MODERNA BIOLOGÍA EVOLUTIVA

NUETRAS RAÍCES TAMBIÉN ESTÁN EN LA EVOLUCIÓN DE LA MATERIA, LA VIDA Y LAS ESPECIES. ES FUNDAMENTAL SEGUIR INVESTIGANDO SOBRE ESTA MATERIA. AQUI LES PRESENTAMOS UN INTERESANTE TEXTO:

Más allá del reduccionismo: Stuart Kauffman reinventa la sacralidad

La ontología autocreativa de la materia produce un universo sacral


Stuart Kauffman ha sido y es una de las mentes más preclaras en el desarrollo de la moderna biología evolutiva. Sus teorías sobre la auto-organización de la materia han complementado la explicación ordinaria del darwinismo y las teorías de la complejidad. En una reciente contribución a la revista Zygon, fechada el 22 de octubre de 2006, Kauffman se abre a la aceptación de los factores cuánticos en la emergencia de la vida, al mismo tiempo que ofrece una imagen autocreativa y sacral de la naturaleza, aunque distinta del teísmo tradicional. El teísmo moderno se encuentra mucho más a gusto con la sacralidad “atea” de Kauffman que con el robotismo reduccionista del “antiguo régimen” de la ciencia. El teísmo no es sino la apertura al último nivel superior que explica el origen ontológico de la vida, de la sensibilidad y de la conciencia, en el universo físico. Por Javier Monserrat.



En un reciente artículo, Stuart Alan Kauffman toma posición ante recientes tendencias en la filosofía de la biología. Por una parte ofrece su opinión en torno a la recientemente suscitada polémica en torno al teísmo-ateísmo a partir de las obras de Dawkins y Dennett. Kauffman se mantiene en su línea ya anterior de increencia en un Dios trascendente. Pero matiza esta posición al defender la creencia en un mundo sacral que debería fundar nuestra búsqueda de sentido.

El mundo de la complejidad no es reduccionista, sino un portentoso avance autocreativo y emergente hacia niveles superiores de realidad. Esta autocreatividad natural sobrecoge y crea en nosotros una actitud de reverencia, de respeto y de misterio. Pero por otra parte Kauffman ha dado también un paso importante al aceptar el papel de la causalidad cuántica en el origen de la vida. En este sentido, su autoridad refuerza las especulaciones heurísticas que intentan hoy explicar la vida desde un “soporte físico” cuántico, emergentista y no reduccionista.

La obra de Kauffman es hoy una de las más importantes si nos atenemos al estudio de los procesos de auto-organización biológica en el marco de las teorías de la complejidad. Su formación interdisciplinar puede quizá explicarnos la amplitud de sus preguntas y la ambición de sus respuestas. Sus análisis tocan la física, la biología, la psicología, la neurología, e incluso la filosofía. Sus aportaciones afectan muy directamente al paradigma neodarwinista vigente. No para negarlo, sino para complementarlo. Las causas que habrían producido la vida dependerían de la ontología misma de la materia cuyas propiedades ontológicas conducirían a promover un automovimiento hacia la complejidad organizada. Estas propiedades se mostrarían especialmente en el proceso genético y en las redes genéticas ya estudiadas antes por otros autores.

Una línea de investigación congruente

Stuart Kauffman nace en 1939. Obtuvo los grados de filosofía y física en el Dartmouth College en el año 1960. Pasó a Oxford donde prosiguió con la filosofía, abriéndose a la psicología y a la biología. Por último, concluyó sus estudios de medicina en la universidad de California en 1968. Al cabo de poco tiempo su dedicación profesional se centró exclusivamente en la investigación. Investigó genética en la universidad de Chicago y, desde 1975 a 1995, explicó bioquímica en Pennsylvania. Ha estado en contacto también con otros institutos de investigación, como el de los sistemas complejos de Santa Fe. En la actualidad, ya emérito en Pennsylvania, ha pasado a la universidad de Calgary, Alberta, donde dirige diversos institutos sobre la complejidad biológica. Desde el año 2000 es también asesor de la NASA.

