esto significa que el agente que lo codificó debió de establecer que agentes van a participar en la construcción del mecanismo funcional junto a sus fases, nodos de decisión y la invocación a subfunciones específicas para dichas fases. La naturaleza NO crea ni plataformas de información ni crea programas, la inteligencia SI.

En conclusión, la naturaleza puede crear complejidad con sociedades productivas de componentes, la química da fe elocuente de ello. Sin embargo dichas estructuras no colapsan para un fin funcional ya que no tienen ninguno. No hay, por lo tanto, complejidad mínima funcional (complejidad irreductible) en estos sistemas. Se construyen y se destruyen en procesos naturales no arbitrarios, influyen y son influidos, pero carecen de función específica. Por otra parte una complejidad con sociedad productiva funcional es una organización arbitraria especificada para el fin funcional establecido y no es fruto de ninguna organización fruto del azar ni puede ser generada por atractores fisicoquímicos en sistemas no lineales alejados del equilibrio termodinámico.

Finalmente después del presente recorrido podemos llegar a las siguientes conclusiones:

1. Existen tres tipos de evolución: Micro, Macro y Mega. De estos los dos primeros tienen mecanismos naturales que explican muchos de los fenómenos de la historia de la evolución biológica, pero no todos. La megaevolución, la aparición de los grupos taxonómicos superiores, no es posible sin el concurso de la inteligencia.

2. La selección natural Darwiniana, como instrumento para producir la aparición de información funcional nueva biológica que demanda la megaevolución, no puede funcionar en la realidad dado que no puede construir algoritmos mediante la selección de sus salidas (output). Puede “crear” por mutaciones parámetros protéicos y seleccionar supresiones funcionales que resulten adaptativas, pero no puede seleccionar componentes estructurales aislados que son afuncionales fuera de un contexto algorítmico completo.

3. La vida NO ES DISEÑO APARENTE, ES DISEÑO REAL. Y en su carácter negentrópico y por la presencia de un plan codificado en el ADN nuclear y mitocondrial así como su maquinaria de computo comparte estas características de diseño con las creaciones humanas que conocemos incuestionablemente que son fruto de la inteligencia y, en consecuencia, la misma biología es también fruto de la inteligencia. Esto no significa que dicha inteligencia sea responsable de todos los desarrollos funcionales y morfológicos presentes en la historia biológica, sino más bien del germen algorítmico que produce dichos desarrollos en conjunción con las influencias del entorno y en un terreno donde la selección natural darwiniana si tiene injerencia micro y macro evolutiva.

Para terminar cabe preguntar: Si las creaciones de ciertos seres vivientes e incluso la vida son fruto de la inteligencia ¿Puede también serlo el propio universo?

Volviendo al terreno cosmológico esto lo trataremos en el siguiente post.

Referencias:

1. Francisco J. Ayala. Mecanismos de la evolución. Especial de Evolución de la revista Investigación y Ciencia. Pag. 15 a 28

2. Sean B. Carroll, Benjamin Prud’homme y Nicolas Gompel. La regulación de la evolución. Investigación y Ciencia. Julio 2008

3.Roger Penrose. La mente nueva del emperador. Páginas 368 y 369 bajo el subtitulo: “¿SELECCIÓN NATURAL DE ALGORITMOS?”

4.David L Abel y Jack T Trevors “Three subsets of sequence complexity and their relevance to biopolymeric information”.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1208958/

5.David L. Abel. The Capabilities of Chaos and Complexity. International Journal of Molecular Sciences. http://www.mdpi.com/1422-0067/10/1/247/

6.David Berlinski. Sobre el origen de la vida. Sección artículos www.oiacdi.org

7. Cristian Aguirre del Pino. “Elementos de Estructuras Funcionales”. OIACDI. 2009

Felipe Aizpun

El argumento por analogía más famoso del debate sobre el Diseño Inteligente es sin duda alguna, el del reloj de William Paley en su “Teología Natural” de 1802. Paley se hizo merecidamente célebre por la convincente argumentación de la necesidad de una explicación inteligente para el diseño inherente a los organismos vivos. Sin embargo, a lo largo de los siglos los argumentos por analogía se han visto expuestos a severas críticas por parte de algunos filósofos que han creído ver en ellos un discurso inconsistente, destacando en esta postura crítica el gran David Hume, pocos años anterior al clérigo Paley, y que en sus Diálogos Sobre la Religión Natural, atacó no sólo los argumentos de diseño sino en general también el valor de los procesos inductivos para establecer la existencia de “leyes” en la Naturaleza que pudieran ser reivindicadas como certezas inatacables, a partir de la experiencia. Las críticas de esta clase han tendido a desvalorizar los argumentos por analogía mucho más, en mi opinión, de lo que estaría justificado, y si bien es evidente que los argumentos por analogía no deben conducir por sí mismos a conclusiones apodícticas, no es menos cierto que su valor explicativo es perfectamente legítimo y oportuno, como intentaré justificar a continuación.

Una primera aclaración se hace imprescindible. Es cada vez más inevitable que la literatura científica se refiera a los entresijos de la biología con descripciones que precisan de vocabulario de tipo “funcional” como maquinaria celular, motores, o ingeniería molecular. Es importante comprender que, mal que les pese a algunos filósofos materialistas de la talla de Massimo Pigliucci que han avocado públicamente por la eliminación de este tipo de lenguaje, tales referencias resultan inevitables ya que no se trata de metáforas o de recursos alegóricos sino pura y simplemente de correctas descripciones cuyo valor semántico es inmediato y no derivado. Si por motor se entiende, según la definición clásica del diccionario, todo artilugio destinado a producir movimiento a expensas de otra fuente de energía, no cabe duda de que el flagelo bacterial encaja estrictamente en esta definición. Como encaja en la definición más genérica de maquinaria la ATP sintetasa, un verdadero engendro molecular, un mecanismo que utiliza el flujo lineal de energía procedente de protones para la síntesis de ATP (trifosfato de adenosina), un componente esencial como fuente de energía para alimentar la mayoría de los procesos moleculares de la célula. Son máquinas, son artilugios ingenieriles por derecho propio, no por analogía.

Pero en todo caso el lenguaje analógico está y estará necesariamente presente en la búsqueda de respuestas a los enigmas que la biología busca desentrañar. Lo primero que debemos recordar es que la analogía no es en último extremo otra cosa que un recurso retórico, una argumentación encaminada a favorecer una cierta convicción en el interlocutor, y se apoya en el establecimiento de una relación de semejanza entre determinados sujetos o sustancias de la que, se aduce, es posible extraer inferencias de algún tipo. El valor de la argumentación dependerá por tanto de lo adecuado de la analogía practicada. Históricamente se ha tenido al razonamiento por analogía como un caso de prueba débil, como un recurso que nos aporta una hipótesis posible pero no concluyente.

El caso que nos ocupa (el del reloj del buen clérigo Paley) es un caso concreto de analogía que viene asociada a un proceso de inferencia de causalidad, y ello tiene algunas connotaciones que deben de ser resaltadas. En primer lugar es necesario recordar que nos movemos en el terreno de la inferencia abductiva, es decir, en el razonamiento encaminado a establecer relaciones de causalidad en relación a un efecto observable y del que queremos imaginar la causa que lo ha originado. Por lo tanto, en el terreno de la abducción, el razonamiento por analogía se convierte necesariamente en un recurso secundario o auxiliar. Dos son los principios rectores del razonamiento de abducción. Primero, el principio de causalidad, o más exactamente, con objeto de evitar su habitual y tautológica formulación (“todo efecto tiene una causa”, lo cuál es necesariamente obvio), el principio de razón suficiente, según el cuál, todo lo existente debe de tener su razón de ser en alguna causa, bien exterior, bien en última instancia en sí mismo, en el caso del Ser necesario. En segundo lugar, el principio de adecuación causal, según el cuál, la realidad existente en un determinado sujeto o sustancia debe poder referirse a una causa que contenga el potencial o la realidad misma contenida y observable en el efecto en cuestión.

Como colofón, es habitual admitir de forma general la regla racional de que los mismos efectos habrán de tener causas similares y es en armonía con este principio filosófico que los razonamientos por analogía tienen su protagonismo. Vaya por delante que un argumento por analogía no puede aportar, como antes hemos dicho, conclusiones irrefutables, pero sí que su valor heurístico no puede ser despreciado. No hay que olvidar que la abducción como forma de razonamiento racional es en sí mismo un método de búsqueda del conocimiento que no puede aportarnos certezas sino convicciones en torno a la realidad, pero no es menos cierto que una de las servidumbres históricas en la historia del conocimiento humano ha sido precisamente pretender que la búsqueda del conocimiento racional debía consistir en la obtención de certezas, lo cuál es estrictamente inadecuado. No estamos hechos para la certeza, sino para la convicción; ésta y no otra cosa es la materia de la que están fabricados los pilares del conocimiento. No es de extrañar por tanto que el ejemplo de razonamiento por analogía que habitualmente se extrae de un texto clásico por antonomasia como es la Metafísica de Aristóteles sea en definitiva el siguiente:

Pues el estado de los ojos de los murciélagos ante la luz del día es también el del entendimiento de nuestra alma frente a las cosas más claras por naturaleza.

