Julio 2009

Un nuevo paradigma para la Biología

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Un nuevo paradigma para la Biología

Cuando cae el mundo clásico en Europa, uno de los muchos pilares que se desmenuzan es el del conocimiento científico. Y el modo de afrontar este recurso del hombre no ha vuelto a ser el mismo por parte de la comunidad científica. Perdido el sutil equilibrio entre la concepción intangible de la realidad y el aspecto material de la misma, en el Renacimiento comienza un camino de construcción y reedición de la interpretación científica de la Naturaleza, que a diferencia del momento de esplendor anterior (no solo griego, sino también egipcio y mesopotámico en épocas más antiguas todavía), se va entretejiendo desde una visión materialista y fenoménica de la realidad.

Surgió un modo de ciencia que estudia el fenómeno, que analiza y desmenuza los elementos materiales de la realidad, que establece relaciones que pueden constatarse mediante una medida, y que pueden reflejarse en una formulación matemática. Una de las grandes diferencias con el modelo científico anterior (que lo hubo) estriba precisamente en la manera de describir las relaciones entre los elementos de cualquier sistema natural, sea un sistema ecológico, un sistema físico o un sistema biológico. La manera y circunstancias en que se relacionan dos o más elementos sirven para explicar la realidad y el fenómeno que acompaña a dicha relación. En el mundo clásico, y anterior al mismo, la relación entre la parte A y la parte B podía ser material, constatable mediante una verificación física (la parte A se engarza con la B por tal punto), pero también se consideraba la posibilidad de otro tipo de relación o vínculo que no podía comprobarse físicamente (intangible) y que podía influir decisivamente en el fenómeno. En este caso, la correspondencia se ponía de relieve utilizando la analogía (en todas sus aplicaciones).

Todo este proceso de materialización del conocimiento científico acabó en un concepto mecanicista de la Naturaleza. El Universo y la Naturaleza que contiene son como una máquina, que en última instancia, puede medirse. La revolución que supuso el conocimiento de la naturaleza subatómica, y sus relaciones entre tiempo, materia, energía, pusieron fin a la física y la química decimonónicas. No así, con las llamadas ciencias de la vida.

Desde el punto de vista científico, es necesario un cambio de paradigma en la biología. Este cambio debe incorporar al estudio biológico los conceptos que sacaron a la física del reduccionismo mecanicista.

Seguramente, si en el marco conceptual de la biología en general (y todas sus especialidades) se integraran formas de contemplar la realidad tomadas de la mecánica cuántica o de la teoría del caos, por poner dos ámbitos muy explícitos de la física, sería suficiente para variar el ángulo de visión de muchos problemas irresolubles de la biología, y se podrían emplear herramientas matemáticas de aquellos en estos problemas, como por ejemplo está ocurriendo en ecología con el uso de fractales (teoría del caos o los fenómenos turbulentos) o en neurología, con la aplicación de la mecánica cuántica en la explicación de la actividad psíquica (hipótesis Hameroff-Penrose, y todas las ideas de este último sobre el asunto).

Es incongruente que se demuestre desde la física cómo no era el universo creado por las concepciones mecanicistas y reduccionistas, y que sin embargo se siga manteniendo este esquema básico para abordar el hecho biológico.

Así como uno de los grandes avances tecnológicos viene de la mano de la biotecnología (para espanto de unos y prevención de todos), una de las grandes fronteras en la conquista del conocimiento científico se encuentra en la renovación que requiere la biología desde sus anclajes decimonónicos.

Puesto que el hecho biológico, los seres vivos, son sistemas que se escapan a la física en sentido estricto, por esa propiedad de ser sistemas autoorganizados, que no disipan la energía y que mantienen un orden, es importante incluir en el método de trabajo herramientas que no suponen una demostración en sí, pero que pueden ayudar en el proceso creativo de buscar hipótesis científicas coherentes. Se trata del empleo de la analogía.