Su obra fundamental es “Origins of Order: Self-Organization and Selection in Evolution” (1993). Poco después, en 1995, publicó “At Home in the Universe: The Search for the Laws of Self-Organization and Complexity”. Por último, en el 2000 aparece su última obra: “Investigations”, donde insiste en los mismos tópicos de su trabajo. En el paper de 2006 titulado “Beyond Reduccionism: Reinventing the Sacred” aporta las ideas novedosas que comentamos en este artículo.

¿Cómo entender la obra de Kauffman? ¿Qué causas propone para explicar la emergencia de sistemas biológicos complejos? ¿Hay irreductibilidad entre los distintos niveles emergentes? ¿En qué sentido podemos hablar de novedades emergentes? ¿Qué relación tienen con lo sistémico y la complejidad? La posición de Kauffman es anti-reduccionista; lo real no puede surgir por mera evolución de sistemas lineales. Para Kauffman la emergencia de la novedad surge de la continuidad y de la interacción sistémica de la materia. Nuevos sistemas producen nuevas formas de realidad. En este sentido la obra de Kauffman se situaría dentro de las líneas tradicionales de la teoría emergentista.

En un paper de investigación de Alfredo Pérez publicado por la Universidad Complutense de Madrid sobre la obra de Stuart Kauffman, puede hallarse una buena síntesis de sus aportaciones. En este paper se nos dice: “La cuestión es de dónde procede la variación útil sobre la que actúa la selección [Margullis 2000]. Este es el problema que Kauffman pretende resolver. Por otra parte, en torno al problema del origen de la vida, una de las corrientes dominantes sostiene que no pudo haber vida sino hasta que hubo un sistema genético primitivo, y que tal sistema genético primitivo fue producto del azar. Si el peso del argumento sobre el origen de la vida descansa sobre la formación de un sistema genético primitivo creado a partir de la conjunción azarosa de diferentes elementos bajo ciertas condiciones, el surgimiento de la vida se vuelve un hecho enormemente improbable.

Estos problemas son los que guían el proyecto de investigación de Kauffman, y que se pueden plantear así: ¿cómo explicar convincentemente el hecho del surgimiento y la evolución de la vida?, ¿cómo explicar el orden mostrado por los sistemas adaptativos complejos? Para el proyecto kauffmaniano, la clave está en tener en cuenta las capacidades de auto-organización de los sistemas complejos” (p.8).

En búsca de la lógica autoorganizativa de la vida

Las aportaciones de Kauffman se han construido históricamente a partir de los resultados de Watson, Crick y Walkins. Para ellos es esencial la estructura molecular de los ácidos nucleicos y la transferencia de información entre unos organismos y otros. La estructura de la molécula transmitiría así la información genética hereditaria necesaria para la estabilidad de las especies.

Poco después los investigadores François Jacob, Jacques Monod y André Lwoff, en 1965, fueron galardonados con el premio Nobel de medicina. Su investigación permitió conocer mejor el control genético de las enzimas, la síntesis de los virus, la diferenciación celular y la ontogénesis. Se entendió entonces la síntesis de una proteína en el citiplasma celular por medio del gen transcrito desde el ADN por medio del ARN (ácido ribonucleico). El así llamado ARN mensajero, desde el código genético, controlaba la síntesis de las proteínas.

En 1977 el investigador ruso-belga Ilya Prigogine recibió el premio Nobel. Descubrió las características que hacen surgir el orden desde los sistemas que se alejan del equilibrio (cuando las partículas del sistema se mueven al azar en desorden total). El orden generado por fluctuaciones es un mecanismo que produce la auto-organización, fenómeno esencial para la formación de estructuras disipativas. Pequeñas variaciones en las fluctuaciones de un sistema no trastornan la estabilidad; pero, al amplificarse, las fluctuaciones producen que el sistema se haga inestable y se coloque en el límite del caos. Es entonces cuando surge la auto-organización que permite al sistema estabilizarse en otro estado ordenado diferente.