Es en este sentido en el que debemos valorar la capacidad explicativa de las inferencias de causalidad que se apoyan en razonamientos por analogía. Quiere decir eso que el valor de la inferencia debe de descansar principalmente en el correcto establecimiento de una relación de causalidad entre el efecto observado y la causa propuesta que satisfaga principalmente tanto el principio de razón suficiente como el principio de adecuación causal; es definitiva, que resulte razonable poder ser presentada como la explicación más razonable. La analogía utilizada como elemento de apoyo cumple una función meramente coadyuvante sin que se pretenda que descanse en ella la fuerza de la argumentación.

Volvamos al ejemplo del reloj de Paley y recordemos que la inferencia de una causalidad inteligente se nos presenta al amparo del hecho de que cualquier reloj encontrado por azar en el campo nos traería un clamor de autoría humana, y por analogía, y dado el diseño y la finalidad inmanente evidentes en todo organismo vivo, también éstos deben ser considerados la obra de un creador inteligente. Pero veamos cuáles han sido históricamente las razones invocadas para intentar neutralizar esta sospecha. Es fundamentalmente en la obra de Hume (con independencia de haber sido publicada algunos años antes que la de Paley) donde se recogen las objeciones más famosas a un tipo de razonamiento que Paley poco después haría especialmente popular. Y para analizar las objeciones de Hume y las respuestas que a las mismas pueden darse vaya por delante la recomendación de la lectura del análisis de las mismas que nos propone William Dembski en el capítulo 32 de su libro de 2004 “The Design Revolution”, traducido al español por la editorial Homo Legens S.L. sencillamente, como “Diseño Inteligente”.

La crítica de Hume a los argumentos de diseño se encuentra en sus “Diálogos sobre la religión Natural” publicados en 1799, y su naturaleza es estrictamente filosófica, aduciendo que los teólogos de su tiempo habían sobrevalorado los argumentos de diseño en favor de la existencia de una inteligencia ordenadora en el cosmos. Hume argumenta en todo caso, y no le falta razón, que las inferencias de diseño que se puedan intuir a partir del conocimiento de la Naturaleza han de ser en todo caso modestas, y que no pueden elevarse a postular en un hipotético diseñador los rasgos característicos del Dios de las religiones, tales como su bondad o su sabiduría. Como Dembski señala, también el propio Tomás de Aquino manifestaba en su “Summa contra Gentiles” que bien puede el hombre percibir en el curso de los acontecimientos naturales un cierto orden predeterminado, “pero quién o de qué tipo pueda ser esta causa de orden, o si solo hay una, no puede ser deducido a partir de esta consideración general”. Hume mantiene en todo caso que el diseño no es otra cosa que un débil argumento por analogía, y más aún, considera que tal analogía no puede ser la base de un razonamiento inductivo de causalidad.

Es el caso que la tradición humeana, siguiendo el rastro de su maestro, ha elaborado la crítica a los argumentos de diseño alegando no solamente la falta de poder concluyente de las analogías sino que le ha añadido su escepticismo mencionado en relación a los argumentos inductivos en general que, como sabemos, llevaron al gran filósofo inglés a postular la inexistencia de ley alguna o incluso de poderes causales de ningún tipo en la Naturaleza; según Hume los cambios o movimientos observados debían de ser asumidos como “brute facts” sin que nos fuese dado inferir legítimamente principios de causalidad de ningún tipo. Para los empiristas filosóficos, la inferencia de causalidad debe de estar basada necesariamente en la experiencia pasada observable de eventos causales como el que pretendemos invocar. Eso hace que conozcamos eventos de causación de un artefacto (un reloj) por el ser humano, pero carezcamos de experiencia observable alguna de eventos causales productores de organismos vivos fuera de la propia reproducción por procesos naturales. Esta diferencia, en definitiva la vieja distinción entre artefactos y objetos naturales ya invocada en la filosofía aristotélica, se presenta por los herederos de la tradición humeana en nuestros días (Dembski cita en este sentido a Robert Pennock) como el argumento más sólido frente a las inferencias de diseño invocadas por analogía.

Pennock, en su libro de 2001 “The Wizards of ID” (los magos del Diseño Inteligente) argumenta que si bien los hallazgos arqueológicos permiten defender determinadas inferencias de diseño a partir de la experiencia pasada de construcción observable de artefactos similares a los encontrados, los argumentos en favor de una inteligencia actuante ajena al cosmos material resultaría siempre totalmente inoportuna ya que tal inferencia pierde “toda conexión con la realidad, como sabemos o podemos saber científicamente”. Obviamente una argumentación de esta naturaleza tiene su valor limitado al ámbito del paradigma cientificista contemporáneo en el que no se admite otro conocimiento legítimo que el conocimiento científico y en el que el ámbito de la realidad queda constreñido a la realidad material observable. El argumento es por lo tanto perfectamente circular ya que se pretende que la detección convincente de diseño sólo puede practicarse allí donde tenemos la previa experiencia de la actuación del diseñador, de forma que allá donde no exista tal experiencia debe de reputarse forzosamente que la atribución de diseño descansa en la ausencia de alternativas naturalistas o lo que es lo mismo en un mero argumento desde la ignorancia.

Dice Dembski que un argumento tal es perfectamente falaz y que la respuesta al mismo fue ofrecida ya en tiempos de Hume por su contemporáneo Thomas Reid. Como explicara Reid en sus conferencias sobre Teología Natural de 1780 en Glasgow la detección de los patrones de diseño no se deriva del conocimiento de la inteligencia creadora del diseñador. Es justamente al contrario como opera nuestra facultad de razonar, son las obras diseñadas, en la complejidad y la especificidad que encierran, las que nos hablan del carácter necesariamente inteligente de su causante. La inteligencia en cuanto tal no es detectable sino exclusivamente por sus obras, como es fácilmente comprensible. La inteligencia como facultad abstracta no es observable, sus efectos sí. El diseño por tanto puede ser perfectamente intuido como efecto de una causa inteligente, y los argumentos por analogía resultan perfectamente válidos como elementos de apoyo en el razonamiento.

Los argumentos por analogía van por lo tanto unidos inevitablemente a los argumentos por des-analogía. Las cosas que consideramos análogas por algún motivo son, por definición, diferentes por otros de sus accidentes, y lo que se trata de valorar en un análisis de esta naturaleza es si la razón de identidad causal viene en mayor grado respaldada por las analogías o rechazada por las des-analogías objetadas. Pensemos de nuevo en el ejemplo del reloj de Paley y los organismos vivientes. La contemplación del reloj nos lleva de inmediato al reconocimiento de un artífice inteligente. Pero recapacitemos sobre esta inferencia. En realidad existen dos motivos diferentes para tal intuición. Por una parte vemos a primera vista que la construcción del artefacto incluye la utilización de materiales y elementos que han sido desviados de su finalidad inmanente natural. Incluso un aborigen de tierras recónditas ajeno a toda civilización podría comprender una cosa tal aunque no hubiese visto nunca un aparato semejante y desconociera por completo su utilidad.

Pero para quienes sí la conocemos, hemos podido detectar en el reloj no solamente un objeto artesanalmente fabricado sino además un depósito de ingenio humano, un diseño intencional con un propósito funcional. Y sabemos perfectamente que tal ingenio tiene que ser necesariamente el producto de una inteligencia racional, en la misma medida en que sabemos que la construcción mecánica del reloj no puede ser un hecho fortuito de la Naturaleza. Analicemos ahora cuáles son las analogías y des-analogías que podemos resaltar entre nuestro reloj y cualquier organismo biológico. La des-analogía tiene que ver con el proceso de producción de los mismos, uno tiene que haber sido construido por una causa exterior; el otro contiene en sí mismo la fuente de su capacidad de replicación. Pero existe una analogía que se sobrepone a toda otra consideración; ambos muestran la huella indudable del diseño intencional. El formalismo en ambos casos prescribe la fisicalidad, la forma domina y orienta los procesos productivos en ambos casos, la información prescriptiva intencional gobierna su dimensión de funcionalidad. El propio proceso de reproducción responde a un sistema dinámico biológico gobernado por la información genética y epigenética contenida en los organismos de los vivientes. Las analogías por lo tanto no quedan refutadas por las diferencias y la intuición de una causalidad inteligente para justificar el diseño inherente a los mismos sigue siendo perfectamente legítima.

