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La interdisciplina desde la teoría de los sistemas complejos
 
Elke Köppen, Ricardo Mansilla y Pedro Miramontes
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En las relaciones interdisciplinarias se puede esperar la llegada de una etapa superior que sería “transdisciplinaria”, la cual no se limitaría a alcanzar interacciones o reciprocidades entre investigaciones especializadas sino que ubicaría estas relaciones en un sistema total sin fronteras estables entre las disciplinas.
 
Pa­ra los jó­ve­nes de hoy es di­fí­cil con­ce­bir un mun­do sin com­pu­ta­do­ras; los pro­ce­sa­do­res de tex­to, los con­tro­la­do­res de la in­yec­ción de car­bu­ran­te en los au­to­mó­vi­les y la web pa­re­cen ha­ber es­ta­do siem­pre aquí. Cues­ta tra­ba­jo creer que hu­bo una épo­ca en la que no ha­bía co­rreo elec­tró­ni­co o chats. La ge­ne­ra­ción que pre­sen­ció la mi­gra­ción de las com­pu­ta­do­ras de los la­bo­ra­to­rios a las uni­ver­si­dades y los ho­ga­res es tes­ti­go de co­mo és­tas se fue­ron trans­for­man­do de enor­mes ca­jas que ocu­pa­ban sa­las en­te­ras, con ai­re acon­di­cio­na­do y con­trol de hu­me­dad, a las lap­tops o pdas que cual­quier yup­pie o eje­cu­ti­vo lle­va con­si­go hoy día, y que mul­ti­pli­can por va­rios fac­to­res de mag­ni­tud la ca­pa­ci­dad de cóm­pu­to de sus an­ces­tros. In­du­da­ble­men­te, la re­duc­ción del ta­ma­ño de las com­pu­ta­do­ras es po­si­ble gra­cias a los avan­ces tec­no­ló­gi­cos y a la pro­pie­dad esen­cial de que la ca­pa­ci­dad de cóm­pu­to no de­pen­de de los ma­te­ria­les de los que es­tá he­cha la com­pu­ta­do­ra.

En los años cua­ren­tas del si­glo pa­sa­do, el mo­de­lo 13 de la uni­vac es­ta­ba cons­trui­do prin­ci­pal­men­te con ele­men­tos elec­tro­me­cá­ni­cos co­mo re­le­va­do­res y bul­bos; lue­go, se pres­cin­dió de las par­tes me­cá­ni­cas y se uti­li­za­ron úni­ca­men­te dis­po­si­ti­vos eléc­tri­cos. En la si­guien­te ge­ne­ra­ción de com­pu­ta­do­ras, en los años se­sen­tas, los pro­ce­sa­do­res se fa­bri­ca­ron con com­pues­tos de es­ta­do só­li­do —tran­sis­to­res— co­mo ba­se ma­te­rial, lo que re­du­jo drás­ti­ca­men­te el ta­ma­ño; hoy, las com­pu­ta­do­ras co­mer­cia­les se cons­tru­yen con chips de si­li­cio. Las sor­pre­sas —o ma­ra­vi­llas— del fu­tu­ro es­tán más cer­ca de lo que pen­sa­mos; ya se ha plan­tea­do la po­si­bi­li­dad de ha­cer pro­ce­sa­do­res mo­le­cu­la­res, ba­sa­dos en las pro­pie­da­des de com­ple­men­ta­rie­dad del adn, los cua­les ten­drían una ca­pa­ci­dad de cóm­pu­to en pa­ra­le­lo tan ma­si­va que, en prin­ci­pio, se­ría ca­paz de re­sol­ver pro­ble­mas com­bi­na­to­rios cu­ya so­lu­ción per­te­ne­ce hoy al mun­do de las ilu­sio­nes. Pe­ro las po­si­bi­li­da­des de trans­for­mar lo ima­gi­na­rio en rea­li­dad no co­no­ce lí­mi­tes, en un fu­tu­ro le­ja­no —pe­ro no tan­to co­mo pa­ra que los jó­ve­nes de aho­ra no ten­gan es­pe­ran­za de ates­ti­guar­lo— ha­brá com­pu­ta­do­ras cuán­ti­cas cu­ya ba­se se­rá la na­tu­ra­le­za dis­cre­ta de los es­ta­dos po­si­bles de la ma­te­ria a ni­vel ul­tra­mi­cros­có­pi­co.
Lo an­te­rior me­re­ce una re­fle­xión más pro­fun­da; si la pro­pie­dad de cóm­pu­to no de­pen­de de la na­tu­ra­le­za ma­te­rial de los dis­po­si­ti­vos que la sus­ten­tan, en­ton­ces ¿de qué de­pen­de? En­ten­de­mos di­cha pro­pie­dad co­mo la ca­pa­ci­dad de im­ple­men­tar y lle­var a ca­bo las ins­truc­cio­nes de cual­quier al­go­rit­mo fi­ni­to —un al­go­rit­mo es una se­rie de ins­truc­cio­nes que nos di­ce có­mo se de­ben de eje­cu­tar ope­ra­cio­nes arit­mé­ti­cas y ló­gi­cas se­cuen­cial­men­te.

To­da in­for­ma­ción, en par­ti­cu­lar los al­go­rit­mos y los da­tos que pro­ce­sa­rán, se pue­de re­pre­sen­tar en for­ma de ca­de­nas bi­na­rias. En un sis­te­ma bi­na­rio los nú­me­ros se re­pre­sen­tan co­mo una su­ce­sión de ce­ros y unos, de la mis­ma ma­ne­ra que en nues­tro sis­te­ma nu­mé­ri­co de­ci­mal se usan diez dí­gi­tos. Cual­quier dis­po­si­ti­vo que pue­da al­ter­nar en­tre dos es­ta­dos —pren­di­do-apa­ga­do, fal­so-ver­da­de­ro, et­cé­te­ra— per­mi­te ha­cer ope­ra­cio­nes en­tre nú­me­ros bi­na­rios. To­do es­to ha­ce que el dí­gi­to bi­na­rio —bit— sea la uni­dad bá­si­ca de al­ma­ce­na­mien­to y trans­mi­sión de in­for­ma­ción en una com­pu­ta­do­ra. En 1847, Geor­ge Boo­le de­sa­rro­lló en In­gla­te­rra el for­ma­lis­mo ma­te­má­ti­co, el ál­ge­bra boo­lea­na, el cual sus­ten­ta el di­se­ño de apa­ra­tos que re­ci­ben in­for­ma­ción co­mo ca­de­nas de ce­ros y unos, la pro­ce­san y la de­vuel­ven tam­bién co­mo ca­de­nas bi­na­rias. Por es­to, en prin­ci­pio, cual­quier con­jun­to de dis­po­si­ti­vos que pue­dan con­mu­tar en­tre dos es­ta­dos —co­mo los bul­bos, los tran­sis­to­res de es­ta­do só­li­do, las bio­mo­lé­cu­las y los es­pi­nes de los elec­tro­nes— ten­drá la ca­pa­ci­dad de cóm­pu­to.

En­ton­ces, ¿a qué área de la cien­cia per­te­ne­ce la com­pu­ta­ción? La res­pues­ta es tan ca­te­gó­ri­ca co­mo am­bi­gua: a to­das y nin­gu­na. La pri­me­ra com­pu­ta­do­ra re­co­no­ci­da co­mo tal data de 1834, la Má­qui­na ana­lí­ti­ca del in­ge­nie­ro me­cá­ni­co Char­les Bab­ba­ge. Ca­si un si­glo des­pués, los in­ge­nie­ros eléc­tri­cos di­se­ña­ron com­pu­ta­do­ras, co­mo la eniac de 1943, de ar­qui­tec­tu­ra to­tal­men­te elec­tro­me­cá­nica y cu­ya pri­me­ra ta­rea fue ha­cer los cál­cu­los pa­ra fa­bri­car la bom­ba de hi­dró­ge­no. Des­pués, se pa­só a la in­ge­nie­ría elec­tró­ni­ca y, co­mo he­mos apun­ta­do, lle­ga­rá el día en que vea­mos in­ge­nie­ros bio­mo­le­cu­la­res e in­ge­nie­ros cuán­ti­cos que nos ma­ra­vi­lla­rán con com­pu­ta­do­ras ca­da vez más pe­que­ñas y ve­lo­ces.

Si ha­ce­mos a un la­do los de­ta­lles de los fie­rros —hard­wa­re— y aten­de­mos só­lo al con­trol y fun­cio­na­mien­to de las com­pu­ta­do­ras, en­ton­ces la cien­cia de la com­pu­ta­ción, por de­re­cho pro­pio, es dis­tin­ta de las tra­di­cio­na­les. Ha sur­gi­do una dis­ci­pli­na que se brin­ca las tran­cas de las de­más, tie­ne su pro­pia di­ná­mi­ca y la ar­ti­cu­la a tra­vés de un len­gua­je co­mún con las otras, la ma­te­má­ti­ca. Tan es así que, en la dé­ca­da de los trein­tas, el emi­nen­te ma­te­má­ti­co in­glés Alan Tu­ring sen­tó las ba­ses de la com­pu­ta­ción mo­der­na de ma­ne­ra to­tal­men­te in­de­pen­dien­te de la na­tu­ra­le­za ma­te­rial de los dis­po­si­ti­vos. En re­su­mi­das cuen­tas, para ha­cer com­pu­ta­do­ras pue­de que sea ne­ce­sa­rio ser in­ge­nie­ro, pe­ro pa­ra ha­cer com­pu­ta­ción es in­dis­pen­sa­ble re­cu­rrir a la ma­te­má­ti­ca, ese len­gua­je uni­ver­sal y abs­trac­to que el in­te­lec­to hu­ma­no ha de­sa­rro­lla­do.

¿Es es­to un ejem­plo de in­ter­dis­ci­pli­na?, gen­te con di­ver­sas for­ma­cio­nes tra­ba­jan­do en un mis­mo pro­ble­ma ¿es un ca­so de prác­ti­ca in­ter­dis­ci­pli­na­ria?, ¿tie­ne la in­ter­dis­ci­pli­na un len­gua­je pro­pio di­fe­ren­te de las dis­ci­pli­nas que en­tran en jue­go? Pa­ra es­tar en con­di­cio­nes de res­pon­der es­tas pre­gun­tas es ne­ce­sa­rio un via­je por la his­to­ria y otro en tor­no al de­ba­te con­tem­po­rá­neo acer­ca de la in­ter­dis­ci­pli­na.

Las disciplinas

Des­pués de ca­si mil años de os­cu­ran­tis­mo en los cua­les, ge­ne­ra­ción tras ge­ne­ra­ción, la ma­yo­ría de los ha­bi­tan­tes del mun­do que hoy lla­ma­mos oc­ci­den­tal vi­vían pa­ra ren­dir va­sa­lla­je y pa­gar im­pues­tos a sus se­ño­res lo­ca­les y diez­mos y pri­mi­cias a los re­pre­sen­tan­tes te­rre­na­les de un dios ven­ga­ti­vo y vio­len­to que to­do lo ve des­de los cie­los, en la Eu­ro­pa del si­glo xviii, el Si­glo de las Lu­ces, el Re­na­ci­mien­to tien­de un puen­te en­tre la An­ti­güe­dad clá­si­ca y la edad de la ra­zón. Has­ta en­ton­ces, las su­pers­ti­cio­nes ha­bían ha­lla­do en la ig­no­ran­cia su me­jor cal­do de cul­ti­vo, pro­pi­cian­do que el po­der po­lí­ti­co, an­cla­do y con­fun­di­do con el de las je­rar­quías re­li­gio­sas, ava­sa­lla­ra a los in­di­vi­duos y los so­me­tie­ra a los peo­res ex­ce­sos, so­bre la ba­se del mie­do ge­ne­ra­li­za­do a lo so­bre­na­tu­ral. Me­dian­te la vio­len­cia y el cri­men co­ti­dia­no, el apa­ra­to de po­der ha­bía crea­do un es­ta­do de te­rror pa­ra so­me­ter a la gen­te. La exal­ta­ción de la ra­zón por en­ci­ma de los dog­mas en el si­glo xvii y su im­pla­ca­ble ejer­ci­cio crí­ti­co fue­ron un fer­men­to sub­ver­si­vo cu­ya ac­ción de­sen­ca­de­nó una re­vo­lu­ción de las con­cien­cias y pro­du­jo el ra­cio­na­lis­mo co­mo doc­tri­na fi­lo­só­fi­ca y co­mo ac­ti­tud an­te la vi­da.

En Fran­cia, De­nis Di­de­rot y Jean le Rond d’A­lem­bert en­ca­be­za­ron el pro­yec­to in­te­lec­tual más am­bi­cio­so de cuan­tos se ha­bían con­ce­bi­do, La En­ci­clo­pe­dia. Die­ci­sie­te to­mos —en su pri­me­ra edi­ción— que re­co­gen to­do el sa­ber y las ideas de la épo­ca. En la mo­nu­men­tal obra se ha­ce una cla­si­fi­ca­ción ex­haus­ti­va de las ar­tes, las cien­cias y los ofi­cios. A par­tir de ese mo­men­to que­dan es­ta­ble­ci­das las fron­te­ras en­tre dis­tin­tos as­pec­tos del co­no­ci­mien­to y es po­si­ble ha­blar de dis­ci­pli­na con la con­no­ta­ción mo­der­na, co­mo si­nó­ni­mo de cam­po o área de tra­ba­jo. Con el tiem­po, es­ta no­ción se ha trans­for­ma­do y evo­lu­cio­na­do de tal for­ma que en nues­tros días con­lle­va un fac­tor ins­ti­tu­cio­nal, de gre­mios aca­dé­mi­cos —cuan­do no de ma­fias—, de in­te­re­ses y de po­der.
Hoy, las dis­ci­pli­nas for­man un con­jun­to abi­ga­rra­do de cien­cias y cam­pos de co­no­ci­mien­to y, en tor­no a ca­da una, se aglu­ti­nan gru­pos de pro­fe­sio­na­les que se iden­ti­fi­can cor­po­ra­ti­va­men­te con ellas. No obs­tan­te, las fron­te­ras dis­ci­pli­na­rias son bo­rro­sas. Por ejem­plo, la pre­gun­ta acer­ca de qué son, con pre­ci­sión, la bio­lo­gía y la so­cio­lo­gía, no tie­ne res­pues­ta. Si to­ma­mos al azar un ejem­plar de la pres­ti­gio­sa re­vis­ta Scien­ce, en­con­tra­re­mos ar­tí­cu­los de bio­lo­gía es­truc­tu­ral com­pu­ta­cio­nal, de eco­lo­gía del ben­tos ma­ri­no, de evo­lu­ción mo­le­cu­lar y de bio­fí­si­ca de mem­bra­nas ce­lu­la­res. ¿Se pue­de ha­blar de la exis­ten­cia de la bio­lo­gía cuan­do nin­gún es­pe­cia­lis­ta en ca­da uno de es­tos te­mas pue­de dis­cu­tir los úl­ti­mos avan­ces de su cam­po con los co­le­gas de los otros? En una oca­sión, uno de no­so­tros te­nía ur­gen­cia de sa­ber cuá­les de los nu­cleó­ti­dos son pu­ri­nas y cuá­les pi­ri­mi­di­nas, le pre­gun­tó al pri­mer bió­lo­go que en­con­tró —que re­sul­tó ser un ecó­lo­go de ve­ge­ta­ción tro­pi­cal— quien con gran ho­nes­ti­dad res­pon­dió que no te­nía idea de que son las pu­ri­nas y las pi­ri­mi­di­nas. Otro ejem­plo, los ma­te­má­ti­cos es­pe­cia­lis­tas en teo­ría de sis­te­mas di­ná­mi­cos for­man un gru­po apar­te de los que tra­ba­jan teo­ría de re­pre­sen­ta­cio­nes de gru­pos y los fí­si­cos cos­mó­lo­gos no se en­tien­den con los acús­ticos.

El fe­nó­me­no de la es­pe­cia­li­za­ción ex­ce­si­va y la frag­men­ta­ción del co­no­ci­mien­to pa­re­ce ha­ber con­ver­ti­do la in­ten­ción in­ter­dis­ci­pli­na­ria en la bús­que­da utó­pi­ca o nos­tál­gi­ca de la uni­dad de las cien­cias. Pa­ra mu­chos cien­tí­fi­cos, la cien­cia in­ter­dis­ci­pli­na­ria es, si aca­so, una me­tá­fo­ra. Por su par­te, los fun­cio­na­rios aca­dé­mi­co-ad­mi­nis­tra­ti­vos usan in­ten­sa­men­te el tér­mi­no, pe­ro su pro­pó­si­to es mu­cho me­nos al­truis­ta, lo in­cor­po­ran al dis­cur­so de re­for­za­mien­to del po­der y del re­par­to de pre­ben­das en­tre gru­pos in­flu­yen­tes de ad­mi­nis­tra­do­res de la cien­cia o pa­ra re­du­cir pre­su­pues­tos con el ar­gu­men­to de la fal­ta de re­cur­sos.