El método científico más habitual en la actualidad, el hipotético-deductivo puesto en vigor por Popper, no emplea la analogía como herramienta metodológica (aunque tampoco la descarta). Sin embargo, la analogía es el preciso instrumento que utiliza la mitad de nuestro cerebro, el hemicerebro derecho, para comprender la realidad. En la mitad derecha de nuestro cerebro se procesa toda la información que tiene que ver con los sentimientos (la inteligencia emocional tan en boga actualmente), pero también la que tiene que ver con las combinaciones y percepciones espaciales, con la plástica y con la actividad creativa. Lo que no puede medirse con una escala lineal es del ámbito de la mitad derecha del cerebro.

El hecho biológico y el ecológico son realidades complejas, con un intrincado desarrollo espacial y una proyección temporal. Y en este campo, la analogía puede ser una interesante herramienta para plantear hipótesis creativas, que luego fuesen refutadas o no, mediante el estudio empírico y la falsación que propone el método científico. El empleo de la analogía en la búsqueda del conocimiento no es nuevo. Se ha usado mucho en la transmisión de realidades metafísicas, en filosofía y en psicología. Es muy usado en matemáticas, en el caso de analogías exactas. Pero también en el caso de analogías conceptuales. Uno de los ejemplos más patentes, en el desarrollo de la ciencia moderna, fue el empleo de analogías físicas por parte de Maxwell cuando elaboró su teoría del campo electromagnético.

La analogía no establece demostraciones científicas (salvo cuando existen correspondencias exactas), pero puede ayudar a orientar las hipótesis iniciales. Para que las analogías sean coherentes, se extraen de sistemas naturales (los sistemas cuánticos y los sistemas dinámicos sujetos a la teoría del caos están proporcionando resultados prometedores). Pero también pueden ser interesantes las analogías extraídas de sistemas artificiales, como los cibernéticos, que gozan de características similares a los sistemas biológicos.

El cambio de paradigma necesario en biología debe sustentarse en una suerte de liberación de complejos y de ideas preconcebidas, tal como ocurrió cuando se pasó de la mecánica clásica a la mecánica cuántica. En este caso, hay que plantearse analizar el hecho biológico desde marcos conceptuales diferentes. Por ejemplo, un marco conceptual que se considera intocable, y desde el que se abordan muchos problemas biológicos y ecológicos, es el de la selección natural como motor básico del proceso evolutivo, sea este el de phyllum (grandes grupos de especies), el de especies o el de células del cuerpo humano. Y sin embargo, en la actualidad, la información que está aportando la genética, la biología molecular, la microbiología, apuntan a la necesidad de buscar otros mecanismos, además de la selección natural, para explicar el proceso evolutivo en su totalidad. Se están desempolvando viejas teorías evolutivas ridiculizadas hasta la parodia (como el lamarckismo), se están planteando vías de evolución alternativas a la selección natural, y en definitiva, se está generando un interesante caldo de cultivo, heterodoxo frente a la teoría oficial, que facilita observar el hecho evolutivo con otras perspectivas novedosas y creativas desde el punto de vista de nuevas hipótesis de trabajo.

Otro ejemplo de marco conceptual intocable, a partir del cual se trabaja con el hecho biológico y ecológico, es la idea de que la transmisión de información relativa a la estructura y función se produce sólo cuando hay un intercambio de material genético, y sólo cuando hay modificación del código genético se producen cambios estructurales. Desde esta postura conceptual se abordan problemas variadísimos, que van de la ecología de poblaciones hasta el desarrollo de órganos en la embriogénesis o la capacidad de respuesta del sistema inmunológico. Sin embargo, se está trabajando en interesantes vías que conducen a mostrar una realidad diferente a la planteada por la antigua teoría cromosómica (un gen, un carácter). Por ejemplo, que puede haber cambios estructurales profundos sin necesidad de que se altere el código genético lo más mínimo, merced a conjuntos de genes que regulan la expresión de los genes estructurales, y cuyo funcionamiento es todo un reto para la ciencia. Y en el otro extremo del prejuicio, se está llevando a cabo el desarrollo de un interesantísimo descubrimiento: los biofotones de Popp, que demuestran cómo las células transmiten información que puede afectar a los procesos estructurales, sin necesidad de intercambio genético ni de materia alguna, sino a través de fotones.