Recordemos que la inferencia de un diseñador inteligente no nace meramente de una analogía sino de la necesidad de ofrecer una solución de causalidad que respete el principio de adecuación causal y que la existencia de huellas de diseño se acomoda perfectamente y únicamente a la operación creativa de una inteligencia racional. La analogía del reloj nos ayuda a reforzarnos en esta convicción y lo hace de manera perfectamente legítima.

Frente a esta intuición legítima sólo cabe una objeción y es precisamente la que con tanto éxito ofreciera el ilustre naturalista inglés Charles Darwin: el argumento científico, la propuesta de la capacidad de demostrar por observación experimental la ocurrencia fortuita de la emergencia no provocada intencionalmente de la acreción de complejidad en los organismos vivos, y su colofón la capacidad de la vida para emerger en sus formas más elementales por evolución química en un Universo inanimado. La validez de los argumentos expuestos por Darwin sin embargo, lejos de haberse visto confirmada por la experiencia resulta cada día más vulnerable a los avances de la investigación.

La inferencia de diseño se ve, en cambio, correspondientemente reforzada a cada paso de la ciencia.

Cristian Aguirre

NEGENTROPÍA. LA ORGANIZACIÓN DEL DESORDEN

En el anterior post se trató la gran asimetría temporal que conocemos como flecha del tiempo, es decir, la evidencia clara de que ciertos procesos en nuestro universo no son simétricos con respecto al tiempo, sino que sólo se desarrollan en un sentido temporal del pasado al futuro y no de modo inverso. Vimos también qué a un nivel microscópico, al nivel de las partículas elementales, resulta más difícil detectar la flecha del tiempo que en los procesos que involucran a los objetos macroscópicos.

¿Por qué sucede esto?

¿Qué particularidad tienen estos procesos que los diferencian de aquellos que poseen simetría temporal?

¿Por qué no vivimos en un universo donde el pasado es indistinguible del futuro?

¿Podríamos nosotros, seres conscientes, vivir en un universo así?

Cuando vemos la “película” de lo que sucede en nuestro universo de acuerdo a la segunda ley de la termodinámica, vemos que el orden de un sistema, entiéndase una heterogénea organización de la distribución de la materia o energía en el sistema, se transforma, con el transcurso del tiempo, en desorden y, por lo tanto, en una homogénea organización de las mismas. Si pasáramos esta “película” al revés, veríamos, por el contrario, que de la homogeneidad surge una organización heterogénea, surgen desequilibrios y con ello orden desde un aleatorio caos.

Sin embargo, hay que notar un hecho muy curioso y alarmante, y es que esta representación “al revés” de nuestra “película” termodinámica también acontece en nuestro mundo en fragrante conflicto con los dictados de la segunda ley. Cuando observamos nuestro mundo vemos que hay sendas violaciones a la segunda ley a nuestro alrededor. Los seres vivientes son un caso relevante al conseguir organizarse para sobrevivir, reproducirse y adaptarse a nuevos entornos ambientales. Ello no es lo que la segunda ley ordena que suceda. Por otra parte están también las creaciones de los seres vivientes y en especial las creaciones humanas altamente sofisticadas. Continuamente se fabrican y construyen maquinarias y edificios imponentes y que, de ser dejados a su suerte, sufrirán con dirección al futuro la degradación y destrucción por influjo de la segunda ley. Pero, sin embargo, siguen apareciendo.

¿Es que acaso la segunda ley no se aplica a los seres vivientes y a sus creaciones? ¿Qué es lo que pasa aquí?

Una pequeña parte de la respuesta está en lo que se conoce como Principio de compensación de la entropía:

A un sistema no aislado puede aplicarse uno o más sistemas asociados en los que su incremento de entropía compense la disminución del sistema inicial.

Dicho en otras palabras, si me he quedado sin azúcar para endulzar el café le pido prestado a mi vecino. Sin embargo, si bien ahora he conseguido disfrutar de un dulce café, el sistema ‘yo y mi vecino’ tendrá menos azúcar que antes.

Es por tanto, el hecho de que los sistemas implicados no sean cerrados, y por ello pueda haber intercambios de energía (difusiones), lo que permite (no explica) la aparición de orden. Evidentemente los suministros de energía para conseguir la aparición de orden y por lo tanto de desequilibrios, provienen a su vez de otros desequilibrios. Es natural reconocer que si en nuestro planeta existe la vida y la aparición de diversas estructuras es porque vivimos en las cercanías de un gran desequilibro termodinámico; el sol. Gracias a él, existe la suficiente energía útil para hacer esto posible.

Pero, sin embargo, como toda producción de orden consume energía, se cumplirá que, aunque la tomemos de otros sistemas, en el conjunto seguirá aumentando el desorden, si bien localmente no sea así. La segunda ley se seguirá cumpliendo, por tanto, impecablemente. Hasta aquí concluimos qué, lejos del equilibrio termodinámico y en virtud del principio de compensación de la entropía, la segunda ley no prohíbe la aparición de orden para sistemas abiertos e incluso cerrados, pero si lo prohíbe tajantemente para los sistemas aislados.

De acuerdo a esto los sistemas no aislados al interior de nuestro universo tienen una permeabilidad que les permite conectarse a otros sistemas que, a su vez, en conjunto pueden considerarse un sistema aislado y cumplirse con normalidad la segunda ley.

En el siguiente gráfico se ilustra esto último.

Según se observa, si consideramos a todos los sistemas en conjunto, llegaremos a un sistema total que si es aislado, el propio universo, y por ello, a gran escala, se cumple el aumento de desorden de tal modo que, llegado el momento en que desaparezca todo desequilibrio termodinámico, se llegaría a lo que se conoce como ‘muerte térmica del universo’ o desaparición final de toda energía útil y su respectiva información disipativa.

Ahora bien ¿Este principio lo explica todo y es suficiente para producir esta aparente violación local de la segunda ley?

No. El principio de compensación de la entropía posibilita termodinámicamente la emergencia de orden, pero no explica dicho orden. Y ello porque se necesita algo mas importante para que esto sea posible. Necesitamos el concurso de la organización y ello demanda la presencia de información prescriptiva.

Decir que el Principio de Compensación de la Entropía puede hacer surgir la vida, sus obras o incluso el universo, como veremos luego, es como decir que donde hay agua líquida debe haber vida, y es verdad que el agua líquida posibilita la vida, pero no la explica. También sería semejante a decir que donde hay gasolina hay automóviles. Es verdad que la gasolina posibilita la presencia de automóviles, pero no explica los automóviles. En todos los casos necesitamos cantidades ingentes de información prescriptiva.

Ahora bien, si admitimos que el principio de compensación de la entropía posibilita energéticamente la efectiva violación de la segunda ley por parte de la misma vida y los productos de la vida inteligente, ¿No asalta esto nuestra perspicacia para admitir que en nuestro universo hay un agente que si puede violar la segunda ley y que esta no es otra que la inteligencia?

Nadie puede negar que la inteligencia es negentrópica. Este término “Negentropía” significa “entropía negativa” y es una forma sofisticada de expresar una palabra más conocida y contundente: “Organización”. Sabemos perfectamente que la inteligencia es capaz de organizar la materia y la energía para estructurarla de diversas maneras en contra de los dictados de la segunda ley.

No podríamos, por lo tanto, vivir en un universo donde el pasado es indistinguible del futuro ya que para ello debería este carecer de toda organización. En un plasma homogéneo no existirían desequilibrios ni en consecuencia información disipativa que implique organización. Y en este escenario sería imposible la emergencia de entidades organizadas con niveles de abstracción superiores a la mera mecanicidad natural.

¿No deberíamos concluir entonces que si las creaciones humanas y las de algunos animales son negentrópicas por influjo de la inteligencia, no puede la misma vida e incluso el propio universo en su origen ser frutos también de la inteligencia?

Para los naturalistas estas extrapolaciones son terribles porque para ellos es natural la extravagante idea de que el escritor es producto de la escritura y no la escritura producto del escritor.

Por supuesto un naturalista puede admitir que las creaciones humanas y de algunos animales sean efectivamente negentrópicas por el concurso de la inteligencia, pero de allí a admitir que la vida también lo sea se negaran en redondo apelando a que proceden de categorías diferentes de naturaleza y por lo tanto no sujetas a extrapolación.

Sin embargo, no hay sustento real a semejante escapatoria. Las mismas leyes, como veremos a continuación se cumplen para ambos casos.