Las fluctuaciones empujan al sistema, a través de situaciones de inestabilidad, hacia estructuras totalmente nuevas y estables, aunque a su vez también fluctuantes. La estabilidad de los sistemas biológicos es así dinámica y fluctuante y es la base de la evolución de los sistemas vivos en busca de nuevas formas de organización que permitan su estabilidad adaptativa. El modelo de Prigogine se ha aplicado con éxito, desde entonces, para entender las causas que producen la evolución de las entidades vivientes.

A estas ideas se sumaron pronto las nuevas investigaciones sobre la física del caos y su aplicación a los sistemas vivientes. En último término, estas líneas de investigación permitían entender que la vida no sólo estaba producida por la selección, sino por la naturaleza misma primordial de la materia y de la materia viviente (recordemos también los sistemas auto-poiéticos de Varela y Maturana). La selección natural, según los principios darwinistas, actúa sobre estructuras de sistemas con orden que ya han sido producidos por la evolución. La evolución selecciona aquellas estructuras de orden ya ensayadas por la naturaleza de acuerdo con principios ontológicos previos a la misma selección.

La propuesta de Kauffman: más allá del reduccionismo

Para exponer el punto de vista de Kauffman vamos a seguir la síntesis que él mismo nos ofrece en un reciente paper titulado “Beyond Reductionism: Reinventig de Sacred” (2006). Como hemos dicho, la posición de Kauffman responde plenamente a un enfoque emergentista propio, en el margo de sus conceptos básicos sobre el origen de la vida.

El reduccionismo ha sido el punto de vista habitual en la ciencia de los últimos años. “Es el enfoque que, como explica con elocuencia el premio Nobel Steven Weinberg, nos dice que la dirección explicativa siempre apunta hacia abajo”. En último término este “hacia abajo” nos llevaría a explicarlo todo a partir de las partículas elementales que constituirían el sustrato primordial del universo. Un conjunto de leyes simples sobre esta materia primordial sería el “sueño de la teoría final”, cuya existencia Weinberg ha postulado.

Kauffman subraya “la duda creciente entre muchos científicos sobre la suficiencia del reduccionismo” y menciona la autoridad de dos premios Nóbel, Philip Anderson y Robert Laughlin. Sin embargo es hoy en la teoría de cuerdas donde los reduccionistas buscan esa “teoría final” y parecen hacerse fuertes.

“Pero es precisamente en el marco de la misma teoría de cuerdas donde están surgiendo las dudas –nos dice Kauffman. La primera esperanza era que una simple teoría de cuerdas explicaría la gravedad cuántica y todas las partículas y fuerzas conocidas. Esta pura teoría sería la respuesta al sueño de Weinberg de una teoría final. Pero en la actualidad parece que hay como del orden de 10 elevado a 500 teorías de cuerdas distintas. La esperanza de una teoría simple está desapareciendo y muchos físicos de altas energías están abandonando el reduccionismo en el sentido de hallar una teoría de esta naturaleza. Así, Leonard Susskind, en The Cosmic Landscape, sugiere un multiverso de “pocket universes” (universos “burbuja”), cada uno de ellos respondiendo a una aleatoria teoría de cuerdas, y entre ellos un abanico de universos burbuja cuyas leyes serían favorables a la vida. Como observación crítica nótese que parte de la propuesta de Susskind es un intento de explicar las, digamos, 23 constantes físicas como la velocidad de la luz, la relación entre la masa del electrón y la del protón, etc. Nadie conoce de dónde vienen estas constantes o cómo explicarlas. El mismo Weinberg pronunció la palabra “A”, de antrópico”.

“En resumidas cuentas, concluye Kauffman, muchos, pero no todos los físicos, están abandonando la suficiencia del sólo reduccionismo como principio científico para explicar las propiedades del mundo. En su lugar una nueva visión científica del mundo está naciendo precisamente ante nuestra mirada: el emergentismo”.


