Vida, Propósito, Mente: donde la Metáfora de la Máquina fracasa – Ann Gauger

[Ann Gauger es una científica en el campo de la investigación biológica cuyo trabajo utiliza la genética molecular y la ingeniería genómica para estudiar el origen, organización y operación de las vías metabólicas. Obtuvo el título de Licenciada en Biología en el MIT, y un PhD en biología del desarrollo de la Universidad de Washington, donde estudió las moléculas de adhesión celular involucradas en la embriogénesis de la Drosophila. Como miembro del programa posdoctoral en Harvard, Gauger clonó y caracterizó la cadena kinésica simple de la Drosophila. Su investigación ha sido publicada en Nature Development y el Journal of Biological Chemistry. La doctora Gauger también aparece en el film Metamorfosis.]

En la última década me he convencido de que pese a nuestras desbordantes bases de datos, no conocemos mucho sobre biología. Somos como estudiantes que han aprendido el modelo atómico de Bohr, y creemos que hemos comprendido la estructura atómica. Como punto de partida, es una aproximación decente. Pero la estructura atómica va más allá de ese simple modelo.

En la misma línea, estamos acostumbrados a hablar y a pensar que las células están constituidas de máquinas (hardware), con el ADN como el programa informático (o software) que de alguna forma determina el hardware. Esto es mejor que imaginar a la célula como simples reacciones químicas. Pero es aun totalmente inadecuado, si no obsoleto, cuando se trata de capturar la realidad de lo que estamos descubriendo en el mundo biológico. Estamos en búsqueda de más categorías conceptuales adecuadas. Y el resultado puede hacer que nuestras descripciones actuales luzcan totalmente inadecuadas. Lo que queremos hacer es alcanzar la evidencia e ir más allá de nuestras limitadas formas de hablar de esas realidades.

En un reciente ensayo Steve Talbott destaca las insuficiencias de nuestra actual manera de pensar y de hablar sobre biología. Él señala que los organismos son más que la suma de sus mecanismos. De hecho, él rechaza la metáfora de la máquina por ser completamente inapropiada para describir a los seres vivos. Los seres vivos son adaptativos y responden a su ambiente, cambiando su comportamiento según estímulos externos y sus propias necesidades. Ellos se transforman, existiendo como entes que son mucho más que las moléculas que los componen. Ellos no son lo que comen -ellos crean lo que comen. Los seres vivos son conjuntos integrados que provienen de otros seres vivos. Y ellos son más que su ADN. El ADN requiere de un ambiente celular funcional para ser leído e interpretado apropiadamente, así como la célula requiere del ADN para ser capaz de mantenerse por sí misma. Con el fin de entender el panorama completo tienes que mirar a la célula desde diferentes puntos de vista, no sólo desde la perspectiva genética. En los organismos todo está interconectado de manera causal. En todos los sistemas biológicos, el problema del huevo y la gallina abunda. Por ejemplo, las vías biosintéticas de los aminoácidos están compuestas de encimas que requieren de los aminoácidos que ellas mismas crean; las vías biosintéticas del ATP deben tener ATP para producir ATP; el ADN es necesario para producir proteínas, pero las proteínas son necesarias para producir el ADN; y así la lista continúa. De hecho, el alcance del problema es incluso difícil de entender.

A final de cuentas, los sistemas celulares pueden ser creados solo por -espera un poco- células. Nosotros podemos aislar los ribosomas o el núcleo o las mitocondrias o el aparato de Golgi, y estudiar sus partes, pero no podemos construirlos, aun cuando sabemos de lo que están hechos. Hace falta toda una célula para crearlos. Por ejemplo, los ribosomas y espliceosomas, las grandes partículas de ribonucleoproteínas que son esenciales para el procesamiento y traducción de los ARN mensajeros en proteínas, deben ser sintetizados, modificados, y parcialmente ensamblados en regiones particulares del núcleo, y luego ser exportados al citoplasma para llevar a cabo modificaciones y ajustes adicionales. Literalmente, los ARNs y cientos de proteínas distintas están involucrados en estos procesos dinámicos, permitiendo tanto las interacciones ARN-ARN, ARN-proteína, y proteína-proteína, como los reajustes necesarios y toda la lectura y la eliminación de ensamblajes estancados que puedan ocurrir en el camino.

¿Qué clase de procesos pueden producir este tipo de organismos interconectados y que se reproducen a sí mismos? ¿Puede un proceso ascendente como el neodarwinismo reiniciar su camino para seres que se causan a sí mismos de manera circular? Muchos biólogos responderían sí, porque después de todo ¿qué hay además del neodarwinismo? Su compromiso previo con el mecanicismo, pensamiento reduccionista y las presunciones materialistas les impiden ver el problema. De hecho, esta insistencia en el materialismo puro para explicar todo desde lo más básico, data de tiempo atrás.

Tengo un libro de las clases dictadas en MIT por el famoso biólogo del desarrollo y genetista, Edmund Wilson, en el año 1923. El nombre del libro es “La base física de la vida” [The Physical Basis of Life]. Wilson reconoció que no sabíamos nada sobre el origen ni el funcionamiento de las células ni del desarrollo de los esquemas corporales, pero insistió como dogma de fe que debía haber una explicación netamente física basada en la química.