Pero, ¿Por qué la inteligencia es un agente organizador y capaz de violar la segunda ley?

Volvamos a la flecha del tiempo.

Quedo sin respuesta cual era la particularidad especial que tenían los procesos irreversibles de los reversibles en el tiempo. Pues dicha particularidad surge cuando consideramos la organización de conjuntos de elementos y no de elementos aislados. Dicha organización surge por efecto de la información organizacional necesaria para que los cuerpos macroscópicos sean organizaciones particulares de los objetos microscópicos. Estas organizaciones son de hecho abstracciones. La flecha del tiempo existe porque la naturaleza no presenta tan solo un nivel único de abstracción, sino varios niveles y por ende no solo contiene información física, sino también información prescriptiva organizacional.

La flecha del tiempo tiene, por lo tanto, relación con el sentido del flujo de dicha información organizacional en las abstracciones superiores del universo y no trabaja al nivel de la información física de sus partículas elementales.

Consideremos por ejemplo, una tasa de porcelana, podemos definirla como un sistema de partículas cohesionadas en una disposición especial (la forma de la tasa). Ahora debemos distinguir dos cosas; el conjunto (la tasa), y un solo elemento (una molécula de porcelana). Esta última se encuentra atrapada entre otras moléculas de porcelana a causa de sus mutuos enlaces. No obstante, podemos aplicar la reversibilidad de la mecánica de Newton para ella sola sin ningún problema, lo que no podemos es aplicar dicha reversibilidad para el conjunto (la estructura).

Es pues el conjunto lo que no es reversible en el tiempo porque solo tiene sentido la existencia de orden para el contexto de una pluralidad de elementos, más no para uno sólo en particular.

En el caso de un agujero negro se pierden tanto la información física como la organizacional dado que el mismo se traga tanto la materia-energía como su organización. ¿Y qué diremos ahora del experimento de la licuadora donde el físico escribe una nota de papel y la licua junto con la fruta para finalmente decir que la información sigue allí? Después de todo lo visto hasta aquí podemos concluir que el físico solo tiene razón en cuanto a la información física más está equivocado en cuanto a la información organizacional. Escribir una nota implica abstracciones basadas en símbolos expresados en trazos de tinta en el papel. Desde el momento en que intervienen abstracciones trascendemos la mera información física y esta información que implica abstracciones si se pierde. Cuando el físico de ésta historia enciende la licuadora el papel queda triturado en muy pequeños pedazos, incluso es posible que la misma tinta se desprenda de cada fragmento de papel. Si el sistema se reduce a mera configuración de partículas de información física podemos decir aún que el proceso pueda retrotraerse para reconstruir el pasado en cuanto a su sistema de partículas inicial, pero no su organización abstracta. La segunda ley, que como vimos establece una flecha del tiempo definida desde el pasado al futuro, no permitirá reconstruir la información organizacional, es decir, las abstracciones de la nota porque esta misma ley está diciendo que esta información debe perderse y no aparecer. Por lo tanto, si bien para la primera ley la información física no se perdió, para la segunda ley la información organizacional sí.

¿Y que tiene esto que ver con la inteligencia?

Aquí es conveniente definir brevemente que es la conciencia, la inteligencia y el conocimiento y cómo están relacionados.

Un sistema consciente es capaz de reaccionar a la información que recibe de acuerdo a convenios de comunicación que constituyen conocimiento. Esta es capaz de aprehender, en base a la experiencia sensorial, cuales son las reglas de causa efecto del mundo de su percepción y así elaborar un modelo de conocimiento que le de la facultad de saber elegir y elaborar planes de acción. Estas características son las que precisamente constituyen la inteligencia. La inteligencia es pues el grado de conciencia que implica la capacidad de interpretar dicha información recibida (o percibida) para reaccionar de acuerdo al conocimiento almacenado en este sistema. Por lo tanto, si una entidad inteligente prescribe abstracciones estas abstracciones son rastro ineludible de inteligencia ya que los procesos naturales no pueden crear abstracciones (esto se demostrará en el siguiente post). Y recordemos que una abstracción es un conjunto y disposición particular de elementos que contiene un convenio de comunicación, es decir, tiene un significado.

Y ahora cabe preguntar: ¿Cuál es el origen de la información prescriptiva? ¿Puede desarrollarla la naturaleza por si sola?

Como para los naturalistas no es agradable la idea de que la inteligencia sea el agente clave del origen del cosmos y del origen de la vida junto con su incremento de complejidad, dicha prerrogativa ha impulsado a muchos investigadores a buscar procesos que puedan producir auto-organización, y para ello, han requerido investigar esta posibilidad en el estudio de la termodinámica del no equilibrio donde prevalece precisamente el principio de compensación de la entropía.

Como fruto de esta investigación se han propuesto varios procesos en los cuales aparece cierto orden y organización. Estos van desde la física de plasmas, pasando por el láser y así, hasta los relojes químicos y las reacciones mágicas como la famosa reacción Belousov-Zhabotinsky (BZ) en las que aparecen figuras espirales y colores definidos.

¿Cuál es la esperanza de estas investigaciones? Puede decirse que pretenden validar científicamente la factibilidad de que la vida sea un producto de la auto-organización de la materia.

Ello es importante si se quieren abordar explicaciones sostenibles de formación de vida desde precursores prebióticos, además de dar cobertura a la tesis evolutiva fundamental: el incremento de complejidad orgánica en los seres vivientes con el concurso del tiempo, el azar y la selección natural darwiniana.

Además de los esfuerzos de los físicos y matemáticos se han sumado los de los bioquímicos. Estos durante décadas han realizado distintas vías de investigación para hallar rutas de síntesis de precursores de la vida. Desde los coacervados de Oparin y las micro-esferas de Fox, pasando por el mundo de ARN, y la síntesis del silicio hasta las investigaciones más actuales sobre el origen de la vida, el buscado puente entre la materia inorgánica y la materia orgánica viva aún no ha sido cruzado.

¿Por qué? ¿No se tratará simplemente de un problema solucionable con más investigación como presupone la mayoría o será, más bien, que existe algún error fundamental en el método de abordar este problema que aún no quiere ser reconocido?

Si los métodos matemáticos y bioquímicos con los cuales se aborda el origen de la vida están equivocados, entonces, los investigadores que usan dichos métodos, nunca tendrán éxito en semejante empresa, seguirán especulando y proponiendo nuevas tesis y teorías que al fin y al cabo terminarán fracasando irremisiblemente sin importar los miles de años que duren sus tentativas.

En el fondo la respuesta puede ser tan insultantemente sencilla como, al mismo tiempo, filosóficamente aborrecible para la gran mayoría de los implicados en esta investigación. Para exponerlo analicemos el siguiente ejemplo:

Tenemos un mapa topográfico de un territorio irregular con montañas, valles, lagos y costa. Si deseo predecir por donde se pueden producir cursos fluviales por efecto del desbordamiento de lagos o la excesiva pluviosidad, el mapa nos servirá para predecir matemáticamente, en función de la localización de las fuentes fluviales y la orografía del terreno, por qué trayectorias el agua se desbordará y difundirá hasta la costa. Incluso puedo calcular en qué puntos de dicha costa llegaran al mar dichos cursos de agua. Sin embargo, ¿Me servirán el mapa y mis conocimientos y métodos matemáticos para evaluar el curso y trayectoria de un sistema de canales artificiales? Definitivamente no.

Los canales artificiales forman parte de una estructura funcional, es decir, que cumple una función, y no de un sistema complejo natural. Sus trayectorias obedecen a criterios de optimización de coste, longitud, u otros criterios y están en función de ciertos objetivos. Por lo tanto, sus métodos y matemáticas son del todo diferentes. No obedecen a la lógica del terreno, sino que superarán los desniveles con acueductos y los obstáculos orográficos con túneles si es preciso, es decir, lo solucionan con el concurso de la inteligencia.

Los trabajos científicos sobre casos de auto-organización en sistemas naturales son sumamente interesantes y útiles para el avance de la ciencia. Sin embargo, hasta ahora naufragan irremisiblemente en presentar símiles verosímiles de sistemas tan complejos como un sistema vivo.

Ilya Prigogine, ganador del Premio Nobel por sus trabajos de la termodinámica del no equilibrio y famoso por su Teoría de las Estructuras Disipativas, evaluó esta situación en una conferencia pronunciada en el fórum filosófico de la UNESCO en 1995 al decir:

“Pero todavía queda mucho por hacer, tanto en matemáticas no lineales como en investigación experimental, antes de que podamos describir la evolución de sistemas complejos fuera de ciertas situaciones sencillas. Los retos aquí son considerables. En particular, es necesario superar el actual desfase en nuestra comprensión entre las estructuras físico-químicas complejas y los organismos vivos por simples que estos sean” (Énfasis en negrita añadido).