Emergencia de la vida: su no reductibilidad a la física

La obra científica de Kauffman se ha centrado en los fundamentos más duros, más mecánicos y físico-químicos, involucrados causalmente en el origen de la vida. Sin embargo, ya desde el principio se manifiestó siempre en contra del reduccionismo. Su posición responde al emergentismo, marco teórico hoy en crecimiento, cada vez más participado por físicos y biólogos que abandonan el reduccionismo como doctrina del pasado.

El emergentismo de Kauffman no es “dualismo”, sino monismo sistémico que justifica la emergencia de la novedad al combinar la continuidad del proceso evolutivo (que tiene su referencia de partida en el mundo físico) con la génesis evolutiva de nuevas estructuraciones sistémicas que producen las novedades ontológicas.

Su emergentismo es sistémico y ontológico. Nos dice Kauffman que “el punto de vista ontológico (en el emergentismo) afirma que nuevas entidades con sus propiedades específicas y sus poderes causales son producidas y son parte de la construcción del universo”.

¿Cómo ha surgido la vida? En realidad no lo sabemos, pero hay algunas teorías, ninguna de ellas definitivamente establecida, en opinión de Kauffman. La primera se funda en las propiedades del DNA y del RNA, su estructura helicoidal y su potencialidad reduplicativa. La segunda sería la teoría fundada en las nuevas propiedades descubiertas en la actuación del RNA, no sólo para trasmitir información, sino para actuar como enzima catalizando la velocidad de las reacciones en el citoplasma. La tercera teoría parte de la estructura química de los lípidos, capaces de crecer y dividirse, como se ha demostrado experimentalmente. Estos procesos podrían ser parte del origen de la vida.

La cuarta teoría es la del mismo Kauffman, defendida también por Freeman Dyson y podría describir también eventos producidos en el origen de la vida. Se basa en la observación de que la vida celular se funda en procesos colectivos de autocatálisis –donde catálisis es la aceleración de la velocidad de reacción. Ninguna molécula puede catalizar su propia formación. Pero un sistema de moléculas puede mantener relaciones sistémicas interactivas que, en conjunto, controlen la regularidad, estabilidad y replicación de un sistema que sería así autocatalítico. Estos sistemas, junto con la química de los lípidos, podrían haber creado la estabilidad replicativa básica de los sistemas vivientes en los que tendría cabida la posterior función del ADN y del RNA.

La aparición de estos sistemas, o sea de la vida, ¿representa una emergencia en relación con el mundo físico? La respuesta de Kauffman es que sí. La selección natural de Darwin ha operado sobre entidades biológicas ya emergidas, capaces de reproducción y variación hereditaria. “Esto significa a todas luces, nos dice Kauffman, emergencia ontológica, no reducible a la física”. “En resumidas cuentas, la selección natural darwiniana es una nueva ley que opera en el nivel de entidades autoreproductoras con variabilidad hereditaria, al margen del soporte físico. Al contrario del enfoque de Weinberg, aquí la dirección explicativa apunta siempre hacia arriba”.

La emergencia de agentes vivientes

La vida no sólo es un nivel de emergencia no reductible a la física por la novedad de sus estructuras autoreproductoras con variabilidad hereditaria por selección darwinista, sino que, además, lo es por suponer una “agencialidad” (una capacidad de seleccionar acciones dirigidas).

Kauffman, en muchas de sus obras, se ha planteado la pregunta por las propiedades mínimas que debe tener un sistema físico para ser considerado un “agente”. “Un agente molecular mínimo, nos dice, es un sistema que puede reproducirse y llevar a cabo al menos un ciclo de trabajo en sentido termodinámico”. “Una bacteria, nadando en un gradiente de glucosa y realizando ciclos de trabajo, es un agente; la glucosa tiene valor y significación para la bacteria aun sin tener conciencia. Por descontado es la selección natural la que ha realizado este acoplamiento. El lenguaje teleológico debe comenzar en algún punto y yo quiero situarlo en el comienzo de la vida. Bien aquí, bien más adelante en los senderos evolutivos, la significación y el valor surgen en la biosfera. Y son también ontológicamente emergentes”.