La dis­cu­sión acer­ca de la in­ter­dis­ci­pli­na tu­vo su au­ge en los años se­ten­tas del si­glo xx y se re­fle­ja en la vas­ta li­te­ra­tu­ra pu­bli­ca­da des­pués de es­ta fe­cha. En 1970, la Or­ga­ni­za­ción pa­ra la Coo­pe­ra­ción y el De­sa­rro­llo Eco­nó­mi­co (ocde) con­vo­có a un gran se­mi­na­rio so­bre el te­ma y pron­to mu­chas uni­ver­si­da­des crea­ron áreas o cen­tros de es­tu­dios in­ter­dis­ci­pli­na­rios por ex­ce­len­cia, co­mo los es­tu­dios de gé­ne­ro, los am­bien­ta­les y los re­gio­na­les. Aun­que han pa­sa­do tres dé­ca­das, la bús­que­da de una de­fi­ni­ción úni­ca, acep­ta­ble pa­ra to­dos, que in­clu­ya to­das las for­mas en que se prac­ti­ca, sus mo­ti­vos y pro­pó­si­tos, y que sir­va pa­ra de­li­mi­tar cla­ra­men­te en­tre lo que es y lo que no es in­ter­dis­ci­pli­na­rie­dad ha re­sul­ta­do in­fruc­tuo­sa.

Po­de­mos par­tir de una cer­te­za, la in­ter­dis­ci­pli­na no exis­te sin las dis­ci­pli­nas y tam­po­co se pue­de pres­cin­dir de los es­pe­cia­lis­tas. Es más, el de­sa­rro­llo de las cien­cias ha es­ta­do mar­ca­do por un con­ti­nuo pro­ce­so de di­fe­ren­cia­ción e in­te­gra­ción que ge­ne­ra cam­bios cons­tan­tes. Mu­chos cam­pos in­ter­dis­ci­pli­na­rios cons­ti­tu­yen for­mas de es­pe­cia­li­za­ción que po­seen el po­ten­cial de, even­tual­men­te, con­ver­tir­se en nue­vas dis­ci­pli­nas. Asi­mis­mo, la in­te­rac­ción de va­rias dis­ci­pli­nas, ca­rac­te­rís­ti­ca co­mún en la ma­yo­ría de las de­fi­ni­cio­nes de in­ter­dis­ci­pli­na, pue­de pre­sen­tar to­da una ga­ma de po­si­bi­li­da­des cu­yos ca­sos ex­tre­mos son la mul­ti­dis­ci­pli­na y la trans­dis­ci­pli­na.
Si al­gún hi­po­té­ti­co pre­si­den­te de la Re­pú­bli­ca Me­xi­ca­na de­ci­die­ra re­sol­ver los pro­ble­mas del es­ta­do de Chia­pas, en­ton­ces man­da­ría di­se­ñar un pro­yec­to que con­tem­pla­ra me­jo­rar los ca­mi­nos, la agri­cul­tu­ra, la edu­ca­ción, los ser­vi­cios de sa­lud, et­cé­te­ra. Pa­ra ello se ocu­pa­rían in­ge­nie­ros, mé­di­cos, agró­no­mos y pe­da­go­gos —o mi­li­ta­res, pa­ra no per­der el con­trol. El pro­yec­to glo­bal es mul­ti­dis­ci­pli­na­rio en su con­jun­to por­que in­vo­lu­cra la par­ti­ci­pa­ción de tra­ba­ja­do­res de mu­chas dis­ci­pli­nas dis­tin­tas, pe­ro ca­da cam­po man­tie­ne su mé­to­do, len­gua­je y pers­pec­ti­vas. La mul­ti­dis­ci­pli­na re­pre­sen­ta una yux­ta­po­si­ción de dis­ci­pli­nas que es me­ra­men­te adi­ti­va y no con­lle­va la in­te­gra­ción ni el en­ri­que­ci­mien­to mu­tuo.

En cam­bio, en la in­ter­dis­ci­pli­na la co­la­bo­ra­ción tras­pa­sa las fron­te­ras dis­ci­pli­na­rias y, aun­que los es­pe­cia­lis­tas par­ti­ci­pan­tes man­tie­nen la iden­ti­dad de sus ra­mas, exis­te la dis­po­si­ción de es­tu­diar lo ne­ce­sa­rio de las otras con el pro­pó­si­to de sen­tar las ba­ses pa­ra una com­pren­sión mu­tua. Un mé­di­co apren­de el sen­ti­do de mo­de­lar con ecua­cio­nes di­fe­ren­cia­les y un ma­te­má­ti­co en­tien­de có­mo se pro­pa­ga una epi­de­mia, el re­sul­ta­do —la epi­de­mio­lo­gía ma­te­má­ti­ca— tras­cien­de tan­to la me­di­ci­na co­mo la teo­ría de ecua­cio­nes di­fe­ren­cia­les. Sur­gen in­te­rro­gan­tes nue­vas que no se les ocu­rrían a los in­ves­ti­ga­do­res por se­pa­ra­do, y se crean o re­de­fi­nen vie­jos con­cep­tos co­mo com­ple­ji­dad, caos o frus­tra­ción, has­ta even­tual­men­te lle­gar a la crea­ción de nue­vas es­pe­cia­li­da­des ins­ti­tu­cio­na­li­za­das. La in­ter­di­ci­pli­na pue­de con­si­de­rar­se como el re­sul­ta­do de un pro­ce­so de si­ner­gía que re­quie­re el con­cur­so de las par­tes y pro­pi­cia la emer­gen­cia de co­sas nue­vas.

Así co­mo en la mul­ti­dis­ci­pli­na los cam­pos del sa­ber mar­chan en con­jun­to pe­ro sin re­vol­ver­se y en la in­ter­dis­ci­pli­na la co­la­bo­ra­ción per­mi­te sal­tar los mu­ros que se­pa­ran las dis­ci­pli­nas, en la trans­dis­ci­pli­na, co­mo su nom­bre lo in­di­ca, las me­tas son mu­cho más am­bi­cio­sas: la de­sa­pa­ri­ción de las fron­te­ras. Por aho­ra, es­ta pro­pues­ta es la más pro­gre­sis­ta y la más cer­ca­na de aque­lla uni­dad per­di­da o nun­ca al­can­za­da de las cien­cias. La trans­dis­ci­pli­na pe­ne­tra el sis­te­ma en­te­ro de la cien­cia y, al eli­mi­nar la frag­men­ta­ción ar­bi­tra­ria, lle­va a la bús­que­da ya no de le­yes par­ti­cu­la­res de la fí­si­ca, la bio­lo­gía o la so­cie­dad, si­no de le­yes de la na­tu­ra­le­za (cua­dro 1).
La trans­dis­ci­pli­na sue­na bien, pe­ro en la prác­ti­ca no fun­cio­na. Na­die sa­be có­mo ha­cer pa­ra que las ba­rre­ras en­tre las dis­ci­pli­nas de­sa­pa­rez­can. Hay una ex­ten­sa bi­blio­gra­fía de pen­sa­do­res que han tra­ba­ja­do mu­cho es­ta pro­pues­ta pe­ro, co­mo sue­le su­ce­der cuan­do los con­cep­tos no son cla­ros, la for­ma del len­gua­je do­mi­na al fon­do del asun­to. Se ela­bo­ran com­pli­ca­dos dis­cur­sos acer­ca de la ne­ce­si­dad de un me­ta­len­gua­je, una es­pe­cie de es­pe­ran­to in­te­lec­tual, que bo­rre las fron­te­ras y que per­mi­ta una es­pe­cie de li­bre co­mer­cio en­tre las dis­ci­pli­nas. Lin­do ¿no? Pe­ro a un mé­di­co no le va­mos a ha­blar de me­ta­fí­si­ca si que­re­mos sa­lir vi­vos del qui­ró­fa­no. El pro­ble­ma es que aun la gen­te que co­ti­dia­na­men­te tra­ba­ja de ma­ne­ra in­ter­dis­ci­pli­na­ria, y que se­ría la in­di­ca­da pa­ra ha­cer pro­pues­tas cons­truc­ti­vas, le da pe­re­za fun­da­men­tar­la con­cep­tual y epis­te­mo­ló­gi­ca­men­te. Una co­sa es ser in­ter­dis­ci­pli­na­rio en la prác­ti­ca y otra po­ner­se a teo­ri­zar so­bre es­ta ac­ti­vi­dad.

La asociación de interdisciplina y complejidad

Fre­cuen­te­men­te, los tér­mi­nos de in­ter­dis­ci­pli­na y com­ple­ji­dad es­tán aso­cia­dos. Pe­ro si el pri­me­ro se pres­ta a con­fu­sión, peor su­ce­de con lo com­ple­jo, que es una de las pa­la­bras cu­yo sig­ni­fi­ca­do en la cien­cia di­fie­re de su uso ha­bi­tual en el len­gua­je co­ti­dia­no —otros ejem­plos se­rían gra­ve­dad y caos. Com­ple­jo no es si­nó­ni­mo de com­pli­ca­do y, por lo mis­mo, com­ple­ji­dad no lo es de com­pli­ca­ción o de di­fi­cul­tad. Por com­ple­ji­dad en­ten­de­mos un es­ta­do pe­cu­liar de or­ga­ni­za­ción de la ma­te­ria cer­ca­no a la tran­si­ción or­den-de­sor­den. Cuan­do se ha­bla del par dia­léc­ti­co sim­pli­ci­dad-com­ple­ji­dad se de­be en­ten­der que ello ocu­rre por­que la com­ple­ji­dad se en­cuen­tra en al­gún lu­gar en­tre dos sim­pli­ci­da­des; por ejem­plo, en­tre el or­den cris­ta­li­no y el de­sor­den aza­ro­so. En las dis­cu­sio­nes acer­ca de la com­ple­ji­dad, tam­bién es fre­cuen­te un uso ex­tre­ma­da­men­te li­bre y erró­neo de otros tér­mi­nos aso­cia­dos. Tal es el ca­so de caos. La iden­ti­fi­ca­ción del caos con el azar, lo alea­to­rio o el de­sor­den, es in­co­rrec­ta y anu­la su ri­que­za con­cep­tual y di­ná­mi­ca. Jus­ta­men­te, en la teo­ría de los sis­te­mas com­ple­jos, la exis­ten­cia de un com­por­ta­mien­to a la vez de­ter­mi­nis­ta y glo­bal­men­te im­pre­de­ci­ble es uno de los as­pec­tos más asom­bro­sos y ca­rac­te­rís­ti­cos.
Un sis­te­ma com­ple­jo cons­ta de com­po­nen­tes in­di­vi­dua­les que in­te­rac­túan y, co­mo pro­duc­to de ello, pue­den mo­di­fi­car sus es­ta­dos in­ter­nos. El nú­me­ro de com­po­nen­tes es su­fi­cien­te­men­te gran­de pa­ra que su es­tu­dio al es­ti­lo de New­ton —re­sol­vien­do una ecua­ción di­fe­ren­cial por ca­da gra­do de li­ber­tad— sea im­po­si­ble, y su­fi­cien­te­men­te pe­que­ño pa­ra que el for­ma­lis­mo de la me­cá­ni­ca es­ta­dís­ti­ca —don­de pro­me­diar pro­por­cio­na sen­ti­do al uso de va­ria­bles ma­cros­có­pi­cas— no sea vá­li­do. La in­te­rac­ción no es li­neal y, ha­bi­tual­men­te, és­ta re­sul­ta de di­ná­mi­cas an­ta­gó­ni­cas. Un sis­te­ma com­ple­jo es re­co­no­ci­ble por su com­por­ta­mien­to; en él sue­le ha­ber au­tor­ga­ni­za­ción, frus­tra­ción y evo­lu­ción ha­cia la zo­na crí­ti­ca, le­yes de po­ten­cia es­pa­cio-tem­po­ra­les y, fun­da­men­tal­men­te, emer­gen­cia de pa­tro­nes.

La emer­gen­cia es el pro­ce­so de na­ci­mien­to de es­truc­tu­ras co­he­ren­tes y dis­cer­ni­bles que ocu­rren co­mo re­sul­ta­do de la in­te­rac­ción de los com­po­nen­tes in­di­vi­dua­les de un sis­te­ma com­ple­jo. Es un com­por­ta­mien­to co­lec­ti­vo que no se pue­de de­du­cir de las pro­pie­da­des o ras­gos de los com­po­nen­tes del sis­te­ma. Los fe­nó­me­nos emer­gen­tes pue­den ser es­pa­cia­les —emer­gen­cia de for­mas o pa­tro­nes geo­mé­tri­cos— o tem­po­ra­les —de con­duc­tas o fun­cio­nes nue­vas. A me­nu­do, la emer­gen­cia de pa­tro­nes es el ras­go dis­tin­ti­vo en­tre un sis­te­ma com­ple­jo y uno com­pli­ca­do. En el pri­me­ro, es más im­por­tan­te la re­la­ción en­tre sus com­po­nen­tes que la na­tu­ra­le­za ma­te­rial de los mismos.

Clases de universalidad dinámica

El he­cho de que sis­te­mas de na­tu­ra­le­za muy dis­tin­ta ex­hi­ban el mis­mo com­por­ta­mien­to, in­de­pen­dien­te­men­te de los de­ta­lles par­ti­cu­la­res de sus com­po­nen­tes —co­mo en las com­pu­ta­do­ras—, su­gie­re la exis­ten­cia de prin­ci­pios or­ga­ni­za­ti­vos que ac­túan en el ni­vel me­sos­có­pi­co; es­to es, en­tre la di­ná­mi­ca mi­cros­có­pi­ca y la ma­cros­có­pi­ca. En el año 2000, Da­vid Pi­nes y Ro­bert Laugh­lin de­sig­na­ron co­mo pro­pie­da­des pro­te­gi­das de la ma­te­ria al re­sul­ta­do de es­tos prin­ci­pios or­ga­ni­za­do­res, y pro­tec­to­ra­dos al con­jun­to for­ma­do por los com­po­nen­tes mi­cros­có­pi­cos, los prin­ci­pios me­sos­có­pi­cos y las pro­pie­da­des uni­ver­sa­les ma­cros­có­pi­cas —por cier­to, es­tas no­cio­nes coin­ci­den con la pro­pues­ta del prin­ci­pio es­cla­vi­za­dor de Her­mann Ha­ken en 1978.

Es po­si­ble en­con­trar ejem­plos de pro­tec­to­ra­dos en di­fe­ren­tes ni­ve­les de or­ga­ni­za­ción de la ma­te­ria; des­de los que men­cio­nan Pi­nes y Laugh­lin —su­per­con­duc­ti­vi­dad, su­per­flui­dez en lí­qui­dos bo­só­ni­cos, et­cé­te­ra— has­ta al­gu­nos que tras­cien­den el ám­bi­to de la ma­te­ria iner­te pa­ra aden­trar­se en el mun­do de lo vi­vo.

En ade­lan­te, pa­ra acen­tuar el ca­rác­ter emer­gen­te de las pro­pie­da­des pro­te­gi­das, y tam­bién con el pro­pó­si­to de ale­jar­nos de una no­men­cla­tu­ra con un fuer­te sa­bor im­pe­ria­lis­ta —pro­tec­to­ra­do fue el nom­bre usa­do por los co­lo­nia­lis­tas eu­ro­peos du­ran­te bue­na par­te del si­glo xx pa­ra dis­fra­zar su po­lí­ti­ca in­ter­ven­cio­nis­ta—, los lla­ma­re­mos cla­ses de uni­ver­sa­li­dad di­ná­mi­ca. Así, la ca­pa­ci­dad de cóm­pu­to re­sul­ta ser una de ta­les cla­ses.

Otro ejem­plo es el cre­ci­mien­to frac­tal. Co­mo se sa­be, los frac­ta­les son ob­je­tos geo­mé­tri­cos cu­ya di­men­sión to­po­ló­gi­ca es di­fe­ren­te de la del es­pa­cio de di­men­sión mí­ni­ma que los alo­ja —ce­ro pa­ra un pun­to, uno pa­ra una cur­va, dos pa­ra re­gio­nes pla­nas y tres pa­ra ob­je­tos só­li­dos. De ma­ne­ra que mu­chos frac­ta­les tie­nen di­men­sión frac­cio­na­ria, lo que sig­ni­fi­ca que lle­nan más es­pa­cio que el de la unión nu­me­ra­ble de sus com­po­nen­tes.

Cuan­do una par­tí­cu­la de pol­vo se pe­ga a otra, y una ter­ce­ra se agre­ga a las dos or­gi­na­les, y así su­ce­si­va­men­te, co­mien­za a for­mar­se un agre­ga­do ra­mi­fi­ca­do, pues las ulte­rio­res par­tí­cu­las que se su­man tie­nen ma­yor pro­ba­bi­li­dad de ha­cer­lo en una ra­ma pe­ri­fé­ri­ca que de lle­gar al cen­tro del cú­mu­lo. El cuer­po que se for­ma es un frac­tal con una di­men­sión que se pue­de cal­cu­lar nu­mé­ri­ca­men­te con fa­ci­li­dad. Su­ce­de que el ob­je­to así for­ma­do es in­dis­tin­gui­ble de los que re­sul­tan del cre­ci­mien­to de una co­lo­nia de la bac­te­ria Ba­ci­lus sub­ti­lis en un pla­to de Pe­tri, o de la mi­gra­ción de par­tí­cu­las me­tá­li­cas en un me­dio co­loi­dal bajo la ac­ción de un cam­po eléc­tri­co o de la in­yec­ción de un lí­qui­do en un me­dio tam­bién lí­qui­do pe­ro de ma­yor den­si­dad —agua en gli­ce­ri­na. En­ton­ces, es­to es una cla­se de uni­ver­sa­li­dad di­ná­mi­ca. Lo más re­le­van­te del asun­to es que el mo­de­lo ma­te­má­ti­co que des­cri­be el com­por­ta­mien­to de uno de los in­te­gran­tes de la cla­se, des­cri­be por igual a los de­más. En es­te ejem­plo par­ti­cu­lar di­cho mo­de­lo se lla­ma agre­ga­ción li­mi­ta­da por di­fu­sión.