¿Cuál es el problema aquí? ¿No será que este desfase consiste en pretender conseguir un símil del más simple ser biológico cometiendo un error metodológico al tratar de abordar el análisis de una estructura funcional con los elementos de análisis propios de un sistema natural no funcional? Es decir, ¿No estamos abordando la trayectoria de un canal con los métodos y matemáticas que necesitaríamos para abordar la trayectoria de un río natural?

Pues siendo así estaríamos condenados al fracaso. En base a esto ni Prigogine, ni otros deberían albergar ninguna esperanza de superar el “actual desfase” entre las estructuras físico-químicas y los organismos vivos por simples que estos sean. Y esto porque la vida pertenecería a la categoría de estructura funcional.

A esta afirmación muchos replicaran horrorizados que esta es una herejía científica. La vida es, según estos, no un artefacto, sino un sistema natural no funcional, complejo sí, aparenta ser diseñado sí, pero no es ni un diseño, ni un artefacto, es decir, no es una estructura funcional.

Además, ¿No sería esta una conclusión a posteriori, es decir, no estamos partiendo acaso de una presuposición de que la vida es una artefacto para concluir que los métodos matemáticos y bioquímicos con los cuales se aborda su síntesis están condenados al fracaso?

Y decir que el fracaso de esta investigación prueba que la vida es una estructura funcional ¿No podría ser una falaz interpretación?

¿No existe acaso un mecanismo darwiniano mediante el cual el concurso de las mutaciones, la selección natural y la información del entorno son capaces de crear información prescriptiva funcional?

Este tema lo trataremos en el siguiente post.

Referencias:

1. Ilya Propogine. ¿Qué es lo que no sabemos?.

Traducción rosa María Cascón http://serbal.pntic.mec.es/~cmunoz11/prigogine.pdf

2. Cristian Aguirre del Pino. Elementos de Estructuras Funcionales. OIACDI 2009

Felipe Aizpun

La propuesta del criterio de etapas que no hayan sido objeto de selección positiva introduce a su vez dos elementos problemáticos. El primero es el de la “graduación” de la complejidad irreducible. Según Behe un “sistema” resultará irreduciblemente complejo en mayor o menor medida en función del número de etapas “no seleccionadas” que contenga. Sin embargo, parece razonable conceder (en contra de lo que llega a decir el propio Behe) que la complejidad irreducible es un concepto que no admite graduación, o se tiene o no se tiene, y ello ya pone de relieve la dificultad de subsumir unas categorías en otras. De hecho resulta evidente que esta discutible matización de Behe al concepto de complejidad irreducible no es sino una concesión al intento de hacer encajar tal calificativo en relación a la naturaleza organizativa y funcional de los procesos secuenciales en estudio.

El segundo problema, y no precisamente menor, es que el intento de justificación de la complejidad irreducible de este tipo de procesos resulta en última instancia meramente tautológico. En efecto, según Behe, un proceso como la hemostasis no puede ser alcanzado por mecanismos darwinistas ya que viene caracterizado por una complejidad irreducible que así lo previene. Al mismo tiempo, su complejidad irreducible viene definida por el hecho de que tal proceso está formado por etapas que no han podido ser objeto de selección darwiniana. Pero si realmente se pudiera afirmar que determinadas etapas del proceso no se han podido consolidar por mecanismos darwinianos, entonces resultaría superfluo apelar a la complejidad irreducible del proceso para defender la falta de una explicación evolucionista convencional del mismo.

Moran es consciente de la debilidad de la argumentación y así lo hace notar en su réplica a Torley, poniendo de manifiesto que la defensa de Behe ante las objeciones de sus críticos se basa en última instancia en que aquellos mecanismos que parecen razonablemente poder haber sido conformados por un procedimiento darwinista carecen, por esa misma razón, de la condición de irreduciblemente complejos. En definitiva un razonamiento, como he dicho, tautológico. Moran así, se hace fuerte, y reivindica que las variadas rutas metabólicas propuestas en las diferentes críticas, incluido el ciclo de Krebs, se ajustan impecablemente a la definición teórica en la literatura tradicional del DI de un organismo irreduciblemente complejo, toda vez que el resultado “funcional” (al amparo del planteamiento hecho por el propio Behe) del mecanismo dejaría de producirse si faltase uno sólo de los elementos de la secuencia. Su posición es, en principio, consistente. Es evidente que el argumento que rechaza el gradualismo para los sistemas funcionales complejos no se acomoda de igual manera a un sistema de eventos de tipo secuencial. Una secuencia de etapas es, por naturaleza, un evento que se produce de forma gradual en el tiempo y esa cadencia temporal encaja de forma intuitivamente irreprochable en el sentido gradualista del modelo darwiniano.

Por lo tanto, si la imposibilidad de un escenario gradualista no parece un argumento oportuno, Behe invoca entonces la identificación en el proceso de etapas que, por no ser estrictamente funcionales sino meramente coadyuvantes, no pueden invocarse como pasos seleccionados por la evolución.

El problema es que, como ya hemos adelantado, si tal es el caso, cualquier referencia a la complejidad irreducible del proceso resulta superflua, la incapacidad del modelo darwinista para explicar el proceso ha sido ya establecida de antemano, y lo ha sido sobre la base de la crítica habitual del DI a la formación espontánea (y a su fijación en las poblaciones) de estructuras altamente complejas sin predecesores evolutivos reconocibles. Tal es el caso de la aparición de las enzimas específicas que señala Moran (alfa–cetoglutarato deshidrogenasa), que no están presentes en la mayoría de las bacterias y que son responsables en última instancia de asegurar el gradualismo reivindicado en el proceso del ciclo de Krebs. Y es que donde Behe sí acierta de pleno es al señalar que lo que resulta necesario explicar no es sólo el proceso en sí sino el origen de la maquinaria molecular específica que lo hace posible, es decir, la construcción en el seno de la célula de artefactos moleculares de acuerdo con novedosa información prescriptiva emergida, o activada oportunamente en el genoma de forma inexplicada.

Torley en su artículo se muestra también partidario de diferenciar mecanismos biológicos funcionales del tipo del flagelo bacteriano de procesos como el de la cascada de coagulación de la sangre y admite sentirse plenamente reconfortado en defender la complejidad irreducible de los primeros pero no así de los segundos. Es posible que una inadecuada adscripción de ciertos procesos o rutas metabólicas a la categoría de mecanismos irreduciblemente complejos haya producido una innecesaria controversia en la literatura científica de los últimos años.

En mi opinión, procesos del tipo de la hemostasis son ejemplos clamorosos de diseño y de organización funcional sistémica, sin que ello implique que se puedan subsumir en la categoría mencionada. Por el contrario, considero que existen argumentos más que de sobra para invocar su razonable causación inteligente sobre la base del más general y comprensivo discurso de la complejidad especificada desplegado por Dembski y del que la complejidad irreducible se considera que no es sino un caso específico.

En definitiva, creo que no estaría de más abrir un paréntesis en la formulación de la complejidad irreducible de los rasgos biológicos de muchos organismos para introducir la diferencia necesaria entre SISTEMAS y PROCESOS y reconsiderar el enfoque teórico que mejor conviene a unos y otros con vistas a explicar la inexcusable intuición de que tanto unos como otros exigen una justificación inteligente que explique el diseño evidente de los mismos. En relación a los sistemas funcionales no tengo ninguna duda de que la explicación que nos da Behe es la más adecuada. Con relación a los procesos tales como la cascada de la coagulación de la sangre es posible que determinadas perspectivas adicionales resulten imprescindibles.

Procesos como la hemostasis o el mismo ciclo del ácido cítrico mencionado no solamente son procesos de un altísimo grado de complejidad sino que al mismo tiempo son procesos de un alto nivel de especificidad. Pero esa especificidad, a diferencia de un sistema funcional como el flagelo bacteriano, no se puede explicar por sí misma y con independencia del papel que desempeñan en el conjunto de las funciones biológicas del organismo que los contiene. Por el contrario, es precisamente la oportunidad o la necesidad del “resultado” del proceso, su esencial papel regulador de una disfunción crítica o su contribución imprescindible al proceso metabólico lo que otorga especificidad al proceso. La inferencia de diseño no nace tanto en este caso de la intrincada interdependencia de las partes que configuran el mecanismo sino del papel regulador y corrector del proceso en vistas a defender al organismo de una amenaza crítica o a asegurar su supervivencia cotidiana.