En este surgimiento, como vamos a ver, tendrá también un papel decisivo la aparición evolutiva de la sensación-conciencia.

La emergencia de la conciencia y su origen cuántico

Pero el hecho es que en los organismos vivientes se ha producido también la conciencia. “Nosotros somos, de hecho, conscientes, afirma Kauffman. Esto quiere decir que tenemos experiencias del mundo. Los filósofos llaman a estas experiencias qualia. Durante años los filósofos de la mente han querido argumentar que tales experiencias son fantasmas en la máquina (ghosts in the machine). Y esto es justamente falso. Nosotros somos de hecho conscientes. Se explique como se explique la conciencia, es sin dudar ontológicamente emergente”.

Sin embargo, ¿cómo explicar el hecho de esta emergencia? En el fondo se trata de explicar las causas de la emergencia: es decir, las causas (o hechos reales) que nos explican que en el mundo animal y en nosotros se haya producido evolutivamente la emergencia de la conciencia (y antes de la sensibilidad).

Kauffman se refiere a tres diferentes respuestas a esta pregunta; sin embargo no sabemos con certeza que alguna de ellas sea la verdadera. La primera respuesta es la dualista. Se refiere a San Agustin, a Schroedinger y al budismo tibetano. La segunda respuesta, predominante hoy en la ciencia cognitiva, es su reducción a los complejos programas del ordenador. En el fondo sería la pervivencia actual del reduccionismo. La tercera respuesta, por la que Kauffman toma partido, es cifrar el hecho de la conciencia en un soporte cuántico producido evolutivamente en las estructuras biológicas.

Con esto Kauffman se sitúa en línea con el marco general de la neurología cuántica, acercándose (aunque no la menciona en el texto que comentamos) tanto a la hipótesis Hameroff-Penrose, como a la posibilidad de la existencia de otros fenómenos cuánticos en los tejidos vivientes celulares.

“La tercera explicación de la mente y la conciencia, nos dice Kauffman, a la que tentativamente me adhiero, es referirlas al comportamiento cuántico. La respuesta ordinaria de los físicos es que los efectos cuánticos no pueden ocurrir a la temperatura corporal”.

“Sin embargo, teoremas recientes en computación cuántica, y evidencias referentes a las células permiten poner en duda esta conclusión. Los teoremas muestran que, si se toman las medidas y se trabaja en un computador cuántico, sus qubits pueden permanecer en coherencia cuántica cuando debieran caer en de-coherencia cuántica hacia un comportamiento clásico. Así, cuando se trabaja en un sistema, en principio, partes de él pueden permanecer en coherencia cuántica a temperatura corporal. Es más, las células trabajan termodinámicamente y podrían ser capaces de realizar tales medidas y trabajar manteniendo ciertas variables en coherencia cuántica. En segundo lugar, las células están llenas de proteinas y otras moléculas, y el agua entre dichas moléculas está ampliamente ordenada, no como si fuera un líquido ordinario. Esto podría permitir coherencia cuántica físicamente en las células. Nadie lo sabe. Pero parece digno de investigación por derecho propio. Mientras tanto, mi teoría tentativa es que la mente no está determinada (es acausal); que la mecánica cuántica no está determinada (es acausal) según la común interpretación de Born de la ecuación de Schoedinger (a pesar de Einstein); que la conciencia se produce por un estado especial en que un sistema se mueve entre un comportamiento cuántico y clásico; que la emergencia de un comportamiento clásico en la mente, quizá por de-coherencia, es la mente haciendo algo real que sucede en el mundo físico; y, dando un gran salto, que la misma conciencia consiste en este estado de coherencia cuántica en cuanto vivido por el organismo. Esto es un gran salto, pero no imposible. No pienso que esto sea más estúpido que otras teorías de la conciencia, y podría ser verdadero. Pero sea lo que sea la conciencia es ontológicamente emergente en nuestro universo”.