El po­der epis­te­mo­ló­gi­co del con­cep­to de cla­se de uni­ver­sa­li­dad di­ná­mi­ca es al­go que va­le la pe­na des­ta­car. Si se pue­de ob­te­ner un com­por­ta­mien­to ma­cros­có­pi­co co­mún en mu­chos sis­te­mas, in­de­pen­dien­te­men­te de sus com­po­si­cio­nes mi­cros­có­pi­cas, en­ton­ces la des­crip­ción ma­te­má­ti­ca más par­si­mo­nio­sa del que sea el más sen­ci­llo de mo­de­lar, en prin­ci­pio, es vá­li­da pa­ra to­dos. De he­cho, es­ta es la ra­zón por la cual los mo­de­los ma­te­má­ti­cos exis­ten, fun­cio­nan, y lo ha­cen muy bien; son el re­tra­to de un ar­que­ti­po, de una cla­se de uni­ver­sa­li­dad di­ná­mica.

Por con­si­guien­te, no hay ra­zón pa­ra ex­tra­ñar­se de que un mo­de­lo ma­te­má­ti­co ori­gi­nal­men­te for­mu­la­do pa­ra al­gún pro­ble­ma de di­ná­mi­ca de po­bla­cio­nes, sea tam­bién efec­ti­vo en epi­de­mio­lo­gía o pa­ra la pro­pa­ga­ción de ru­mo­res; tam­po­co que las he­rra­mien­tas de la me­cá­ni­ca es­ta­dís­ti­ca sean las mis­mas que las de la eco­no­mía glo­bal, o que la con­duc­ta de agre­ga­dos neu­ro­na­les se pa­rez­ca a la del com­por­ta­mien­to so­cial de las es­pe­cies gre­ga­rias de in­sec­tos.

Complejidad y disciplinas

Si los sis­te­mas que in­te­gran una cla­se de uni­ver­sa­li­dad di­ná­mi­ca son in­dis­tin­gui­bles des­de la óp­ti­ca de la ma­te­má­ti­ca que los des­cri­be, en­ton­ces, las ba­rre­ras dis­ci­pli­na­rias son de­mo­li­das —al me­nos de­mo­li­bles— y es po­si­ble plan­tear, des­de la teo­ría de los sis­te­mas com­ple­jos, nue­vas pers­pec­ti­vas pa­ra la in­ter­dis­ci­pli­na.
Pue­de ser que even­tual­men­te los sis­te­mas y su es­tu­dio de­man­den in­ter­dis­ci­pli­na y que el re­sul­ta­do sea exi­to­so, pe­ro la teo­ría de los sis­te­mas com­ple­jos ha­ce de­sa­pa­re­cer las fron­te­ras en­tre dis­ci­pli­nas, con lo que tras­cien­de la in­ter­dis­ci­pli­na. La dis­cu­sión de in­ter, mul­ti o trans­dis­ci­pli­na pier­de sen­ti­do, no só­lo al ser de­rri­ba­dos los mu­ros en­tre dis­ci­pli­nas, si­no por la emer­gen­cia de le­yes y prin­ci­pios ge­ne­ra­les que se pue­den es­tu­diar co­bi­ja­dos bajo cla­ses de uni­ver­sa­li­dad di­ná­mi­ca. En­ton­ces, la uni­dad de la cien­cia se da­rá, na­tu­ral­men­te, en la me­di­da en que sea po­si­ble iden­ti­fi­car ta­les cla­ses y el me­ta­len­gua­je al que as­pi­ran quie­nes pro­po­nen la trans­dis­ci­pli­na se­rá, des­de lue­go, el de la ma­te­má­ti­ca.

Re­sul­ta in­ge­nuo pen­sar que las es­pe­cia­li­da­des van a de­sa­pa­re­cer con es­ta pro­pues­ta —in­clu­so no cree­mos que es­to sea con­ve­nien­te— pe­ro a la luz de la teo­ría de los sis­te­mas com­ple­jos las fron­te­ras en­tre el es­tu­dio de lo vivo y lo iner­te, de lo na­tu­ral y lo so­cial, de­sa­pa­re­cen. El prin­ci­pio uni­fi­ca­dor es la ma­te­má­ti­ca de los sis­te­mas no li­nea­les.

Existe un rechazo injustificado de ciertos círculos académicos hacia la matemática. Se afirma, con más desconocimiento que mala fe, que ésta constituye una serie de métodos cuantitativos cuando es también una ciencia de las cualidades. Es verdad que el medir es una de las operaciones primarias para relacionar la realidad física con el mundo de abstracciones que forman el universo matemático, pero restringir los alcances de esta ciencia a la búsqueda del rigor en las mediciones corresponde a la visión positivista baconiana según la cual sólo es objeto de estudio lo que puede registrarse empíricamente —es decir, medirse.
 
Las grandes teorías de las ciencia se han construido sobre bases matemáticas y esto no tiene que ver con la pretensión de exactitud en las mediciones sino con las posibilidades de plantear hipótesis sobre cómo ocurre algo en la naturaleza, de construir un esquema mental imaginativo que abra la puerta a la teorización y llevar las consecuencias en el ámbito de los formalismos matemáticos.
 
En palabras de José Luis Gutiérrez, “matematizar una disciplina es […] penetrar los objetos de estudio con las herramientas para el pensamiento que nos proporciona la matemática, es buscar en ellos lo esencial y acotar lo cont i n g e n t e, es aprender a reconocer las relaciones estructurales o dinámicas entre sus diversos elementos paradeducir lo que no es evidente”.
El éxito de la matemática como lenguaje de la ciencia está directamente vinculado con su inagotable capacidad para descubrir pautas y estructuras donde la observación d i re c ta y la estadística —justificadora de prácticamente cualquier cosa— sólo puede acumular dato s. Es cierto que la matemática también sirve para contar y medir, pero dichas tareas no son sino una ínfima parte de la enorme riqueza que tiene como método, herramienta y lenguaje.


Colofón


En la época del positivismo de los albores del siglo XX, se e m p re n d i e ron en México campañas alfabetizado ras porque se consideraba que todo individuo debería saber leer y escribir para tener acceso a la cultura y a las líneas del progreso de su tiempo, en pocas palabras, para ser un hombre de su tiempo. Ahora, en los albores del XXI, eso ya no b a s ta, es necesario que todo individuo que quiera vivir su tiempo conozca las herramientas mediante las cuales la naturaleza nos revela sus secretos, los cuales se encuentran cifrados en lenguaje matemático. principio unificador es la matemática de los sistemas no lineales.
El­ke Köp­pen, Ri­car­do Man­si­lla
Cen­tro de In­ves­ti­ga­cio­nes In­ter­dis­ci­pli­na­rias
en Cien­cias y Hu­ma­ni­da­des,
Uni­ver­si­dad Na­cio­nal Au­tó­no­ma de Mé­xi­co.

Pe­dro Mi­ra­mon­tes
Fa­cul­tad de Cien­cias,
Uni­ver­si­dad Na­cio­nal Au­tó­no­ma de Mé­xi­co.
Re­fe­ren­cias bi­blio­grá­fi­cas

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como citar este artículo

Köppen, Elke y Mansilla Ricardo, Pedro Miramontes. (2005). La interdisciplina desde la teoría de los sistemas complejos. Ciencias 79, julio-septiembre, 4-12. [En línea]
 
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La metafísica de lo complejo
 
Juan Pablo Pardo Guerra
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Des­de ha­ce un par de dé­ca­das, la fí­si­ca en­fren­ta una trans­for­ma­ción no me­nos que for­mi­da­ble. En un tor­be­lli­no de cam­bios y dis­cu­sio­nes, es­ta dis­ci­pli­na ha vis­to mo­di­fi­ca­da no só­lo su for­ma de tra­ba­jo —re­sul­ta­do de la apro­pia­ción de un sin­nú­me­ro de nue­vas tec­no­lo­gías­— si­no, más en ge­ne­ral, su for­ma de ver, in­ter­pre­tar y ex­plo­rar la na­tu­ra­le­za. Es­to se de­be, en gran me­di­da, al de­sa­rro­llo de una nue­va área de es­tu­dios, la de los sis­te­mas com­ple­jos, que re­pre­sen­ta un con­jun­to de re­tos sin pre­ce­den­tes pa­ra la cien­cia en ge­ne­ral y pri­mor­dial­men­te pa­ra la fí­si­ca.
 
Co­mo to­do gran re­to, re­sul­ta po­co pro­ba­ble que los pro­duc­tos del es­tu­dio de los sis­te­mas com­ple­jos se li­mi­ten a una so­la dis­ci­pli­na, sin de­rra­mar­se a otras áreas. Da­do su ca­rác­ter al­ta­men­te in­ter­dis­ci­pli­na­rio, re­sul­ta ine­quí­vo­co que con el pa­so del tiem­po los lo­gros —y fra­ca­sos— de es­ta nue­va ra­ma im­pac­ta­rán de for­ma sig­ni­fi­ca­ti­va la ma­ne­ra de ha­cer y de re­la­cio­nar­se con la cien­cia en su to­ta­li­dad. Los sis­te­mas com­ple­jos lle­ga­ron pa­ra que­dar­se y tam­bién pa­ra re­vo­lu­cionar.
Aun­que pa­ra mu­chos sea re­la­ti­va­men­te fá­cil pen­sar que su es­tu­dio es una suer­te de mo­da, al­go pa­sa­je­ro que se di­si­pa­rá al ca­bo de al­gu­nos años, los he­chos des­mien­ten tal su­po­si­ción. Exis­te gran can­ti­dad de evi­den­cia apun­tan­do en di­rec­ción con­tra­ria; es de­cir, ha­cia la idea de que los fru­tos de es­ta nue­va área for­ma­rán una par­te im­por­tan­te del len­gua­je de la fí­si­ca del fu­tu­ro. En otras pa­la­bras, la no­ción fi­na­lis­ta de que lo tra­di­cio­nal bas­ta pa­ra dar ló­gi­ca a la na­tu­ra­le­za pue­de ser la que es­té —afor­tu­na­da­men­te, des­de mi pers­pec­ti­va— en pe­li­gro de ex­tin­ción. El exi­to­so sur­gi­mien­to de áreas in­ter­dis­ci­pli­na­rias, por ejem­plo las lla­ma­das eco­no­fí­si­ca y so­cio­fí­si­ca, es im­por­tan­te prue­ba de ello. Otra es el cre­cien­te nú­me­ro tan­to de pu­bli­ca­cio­nes es­pe­cia­li­za­das co­mo de ar­tí­cu­los cien­tí­fi­cos so­bre es­te te­ma; tan só­lo de 1997 a 2003, el nú­me­ro de ar­tí­cu­los del ser­vi­dor de Los Ála­mos con el tér­mi­no com­plex sys­tems pa­só de 17 a 66, au­na­do al lan­za­mien­to de re­vis­tas es­pe­cia­li­za­das en pro­ble­mas re­la­cio­na­dos con es­te ti­po de sis­te­mas. Pe­ro más allá de ten­den­cias par­ti­cu­la­res, las cre­cien­tes de­man­das pa­ra la com­pren­sión de sis­te­mas con di­ná­mi­cas en­ma­ra­ña­das, que en oca­sio­nes re­quie­ren me­to­do­lo­gías de aná­li­sis po­co or­to­do­xas, pro­ba­ble­men­te se­rá lo que con­so­li­de el lu­gar de los sis­te­mas com­ple­jos en­tre la co­mu­ni­dad cien­tí­fi­ca, pues es en es­te ti­po de es­tu­dios don­de los re­sul­ta­dos son más pro­me­te­do­res y, so­bre to­do, más prác­ti­cos.

Lo complejo y lo complicado

An­tes de ex­plo­rar la re­le­van­cia de los sis­te­mas com­ple­jos es ne­ce­sa­rio en­ten­der a qué nos re­fe­ri­mos por es­tas en­ti­da­des. En es­te pun­to re­sul­ta esen­cial dis­tin­guir lo com­ple­jo de lo com­pli­ca­do, pues es fre­cuen­te con­fun­dir am­bos con­cep­tos.
 
La fí­si­ca des­de sus ini­cios ha tra­ta­do con sis­te­mas com­pli­ca­dos. De una u otra for­ma, la com­pli­ca­ción de al­go no li­mi­ta la po­si­bi­li­dad de su es­tu­dio, co­mo lo mues­tra el de­sa­rro­llo de la teo­ría ci­né­ti­ca en el si­glo xix y de la me­cá­ni­ca cuán­ti­ca des­de prin­ci­pios del xx. En rea­li­dad, lo com­pli­ca­do no es más que una for­ma de ca­ta­lo­gar sis­te­mas de­fi­ni­dos por mu­chos com­po­nen­tes, que ha­cen de los cál­cu­los una ta­rea in­ter­mi­na­ble. Por ejem­plo, al es­tar con­for­ma­do por un gran nú­me­ro de pa­rá­me­tros mi­cros­có­pi­cos —un nú­me­ro que tí­pi­ca­men­te es del or­den del de Avo­ga­dro—, un gas es un sis­te­ma su­ma­men­te com­pli­ca­do; los cál­cu­los ne­ce­sa­rios pa­ra en­con­trar su evo­lu­ción pre­ci­sa son, en el me­jor de los ca­sos, des­co­mu­na­les. Sin em­bar­go, es­tu­diar el com­por­ta­mien­to es­ta­dís­ti­co de es­te ti­po de sis­te­mas es re­la­ti­va­men­te in­me­dia­to, ya sea a tra­vés de la me­cá­ni­ca es­ta­dís­ti­ca o bien de la ter­mo­di­ná­mi­ca clá­si­ca. Los fí­si­cos son, co­mo re­sul­ta cla­ro tras una bre­ve re­vi­sión de un li­bro de tex­to es­tán­dar, ar­te­sa­nos de la apro­xi­ma­ción, pues con­vier­ten al­go su­ma­men­te com­pli­ca­do —un bi­llón de bi­llo­nes de pa­rá­me­tros co­rres­pon­dien­tes a los mo­men­tos y po­si­cio­nes de las par­tí­cu­las de un gas— en al­go su­ma­men­te ma­ne­ja­ble —tem­pe­ra­tu­ra, pre­sión, vo­lu­men, den­si­dad y ener­gía in­ter­na.
 
En con­tras­te con lo com­pli­ca­do, los sis­te­mas com­ple­jos tie­nen un com­por­ta­mien­to mu­cho más di­fí­cil de apre­hen­der. En el año 2003, John­son, Jef­fe­ries y Hui ca­rac­te­ri­za­ron es­tas en­ti­da­des por me­dio de una lar­ga lis­ta de pro­pie­da­des, en­tre las que des­ta­can la re­troa­li­men­ta­ción, la ines­ta­bi­li­dad, mu­chos agen­tes in­te­rac­tuan­tes, adap­ta­ción, evo­lu­ción y sis­te­mas abier­tos. Adi­cio­nal­men­te, Phi­lip An­der­son agre­ga la emer­gen­cia —com­por­ta­mien­tos ma­cros­có­pi­cos que no son ló­gi­ca­men­te con­se­cuen­tes de las le­yes mi­cros­có­pi­cas— co­mo la ca­rac­te­rís­ti­ca pri­mor­dial de la cual sur­ge la com­ple­ji­dad. Es de­cir, los sis­te­mas com­ple­jos son en­ti­da­des mu­cho más afi­nes en tér­mi­nos con­cep­tua­les a una co­mu­ni­dad bio­ló­gi­ca que for­ma par­te de un eco­sis­te­ma que a un gas ideal en un con­te­ne­dor her­mé­ti­co y tér­mi­ca­men­te ais­la­do. Los sis­te­mas com­ple­jos son, en efec­to, un nue­vo pa­ra­dig­ma pa­ra la fí­si­ca que sus­ti­tuye a la vie­ja con­cep­ción de lo me­ca­ni­za­do, lo li­neal y lo es­ta­dís­ti­ca­men­te es­ta­cio­na­rio.
 
Pe­ro, ¿có­mo afec­tan es­tas cua­li­da­des la me­to­do­lo­gía de la fí­si­ca cuan­do és­ta se aden­tra en el es­tu­dio de los sis­te­mas com­ple­jos? Pa­ra en­ten­der es­to es ne­ce­sa­rio re­vi­sar, a gros­so mo­do, la for­ma en la que los fí­si­cos ven e in­ter­pre­tan la na­tu­ra­le­za.

La metafísica de lo complicado

En el pre­fa­cio a la edi­ción fran­ce­sa de los Prin­ci­pia Phi­lo­sop­hiae de 1644, Re­né Des­car­tes es­ta­ble­ció una je­rar­quía que, a su pa­re­cer, de­fi­ne la es­truc­tu­ra del co­no­ci­mien­to hu­ma­no. “To­da la fi­lo­so­fía es […] co­mo un ár­bol, don­de las raí­ces son la me­ta­fí­si­ca, el tron­co la fí­si­ca, y las ra­mas que sur­gen de él son to­das las otras cien­cias”. Des­pués de más de tres si­glos y me­dio de su pu­bli­ca­ción, es­tas pa­la­bras aún no han per­di­do del to­do su fuer­za. La obra de Tho­mas Kuhn y de Paul Fe­ye­ra­bend per­mi­ten re­to­mar es­ta idea car­te­sia­na del co­no­ci­mien­to y ha­cer­la un po­co más ge­ne­ral, so­bre to­do ac­tual. Si con­si­de­ra­mos la cien­cia co­mo una ac­ti­vi­dad sus­ten­ta­da por una ma­triz so­cial, es de­cir, por un con­jun­to de ac­ti­tu­des, no­cio­nes y es­truc­tu­ras de cor­te so­cial, en­ton­ces la me­ta­fí­si­ca bien pue­de ca­ta­lo­gar­se co­mo una par­te ín­te­gra de es­ta ma­triz. En ter­mi­no­lo­gía de Kuhn, es un com­po­nen­te esen­cial del pa­ra­dig­ma so­bre el cual se sus­ten­ta la cien­cia, sea cual fue­re, des­de las con­cep­cio­nes aris­to­té­li­cas has­ta las in­ter­pre­ta­cio­nes me­nos in­me­dia­tas de la fí­si­ca cuán­ti­ca al es­ti­lo de Co­pen­ha­gue.
 