El caso de la cascada de la coagulación de la sangre es, desde luego, un mecanismo especialmente representativo de esa complejidad especificada que señalamos, un ejemplo verdaderamente paradigmático. El mecanismo en sí mismo nos muestra una sucesión de fases y una amplia gama de artefactos moleculares que despliegan asombrosas tareas de regulación y de control. Existen una pluralidad de factores que se van activando los unos a los otros y cada uno de los pasos resulta perfectamente apropiado para una finalidad específica en un momento dado del proceso, desde la creación del primer tampón temporario y flojo, y posteriormente la malla de fibrina o coágulo propiamente dicho, hasta la reparación final del tejido dañado y la disolución del coágulo para dar así respuesta al daño detectado. Todo ello además teniendo en cuenta los activadores (convertinas y acelerinas) de la velocidad de las reacciones exigidas por el organismo para que la respuesta se produzca con la celeridad imprescindible (en realidad, a velocidad vertiginosa) para defender al organismo de la amenaza.

Los procesos como el aquí estudiado están plagados de artefactos moleculares específicos que encadenan reacciones químicas correctoras y reparadoras de las funciones biológicas dañadas. Pero no olvidemos que tales artefactos moleculares han sido objeto de construcción a partir de la información prescriptiva emergida en el genoma de los mismos, lo que tiene connotaciones finalistas inevitables. Las enzimas que cumplen un papel determinante en el proceso como es el caso de las trombinas son producidas por el organismo pero permanecen de manera inactiva en forma de protombrinas. Sólo en caso de necesidad, es decir cuando el organismo genera la “señal” adecuada en respuesta a una lesión padecida por el mismo se ponen en marcha los mecanismos de activación de la trombina a partir de la protrombina y subsiguientes reacciones para la formación del coágulo necesario. Una vez reparado el tejido lesionado resulta imprescindible la degradación de las redes de fibrina formadas en el proceso de coagulación, lo que tiene lugar, mediante la activación de la plasmina generando fibrinopéptidos solubles en el proceso denominado fibrinolisis. Así el proceso se completa con la intervención de proteínas específicas que culminan satisfactoriamente el objetivo corrector requerido por el organismo.

La producción de un coágulo no es por sí misma la que suscita la inferencia de diseño, a diferencia del flagelo bacteriano cuya estructura funcional resulta perfectamente “sospechosa” ya de por sí, con independencia de la adecuación o necesidad de la función desarrollada por el mecanismo. Lo que hace surgir la necesidad de una explicación inteligente en la hemostasis es la utilidad específica del mecanismo en el seno del organismo vivo que lo contiene y el carácter perfectamente teleológico del proceso. La producción de un coágulo no es por sí misma un resultado deseable en condiciones normales. Sin embargo, resulta esencial en un momento puntual para contener una hemorragia amenazadora la existencia de un conjunto enormemente sofisticado de mecanismos moleculares que se activan en cascada para generar una solución específica a un daño puntual.

Pero es que además el ciclo del proceso de coagulación sanguínea tiene un colofón que resulta absolutamente determinante para dar consistencia al argumento de la inferencia de diseño. Como hemos señalado, la producción de un coágulo no es precisamente, en condiciones normales, una ventaja adaptativa; todo lo contrario. Por eso, la bondad del rasgo biológico depende de que una vez concluidos los trabajos de taponamiento del flujo de sangre y convenientemente reparada la lesión vascular los inhibidores fisiológicos de la coagulación asuman su papel esencial en el proceso. La significación fisiológica de los mecanismos de control de la coagulación es evidente. Esta función requiere de un sistema equilibrado de actividades inductoras e inhibidoras de la coagulación, siendo estas últimas tan importantes como los factores que influyen en la formación del coágulo. Así por ejemplo, la incapacidad del cuerpo para controlar los niveles circulantes de la trombina activa puede resultar en graves consecuencias. La forma de la trombina que predomina en la circulación es la protrombina inactiva cuya activación requiere de las vías de activación de las proenzimas de la cascada de la coagulación. A cada paso de la cascada, los mecanismos de retroalimentación regulan el balance entre las enzimas activas e inactivas. En definitiva es esta característica reguladora del proceso la que asegura la bondad del complejísimo mecanismo y sin el cual, todo el sofisticado entramado de reacciones en cascada perfectamente ejecutadas por una multitud de artefactos moleculares podría desencadenar una conclusión fatídica para el organismo. Parece más que razonable pensar que sin este rasgo conclusivo de control las secuencias intermedias del proceso, aún siendo funcionales, nunca habrían podido ser objeto de selección positiva como acertadamente señalara Behe.

Este detalle convierte al mecanismo en una pieza clave para la defensa de la integridad vital del organismo. Su perfecta adecuación a la solución de una amenaza crítica, su diseño funcional exacto y preciso, la regulación de la velocidad del proceso, el mecanismo final de desactivación de las enzimas que han dejado de ser útil, todo ello supone una muestra extraordinariamente valiosa del carácter cibernético de los procesos de la vida, de la regulación formal de los procesos, y de la existencia de sistemas semióticos de señalización, interpretación y respuesta a las necesidades del organismo. La inferencia formal y teleológica se impone, el diseño inteligente se muestra aquí en todo su esplendor y la pretensión de que un mecanismo de tan elegante complejidad y tan exquisita precisión haya podido surgir de manera no intencional, por puro azar, supone una enorme falta de respeto por parte de una parte importante de la comunidad científica a un público lego que exige el derecho a ser informado de manera veraz de los avances de la ciencia.

Felipe Aizpun

Hace unas semanas podíamos leer un debate en torno a la complejidad irreducible de los organismos biológicos (o de sus partes) entre el filósofo pro-DI Vincent Torley y el biólogo pro-darwinismo Larry Moran. Torley había escrito una reconsideración detallada del argumento de la complejidad irreducible como prueba de diseño aquí. Y Moran había respondido en su propio blog así, dando lugar a una nueva respuesta de Torley.

El objeto de este comentario es reflexionar sobre uno de los puntos que resultaron especialmente relevantes en el intercambio sin entrar a valorar todos los asuntos que fueron objeto de debate; en concreto sobre lo acertado de aplicar el concepto de complejidad irreducible a ciertos mecanismos biológicos. Comenzaremos recordando cuál es la definición de complejidad irreducible tal como Michael Behe la formulara en su ya clásico “Darwin´s Black Box” (1996):

Entiendo que un sistema es irreduciblemente complejo si está compuesto de varias partes interconectadas y bien ensambladas que contribuyen a su función básica, y donde la pérdida de una cualquiera de las partes provoca que el sistema cese efectivamente en su función.

Han sido muchos los ejemplos de sistemas biológicos propuestos desde entonces como ejemplo de mecanismos irreduciblemente complejos. El argumento a favor de una causación inteligente que seguía a la atribución de complejidad irreducible a los sistemas se basaba, recordémoslo, en el hecho de que los sistemas de este tipo no pueden ser reivindicados como fruto de un proceso de naturaleza darwinista, es decir, como un proceso de formación del mismo por acumulación de partes, ya que éstas no serían operativas hasta que el sistema completado pudiera ser funcional. Por lo tanto, los estadios intermedios no podrían haber sido nunca objeto de selección natural positiva. Por el contrario, conocemos que tales tipos de sistemas operativos conteniendo un diseño funcional sustentado sobre un esquema de control formal son siempre, en la medida de nuestra experiencia, el resultado de la acción de una inteligencia creadora como es el caso de la inteligencia racional del ser humano.

De entre los diferentes ejemplos propuestos por Behe, dos son los que vamos a retener en nuestro análisis, sin duda los dos más emblemáticos en la literatura científica a partir de entonces: el flagelo bacteriano y el proceso de coagulación de la sangre o hemostasis y que nos abstendremos de describir minuciosamente dando por hecho que el lector estará más o menos familiarizado con los mismos; o puede en todo caso hacerlo aquí y aquí.

Lo que me interesa recalcar ahora es uno de los argumentos que Moran opone a Torley en su debate: la existencia de sistemas que supuestamente deberían de encajar en la descripción de complejidad irreducible exhibida por los teóricos del DI y que sin embargo pueden reivindicarse legítimamente como sistemas susceptibles de haberse configurado por un proceso evolutivo de tipo darwinista; en concreto se refiere Moran al ciclo del ácido cítrico también conocido como ciclo de Krebs. Este ciclo constituye una ruta metabólica, es decir una sucesión encadenada de reacciones químicas, que forma parte de la respiración celular en todas las células aeróbicas. Lo curioso de este ejemplo de Moran es que el ciclo de Krebs es uno de los ejemplos que algunos defensores del DI oponen precisamente como muestra evidente de complejidad irreducible, es decir, como ejemplo de un entramado bien orquestado de reacciones químicas que no resulta imaginable se hayan organizado de forma espontánea para favorecer un resultado funcional. He aquí un ejemplo. No voy a ocultar sin embargo que el propio Behe en un artículo de 2000 titulado Irreducible Complexity and the Evolutionary Literature: Response to Critics (Behe 2000a) concede que este ciclo metabólico, como otras rutas metabólicas identificables en los organismos vivos, “podrían” haber surgido de forma fortuita por mecanismos estrictamente darwinistas. Una sensible discrepancia que da pie a esta reflexión.