Kauffman y las tendencias de la filosofía de la biología

Estas interesantes consideraciones de persona tan importante como Stuart Kauffman muestran sin duda ciertas tendencias que cabe destacar:

1) Su matizada valoración positiva de las hipótesis de la neurología cuántica muestran la creciente tendencia a admitir que esta vía heurística es la mejor construida (dentro de su oscuridad) para explicar el soporte físico en que se asientan la sensibilidad-conciencia emergidas en el proceso evolutivo. Nos referíamos antes a Margulis que se preguntaba “de dónde surge la variación útil sobre la que actúa la selección”. La respuesta sería aquí: de la emergencia de estados cuánticos que soportaron la sensación (probablemente en el mundo unicelular, quizá con la aparición del citoesqueleto y los microtúbulos); la selección posterior fue haciendo posibles los más eficientes sistemas sensitivos en orden a la supervivencia óptima.

2) Kauffman entiende perfectamente que valorar la neurología cuántica es una cuestión meramente científica, filosóficamente neutra. Es compatible con su posición atea, en el sentido de no inclinarse por la aceptación de un Dios personal. Valorar el interés por la neurología cuántica es sólo consecuencia de la honestidad científica que nos lleva a intentar explicar la real experiencia fenomenológica de nuestras conciencias; o sea, de lo que constituye la sociedad y la historia humana. Kauffman no teme que aceptar la pertinencia de las hipótesis en neurología cuántica suponga eo ipso una aceptación del teísmo.

3) Aun dentro de su posición declaradamente atea, Kauffman lleva su posición antireduccionista y emergentista hacia un modo de entender la reverencia ante un universo creativo que califica como sacral. Su posición ante la sacralidad mistérica de la naturaleza nos recuerda la tan debatida religiosidad de Einstein.

“Dios es el símbolo más poderoso que hemos creado. Los españoles en el Nuevo Mundo construyeron sus iglesias sobre los sitios sagrados de aquellos a quienes habían vencido. Notre Dame se halla sobre un lugar santo de los druitas. ¿Debemos usar la palabra Dios? Depende de nuestra elección. La mía es un tentativo Sí. Quisiera que Dios significara la vasta e incesante creatividad del único universo que conocemos, el nuestro. ¿Qué ganamos usando la palabra Dios? Considero que mucho, pues esta palabra lleva consigo temor y reverencia. Si podemos transferir este temor y reverencia, no al trascendente Dios de Abraham de mi tribu israelita desde tiempo inmemorial, sino a la imponente realidad ante la que nos hallamos, entonces ganaremos acceso a una renovada espiritualidad, y temor, reverencia y responsabilidad para todo lo viviente y para nuestro planeta”.

4) Este emergentismo “sacral” ante una naturaleza que sorprendentemente apunta hacia arriba y que exige criterios explicativos superiores que surgen de la misma creatividad evolutiva del universo, muestra la creciente tendencia a dar carta de ciudadanía estable a los intentos por la superación del reduccionismo. Kauffman no llega desde esa naturaleza sacral a la hipótesis del Dios trascendente de las tradiciones religiosas. Pero el teísmo moderno se encuentra mucho más a gusto con la sacralidad “atea” de Kauffman que con el robotismo reduccionista del “antiguo régimen” de la ciencia. El teísmo no es sino la apertura al último nivel superior que explica el origen ontológico de la vida, de la sensibilidad y de la conciencia, en el universo físico.


Javier Monserrat es profesor en la Universidad Autónoma de Madrid. Artículo elaborado por a partir del paper de Stuart Kauffman titulado “Beyond Reducctionism: Rinventing the Sacred”.