La cien­cia mo­der­na, en par­ti­cu­lar la fí­si­ca, en gran me­di­da de­pen­de de un con­jun­to de prin­ci­pios me­ta­fí­si­cos, por lo que es im­por­tan­te iden­ti­fi­car­los con pre­ci­sión. De cier­ta for­ma, son una se­rie de com­pro­mi­sos on­to­ló­gi­cos que han mol­dea­do el ca­mi­no de los pro­gra­mas de in­ves­ti­ga­ción cien­tí­fi­ca y que for­man par­te de la cos­mo­vi­sión de la cien­cia mo­der­na. En­ten­der­los re­pre­sen­ta co­no­cer una por­ción pro­ba­ble­men­te pe­que­ña pe­ro apre­cia­ble de lo que cons­ti­tu­ye la cien­cia en nues­tros días.
 
Ca­be la po­si­bi­li­dad de que es­ta me­ta­fí­si­ca no sea un con­jun­to pe­que­ño de enun­cia­dos si­no más bien una lis­ta in­ter­mi­na­ble. Sin em­bar­go, y por me­ro prag­ma­tis­mo, po­de­mos iden­ti­fi­car en­tre los ele­men­tos de es­ta lis­ta a cua­tro prin­ci­pios rec­to­res que des­cri­ben de ma­ne­ra apro­xi­ma­da los plan­tea­mien­tos so­bre los que des­can­san mu­chas de las cons­truc­cio­nes de la fí­si­ca mo­der­na. Es­tos son el prin­ci­pio de Ock­ham-New­ton, el de Ga­li­leo, el de los es­ta­dos y el de cau­sa­li­dad.
El prin­ci­pio de Ock­ham-New­ton, uno de los fun­da­men­tos más cla­ros de la cien­cia mo­der­na, es el pre­cep­to de que el ca­mi­no de lo sim­ple es lo más ade­cua­do en cual­quier ra­zo­na­mien­to. Aun­que es­ta idea tie­ne sus orí­ge­nes en tiem­pos an­te­rio­res a los de Gui­ller­mo de Ock­ham (1280-1347), ge­ne­ral­men­te es atri­bui­da a es­te fi­ló­so­fo me­die­val en la for­ma de la Na­va­ja de Ock­ham. Pos­te­rior­men­te, Isaac New­ton in­cor­po­ró ex­plí­ci­ta­men­te una idea si­mi­lar en sus re­glas pa­ra fi­lo­so­far, “no de­ben ad­mi­tir­se más cau­sas de las co­sas na­tu­ra­les que aque­llas que sean ver­da­de­ras y su­fi­cien­tes pa­ra ex­pli­car sus fe­nó­me­nos […] Por ello, en tan­to sea po­si­ble, hay que asig­nar las mis­mas cau­sas a los efec­tos na­tu­ra­les del mis­mo gé­ne­ro”.
 
El prin­ci­pio de Ga­li­leo re­pre­sen­ta uno de los pun­tos cla­ves en la evo­lu­ción de la cien­cia, la ma­te­ma­ti­za­ción de las ex­pli­ca­cio­nes de los fe­nó­me­nos na­tu­ra­les. La con­cre­ción de es­to se de­be en gran me­di­da al tra­ba­jo de Ga­li­leo Ga­li­lei, quien en 1623 acu­ñó la fa­mo­sa fra­se “el li­bro de la na­tu­ra­le­za […] es­tá es­cri­to en ca­rac­te­res ma­te­má­ti­cos”. Pa­sar de lo re­tó­ri­co a una re­pre­sen­ta­ción ma­te­má­ti­ca, es­tric­ta­men­te for­mal, fue uno de los hi­tos que per­mi­tie­ron el de­sa­rro­llo de un len­gua­je co­mún pa­ra la co­mu­ni­dad cien­tí­fi­ca, fa­ci­li­tan­do así la ar­ti­cu­la­ción de las ac­ti­vi­da­des de in­ves­ti­ga­ción. Sin em­bar­go, abra­zar la ma­te­má­ti­ca co­mo el len­gua­je pro­pio de la cien­cia no es al­go evi­den­te. Im­pli­ca acep­tar que la na­tu­ra­le­za tie­ne un len­gua­je si­mi­lar al de la cien­cia o, en el peor de los ca­sos, uno que pue­de ser tra­du­ci­do en tér­mi­nos ma­te­má­ti­cos sin pér­di­das con­si­de­ra­bles.
 
Si la na­tu­ra­le­za pue­de ser re­pre­sen­ta­da con un len­gua­je ma­te­má­ti­co, es ne­ce­sa­rio sa­ber qué es lo que se va a re­pre­sen­tar. En ge­ne­ral, es­to co­rres­pon­de a los es­ta­dos fí­si­cos, con los cua­les se pre­ten­de des­cri­bir las ca­rac­te­rís­ti­cas de un sis­te­ma por me­dio de un con­jun­to fi­ni­to de va­ria­bles, lo que co­rres­pon­de al prin­ci­pio de los es­ta­dos. Por ejem­plo, el es­ta­do de un gas se re­pre­sen­ta por me­dio del con­jun­to de po­si­cio­nes y mo­men­tos de sus par­tí­cu­las, jun­to con la des­crip­ción de to­das las in­te­rac­cio­nes que pue­de te­ner con su en­tor­no —las fuer­zas y los cam­pos ex­ter­nos.
 
Da­do un es­ta­do de un sis­te­ma fí­si­co, su evo­lu­ción se de­ter­mi­na co­mo el efec­to de una ca­de­na cau­sal de otros es­ta­dos, el prin­ci­pio de cau­sa­li­dad. La re­la­ción se es­ta­ble­ce por un con­jun­to de le­yes que se apli­can de igual ma­ne­ra a to­dos los com­po­nen­tes del sis­te­ma —le­yes uni­ver­sa­les. En otras pa­la­bras, una vez de­fi­ni­do el es­ta­do de un sis­te­ma, exis­te un ca­mi­no o, más en ge­ne­ral, un con­jun­to de ca­mi­nos con una es­ta­dís­ti­ca bien de­li­mi­ta­da, que nos des­cri­ben la evo­lu­ción del sis­te­ma.

Lo complejo simplemente es diferente

¿En qué sen­ti­do son in­su­fi­cien­tes es­tos cua­tro prin­ci­pios pa­ra el aná­li­sis de los sis­te­mas com­ple­jos? In­tui­ti­va­men­te, y par­tien­do de la idea de lo que cons­ti­tu­ye un sis­te­ma com­ple­jo, re­sul­ta me­dia­na­men­te cla­ro que los prin­ci­pios que sus­ten­ta la fí­si­ca mo­der­na son in­su­fi­cien­tes. Bas­ta con to­mar su de­fi­ni­ción y apli­car­la a un ca­so par­ti­cu­lar pa­ra per­ca­tar­se del con­tras­te en­tre la me­to­do­lo­gía tra­di­cio­nal de la fí­si­ca y las nue­vas de­man­das a re­sol­ver. Con el fin de ob­ser­var es­to con ma­yor cui­da­do, to­me­mos uno de los ca­sos más es­tu­dia­dos en los úl­ti­mos años. Así, y por me­ras ra­zo­nes ar­gu­men­ta­ti­vas, uti­li­za­re­mos un mer­ca­do fi­nan­cie­ro co­mo pa­rá­me­tro de com­pa­ra­ción. Aun­que no es in­me­dia­to, mu­chos de los ar­gu­men­tos uti­li­za­dos pa­ra es­te sis­te­ma se pue­den ex­por­tar a otros ca­sos, des­de la di­ná­mi­ca del trá­fi­co y las tran­si­cio­nes de fa­se, has­ta los es­tu­dios so­bre el ori­gen de la vida.
 
Los mer­ca­dos fi­nan­cie­ros no son sim­ples. La evi­den­cia más re­cien­te so­bre su com­por­ta­mien­to se­ña­la que a pe­sar de ser en­ti­da­des que se ri­gen por un pe­que­ño nú­me­ro de re­glas, mues­tran di­ná­mi­cas que no siem­pre si­guen pa­tro­nes re­gu­la­res, mu­cho me­nos pa­tro­nes sim­ples. Los tra­ba­jos de Ro­bert Shi­ller re­ve­lan que no só­lo son sis­te­mas abier­tos —lo que es na­tu­ral, al es­tar ins­cri­tos en un sis­te­ma eco­nó­mi­co ma­yor—, si­no que su com­por­ta­mien­to se ri­ge fuer­te­men­te por in­fluen­cias cul­tu­ra­les, so­cia­les y, co­mo los lla­mó Alan Greens­pan, con­duc­tas exu­be­ran­te­men­te irra­cio­na­les. Has­ta aho­ra, fe­nó­me­nos de­ri­va­dos de esta com­ple­ji­dad am­bien­tal —co­mo, por ejem­plo, las caí­das es­tre­pi­to­sas de las bol­sas de va­lo­res— se han com­pa­ra­do con otros pro­ce­sos fí­si­cos igual­men­te com­ple­jos, ta­les co­mo las tran­si­cio­nes de fa­se. Adi­cio­nal­men­te, mo­de­los evo­lu­ti­vos co­mo los de­sa­rro­lla­dos por in­ves­ti­ga­do­res del Ins­ti­tu­to San­ta Fe pa­re­cen des­cri­bir me­jor la di­ná­mi­ca re­gu­lar del mer­ca­do que los que par­ten de la fí­si­ca clá­si­ca y, has­ta cier­to pun­to, re­duc­cio­nis­ta.
 
Los mer­ca­dos fi­nan­cie­ros no ha­blan ma­te­má­ti­cas. La evi­den­cia so­bre el com­por­ta­mien­to de in­ver­sio­nis­tas mues­tra que las des­via­cio­nes de las es­tra­te­gias ra­cio­na­les —de al­gu­na for­ma, pro­vi­nen­tes de una ló­gi­ca nor­mal— son fre­cuen­tes y de he­cho cons­ti­tu­yen una par­te im­por­tan­te de la di­ná­mi­ca del sis­te­ma. Es muy pro­ba­ble que mo­de­lar esos com­por­ta­mien­tos irra­cio­na­les es­té fue­ra del al­cance de las téc­ni­cas tra­di­cio­na­les, y que se re­quie­ra uti­li­zar otros mé­to­dos —co­mo si­mu­la­cio­nes com­pu­ta­cio­na­les y al­go­rit­mos ge­né­ti­cos— que aún no se han ex­plo­ra­do ple­na­men­te, a pe­sar de que mu­chos in­ves­ti­ga­do­res re­cu­rren a ellos. Si­guien­do la mis­ma lí­nea, los mé­to­dos ex­pe­ri­men­ta­les pa­ra cuan­ti­fi­car y cua­li­fi­car el com­por­ta­mien­to de in­ver­sio­nis­tas es­tán le­jos de con­so­li­dar­se y de­man­dan un gran de­sa­rro­llo teó­ri­co.
 
No pue­de de­fi­nir­se el es­ta­do de un mer­ca­do fi­nan­cie­ro, por­que al es­tar cons­ti­tui­do por el com­por­ta­mien­to hu­ma­no, se­ría ne­ce­sa­rio de­fi­nir su es­ta­do an­tes que el del mer­ca­do. De­sa­for­tu­na­da­men­te, nues­tra com­pren­sión de la con­cien­cia y, en ge­ne­ral, del com­por­ta­mien­to es to­da­vía ina­de­cua­da co­mo pa­ra po­der des­cri­bir el es­ta­do de un in­ver­sio­nis­ta en par­ti­cu­lar. Así, una des­crip­ción por me­dio de es­ta­dos es, en el me­jor de los ca­sos, im­pro­ba­ble. No im­por­ta que tan cer­ca es­te­mos de de­ter­mi­nar el es­ta­do de un mer­ca­do —es de­cir, las ac­cio­nes en ma­no de to­dos los agen­tes en un tiem­po da­do—, esa des­crip­ción no pue­de con­si­de­rar­se vá­li­da, ya que no hay na­da en ella que pro­por­cio­ne in­di­cios so­bre el es­ta­do si­guien­te.
 
La evo­lu­ción de un mer­ca­do es mul­ti­fac­to­rial. El de va­lo­res, ade­más de ver­se afec­ta­do por su di­ná­mi­ca in­ter­na, tam­bién lo es por la in­for­ma­ción del ex­te­rior, que con­tri­bu­ye no­ta­ble­men­te en las al­zas o caí­das de las ac­cio­nes. En el me­jor de los ca­sos po­de­mos ha­blar de ten­den­cias de cor­to pla­zo, pe­ro tra­tar de en­con­trar le­yes que des­cri­ban la evo­lu­ción del sis­te­ma pa­ra pe­rio­dos lar­gos es sen­ci­lla­men­te ini­ma­gi­na­ble. La re­troa­li­men­ta­ción de in­for­ma­ción, la ca­pa­ci­dad de adap­ta­ción de los in­te­gran­tes y la im­po­si­bi­li­dad de ver lo que hay en la ca­be­za de ca­da uno de los in­ver­sio­nis­tas es una mu­ra­lla que im­pi­de el avan­ce de cual­quier in­ten­to por cons­truir una des­crip­ción cau­sal —en el sen­ti­do de un de­ter­mi­nis­mo es­ta­dís­ti­co— de los sis­te­mas eco­nó­mi­cos en ge­neral.

Hacia una metafísica de la complejidad

¿Có­mo po­de­mos am­pliar nues­tra vi­sión del mun­do pa­ra dar ca­bi­da al es­tu­dio de los sis­te­mas com­ple­jos? Es cla­ro que mu­chas de las ideas que he­re­da­mos de la fí­si­ca, tal co­mo las co­no­ce­mos, aún tie­nen un va­lor in­dis­cu­ti­ble. Sin em­bar­go, otras re­quie­ren re­vi­sar­se si que­re­mos cons­truir una fí­si­ca de la com­ple­ji­dad. En­tre las po­si­bi­li­da­des que con­vie­ne ex­plo­rar, es­tá la na­va­ja de Ock­ham ge­ne­ra­li­zada.
 
Más allá de via­jar por los ca­mi­nos más sen­ci­llos —lo que es­to quie­ra de­cir— la fí­si­ca del fu­tu­ro tie­ne el enor­me re­to de ge­ne­rar una no­ción ade­cua­da de lo que cons­ti­tu­ye la sim­pli­ci­dad. Las he­rra­mien­tas tra­di­cio­na­les, co­mo la mi­ni­mi­za­ción de ener­gía en sis­te­mas me­cá­ni­cos o la ma­xi­mi­za­ción de en­tro­pía en sis­te­mas es­ta­dís­ti­cos, pue­den no ser la des­crip­ción na­tu­ral de mu­chos pro­ce­sos, por lo cual aña­dir otras cau­sas se con­vier­te en una po­si­bi­li­dad va­lio­sa. En es­te sen­ti­do, pa­ra evi­tar la pro­li­fe­ra­ción de una mi­ría­da de ex­pli­ca­cio­nes ad hoc —en el ex­tre­mo, una pa­ra ca­da sis­te­ma com­ple­jo—, es ne­ce­sa­rio en­fren­tar de lle­no los pro­ble­mas teó­ri­cos plan­tea­dos por la au­tor­ga­ni­za­ción y por los fe­nó­me­nos emer­gen­tes, pa­ra ob­te­ner una des­crip­ción sen­ci­lla pe­ro me­dia­na­men­te ge­ne­ral de los mis­mos.
 
Otro enor­me re­to es la cons­truc­ción de una de­fi­ni­ción ade­cua­da de com­ple­ji­dad. En la ac­tua­li­dad, exis­ten un gran nú­me­ro de for­mas de per­ci­bir la com­ple­ji­dad, des­de la en­tro­pía sim­bó­li­ca de Shan­non has­ta la com­ple­ji­dad efec­ti­va de Gell-Man. Ca­da una res­pon­de a dis­tin­tas ne­ce­si­da­des —de la bús­que­da de pre­dic­ti­bi­li­dad a la de es­truc­tu­ra. Por es­to, el de­sa­rro­llo de mar­cos teó­ri­cos más só­li­dos y ex­ten­sos pro­ba­ble­men­te per­mi­ti­ría una me­jor de­li­mi­ta­ción de las dis­tin­tas ideas so­bre lo que es la com­ple­ji­dad. Ade­más, nos fa­cul­ta­ría pa­ra ver la im­por­tan­cia de fac­to­res no es­tu­dia­dos tan fre­cuen­te­men­te, co­mo es el ca­so de la es­truc­tu­ra in­for­ma­cio­nal en sis­te­mas eco­nó­mi­cos —sis­te­mas com­ple­jos—, o en ge­ne­ral, lo que hace al to­do más que la su­ma de sus partes.
 