En cualquier caso, hay que hacer notar que este ejemplo de Moran no es sino uno más de los que han sido objetados por otros autores, como es el caso de Kenneth Miller, un asiduo a las objeciones frente a la idea de complejidad irreducible, y que ha provocado numerosas respuestas esclarecedoras por parte de Michael Behe. Vaya por delante la salvedad de que los procesos metabólicos señalados por estos autores no puede demostrarse en ningún caso que hayan sido verdaderamente el resultado de un proceso de evolución darwinista, sino que simplemente se especula con que los mismos “podrían haber surgido” de tal o cual manera, como es lo habitual en la literatura evolucionista contemporánea. Como he señalado, ya el propio Behe en su libro concedía desde el inicio que no todas las rutas metabólicas describibles en los organismos vivos podían ser exhibidas de forma rotunda como ejemplo de sistemas irreduciblemente complejos y que muchas de ellas, bien podrían quizás haber sido el resultado de un evento de carácter darwinista (véase p. 142 del original en inglés “Darwin´s Black Box”) si bien la probabilidad de una ocurrencia tal seguiría resultando, en su opinión, prácticamente despreciable.

Sea como fuere, Behe no pudo menos que profundizar en su argumentación al hilo de las distintas objeciones planteadas, y así lo hizo en un artículo titulado In Defense of the Irreducibility of the Blood Clotting Cascade: Response to Russell Doolittle, Ken Miller and Keith Robison también del año 2000 (Behe 2000b). En él el autor propone una nueva definición de su idea de “Complejidad Irreducible” más apropiada, en su opinión, para el análisis de determinados mecanismos biológicos y especialmente en relación con el carácter evolutivo del proceso de formación de los mismos. Veamos en primer lugar esta nueva definición y entraremos en la materia específica de este artículo. Dice Behe:

Una ruta evolutiva irreduciblemente compleja es aquella que contiene una o más etapas no seleccionadas (es decir, una o más mutaciones necesarias pero no objeto de selección). El grado de complejidad irreducible se corresponde con el número de etapas no seleccionadas en la ruta.

Pues bien, mi objetivo es poner de relieve el hecho de que la asimilación de rasgos biológicos de distinta naturaleza en las exposiciones de Behe sobre la complejidad irreducible, puede resultar problemática. Behe tiende a subsumir bajo la definición conceptual genérica de SISTEMA, muchos rasgos biológicos que merecerían mejor la consideración específica de PROCESO. A tal efecto, quisiera proponer la siguiente distinción conceptual:

Entiendo por SISTEMA, una disposición de PARTES interconectadas que se necesitan entre sí para configurar un dispositivo en el que todas contribuyen al unísono a la producción de una FUNCIÓN.

Entiendo por PROCESO una SECUENCIA DE EVENTOS interrelacionados que tienen como efecto final la producción de un RESULTADO.

Podemos ver fácilmente que el flagelo bacteriano se corresponde exactamente con la idea de sistema funcional, mientras que la hemostasis se corresponde de manera precisa con la idea de proceso y así es definido en la literatura científica de manera corriente: el proceso de coagulación de la sangre. En mi opinión uno y otro rasgo biológico, por tener una naturaleza diferente, merecen un tratamiento teórico distinto en relación a las razones que impulsan a intuir una causalidad inteligente en su formación.

No es sin embargo éste el caso por lo que a los trabajos de Behe se refiere. Behe se ha referido siempre, hasta donde yo he podido comprobar, al proceso de coagulación de la sangre como un sistema; así por ejemplo lo hace en la p. 86 de su “Darwin´s Black Box” donde inequívocamente lo describe como “un único sistema compuesto de varias partes interactuantes que contribuyen a la función básica”. Igualmente, en el artículo Behe 2000b antes mencionado, en respuesta a Doolittle, Miller y Robison, mantiene el discurso de la idea de sistema y de partes que interactúan para la obtención, no de un resultado, sino de una función cuando se refiere a las distintas rutas metabólicas sobre las que se debate. Lo que resulta problemático es que así como en el caso de los sistemas funcionales la idea de complejidad irreducible resulta intuitivamente inexpugnable, no ocurre lo mismo cuando intentamos aplicar el concepto a los procesos complejos como la cascada de la coagulación de la sangre. Lo que caracteriza a un sistema funcional es la interconexión mecánica de las partes y el hecho de que la función no puede desarrollarse en ausencia de una cualquiera de las mismas; es decir, o bien el sistema se activa y desarrolla la función, o simplemente no funciona en absoluto. La expresión en el inglés original “well-matched interacting parts” de la definición de Behe en su “Darwin´s Black Box” es muy explícita y encaja de forma indiscutible con lo que he definido como sistema funcional, pero no tanto en lo que podemos entender por un proceso biológico, en concreto una ruta metabólica como la que nos ocupa.

A diferencia de un proceso encadenado de eventos, la característica específica del sistema funcional que nos exige una justificación inteligente reside en su propia estructura formal, en su “diseño”. Se trata por lo tanto de la consideración filosófica tradicional en torno a la “forma”, una perspectiva que resulta imposible de justificar en el caso de una sucesión de eventos. El flagelo bacteriano es un entramado mecánico en sí mismo que exige una justificación en cuanto a su construcción dada la imposibilidad de imaginar estadios funcionales intermedios, y ello con independencia de cuál sea el valor de la función que desarrolla en relación al organismo que lo contiene. Quiero decir que incluso en el caso de que la función de motor rotativo y de propulsión fuese innecesaria, superflua o poco relevante para el organismo del que forma parte, la estructura funcional y el diseño organizativo del sistema, ya de por sí, seguirían pidiendo a gritos una justificación intencional.

Sin embargo, la aplicación del mismo concepto de complejidad irreducible en relación a un proceso encadenado de reacciones químicas de la naturaleza de lo que se conoce como cascada de coagulación de la sangre resulta, como decíamos, problemático. Behe se ha visto en la necesidad de ajustar su explicación a este tipo de procesos (que él sigue llamando sistemas) para lo que ha propuesto la segunda definición de complejidad irreducible, imaginada como la aplicación de su concepto a un episodio evolutivo. El hecho más destacado a tener en cuenta es que los episodios de un proceso son sucesivos, es decir, secuenciales, mientras que las partes de un sistema están interconectadas en una acción simultánea. Es más, no existen acciones o eventos independientes atribuibles a las partes que puedan ser contemplados de forma aislada, sólo hay una acción unitaria del sistema compuesto de partes. En un proceso por el contrario, los distintos eventos que configuran la cascada se suceden provocándose los unos a los otros, y si bien es cierto que el evento final resultante del proceso precisa de todos y cada uno de los eventos intermedios, nada impide pensar que las distintas reacciones no puedan ser descritas con independencia del resultado final y puedan ser concebidas como reacciones químicas eventualmente posibles al margen del proceso del que también forman parte.

Behe ha querido aportar una adaptación de su idea de complejidad irreducible a este tipo de eventos o rutas metabólicas. En su artículo ya mencionado, Behe 2000b, dice enfocar el problema en términos “evolutivos” y establece, con cierta lógica, que la complejidad irreducible se desprende del hecho de que ciertas etapas del “sistema” no pueden haber sido objeto de fijación por selección darwiniana (“unselected steps”). El lenguaje, todo hay que decirlo se acerca en sus términos a la diferencia semántica propuesta en este artículo ya que reconoce que la atención deja, en esta definición, de centrarse en las partes del sistema para hacerlo en las etapas (“steps”) del mismo, y también que el análisis se dirige no tanto al sistema sino al “proceso” de formación del mismo. Sin embargo, estos matices no le llevan a concluir que la atribución de la característica de complejidad irreducible al proceso resulte inadecuada sino únicamente a defender una segunda interpretación de tan controvertido calificativo. (continuará)

Felipe Aizpun

Veíamos en días pasados la reivindicación de Lönnig de la autoría de un modelo de adaptación no darwinista y no lamarckista y que en un artículo reciente (Hughes AL, 2011, Evolution of adaptive phenotypic traits without positive Darwinian selection) Austin L. Hughes había bautizado como plasticity-relaxation-mutation (PRM). Vale la pena profundizar en este episodio. El estudio se ha publicado recientemente en la revista Heredity del grupo Nature Publishing Group; Hughes, profesor en la Universidad de South California había ya publicado trabajos en torno a la detección de casos de selección positiva (darwiniana) por métodos estadísticos al nivel molecular junto con Masatoshi Nei allá por 1988. En 2007 sin embargo, no tuvo inconveniente en publicar otro trabajo en el que cuestionaba la mayoría de las inferencias de selección positiva detectadas por su método para concluir en 2011 con este nuevo trabajo que se inclina de manera definitiva en favor de un modelo de evolución no darwinista.