Un último ejemplo de marco conceptual desde el que abordan no pocos problemas biológicos, es el considerar el azar como la principal fuente de cambios. Esto es particularmente relevante cuando se estudian las mutaciones genéticas, o cuando se estudian las distribuciones de eventos raros en el tiempo o en el espacio. Hablar de direccionalidad de determinados procesos no es concebible. Y sin embargo Kauffman demostró cómo los sistemas de macromoléculas tienden a sistemas de un mayor nivel organizativo (hay una direccionalidad) o la teoría del caos pone de relieve cómo muchos desarrollos aparentemente aleatorios y turbulentos, tienen su origen en pequeñísimas variaciones iniciales con un origen concreto (no estocástico).

Es evidente la necesidad de un nuevo paradigma en la biología (en sentido amplio). El paradigma de una ciencia, tomando el sentido que Kuhn le otorga, es como el marco incuestionable del que se derivan las reglas y procedimientos del hecho estudiado. Este marco es inmutable, hasta que un conjunto de estudios y observaciones ponen de manifiesto la inviabilidad del paradigma mediante irregularidades irresolubles, momento en el que se hace necesario el cambio de paradigma, y se produce una revolución científica.

Este momento ha llegado para la biología.

Consecuencias de un nuevo paradigma biológico.

Cabe una última reflexión. ¿Cual sería el alcance de un cambio paradigmático en las ciencias de la vida? El asombroso avance que lograron la física y la química al integrar los revolucionarios descubrimientos que modificaron su paradigma, se tradujo en un desarrollo tecnológico sin precedentes en la historia de la Humanidad. Sin embargo, la percepción del mundo y de la realidad no se modificó, al menos a nivel popular. La física del átomo es de una complejidad jactanciosa por parte de los iniciados atómicos, que revierte en nuevas vías de investigación, igualmente incomprensibles, y también en tecnología punta cuyos efectos sí llegan al ciudadano. No se ha transmitido la certeza de que los sentidos engañan a la mente (nos engañan) cuando informan de la existencia de materia sólida, cuando realmente lo que hay es un inmenso volumen vacío entre cada átomo, perimetrado por campos energéticos de naturaleza electromagnética, que otorgan la sensación de consistencia con la que identificamos a la materia en estado sólido.

Nuestra concepción popular del mundo, de la Naturaleza, no se asienta en los descubrimientos de la física, sino en el paradigma de las ciencias biológicas. Y si este paradigma es reduccionista, nuestra idea del mundo es reduccionista. La biología es el último bastión científico del materialismo, de la idea monista, unitaria, de que el origen y el desarrollo de todo es sólo material.

Nuestra propia noción de nosotros mismos y de nuestra relación con el resto de la Naturaleza, surge del paradigma biológico. Somos máquinas, perfectas, pero máquinas. No hay opción para algo más que no sean engranajes materiales. Y si hay una realidad intangible en nosotros y una experiencia no física, debe tener su asiento en algún punto físico y material de nuestro organismo. Esta certeza de que no somos nada más que materia, condiciona nuestro objetivo vital, de tal manera que se plantea la vida desde una posición reduccionista, como el conjunto de actos que llevar a cabo para satisfacer lo mejor posible las necesidades materiales y el impulso animal de nuestros instintos. Esta postura individual, de todos y cada uno de nosotros, ha llevado al desarrollo de una sociedad como la que tenemos, creada para la satisfacción de las necesidades materiales-instintivas. Y la forma de relación dentro de la sociedad, y también con el resto de la Naturaleza, ha estado motivada, en buena medida, de nuevo por el paradigma biológico. Nuestra fórmula de relación tiene mucho de "la ley del más fuerte", el triunfo de los más aptos.

De esta manera, si se produce el cambio de paradigma en la biología, dejando atrás el reduccionista modelo material y aleatorio, las consecuencias no solo son en el ámbito del conocimiento científico y su consecuente desarrollo tecnológico, sino que también llevaría aparejados, a un ritmo diferente, cambios en nuestra construcción subjetiva del mundo, de la Naturaleza y de nosotros mismos.

Manuel J. Ruiz Torres.

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