No es fuera de lo ordinario encont ra rse con sistemas complejos para los cuales las soluciones analíticas sencillamente no existen. Una parte importante del cambio de paradigma de lo tradicional hacia una física de lo complejo será el apro p i a rse de nueva s t e cnologías como herramientas de análisis. Por ejemplo, simulaciones computacionales de muchos agentes, algoritmos genéticos, autómatas celulares y similares.
 
 
 
Para finalizar
 
 
La articulación de una nueva visión del mundo nunca es algo trivial. En todos los casos re q u i e re ingenio, perspicacia y, sobre todo, un momento en la historia que se preste para una revolución. Ingenio y perspicacia tenemos en todo el mundo. Y el momento , en mi opinión, lo estamos viviendo. Los problemas de nuestros días no son los mismos que los que enfrentaban los científicos hace cuatro siglos y que sirvieron de cuna para el desarrollo de la ciencia tal y como la conocemos.
 
En la actualidad, las nuevas agendas políticas basadas en los ideales de d e s a r rollo sustenta b l e, participación comunitaria, pluralidad y diálogo int e rc u l t u ral nos demandan genera r n u e vos paradigmas coherentes con los problemas que enfre n tan nuestra s sociedades ya de por sí polariza d a s.
E n t re estos para d i g m a s, una ciencia de la complejidad es un impera t i vo , aunque ello implique ponerle un ro st ro enteramente distinto al actual. Sin e m b a rgo, el desarrollo de esta ciencia no es algo inmediato. Re q u i e re que nos formulemos pre g u n tas sumamente profundas sobre el mundo a construir. ¿Qué es lo que deseamos? ¿Cómo queremos obtenerlo? ¿Para quiénes es el futuro?
 
Las respuestas a éstas y otras muchas pre g u n tas deben servir de base p a ra una física de lo complejo. Así como Copérnico le quitó al ser humano el centro del unive rso, lo complejo debe quitarnos la idea de una y sólo una ve rdad, de una y sólo una to talidad. Y así como los árboles crecen del suelo, a nueva ciencia de lo complejo debe comenzar desde la metafísica por los c u e s t i o n a m i e n tos más básicos sobre la natura l e za, poniendo en el banquillo del acusado al reduccionismo, que hoy muestra ser más un lastre que una c o n veniencia meto d o l ó g i c a .
El futuro se muestra brillante y complejo. Es momento de apre c i a r el panorama, de ver el bosque, y de c o m e n zar la edificación de las ra í c e s de lo que podrá conve r t i rse en un frondoso elemento del conocimiento h u m a n o .
Juan Pa­blo Par­do Gue­rra
Fa­cul­tad de Cien­cias,
Uni­ver­si­dad Na­cio­nal Au­tó­no­ma de Mé­xi­co.
Re­fe­ren­cias bi­blio­grá­fi­cas:
 
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Pardo Guerra, Juan Pablo. (2005). La metafísica de lo complejo. Ciencias 79, julio-septiembre, 18-24. [En línea]
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La especificidad inmunológica, historia, escenarios, metáforas y fantasmas
 
Tania Romo González, Enrique Vargas Madrazo y Carlos Larralde
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El espíritu humano no refleja el mundo
sino que lo traduce a través del lenguaje.
 
El avan­ce de la cien­cia ha con­tri­buido a mos­trar que las co­sas y la ca­pa­ci­dad de per­ci­bir­las, de ex­pre­sar­las lin­güís­ti­ca­men­te y de reac­cio­nar emo­cio­nal­men­te an­te ellas cam­bian con el tiem­po. Es­to de­bi­li­ta los su­pues­tos de uni­ver­sa­li­dad e in­mu­ta­bi­li­dad de la ver­dad cien­tí­fi­ca, al so­ca­var la creen­cia de que exis­te un mun­do in­de­pen­dien­te de la per­cep­ción que pue­de co­no­cer­se me­dian­te el mé­to­do cien­tí­fi­co, co­mo lo pos­tu­la la dua­li­dad car­te­sia­na su­je­to-ob­je­to. Es­ta úl­ti­ma pro­mo­vió la uti­li­za­ción irre­fle­xi­va de me­tá­fo­ras en la cien­cia, las cua­les no son igual­men­te vá­li­das pa­ra lo ac­tual­men­te per­ci­bi­do. Es­to pro­vo­có erro­res en la con­cep­ción de los vo­ca­blos y con­cep­tos al dar la im­pre­sión de que son asun­tos re­suel­tos. Con ello se de­ses­ti­ma que el co­no­ci­mien­to no es pro­duc­to de una ob­ser­va­ción o per­cep­ción dual su­je­to-ob­je­to, si­no que de­pen­de fuer­te­men­te de la cons­tan­te re­la­ción en­tre el ser y su co­no­cer. La con­fu­sión en­tre ob­je­to-pro­ce­so y len­gua­je, así co­mo la ac­ci­den­ta­da re­cons­truc­ción de con­cep­tos, po­dría con­ducir a teo­rías an­qui­lo­sa­das, an­qui­lo­san­tes e ina­pro­pia­das en el tiem­po, dog­mas que atra­pan o in­mo­vi­li­zan la dua­li­dad su­je­to-ob­je­to.

En di­ver­sas ra­mas de las cien­cias hay nu­me­ro­sos ejem­plos de es­tos pro­ble­mas epis­te­mo­ló­gi­cos. Tal es el ca­so de la es­pe­ci­fi­ci­dad, pro­pie­dad ads­cri­ta a la ma­te­ria, de enor­me im­por­tan­cia pa­ra di­ver­sas cien­cias. En mu­chas dis­ci­pli­nas bio­ló­gi­cas se usa con gran sol­tu­ra, asu­mién­do­se co­mo es­ta­ble­ci­da y de cau­sa ple­na­men­te co­no­ci­da. En in­mu­no­lo­gía se uti­li­zan va­rias me­tá­fo­ras so­bre su fun­cio­na­li­dad, par­ti­cu­lar­men­te en la teo­ría re­fe­ren­te a la in­te­rac­ción de ac­to­res. En los es­ce­na­rios de la in­mu­no­lo­gía y de otros fe­nó­me­nos bio­ló­gi­cos, nu­me­ro­sas co­rrien­tes de pen­sa­mien­to o pa­ra­dig­mas han in­ci­di­do en el es­ta­ble­ci­mien­to de la es­pe­ci­fi­ci­dad, pe­ro las di­fi­cul­ta­des pa­ra de­fi­nir­la pro­vie­nen de que se tra­ta de un pro­ble­ma epis­te­mo­ló­gi­co, y no so­la­men­te de uno ob­ser­va­cio­nal.

Un gran nú­me­ro de fe­nó­me­nos bio­ló­gi­cos su­ce­den tras la reac­ción de aso­cia­ción de dos mo­lé­cu­las: un re­cep­tor y un li­gan­do. Las pro­pie­da­des de esa reac­ción sue­len es­tu­diar­se en el con­tex­to de la ley de ac­ción de ma­sas, “a tem­pe­ra­tu­ra y pre­sión cons­tan­te la ve­lo­ci­dad de una reac­ción es pro­por­cio­nal al pro­duc­to de las con­cen­tra­cio­nes de los reac­ti­vos”. Al­gu­nos ejem­plos de es­tas reac­cio­nes son en­zi­ma-sus­tra­to, an­tí­ge­no-an­ti­cuer­po, hor­mo­na-re­cep­tor, neu­ro­trans­mi­sor-re­cep­tor y he­mo­glo­bi­na-oxí­ge­no. To­das de­man­dan cier­ta es­pe­ci­fi­ci­dad en­tre los reac­tan­tes in­vo­lu­cra­dos; es de­cir, que la reac­ción ocu­rra en­tre un ti­po y nú­me­ro li­mi­ta­do de los dis­tin­tos reac­tan­tes po­si­bles pre­sen­tes en el en­tor­no. La es­pe­ci­fi­ci­dad de la reac­ción li­mi­ta la ope­ra­ti­vi­dad y la co­nec­ti­vi­dad de ca­da mo­lé­cu­la an­te un con­jun­to de op­cio­nes enor­me­men­te di­ver­so. Por tan­to, es la cla­ve de la fi­sio­lo­gía or­de­na­da, la vi­da sa­lu­da­ble y su re­pro­duc­ción, lo cual pa­re­ce im­pli­car que sus vio­la­cio­nes con­du­cen a la en­fer­me­dad y la ex­tin­ción. Al­gu­nos li­gan­dos pue­den te­ner un am­plio ran­go de es­pe­ci­fi­ci­da­des; por ejem­plo, ser a la vez sus­tra­to, an­tí­ge­no, hor­mo­na y neu­ro­trans­mi­sor. Pe­ro su iden­ti­dad fun­cio­nal de­pen­de de con quién se aso­cia —en­zi­mas, an­ti­cuer­pos, re­cep­to­res de mem­bra­na, et­cé­tera. No así los re­cep­to­res, cu­ya fun­cio­na­li­dad es más es­tre­cha; por lo ge­ne­ral, los an­ti­cuer­pos no son en­zi­mas, ni ope­ra­do­res de re­des neu­ro­na­les. En­ton­ces, la es­pe­ci­fi­ci­dad no de­pen­de só­lo de al­gu­na de las mo­lé­cu­las reac­tan­tes, si­no tam­bién de la co­nec­ti­vi­dad de és­tas con el en­tor­no.

Los orígenes del término

En bio­lo­gía, la es­pe­ci­fi­ci­dad sur­ge de un es­fuer­zo por or­de­nar los se­res vi­vos en gru­pos —es­pe­cies— que com­par­ten un al­to nú­me­ro de ca­rac­te­rís­ti­cas fe­no­tí­pi­cas —aho­ra ge­no­tí­pi­cas—, las cua­les los dis­tin­gue del res­to. La po­si­ción bio­fi­lo­só­fi­ca res­pec­to al gra­do de dis­tin­ción en­tre los gru­pos o con­jun­tos de or­ga­nis­mos con­du­ce a dos gran­des pa­ra­dig­mas o pai­sa­jes men­ta­les: el dis­cre­to, don­de se de­fi­ne a es­pe­cies ais­la­das rí­gi­da­men­te en­tre sí; y el con­ti­nuo, que de­fi­ne un so­lo con­glo­me­ra­do de in­di­vi­duos con nú­cleos de si­mi­li­tud o di­ver­si­dad de lí­mi­tes eva­nes­cen­tes, de­sig­na­do con el tér­mi­no de bio­ma­sa. Se­gún lo an­te­rior, la es­pe­ci­fi­ci­dad se re­fie­re a atri­bu­tos que son di­rec­ta­men­te de­pen­dien­tes de lo ma­te­rial que re­si­de en el ob­je­to y des­cri­be la ex­clu­si­vi­dad de un gru­po li­mi­ta­do de in­di­vi­duos. Mien­tras que en el pri­mer pai­sa­je men­tal, la es­pe­ci­fi­ci­dad es más bien una pro­pie­dad de las co­sas y lo es­pe­cí­fi­co un ad­je­ti­vo que se apli­ca a una co­sa o con­jun­to de co­sas y de­no­ta su gra­do de ex­clu­si­vi­dad. De acuer­do con es­to, en el pai­sa­je con­ti­nuo no ca­be la es­pe­ci­fi­ci­dad.

Des­de que Lin­neo pro­pu­so su pri­me­ra cla­si­fi­ca­ción de las plan­tas, los tér­mi­nos es­pe­cie y es­pe­ci­fi­ci­dad han si­do ob­je­to de enor­me de­ba­te. La­marck cues­tio­na a Lin­neo, afir­man­do que la di­vi­sión de la bio­ma­sa en cla­ses, ór­de­nes, fa­mi­lias y gé­ne­ros son ar­te­fac­tos o dis­po­si­ti­vos in­tro­du­ci­dos por los hu­ma­nos por la con­ve­nien­cia de sim­pli­fi­car pa­ra en­ten­der. La bio­ma­sa, se­gún el la­marc­kis­mo o neo­la­marc­kis­mo, es real­men­te un con­ti­nuo don­de las ba­rre­ras in­traor­ga­nís­mi­cas ca­re­cen de ri­gi­dez y el am­bien­te de­sem­pe­ña un pa­pel cen­tral en la evo­lu­ción de los or­ga­nis­mos.
Sin em­bar­go, a pe­sar de la fas­ci­nan­te in­tui­ción de La­marck, fue­ron el dar­wi­nis­mo y el neo­dar­wi­nis­mo, con su se­lec­ción na­tu­ral de las es­pe­cies, los que his­tó­ri­ca­men­te lle­ga­ron a do­mi­nar la teo­ría de la evo­lu­ción. Es­to tu­vo un gran im­pac­to en el es­ta­ble­ci­mien­to y arrai­go de los tér­mi­nos es­pe­cie y es­pe­ci­fi­ci­dad, ya que no sólo se apli­can li­bre­men­te en dis­ci­pli­nas par­ti­cu­la­res, si­no tam­bién en dis­tin­tos ni­ve­les de or­ga­ni­za­ción al cons­truir ló­gi­cas de in­te­rre­la­cio­nes so­bre la ba­se de es­tos con­cep­tos. Por ejem­plo, la afir­ma­ción de que las es­pe­cies di­fie­ren en gra­dos de or­ga­ni­za­ción y es­tán en cons­tan­te com­pe­ten­cia y con­flic­to pro­vo­có la ubi­ca­ción de los mi­cror­ga­nis­mos en una ca­te­go­ría in­fe­rior y po­ten­cial­men­te da­ñi­na. Es­ta pos­tu­ra fue adop­ta­da en los tra­ba­jos de Koch, en la aso­cia­ción es­pe­cí­fi­ca de los mi­cror­ga­nis­mos con la en­fer­me­dad, y pos­te­rior­men­te por la in­mu­no­lo­gía, don­de el sis­te­ma in­mu­ne es vis­to co­mo un ins­tru­men­to de de­fen­sa de los ver­te­bra­dos con­tra se­res in­fe­rio­res. Pai­sa­je muy dis­tin­to del pen­sa­mien­to de Lynn Mar­gu­lis y su teo­ría sim­bió­ti­ca, en la cual no exis­ten or­ga­nis­mos su­pe­rio­res e in­fe­rio­res, pues to­dos los se­res vi­vos son igual­men­te evo­lu­cio­na­dos, y don­de los lí­mi­tes ar­ti­fi­cia­les pa­ra de­fi­nir es­pe­cie son fuer­te­men­te cues­tio­na­dos.

La ge­ne­ra­ción del co­no­ci­mien­to no es li­neal co­mo se pien­sa, los vi­cios, vir­tu­des y creen­cias cul­tu­ra­les de an­ta­ño con fre­cuen­cia son arras­tra­dos e in­te­gra­dos ba­jo la in­no­va­ción que ho­mo­ge­ni­za. Las dis­tin­cio­nes rí­gi­das de los mi­cror­ga­nis­mos en es­pe­cies se co­la­ron a la me­di­ci­na su­gi­rien­do una re­la­ción es­pe­cí­fi­ca y uní­vo­ca en­tre los agen­tes cau­sa­les y las dis­tin­tas en­fer­me­da­des. Pa­ra la in­fec­to­lo­gía es­to sig­ni­fi­ca que los mi­cror­ga­nis­mos pa­san a la ca­te­go­ría de ene­mi­gos y se jus­ti­fi­ca su des­truc­ción por po­de­ro­sos y le­ta­les prin­ci­pios an­ti­bió­ti­cos. Só­lo con los más re­cien­tes avan­ces de la ge­né­ti­ca mo­le­cu­lar a tra­vés de la se­cuen­cia­ción de ge­no­mas, el dar­wi­nis­mo ha per­di­do fuer­za y las ideas de La­marck em­pie­zan a re­va­lo­rar­se, aun­que aún son vis­tas con sos­pe­cha por la cien­cia nor­mal. Por ejem­plo, al­gu­nos ha­llaz­gos re­cien­tes es­ta­ble­cen pa­ren­tes­cos an­tes in­sos­pe­cha­dos en­tre bac­te­rias y vi­rus, for­ta­le­cien­do el plan­tea­mien­to de teo­rías co­mo la de Gaia —tér­mi­no acu­ña­do por Ja­mes Lo­ve­lock. Gaia co­rres­pon­de a la to­ta­li­dad de los or­ga­nis­mos vi­vos, de su me­dio at­mos­fé­ri­co y del te­rre­no de nues­tro pla­ne­ta, el cual pre­sen­ta nu­me­ro­sos atri­bu­tos de ma­cror­ga­nis­mo com­ple­jo in­ter­de­pen­dien­te. Es­ta com­ple­ja in­te­gra­ción glo­bal es el re­sul­ta­do de la in­te­rac­ción sim­bió­ti­ca y coe­vo­lu­ti­va de los es­ce­na­rios de adap­ta­ción de las for­mas vi­vas que lo in­te­gran. En es­te es­que­ma co­evo­lu­ti­vo de Gaia los mo­vi­mien­tos de un or­ga­nis­mo de­for­man los es­ce­na­rios de adap­ta­ción de otros. El am­bien­te de­sem­pe­ña el pa­pel de agen­te per­tur­ban­te, pe­ro al mis­mo tiem­po es per­tur­ba­do. Los cam­bios es­truc­tu­ra­les en los or­ga­nis­mos in­di­vi­dua­les no es­tán de­ter­mi­na­dos ni ins­trui­dos ex­clu­si­va­men­te por el me­dio, si­no que se tra­ta de una com­ple­ja red in­te­rac­ti­va en don­de la his­to­ria evo­lu­ti­va —o de­ri­va na­tu­ral— es pro­duc­to de mu­tuos cam­bios es­truc­tu­ra­les en­tre el ser vi­vo y el me­dio, de­sen­ca­de­na­dos por agen­tes per­tur­ban­tes y de­ter­mi­na­dos por la es­truc­tu­ra de lo per­tur­ba­do. Es­ta vi­sión es­tá muy ale­ja­da del pai­sa­je men­tal cons­trui­do por el neo-dar­wi­nis­mo, en el que el ma­te­rial ge­né­ti­co —adn y arn— es el úni­co ca­paz de con­tro­lar, co­di­fi­car y he­re­dar la in­for­ma­ción esen­cial del or­ga­nis­mo vi­vo, y el am­bien­te só­lo ope­ra co­mo con­for­ma­dor de los lí­mi­tes y de­ta­lles del or­ga­nis­mo. La vi­sión com­ple­ja de la vi­da pro­po­ne que la in­for­ma­ción re­si­de en la di­ná­mi­ca —epi­gé­ne­sis— del me­ta­bo­lis­mo y fun­cio­na­mien­to de la cé­lu­la, del or­ga­nis­mo en su to­ta­li­dad y, más aún, en sus re­la­cio­nes con su me­dio y, en ge­ne­ral, con el en­tor­no pla­ne­ta­rio. En es­te pla­ne­ta sim­bió­ti­co, las bac­te­rias y vi­rus —y to­do ser vi­vien­te— son pro­ta­go­nis­tas de la vi­da y de la evo­lu­ción y no só­lo agen­tes cau­sa­les de en­fer­me­dad o má­qui­nas bio­ló­gi­cas de pro­duc­ción de ali­men­tos y fár­ma­cos pa­ra los hu­ma­nos.