Son muchos los autores que han mostrado en las últimas décadas su escepticismo en relación al carácter altamente especulativo del modelo darwinista y en especial con relación a la capacidad de imponerse en una población una mutación “casi imperceptible” y beneficiosa tal como exige el propio modelo, en una cantidad de tiempo razonable. Nos remitimos a los modelos matemáticos del propio promotor de la genética de poblaciones Sir Ronald Fisher, quien a pesar de haber contribuido de forma protagonista a la consolidación del modelo de la Síntesis Moderno, nos dejó, en sus trabajos, un profundo aroma de escepticismo hacia la capacidad de las mutaciones aisladas para imponerse en el seno de una población, señalando que si las mutaciones positivas habían de generalizarse, serían necesarias un buen número de ellas producidas de manera coincidente. Igualmente nos remitimos a los de su correligionario Haldane o a los trabajos de Kimura cuyo escepticismo desembocó en el planteamiento de su famosa teoría neutralista. Como el propio Hughes comenta al respecto:

El predominio de la selección purificadora ya fue predicho por Kimura y Otha (1974), y el hecho de que su predicción haya resultado verificada es la piedra angular de muchos métodos rutinarios de la moderna bioinformática, en los que la conservación evolutiva de un elemento secuencial (como consecuencia de la selección purificadora) se toma por evidencia de la importancia funcional de dicho elemento.

Pues bien, es en este mismo espíritu de desacuerdo con un modelo teórico puramente especulativo y poco acomodado a la observación de la realidad, que Hughes nos ofrece su modelo PRM, según el cuál la variabilidad de las formas vivas no se debería tanto a la emergencia de nueva información biológica en un contexto de emergencia creativa de funciones o formas novedosas, si no a la concreción y consolidación en distintos entornos de alternativas potenciales de expresión del genoma contenidas inicialmente en las formas vivas primigenias de cada especie. Es importante resaltar que esta reivindicación por parte de Hughes no es un ejercicio diletante de teorización en torno a la filosofía de la biología sino la conclusión resultante de la observación experimental, que es la forma en la que la ciencia debe de construirse. Por eso no duda en afirmar que el PRM es un mecanismo para cuya generalidad hay una sustancial, aunque habitualmente descuidada evidencia. Más aún, recuerda que las evidencias de ejemplos presentados como casos de evolución darwinista apenas siguen siendo los mismos que se nos ofrecían allá por los años 70 del pasado siglo, entre ellos, las famosas polillas moteadas, los pinzones de las Galápagos o las adaptaciones de los microorganismos en la resistencia frente a los antibióticos. Dichos ejemplos, no representan en definitiva nada que vaya más allá de una cierta plasticidad de los fenotipos y la concreción de rasgos irreduciblemente complejos existentes con anterioridad en el organismo. Dice Hughes:

He examinado algunas predicciones de mi teoría y reunido evidencias relacionadas con estas predicciones. Esta hipótesis no rechaza que los mecanismos Neo-darwinistas operen en ciertos casos. Más bien, y sobre la base de lo que podemos aprender de los casos conocidos de selección positiva (darwiniana), concluyo que tal fenómeno es de una importancia menor en la evolución de los fenotipos. Por el contrario, la plasticidad en los fenotipos y los cambios en la naturaleza y dirección de una selección purificadora, en combinación con la fijación fortuita de mutaciones neutrales o casi neutrales, se proponen aquí como los factores principales en la evolución de los fenotipos adaptativos.

Nos encontramos por lo tanto ante una propuesta que, como ya dijimos, no solamente concuerda de forma literal con los trabajos publicados por Lönnig desde 1986 sino que coincide igualmente con el importante y reciente artículo de Behe en la Quarterly Review of Biology “Experimental Evolution, Loss-of-Function Mutations and ‘The First Rule of Adaptive Evolution” desarrollado a partir del estudio de los resultados del experimento de Lenski con la E.Coli. Pero hay más. También recientemente el genetista de plantas de la Universidad de Cornell John Sanford ha publicado sobre este asunto bajo el título “Genetic Entropy& The Mystery of the Genome” diciéndonos lo siguiente (p. 26-27):

Bergman (2004) ha estudiado el tema de las mutaciones beneficiosas. Entre otras cosas, hizo una búsqueda simple de literatura en “Biological Abstracts and Medline”. Encontró 453.732 referencias de mutaciones pero de entre todas ellas solamente 186 contenían la palabra “beneficiosa” (unas 4 por diez mil). Cuando revisó estas 186 mutaciones, se comprobó que casi todas ellas eran beneficiosas en un sentido muy estrecho, ya que cada mutación consistentemente suponía la pérdida de función o pérdida de información.

Aunque se admite casi de forma universal que deben existir mutaciones beneficiosas (creadoras de información novedosa), esta creencia parece estar sustentada en la aceptación acrítica del modelo “variación fortuita + selección natural” y no en la existencia de evidencias verificables. No duda de que sucedan mutaciones beneficiosas tal como se desprende de los casos de rápidas adaptaciones pero estoy en desacuerdo con que se trate de casos de construcción de información novedosa en el genoma, sino más bien de la degradación de información previamente existente.

Por su parte Hughes nos ofrece diferentes argumentos por los que considera que su modelo explica la realidad mucho más acertadamente que el modelo neo-darwinista tradicional. Por una parte considera que se adapta mucho mejor a la evidencia presentada por el registro fósil. Por otro lado considera también que el darwinismo explica mal el hecho evolutivo en poblaciones de especies de tamaño reducido en las que difícilmente puede llegar a darse una variación genética suficientemente extensiva con anterioridad a la manifestación del proceso selectivo.

Otros datos que según Hughes se explican mejor por su modelo son la diversidad de especies que encontramos en los Grandes Lagos del este de África; en concreto en el Lago Victoria, cuya antigüedad no se estima superior a unos 200.000 años, siendo algunos otros lagos incluso más recientes. Según Hughes la diversidad biológica de estos lagos resulta problemática para el modelo darwinista, sin embargo, sería fácil de explicar si con anterioridad a la divergencia de los ecotipos las especies antecesoras mostraran una plasticidad en su fenotipo.

Irónicamente, añade Hughes, es posible que su modelo sea el que mejor explica las experiencias observadas con los pájaros conocidos como “pinzones de Darwin” en las islas Galápagos, una clara muestra de cómo la plasticidad en los genomas podría haber precedido a los cambios en el fenotipo. Considera igualmente este autor que las experiencias observadas en la selección artificial a través de la cría o el cultivo por la mano del hombre de diferentes variedades y razas se explicarían mucho mejor en su modelo como expresión de una plasticidad contenida potencialmente en los genomas primigenios de las especies, a través de respuestas más rápidas.

Por supuesto todo esto plantea un problema de primera magnitud. Como interpelan Chevin y Beckerman en una carta en respuesta al trabajo de Hughes, el modelo PRM “no explica por qué el modelo ancestral presentaba ese potencial de plasticidad del fenotipo, o por qué esa plasticidad tendría que ser adaptativa en primer lugar”. La crítica no es del todo justa ya que esta teoría no pretende explicar el origen de las especies de una manera general sino las llamadas “radiaciones” adaptativas y por lo tanto el aumento de la diversidad más que el aumento de la complejidad de la vida. Pero el hecho de que el aumento de la complejidad no quede explicado por esta teoría no quiere decir de ninguna manera que la teoría sea incorrecta o incompleta. Quiere decir sencillamente que los episodios de aumento de la diversidad, las causas que los originan y los mecanismos que los producen pueden muy probablemente ser de naturaleza perfectamente diferente de los eventos que han originado el aumento de la complejidad y que quizás, carecemos por completo de un conocimiento certero en torno a estos últimos. Puede muy bien suceder, como en este blog venimos comentando habitualmente de la mano de muchos
autores contemporáneos (cada vez más), que la extrapolación al ámbito de la macroevolución de los eventos de cambio observados en los organismos vivos resulte ser un salto al vacío totalmente falto de base científica que lo justifique.