Hasta ahora, el método materialista-reduccionista ha sido muy exitoso, porque las células pueden ser disgregadas, exploradas, medidas y puestas a prueba de un modo en que las fuerzas de la vida ni los agentes pueden serlo. Pero ahora los biólogos moleculares, celulares y del desarrollo están sumergidos en un torrente de información que no sabemos cómo interpretar. No sabemos, por ejemplo, cómo leer el genoma de una especie desconocida para decir qué clase de organismo este producirá. Solo podemos determinar cuáles son los genomas más parecidos a este. Con el fin de predecir la naturaleza y la apariencia del organismo que posee aquel genoma, necesitaríamos saber, para comenzar, las contribuciones maternas y paternas del óvulo y del espermatozoide, toda la trayectoria en el desarrollo del óvulo hasta el adulto, más los efectos particulares de cualquier mutación dentro del genoma y su fenotipo, sin mencionar la historia de su entorno.

Cuando confiamos solamente en el enfoque reduccionista, no podemos ver el organismo como un todo. Una analogía simple y extrema, extraída de un artefacto humano puede ayudar a ver el porqué. Imagina un elaborado suéter tejido, tal vez del tipo pescador irlandés. Alguien que quiere entender el suéter encuentra un hilo suelto y empieza a halar. El individuo continúa halando y halando, esperando llegar a algún nudo causal, hasta que todo el suéter se deshace y yace desarmado en el suelo. El suéter como un conjunto funcional, depende de la forma en la que los hilos de la lana se entrelazan entre sí. Para entender el suéter tú debes echar un vistazo a los diseños de la lana, y no sólo a lo que está hecha. Separando las piezas se destruye su naturaleza esencial. Ahora, esta es una analogía muy pobre, pero los científicos son usualmente así, unos pobres colegas tirando de la cuerda.

Quisiera mostrar un video para ilustrar por qué necesitamos ver de arriba a abajo, así como de abajo a arriba. Es una visualización en tiempo real de una célula viva, con varias estructuras (organelos) resaltadas una por una. Ve a este sitio para verlas: http://molecularmovies.com/movies/berry_golgi.mov

Estos componentes celulares, y muchos otros, funcionan en un muy concurrido medio celular, reconociendo de alguna manera las moléculas y las estructuras con las que se supone deben interactuar. Estos componentes envían y reciben señales, corrigen errores, y ajustan su actividad de una forma dinámica que va de acuerdo con las necesidades de todo el organismo. Nota el lenguaje de intencionalidad en el último párrafo: “función”, “reconocimiento”, “interacción”, “señal”, “corregir”, “ajustar”. Este lenguaje es común en la escritura biológica. Talbott también señala esto y explica el porqué (énfasis añadido):

“[Debido a que] no hay ninguna manera posible de llegar a un consenso global respecto a los genes y a las innumerables moléculas que las acompañan y que permanecen a su nivel, “los investigadores le han otorgado al gen la facultad de espontaneidad, el poder de “dictar”, “informar”, “regular”, “controlar”, etc.” Y hoy en día, uno puede agregar, que hay por lo menos un énfasis similar sobre cómo otras moléculas “regulan” y “controlan” a los genes. Claramente, no está funcionando esta ilustración del mecanismo de control. Y la prueba yace en la invocación encubierta, inconsistente y quizás inconsciente de poderes altamente coordinados, mediante uso de palabras con carga emocional– palabras que deben su significado último a la mente, con su poder de entender información, contextualizarla, regular en función de ella misma, y de actuar en pro de una meta común.”

Reconociendo la intencionalidad implícita en dicho lenguaje, varios autores les han pedido a los biólogos eliminar dichas palabras de sus escritos. De acuerdo con ellos, cualquier cosa que implique ya sea teleología (ser dirigido hacia una meta o propósito) o la existencia de un agente (una inteligencia actuando para producir un efecto) debe evitarse. Después de todo, tanto la teleología como la existencia de un agente han sido desacreditados por los biólogos modernos, junto con el vitalismo. Sin embargo el lenguaje teleológico persiste. Tal vez la razón por la cual dicho lenguaje es tan común en la investigación biológica es porque los seres vivos están encaminados hacia un propósito. Tal vez los sistemas biológicos sí reflejan un agente inteligente, ya que los agentes inteligentes son la única fuente conocida capaz de diseñar, armar, y luego coordinar todos los sub-sistemas interrelacionados en un conjunto funcional. Y tal vez, al reconocer esto, podríamos entender mejor la biología.

Notas
1 Staley JP, Woolford JL (2009) “Assembly of ribosomes and spliceosomes: complex ribonucleoprotein machines.” Curr Opin Cell Biol. 21: 109-118. doi:10.1016/j.ceb.2009.01.003.

Publicado en EVOLUTIONNEWS el 11 de Junio de 2011
Traducido por Nathali Cardozo Alvarado

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