En in­mu­no­lo­gía, la in­cli­na­ción ha­cia la va­li­da­ción con­du­ce a la cons­truc­ción del con­cep­to de es­pe­ci­fi­ci­dad co­mo la ca­pa­ci­dad de dis­cer­ni­mien­to in­mu­no­ló­gi­co en­tre dis­tin­tos an­tí­ge­nos. Es­ta pro­pie­dad le con­fie­re a los ver­te­bra­dos la ca­pa­ci­dad de dis­tin­guir en­tre lo pro­pio y lo aje­no, lo pe­li­gro­so y lo ino­cuo, o en­tre in­di­vi­duos y es­pe­cies. En el otro lí­mi­te, la teo­ría de Gaia y otras teo­rías par­ti­cu­la­res, co­mo la de la red in­mu­ne, cues­tio­nan la in­ter­pre­ta­ción de la es­pe­ci­fi­ci­dad in­mu­no­ló­gi­ca en­ten­di­da co­mo un ar­ma­men­to ex­clu­si­va­men­te de de­fen­sa con­tra in­va­so­res pe­li­gro­sos. Des­de la vi­sión sis­té­mi­ca se vis­lum­bra al sis­te­ma in­mu­ne co­mo un agen­te in­ter­lo­cu­tor no ne­ce­sa­ria­men­te be­li­co­so en­tre las par­tes que cons­ti­tu­yen un or­ga­nis­mo, y en­tre or­ga­nis­mos y am­bien­te. Así, se cons­tru­ye una vi­sión muy dis­tin­ta de la fi­sio­lo­gía in­mu­no­ló­gi­ca, que coor­di­na los in­te­re­ses in­di­vi­dua­les con los glo­ba­les de los se­res vi­vos. Vi­sión al­ter­na­ti­va a la re­pre­sen­ta­da por las me­tá­fo­ras mi­li­ta­res en­tre na­cio­nes hos­ti­les, en la que los in­va­so­res de un or­ga­nis­mo son vis­tos co­mo una ame­na­za a la vi­da o a la iden­ti­dad y son ata­ca­dos por ar­ma­men­tos mo­le­cu­la­res o ce­lu­la­res.

Lo an­te­rior mues­tra que el co­no­ci­mien­to es­tá ata­do es­pa­cio-tem­po­ral­men­te a un con­tex­to his­tó­ri­co, que la acep­ta­ción y do­mi­nio de los con­cep­tos de es­pe­cie y es­pe­ci­fi­ci­dad en bio­lo­gía se es­ta­ble­ció tam­bién en in­mu­no­lo­gía. Ello hi­zo po­si­ble adop­tar las me­tá­fo­ras so­cia­les pro­pio-aje­no y pe­li­gro­so-ino­cuo co­mo la fun­ción in­mu­no­ló­gi­ca, ins­tru­men­ta­da por fa­mi­lias de mo­lé­cu­las —an­tí­ge­nos-an­ti­cuer­pos, an­tí­ge­nos-mhc, re­cep­to­res de cé­lu­las T— cu­ya in­te­rac­ción con­du­ce a pro­ce­sos bio­ló­gi­cos sub­se­cuen­tes de acep­ta­ción-ex­tra­ña­mien­to o sa­lud-en­fer­me­dad. Ba­jo es­te es­que­ma, los iso­antí­ge­­­nos re­pre­sen­tan las cé­du­las de iden­ti­dad úni­ca y los alo­an­tí­ge­nos el pa­sa­por­te de los ciu­da­da­nos de un país, mien­tras que los an­ti­cuer­pos co­rres­pon­den a los pa­dro­nes de re­gis­tro in­di­vi­dual o ciu­da­da­no. Un ovi­llo de me­tá­fo­ras se­duc­to­ra­men­te con­gruen­tes con sus orí­ge­nes dar­wi­nia­nos de es­pe­cia­ción y al mis­mo tiem­po sus­pi­caz­men­te an­tro­po­mór­fi­cas.

El arquetipo molecular

La es­pe­ci­fi­ci­dad in­mu­no­ló­gi­ca apa­re­ce en va­rios ni­ve­les de or­ga­ni­za­ción bio­ló­gi­ca —mo­le­cu­lar, ce­lu­lar, in­di­vi­dual y po­bla­cio­nal—, pe­ro la tra­di­ción re­duc­cio­nis­ta asu­me que en el ni­vel mo­le­cu­lar ra­di­can to­das las otras que se ma­ni­fies­tan en los otros es­ce­na­rios —la es­pe­ci­fi­ci­dad de las va­cu­nas, de las me­to­do­lo­gías de diag­nós­ti­co, de la co­mu­ni­ca­ción ce­lu­lar, et­cé­te­ra.

A par­tir de la es­pe­ci­fi­ci­dad de la in­te­rac­ción de las mo­lé­cu­las del an­tí­ge­no y el an­ti­cuer­po se han cons­trui­do las teo­rías im­pe­ran­tes que ex­pli­can el ori­gen y na­tu­ra­le­za de la di­ver­si­dad y fun­cio­na­mien­to del sis­te­ma in­mu­ne. Por las fa­ci­li­da­des téc­ni­cas que ofre­ce, las pro­pie­da­des co­no­ci­das de la reac­ción an­tí­ge­no-an­ti­cuer­po se han con­ver­ti­do en el ar­que­ti­po de las reac­cio­nes en­tre re­cep­to­res y li­gan­dos en otros es­ce­na­rios fi­sio­ló­gi­cos.

La vi­sión de Koch, que im­pli­ca­ba una re­la­ción uno a uno o es­pe­cí­fi­ca en­tre el mi­cror­ga­nis­mo y la en­fer­me­dad in­fec­cio­sa, fue tras­pa­sa­da al con­tex­to de los an­ti­cuer­pos y los an­tí­ge­nos. En ese mar­co, Ehr­lich pro­po­ne su fa­mo­sa me­tá­fo­ra de la lla­ve-ce­rra­du­ra, la que apa­rea un ti­po de an­ti­cuer­po pa­ra ca­da ti­po de an­tí­ge­no. Gru­ber po­le­mi­za con­tra la vi­sión de la es­pe­ci­fi­ci­dad de Koch y de Ehr­lich; su pos­tu­ra fue he­re­da­da por Lands­tei­ner, su es­tu­dian­te, quien pro­po­ne una vi­sión más sim­ple en la que los di­ver­sos an­ti­cuer­pos no son pre­des­ti­na­da­men­te es­pe­cí­fi­cos, si­no que to­dos —o al me­nos mu­chos— reac­cio­nan con dis­tin­ta afi­ni­dad a di­ver­sos an­tí­ge­nos, si­guien­do re­glas dic­ta­das por la com­po­si­ción de su es­truc­tu­ra quí­mi­ca. No obs­tan­te, sus pai­sa­jes men­ta­les no son dis­cre­tos y ex­clu­yen­tes de for­ma ab­so­lu­ta, por lo que pa­ra­le­la­men­te a sus dis­cre­pan­cias, es­tos y otros au­to­res com­par­tían una vi­sión ex­clu­si­va­men­te quí­mi­ca y ais­la­cio­nis­ta de la in­te­rac­ción an­tí­ge­no-an­ti­cuer­po. Des­pués, Pau­ling pro­pon­dría que los an­ti­cuer­pos se aco­mo­dan con el an­tí­ge­no que con­fron­tan, el cual le sir­ve ade­más de mol­de o ins­truc­tor pa­ra su con­fi­gu­ra­ción es­pa­cial.

Las con­tri­bu­cio­nes rea­li­za­das por Lands­tei­ner y Pau­ling pa­ra el en­ten­di­mien­to de las ba­ses bio­quí­mi­cas de la es­pe­ci­fi­ci­dad re­sul­ta­ron tras­cen­den­ta­les, pe­ro al mis­mo tiem­po pro­fun­da­men­te con­tro­ver­ti­bles. Por una par­te, com­ple­ji­zó el re­qui­si­to quí­mi­co de la es­pe­ci­fi­ci­dad al agre­gar­le re­que­ri­mien­tos geo­mé­tri­cos de com­ple­men­ta­rie­dad en las mo­lé­cu­las reac­tan­tes, lo cual per­mi­te una cer­ca­nía en­tre gru­pos quí­mi­cos pa­ra que la in­te­rac­ción sea ener­gé­ti­ca­men­te sig­ni­fi­ca­ti­va. Por otra par­te, la pro­pues­ta de Lands­tei­ner y Pau­ling em­pu­ja­ba ha­cia una vi­sión fle­xi­ble y ma­lea­ble de los re­que­ri­mien­tos de unión con el an­tí­ge­no, pers­pec­ti­va acep­ta­da só­lo du­ran­te unos años, pa­ra lue­go ser vio­len­ta­men­te re­cha­za­da y ri­di­cu­li­za­da. El re­cha­zo se ba­só en que apa­ren­te­men­te vio­la­ba el prin­ci­pio fun­da­men­tal del ple­ga­mien­to de las pro­teí­nas e im­pli­ca­ba que con un so­lo gen de in­mu­no­glo­bu­li­na se po­día re­sol­ver to­do el pro­ble­ma de la di­ver­si­dad de es­pe­ci­fi­ci­da­des del sis­te­ma in­mu­ne. Nu­me­ro­sas evi­den­cias que con­tra­de­cían es­tas afir­ma­cio­nes apa­re­cie­ron en los años se­sen­tas y se­ten­tas. En nues­tra opi­nión, la tra­ge­dia que im­pli­có el re­cha­zo de la hi­pó­te­sis ins­truc­cio­nis­ta es que arras­tró en su des­cré­di­to no só­lo la vi­sión de que era el an­tí­ge­no el que guia­ba el an­ti­cuer­po en la cons­truc­ción de su es­pe­ci­fi­ci­dad, si­no tam­bién una vi­sión fle­xi­ble y con­tex­tual del fe­nó­me­no de la es­pe­ci­fi­cidad.

La metáfora de la llave y la cerradura

En el ni­vel mo­le­cu­lar, la es­pe­ci­fi­ci­dad es un con­cep­to su­ma­men­te con­tra­dic­to­rio. Por una par­te ge­ne­ra un áni­mo de se­gu­ri­dad en las per­so­nas que lo usan por­que pa­re­ce es­tar só­li­da­men­te fun­da­men­ta­do en evi­den­cia es­truc­tu­ral bio­quí­mi­ca, la cual pos­tu­la un mo­de­lo lla­ve-ce­rra­du­ra rí­gi­do. Por otro la­do, es un con­cep­to va­go, sin de­fi­ni­ción, que se ex­pli­ca a tra­vés de me­tá­fo­ras.
Fred Ka­rush, uno de los po­cos in­mu­nó­lo­gos in­te­re­sa­dos en la his­to­ria de su dis­ci­pli­na, afir­ma que las me­tá­fo­ras “son ve­hí­cu­los pa­ra la for­mu­la­ción de los con­cep­tos más bá­si­cos […] se aso­cian con ex­pe­rien­cias hu­ma­nas de na­tu­ra­le­za bio­ló­gi­ca y cul­tu­ral en otro con­tex­to o es­ce­na­rio […] nom­bran o ca­rac­te­ri­zan un fe­nó­me­no o idea nue­va por me­dio de re­fe­ren­cias a con­cep­tos con los que ya se es­tá fa­mi­lia­ri­za­do, pro­vo­can­do la sen­sa­ción de en­ten­der­la con ex­pli­ca­cio­nes de otra”.

Ac­tual­men­te, la me­tá­fo­ra de la lla­ve-ce­rra­du­ra im­pe­ra en la es­pe­ci­fi­ci­dad in­mu­no­ló­gi­ca a ni­vel mo­le­cu­lar, por­que en el pai­sa­je men­tal de la in­mu­no­quí­mi­ca, la vi­sión en los úl­ti­mos cien años siem­pre se re­fie­re a una com­ple­men­ta­rie­dad mo­le­cu­lar quí­mi­ca y geo­mé­tri­ca en­tre an­tí­ge­no y an­ti­cuer­po. La dis­pu­ta bá­si­ca res­pec­to de si la lla­ve-ce­rra­du­ra es rí­gi­da o ajus­ta­ble no cues­tio­na las en­tra­ñas de la vi­sión ais­la­cio­nis­ta-me­ca­ni­cis­ta que de­po­si­ta to­da la in­for­ma­ción re­le­van­te pa­ra la es­pe­ci­fi­ci­dad en la es­truc­tu­ra de las mo­lé­cu­las in­te­rac­tuan­tes.

Por otra par­te, en re­la­ción con el ori­gen de los an­ti­cuer­pos —las ce­rra­du­ras— his­tó­ri­ca­men­te han exis­ti­do dos ver­sio­nes pre­do­mi­nan­tes: la ce­rra­du­ra es pre­he­cha, se­gún Ehr­lich, o es he­cha al ins­tan­te, se­gún pro­pu­so Pau­ling en el mo­de­lo ins­truc­cio­nis­ta. El pri­me­ro pro­po­ne que las es­truc­tu­ras mo­le­cu­la­res com­ple­men­ta­rias del an­tí­ge­no y del an­ti­cuer­po exis­ten sin ne­ce­si­dad de la pre­sen­cia del otro en su ela­bo­ra­ción, su úni­ca res­tric­ción es que las mo­lé­cu­las in­te­rac­tuan­tes ten­gan un cho­que efi­cien­te. Lands­tei­ner agre­ga a es­ta vi­sión el que la reac­ción es­pe­cí­fi­ca de­pen­de de la com­po­si­ción quí­mi­ca de las re­gio­nes mo­le­cu­la­res in­te­rac­tuan­tes. En con­tras­te, los ins­truc­cio­nis­tas ima­gi­nan que el an­tí­ge­no di­ri­ge la for­ma­ción y ple­ga­mien­to del an­ti­cuer­po, co­mo si fue­ra un mol­de, du­ran­te la con­fron­ta­ción an­tí­ge­no-an­ti­cuer­po en cier­to es­pa­cio-tiem­po. En sus úl­ti­mos años, Lands­tei­ner se su­ma a la vi­sión in­truc­cio­nis­ta. Pa­ra am­bas ver­sio­nes, la es­ta­bi­li­dad de la unión an­tí­ge­no-an­ti­cuer­po se man­tie­ne por la su­ma de fuer­zas re­la­ti­va­men­te dé­bi­les, don­de los puen­tes de hi­dró­ge­no, las fuer­zas elec­tros­tá­ti­cas y la in­te­rac­ción hi­dro­fó­bi­ca son pre­do­mi­nantes.

Ac­tual­men­te, la ver­sión de com­ple­men­ta­rie­dad quí­mi­ca de Lands­tei­ner, in­te­gra­da y en­ri­que­ci­da con la hi­pó­te­sis geo­mé­tri­ca —la ana­lo­gía de la lla­ve-ce­rra­du­ra pre­he­cha de Ehr­lich—, cons­ti­tu­ye la vi­sión con la que me­jor se ex­pli­ca la es­pe­ci­fi­ci­dad. La in­tro­duc­ción de la quí­mi­ca a la bio­lo­gía fa­vo­re­ció a Lands­tei­ner; lue­go, la de la di­frac­ción de ra­yos X y la re­sul­tan­te vi­sua­li­za­ción de las es­truc­tu­ras cris­ta­lo­grá­fi­cas fue­ra de su con­tex­to na­tu­ral, apo­ya­ron fuer­te­men­te la vi­sión ais­la­cio­nis­ta de la me­tá­fo­ra lla­ve-ce­rra­du­ra de Ehr­lich. La aso­cia­ción de la di­ver­si­dad fun­cio­nal de los an­ti­cuer­pos con la di­ver­si­dad ge­né­ti­ca de las in­mu­no­glo­bu­li­nas ter­mi­na­ría por for­ta­le­cer la teo­ría de­ter­mi­nis­ta de Ehr­lich y de­se­char la ins­truc­cio­nista.
Qui­zás una mez­cla de ca­rac­te­rís­ti­cas quí­mi­cas y es­pa­cia­les en los reac­tan­tes en in­te­rac­ción fle­xi­ble con el en­tor­no ofrez­can acer­ca­mien­tos más am­plios a la fe­no­me­no­lo­gía in­mu­no­ló­gi­ca. Tan ecuá­ni­me pro­pues­ta aún no es bien­ve­ni­da en los fra­go­res de las dis­pu­tas so­bre la es­pe­ci­fi­ci­dad in­mu­no­ló­gi­ca, y me­nos aún si im­pli­ca am­plios már­ge­nes de plas­ti­ci­dad y co­de­ter­mi­na­ción en la mo­lé­cu­la del an­ti­cuer­po du­ran­te la reac­ción con el an­tí­ge­no.

Es evi­den­te que las con­cep­cio­nes de cien­tí­fi­cos de épo­cas an­te­rio­res, que ge­ne­ra­ron las ba­ses de la in­mu­no­lo­gía, son ajus­ta­das pa­ra em­bo­nar se­gún los pai­sa­jes men­ta­les de épo­cas mo­der­nas. En oca­sio­nes es­tas trans­fu­sio­nes de me­tá­fo­ras en­tre épo­cas ocu­rren sin con­cien­cia de ello, lo que pue­de ge­ne­rar una trans­for­ma­ción in­ter­pre­ta­ti­va que asu­me he­chos que tal vez no exis­tie­ron en ab­so­lu­to, fan­tas­mas. La me­tá­fo­ra lla­ve-ce­rra­du­ra ­tiene tal en­can­to in­tui­ti­vo que se in­ves­ti­ga po­co so­bre ella, man­te­nién­do­se ca­si in­có­lu­me tras ser pro­pues­ta al fi­nal del si­glo xix y prin­ci­pios del xx. Apa­re­ce y dis­cu­rre en mul­ti­tud de tex­tos co­mo co­sa sa­bi­da, con­fia­ble, fun­da­men­to in­cues­tio­na­ble en los de­ba­tes, no obs­tan­te las di­fi­cul­ta­des en su de­fi­ni­ción for­mal, en su me­di­ción y en la gran can­ti­dad de evi­den­cias que a lo lar­go del si­glo xx exis­tie­ron acer­ca de su im­plí­ci­ta plas­ti­ci­dad an­te lo cir­cuns­tan­te. La me­tá­fo­ra lla­ve-ce­rra­dura tran­si­ta por nues­tras men­tes li­bre de sos­pe­chas, des­preo­cu­pa­da de sus ca­ren­cias y tor­tuo­si­da­des me­ta­fó­ri­cas y de los tro­pe­zo­nes al pa­so, ta­les co­mo la in­tri­gan­te ana­lo­gía de la lla­ve-maes­tra del con­ser­je —an­ti­cuer­po mul­ti­es­pe­cí­fi­co— o la de las gan­zúas de los pi­llos —un an­tí­ge­no aco­mo­da­ti­cio pa­ra cual­quier an­ti­cuer­po. Además, se ge­ne­ra­li­za a otros es­ce­na­rios y a otros ni­ve­les de or­ga­ni­za­ción bio­ló­gi­ca en cu­yo acon­te­cer se su­po­ne sub­ya­ce al­gu­na lla­ve y al­gu­na ce­rra­du­ra, co­mo en cier­tos fár­ma­cos, hor­mo­nas, en­dor­fi­nas, neu­ro­trans­mi­so­res, et­cé­te­ra, cu­yos efec­tos se ex­pli­can pos­tu­lan­do la exis­ten­cia de re­cep­to­res no siem­pre bus­ca­dos y de­mos­tra­dos, y ra­ra vez for­mal­men­te es­tu­dia­dos en cuan­to a su es­pe­ci­fi­ci­dad. Su uni­ver­sa­li­dad es in­dis­cu­ti­ble, se le en­cuen­tra sin ma­yor di­fi­cul­tad en to­dos la­dos, des­de los rom­pe­ca­be­zas de los ni­ños, los tor­ni­llos y las tuer­cas, los en­chu­fes elec­tró­ni­cos y mu­chos otros ar­te­fac­tos de nues­tra in­dus­tria, has­ta en la es­truc­tu­ra de los áci­dos nu­clei­cos y su con­se­cuen­te ge­né­ti­ca. Qui­zás es la ma­te­ria­li­za­ción de una fi­sio­lo­gía del co­no­cer, del en­ten­der y del pen­sar his­tó­ri­ca­men­te de­ter­mi­na­dos, e im­pli­ca una vi­sión an­qui­lo­sa­da so­bre la na­tu­ra­le­za de la na­tu­ra­le­za, don­de siem­pre im­pe­ran imá­ge­nes pa­rea­das, dis­yun­ti­vas y an­ti­té­ti­cas: a to­da ac­ción, una reac­ción; a ca­da co­sa una an­ti­co­sa; a una ca­vi­dad, una pro­tu­be­ran­cia.

En la era de la bio­lo­gía mo­le­cu­lar, la hi­pó­te­sis quí­mi­ca de la es­pe­ci­fi­ci­dad ce­dió te­rre­no an­te la geo­mé­tri­ca, des­pués am­bas se unie­ron triun­fan­tes ba­jo la égi­da de la me­tá­fo­ra lla­ve-ce­rra­du­ra. Pro­ba­ble­men­te las dos vi­sio­nes pue­dan fer­ti­li­zar y nu­trir la apa­ri­ción de nue­vos pai­sa­jes men­ta­les en áreas de in­da­ga­ción re­mo­tas o cer­ca­nas a la reac­ción an­tí­ge­no-an­ti­cuer­po. Por ejem­plo, po­dría pro­po­ner­se que la es­truc­tu­ra del agua en que se en­cuen­tran so­lu­bi­li­za­dos los an­tí­ge­nos y los an­ti­cuer­pos fue­se la pro­ta­go­nis­ta pri­mor­dial de la es­pe­ci­fi­ci­dad de su unión, y no só­lo la na­tu­ra­le­za quí­mi­ca o geo­mé­tri­ca de los reac­tan­tes. Los prin­ci­pa­les co­de­ter­mi­nan­tes de la es­truc­tu­ra del agua se­rían las mo­lé­cu­las ma­yo­ri­ta­rias —fuer­za ió­ni­ca, al­bú­mi­na, li­po­pro­teí­nas, et­cé­te­ra—, las que in­cli­na­rían al an­tí­ge­no a reac­cio­nar con el an­ti­cuer­po y no tan­to sus es­truc­tu­ras mo­le­cu­la­res. El pe­li­gro de acep­tar la me­tá­fo­ra lla­ve-ce­rra­du­ra sin más es­tri­ba en que de­sa­lien­ta la con­si­de­ra­ción de otras po­si­bi­li­da­des e in­hi­be la ex­plo­ra­ción más pro­fun­da en la co­de­ter­mi­na­ción com­ple­ja, así co­mo en las con­se­cuen­cias de una vi­sión sis­té­mi­ca e in­te­gra­ti­va de es­te pro­ce­so.

El pa­no­ra­ma rí­gi­do que dio ori­gen a la cla­si­fi­ca­ción de las es­pe­cies —ni­vel ma­cro— y, por tan­to, a la ri­gi­dez en el con­cep­to de es­pe­ci­fi­ci­dad in­mu­no­ló­gi­ca —ni­vel mi­cro—, co­mien­za a des­mo­ro­nar­se con la pér­di­da de sus fron­te­ras. Pues ¿qué se­ría lo pro­pio y lo ex­tra­ño en un con­ti­nuo de in­di­vi­duos y den­tro de una di­ná­mi­ca co­evo­lu­ti­va en­tre su­per­fi­cies de adap­tación?

Reconstruyendo la especificidad

Pa­ra Kuhn el pro­ce­so que ge­ne­ra una re­vo­lu­ción cien­tí­fi­ca con­lle­va reem­pla­zar co­no­ci­mien­tos dis­tin­tos e in­com­pa­ti­bles; con lo cual se pier­den apor­ta­cio­nes va­lio­sas en el cur­so del cam­bio de pai­sa­jes men­ta­les. Otro fac­tor que con­tri­bu­ye a la ex­tin­ción dis­yun­ti­va de pai­sa­jes men­ta­les ba­jo la bús­que­da de ver­da­des úni­cas es la dua­li­dad car­te­sia­na de se­pa­ra­ción del su­je­to con el ob­je­to, que nos co­lo­ca en la creen­cia de que los con­cep­tos y ex­pli­ca­cio­nes son en­ti­da­des in­de­pen­dien­tes de per­so­nas y mo­men­tos his­tó­ri­cos, de es­ce­na­rios ex­pe­ri­men­ta­les y cam­pos cog­nos­ci­tivos.

Los pro­ble­mas en la con­cep­tua­li­za­ción y cons­truc­ción de los co­no­ci­mien­tos, in­di­can que la re­cu­pe­ra­ción del sen­ti­do bio­ló­gi­co de la es­pe­ci­fi­ci­dad só­lo se­rá po­si­ble si se cons­tru­ye den­tro de un mar­co sis­té­mi­co y con­tex­tual. Es de­cir, de­be­ría­mos pre­gun­tar­nos por el sen­ti­do bio­ló­gi­co-cog­nos­ci­ti­vo del pro­ce­so de re­co­no­cer un men­sa­je mul­ti­di­men­sio­nal an­ti­gé­ni­co, y có­mo a tra­vés de una tra­ma de enor­me com­ple­ji­dad —pa­rá­me­tros de­­ter­mi­nan­tes, al­gu­nos de los cua­les nun­ca lle­ga­re­mos a co­no­cer— el sis­te­ma in­mu­ne y el or­ga­nis­mo cons­tru­yen y dan sen­ti­do evo­lu­ti­vo y on­to­ló­gi­co a su res­pues­ta es­pe­cí­fi­ca.

Pa­ra tal fin se pro­po­ne que la reac­ción an­tí­ge­no-an­ti­cuer­po y sus pro­pie­da­des de es­pe­ci­fi­ci­dad y ex­ten­sión ocu­rren y son de­pen­dien­tes cuan­do me­nos de: va­ria­bles in­trín­se­cas a las mo­lé­cu­las de an­tí­ge­no y de an­ti­cuer­po; va­ria­bles ex­trín­se­cas aso­cia­das al en­tor­no y al es­pa­cio-tiem­po en que ocu­rre la con­fron­ta­ción; y fac­to­res con­tin­gen­tes que es­tán co­de­ter­mi­na­dos tan­to por lo que ocu­rre en­tre el an­tí­ge­no y el an­ti­cuer­po, co­mo por las res­pues­tas del en­tor­no a esa in­te­rac­ción.
A me­dia­dos del si­glo xx Pau­ling es­tre­me­ció los mo­de­los sim­plis­tas al en­con­trar he­te­ro­ge­nei­dad ter­mo­di­ná­mi­ca en ca­da reac­ción. Co­mo es­to ocu­rre aun con an­tí­ge­nos mo­no­va­len­tes ul­tra­sen­ci­llos quí­mi­ca y es­truc­tu­ral­men­te en com­pa­ra­ción con los com­ple­jos an­tí­ge­nos na­tu­ra­les, no pue­de de­jar de con­cluir­se, des­de un es­ce­na­rio de­ter­mi­nís­ti­co in­fle­xi­ble, que los an­ti­cuer­pos que par­ti­ci­pan en una mis­ma reac­ción no son in­trín­se­ca­men­te igua­les. La ri­que­za de es­te ha­llaz­go no fue com­pren­di­da ca­bal­men­te en su tiem­po, pe­ro se­ña­la que los an­ti­cuer­pos no son mo­no-es­pe­cí­fi­cos, ni aun los mo­no­clo­na­les, si­no que tie­nen ca­pa­ci­dad de reac­cio­nar con un enor­me es­pec­tro de mo­lé­cu­las, aun­que con dis­tin­ta afi­ni­dad.

No es di­fí­cil ima­gi­nar que la es­pe­ci­fi­ci­dad tam­bién pue­de ser fun­ción del alos­te­ris­mo, pro­pie­dad de las pro­teí­nas com­ple­jas que im­pli­ca­ría in­te­rac­cio­nes in­ter e in­tra-mo­le­cu­la­res du­ran­te el trans­cur­so de la reac­ción an­tí­ge­no-an­ti­cuer­po. Es­tas in­te­rac­cio­nes pue­den mo­di­fi­car la ten­den­cia in­trín­se­ca ha­cia la unión —coo­pe­ra­ti­vi­dad po­si­ti­va— o la de­su­nión —coo­pe­ra­ti­vi­dad ne­ga­ti­va— de los reac­tan­tes. Una suer­te de con­tor­sio­nes mo­le­cu­la­res que no só­lo ajus­tan en dis­tin­tos gra­dos las su­per­fi­cies y re­sul­ta­dos de la reac­ción, si­no que pue­den or­ga­ni­zar el sur­gi­mien­to de reac­cio­nes au­sen­tes en las mo­lé­cu­las ori­gi­na­les. Es­te asun­to, an­tes des­pre­cia­do, aho­ra es tri­via­li­za­do —cam­bios con­for­ma­cio­na­les— en ca­si to­do fe­nó­meno cu­yo es­tu­dio se plan­tee des­de la teo­ría ge­ne­ral de re­cep­to­res.

La com­pre­sión mo­le­cu­lar tam­bién pue­de afec­tar la es­pe­ci­fi­ci­dad de di­fe­ren­tes ti­pos de reac­cio­nes, ya que se­gún la teo­ría de la ex­clu­sión del vo­lu­men, en un am­bien­te com­pri­mi­do, la ac­ti­vi­dad de ca­da es­pe­cie mo­le­cu­lar, di­lui­da o con­cen­tra­da, es­tá en fun­ción de la com­po­si­ción to­tal del me­dio. Por ejem­plo, si la con­cen­tra­ción del tras­fon­do mo­le­cu­lar se in­cre­men­ta, la mag­ni­tud del efec­to de com­pre­sión pue­de ser tan gran­de que el pri­mer si­tio pier­de la pre­fe­ren­cia por el li­gan­do que an­tes re­co­no­cía y la ad­quie­re por otro.

Pe­ro no só­lo la den­si­dad mo­le­cu­lar del en­tor­no es­tá in­vo­lu­cra­da en la es­pe­ci­fi­ci­dad y coo­pe­ra­ti­vi­dad, otros fac­to­res con­tri­bu­yen a mo­di­fi­car la ener­gía de in­te­rac­ción mo­le­cu­lar. La es­pe­ci­fi­ci­dad y ex­ten­sión de la reac­ción pue­den al­te­rar­se no só­lo de acuer­do con su con­cen­tra­ción si­no tam­bién con el ta­ma­ño de las mo­lé­cu­las cir­cuns­tan­tes del en­tor­no. Por ejem­plo, las pe­que­ñas mo­lé­cu­las del plas­ma —pe­que­ñas pro­teí­nas, pép­ti­dos, car­bo­hi­dra­tos, io­nes, et­cé­te­ra— co­par­ti­ci­pan con la reac­ción an­tí­ge­no-an­ti­cuer­po es­ta­ble­cien­do equi­li­brios fu­ga­ces pe­ro fre­cuen­tes con los gru­pos más ac­ti­vos en el ex­te­rior de las mo­lé­cu­las de an­tí­ge­no y an­ti­cuer­po. Es­tas in­te­rac­cio­nes tam­bién ocu­rren con el agua, lo que lo­gra per­tur­bar la reac­ción has­ta al­te­rar su es­pe­ci­fi­ci­dad y ex­ten­sión.

La tem­pe­ra­tu­ra, el pH, la fuer­za ió­ni­ca y la con­cen­tra­ción de sa­les al­te­ran la reac­ción al cam­biar la dis­tri­bu­ción de las car­gas y rom­per el equi­li­brio de la so­lu­ción de las mo­lé­cu­las in­vo­lu­cra­das, lo cual tam­bién po­dría cam­biar su con­for­ma­ción. El cal­cio y otros io­nes au­men­tan o dis­mi­nu­yen en va­rios or­de­nes de mag­ni­tud la pre­ci­pi­ta­ción del com­ple­jo an­tí­ge­no-an­ti­cuer­po, ya que pue­den es­ta­bi­li­zar­lo por me­dio de la que­la­ción de las ca­de­nas po­li­pep­tí­di­cas o fa­vo­re­cien­do pe­que­ños pe­ro efec­ti­vos cam­bios con­for­ma­cio­na­les. Al­gu­nos es­tu­dios cris­ta­lo­grá­fi­cos han re­ve­la­do tam­bién que el agua jue­ga un pa­pel cen­tral en la in­te­rac­ción, por­que sus mo­lé­cu­las pue­den me­jo­rar el ajus­te de la com­ple­men­ta­rie­dad en y al­re­de­dor de la in­ter­fa­se del an­tí­ge­no y el an­ti­cuerpo.

En ge­ne­ral, en bio­lo­gía se asig­na al agua un pa­pel me­ra­men­te pa­si­vo co­mo sol­ven­te uni­ver­sal, se asu­me que es el sus­tra­to don­de tie­nen lu­gar las reac­cio­nes quí­mi­cas de la vi­da. No obs­tan­te, las co­sas no son tan sen­ci­llas. De en­tra­da, exis­ten di­fe­ren­tes ti­pos de agua en la cé­lu­la: agua li­ga­da, agua de hi­dra­ta­ción, agua ve­ci­nal y agua li­bre. Aun ad­mi­tien­do co­mo co­rrec­ta la es­ti­ma­ción de que apro­xi­ma­da­men­te 95% del agua ce­lu­lar no es­tá li­ga­da, és­ta no es un me­dio flui­do —no vis­co­so— que re­lle­na los es­pa­cios que de­jan li­bres las es­truc­tu­ras ce­lu­la­res. Al con­tra­rio, pa­re­ce que el agua con­tri­bu­ye de­ci­si­va­men­te a la or­ga­ni­za­ción es­truc­tu­ral de las mo­lé­cu­las y de la cé­lu­la vi­va. De­ta­lla­dos es­tu­dios mues­tran que es ca­paz de for­mar agre­ga­dos or­de­na­dos tran­si­to­rios que se man­tie­nen uni­dos me­dian­te en­la­ces coo­pe­ra­ti­vos in­ter­mo­le­cu­la­res. Es­tas uni­da­des bá­si­cas in­te­rac­cio­nan ac­ti­va­men­te con las ma­cro­mo­lé­cu­las, con­tri­bu­yen­do a su pro­pio en­sam­bla­je y or­ga­ni­za­ción. Di­ver­sas evi­den­cias in­di­can que la or­ga­ni­za­ción del agua pre­de­ter­mi­na las di­men­sio­nes geo­mé­tri­cas ade­cua­das pa­ra el fun­cio­na­mien­to de las ma­cro­mo­lé­cu­las de la cé­lu­la vi­va, co­mo las di­men­sio­nes de las mem­bra­nas bio­ló­gi­cas, de los do­mi­nios de las pro­teí­nas y de los áci­dos nu­cleí­cos, que res­pon­den a di­chos re­que­ri­mien­tos geo­mé­tri­cos. Adi­cio­nal­men­te, el agua con­tri­bu­ye ac­ti­va­men­te al an­cla­do tran­si­to­rio de pro­teí­nas so­lu­bles a la red del ci­toes­que­le­to, po­si­bi­li­tan­do la apa­ri­ción del fe­nó­me­no de la ca­na­li­za­ción me­ta­bó­li­ca en el ám­bi­to de la bio­quí­mi­ca vec­to­rial.

Ade­más del efec­to di­rec­to del agua en la in­te­rac­ción, del es­pa­cio, el tiem­po y la cau­sa­li­dad, a to­do fe­nó­me­no de la bio­lo­gía de­be aña­dír­se­le la me­mo­ria. Se­gún Da­ve­nas y co­la­bo­ra­do­res, y des­pués Ben­ve­nis­te, el agua es ca­paz de re­te­ner la me­mo­ria de las co­sas una vez di­suel­tas en ella, per­mi­tien­do que las mo­lé­cu­las pue­dan co­mu­ni­car­se unas con otras al in­ter­cam­biar in­for­ma­ción sin ne­ce­si­dad de con­tac­to fí­si­co. En­ton­ces, no só­lo las mo­lé­cu­las y áto­mos pre­sen­tes per­tur­ban la es­pe­ci­fi­ci­dad, si­no tam­bién las vi­bra­cio­nes o es­pec­tros elec­tro­mag­né­ti­cos que flu­yen y se con­ser­van a tra­vés del agua.

Es cla­ro que pa­ra los quí­mi­cos, fí­si­cos e in­mu­nó­lo­gos de la épo­ca de oro de la reac­ción an­tí­ge­no-an­ti­cuer­po —en­tre 1900 y 1970—, no es­ca­pa­ba la po­si­ble par­ti­ci­pa­ción en la reac­ción de las va­ria­bles ex­trín­se­cas men­cio­na­das. Aho­ra pa­re­ce evi­den­te que de for­ma glo­bal sub­va­lua­ron la mag­ni­tud de sus efec­tos con­jun­tos. Qui­zás sea opor­tu­no cons­truir un mar­co teó­ri­co más com­ple­to y fle­xi­ble que in­cor­po­re la com­ple­ji­dad mul­ti­mo­dal de la es­pe­ci­fi­ci­dad, a fin de en­ten­der me­jor la reac­ción cla­ve de la in­mu­no­lo­gía en el ni­vel mo­le­cu­lar.

Fi­nal­men­te, Greens­pan y Coo­per pro­po­nen otro sen­ti­do de la es­pe­ci­fi­ci­dad, ba­sa­do en ob­ser­va­cio­nes de que el gra­do de afi­ni­dad del an­ti­cuer­po por el an­tí­ge­no —y vi­ce­ver­sa— no ne­ce­sa­ria­men­te se re­la­cio­na de for­ma di­rec­ta con la mag­ni­tud del efec­to bio­ló­gi­co. Es de­cir, pue­de ha­ber unión sin efec­to bio­ló­gi­co. Por lo que la es­pe­ci­fi­ci­dad in­mu­no­bio­ló­gi­ca pue­de di­ver­gir de la in­mu­no-quí­mi­ca. Ya que es­te efec­to se ha de­fi­ni­do co­mo pro­duc­to de la “lo­ca­li­za­ción, do­sis y tiem­po de ex­po­si­ción”, no es po­si­ble ge­ne­rar una se­gun­da se­ñal —la cual es pro­du­ci­da por el efec­to bio­ló­gi­co—, si la unión de los reac­tan­tes in­mu­no­ló­gi­cos no se efec­túa den­tro del te­ji­do lin­foi­de, o sin la con­cen­tra­ción o tiem­po ne­ce­sa­rios pa­ra dis­pa­rar­la.

En re­su­men, la es­pe­ci­fi­ci­dad no exis­te por sí mis­ma, es crea­da en el mo­men­to en que un re­cep­tor se une a un li­gan­do y no a otro. Y no só­lo in­clu­ye al par an­tí­ge­no-an­ti­cuer­po, si­no que es pro­duc­to del en­tor­no, en cier­to tiem­po-es­pa­cio, y co­nec­ta­da a al­gún even­to bio­ló­gi­co dis­cer­ni­ble. Tal co­mo lo pro­po­nía Van Re­gen­mor­tel, es un fe­nó­me­no re­la­cio­nal.

Hacia una epistemología integrativa

La bús­que­da de cer­te­zas re­pre­sen­ta una par­te esen­cial del edi­fi­cio del co­no­ci­mien­to en la mo­der­ni­dad y el anhe­lo car­te­sia­no, en­con­trar un uni­ver­so me­cá­ni­co y una men­te ra­cio­nal ob­je­ti­va y asép­ti­ca que em­bo­nen com­ple­men­ta­ria­men­te. La ima­gen ba­co­nia­na de un cien­tí­fi­co com­pun­gien­do y es­tre­san­do a la na­tu­ra pa­ra que le re­ve­le sus se­cre­tos cie­rra la pin­za del dua­lis­mo. Es­ta pro­me­sa per­mi­ti­ría re­ve­lar una des­crip­ción ca­da vez más cer­te­ra de la rea­li­dad. Pe­ro, ¿có­mo es que la cien­cia o, más bien, el ser hu­ma­no co­no­ce? La mo­der­na sín­te­sis de sa­be­res y las re­cien­tes cri­sis epis­te­mo­ló­gi­cas, por ejem­plo, en fí­si­ca —el pa­ra­dig­ma cuán­ti­co, las cien­cias del caos— o en bio­lo­gía —el cam­po epi­ge­né­ti­co, la com­ple­ji­dad eco­ló­gi­ca—, con­du­ce a plan­tear­se la ina­pla­za­ble cues­tión de co­no­cer el co­no­cer. La ob­je­ti­vi­dad y el me­ca­nis­mo co­mien­zan a des­va­ne­cer­se an­te las evi­den­cias de las cien­cias cog­ni­ti­vas. Em­pe­za­mos a per­ci­bir que el dua­lis­mo car­te­sia­no y la ob­je­ti­vi­dad cien­tí­fi­ca, al ope­rar en so­li­ta­rio y fue­ra de un diá­lo­go en­tre sa­be­res, son qui­me­ras pa­ra­li­zan­tes del sa­ber. El Uni­ver­so es una ex­ten­sa e ina­tra­pa­ble com­ple­ji­dad que re­quie­re en­fo­ques sis­té­mi­cos y con­tex­tua­les. Las cer­te­zas ab­so­lu­tas ter­mi­nan por en­ce­rrar­nos en cár­ce­les de pa­rá­li­sis men­tal, don­de te­ne­mos que va­ciar la na­tu­ra­le­za de la com­ple­ji­dad de sus in­te­rac­cio­nes y de su ca­rác­ter sis­té­mi­co pa­ra lle­nar­la de res­tric­cio­nes y ajus­tar­la así a un mo­de­lo de re­lo­je­ría que pro­me­te la pre­dic­ti­bi­li­dad y la cer­te­za.

El pro­ce­so re­duc­cio­nis­ta sig­ni­fi­ca­ba ase­gu­rar que el sis­te­ma in­mu­ne ac­tua­ría a tra­vés de agen­tes mo­le­cu­la­res es­pe­cí­fi­cos, los an­ti­cuer­pos o me­ca­nis­mos de dis­cri­mi­na­ción, que son con­cep­tua­li­za­dos con­te­nien­do la es­pe­ci­fi­ci­dad co­mo al­go au­tó­no­mo e in­va­rian­te. Es­to pue­de fa­bri­car­se só­lo cuan­do el con­tex­to bio­ló­gi­co de la reac­ción es va­cia­do de con­te­ni­do vi­vo, sis­té­mi­co y ener­gé­ti­co; es de­cir, de su co­de­ter­mi­na­ción es­truc­tu­ral. El ais­la­mien­to del pro­ce­so de re­co­no­ci­mien­to mo­le­cu­lar de su en­tor­no per­mi­te cons­truir un ám­bi­to de con­cep­tua­li­za­ción y ex­pe­ri­men­ta­ción que po­co tie­ne que ver con su ac­cio­nar en el sis­te­ma in­mu­ne y, en ge­ne­ral, en un am­bien­te no asép­ti­co. Así, al cons­truir el con­cep­to me­ca­ni­cis­ta y se­cu­la­ri­za­do, y a par­tir de és­te el ex­pe­ri­men­to, se ra­ti­fi­ca la po­si­bi­li­dad de me­dir y ver un ob­je­to me­cá­ni­co y pre­de­ci­ble pa­ra con­di­cio­nes va­cia­das de sig­ni­fi­cado.

Es­ta con­fu­sión es­tá li­ga­da a la an­ti­gua dis­pu­ta fi­lo­só­fi­ca en­tre sus­tan­cia y pro­ce­so. La vi­sión re­duc­cio­nis­ta ha in­sis­ti­do en con­ce­bir a la rea­li­dad co­mo sus­tan­cia, don­de sus cua­li­da­des re­si­den ex­clu­si­va­men­te en la es­truc­tu­ra ma­te­rial, ne­gan­do el ám­bi­to tran­si­to­rio y di­ná­mi­co —el cam­po de lo re­la­cio­nal—, que de igual ma­ne­ra de­ter­mi­na las pro­pie­da­des del sis­te­ma. El re­cep­tor no re­co­no­ce en el va­cío, si­no que múl­ti­ples de­ter­mi­nan­tes —co­mo la mem­bra­na ce­lu­lar, el efec­to de la den­si­dad de epí­to­pes, la con­cen­tra­ción de re­cep­to­res, el pa­que­te de mo­lé­cu­las ac­ce­so­rias al re­cep­tor, la com­ple­ja tra­ma de in­te­rac­cio­nes su­pra­ce­lu­la­res, et­cé­te­ra— le con­fie­ren sen­ti­do al re­co­no­ci­mien­to. Co­mo aho­ra sa­be­mos, las cons­tan­tes de afi­ni­dad o las con­cen­tra­cio­nes de an­tí­ge­nos muy ele­va­das in­hi­ben el de­sen­ca­de­na­mien­to de al­gu­nas res­pues­tas del sis­te­ma in­mu­no­ló­gi­co. Nin­gún re­co­no­ci­mien­to, aun el de un an­ti­cuer­po de in­ge­nie­ría, obe­de­ce a le­yes de­ter­mi­nis­tas. Por lo que la cer­te­za y el me­ca­nis­mo de re­lo­je­ría que nos pro­po­ne la vi­sión es­tá­ti­ca y ais­la­da del re­co­no­ci­mien­to mo­le­cu­lar co­mien­za a des­mo­ro­nar­se. El sis­te­ma y sus pro­pie­dades re­le­van­tes y fun­da­men­ta­les de­sa­pa­re­cen al ser di­se­ca­do y va­ciado de su in­te­gri­dad ope­ra­cio­nal. El mo­vi­mien­to y la re­la­ción en sín­te­sis dia­léc­ti­ca son ele­men­tos cen­tra­les del sis­te­ma, tal co­mo lo vi­sua­li­za­ron Bert­ha­lanffy y Goet­he.

El pro­ce­so en su con­jun­to sin­te­ti­za y pro­por­cio­na va­lor se­mán­ti­co a la in­te­rac­ción an­tí­ge­no-an­ti­cuer­po, lo que per­mi­te brin­dar una apro­pia­da —cua­li­dad tran­si­to­ria y con­tex­tual— res­pues­ta bio­ló­gi­ca. Por tan­to, pue­de de­cir­se que al me­nos de­be­ría­mos pre­gun­tar­nos ¿cuál es la es­pe­ci­fi­ci­dad de una reac­ción an­tí­ge­no-an­ti­cuer­po en un con­tex­to se­ro­ló­gi­co y del or­ga­nis­mo, y pa­ra una his­to­ria y am­bien­te par­ti­cu­lar?

El contexto y el sistema inmunológico

Es­ta pers­pec­ti­va vi­sua­li­za la es­pe­ci­fi­ci­dad co­mo una pro­pie­dad di­ná­mi­ca y con­tex­tual de los pro­ce­sos bio­ló­gi­cos de dis­cer­ni­mien­to en un ám­bi­to re­la­cio­nal y com­ple­jo. Aquí, he­mos su­ge­ri­do que lo es­pe­cí­fi­co só­lo co­bra sen­ti­do al co­lo­car­lo en un es­pa­cio-tiem­po par­ti­cu­lar. En con­se­cuen­cia, los pro­ce­sos vin­cu­la­dos se­rán de igual for­ma fe­nó­me­nos re­la­cio­na­les y emer­gen­tes, ya que la es­pe­ci­fi­ci­dad in­mu­no­ló­gi­ca ha si­do ubi­ca­da his­tó­ri­ca­men­te en el cen­tro del fun­cio­na­mien­to del sis­te­ma. En la ac­tua­li­dad, el mo­de­lo im­pe­ran­te res­pec­to al sis­te­ma in­mu­no­ló­gi­co se ba­sa en la teo­ría de la se­lec­ción clo­nal de Bur­neo, que esen­cial­men­te im­pli­ca que el sis­te­ma in­mu­ne fun­cio­na ba­sa­do en una di­ná­mi­ca de se­lec­ción clo­nal dar­wi­nia­na de lin­fo­ci­tos, don­de las clo­nas, con sus res­pec­ti­vos re­cep­to­res que po­seen la com­bi­na­ción de ma­yor es­pe­ci­fi­ci­dad y afi­ni­dad por el an­tí­ge­no, son se­lec­cio­na­das y es­ti­mu­la­das. A par­tir de es­ta di­ná­mi­ca fun­da­men­tal de se­lec­ción adap­ta­ti­va, el ejér­ci­to de clo­nas en com­ba­te mon­ta­rán, en com­bi­na­ción con la ma­qui­na­ria mo­le­cu­lar, ce­lu­lar y ti­su­lar com­ple­men­ta­ria del sis­te­ma, una res­pues­ta in­mu­ne des­truc­ti­va en con­tra del agen­te pa­tó­ge­no. Den­tro de es­ta ló­gi­ca, los pro­ce­sos fun­da­men­ta­les del sis­te­ma —co­mo la re­gu­la­ción, la to­le­ran­cia, la me­mo­ria, et­cé­te­ra— de­pen­de­rán de su con­trol so­bre las clo­nas es­pe­cí­fi­cas y sus re­cep­to­res. El mo­de­lo de se­lec­ción se com­ple­men­ta con la afir­ma­ción de que el sis­te­ma in­mu­no­ló­gi­co fun­cio­na dis­cri­mi­nan­do en­tre lo pro­pio y lo no pro­pio, to­le­rán­do­se lo pri­me­ro y ata­cán­do­se lo ex­tra­ño.

Sin em­bar­go, ac­tual­men­te y a pe­sar de la fas­tuo­sa y so­bre­co­ge­do­ra dis­po­ni­bi­li­dad de mi­les de da­tos y des­crip­cio­nes so­bre cen­te­nas de mo­lé­cu­las, sub­po­bla­cio­nes ce­lu­la­res o arre­glos ti­su­la­res del sis­te­ma in­mu­no­ló­gi­co, per­sis­ten enor­mes la­gu­nas de en­ten­di­mien­to res­pec­to a sus pro­ce­sos glo­ba­les. Ba­jo el mo­de­lo mi­li­ta­rista y re­pre­si­vo de clo­nas que po­seen reac­ti­vi­dad no de­sea­da es im­po­si­ble ex­pli­car fe­nó­me­nos que se­ña­lan un sis­te­ma con enor­me plas­ti­ci­dad y esen­cial­men­te cog­ni­ti­vo, don­de el con­tex­to en que ocu­rre la in­fec­ción es tan im­por­tan­te co­mo el agen­te in­fec­cio­so.

Los tra­ba­jos rea­li­za­dos por Jer­ne y sus co­la­bo­ra­do­res du­ran­te los pa­sa­dos trein­ta años en tor­no a la hi­pó­te­sis de la red in­mu­no­ló­gi­ca, evi­den­cian que di­ver­sas pro­pie­da­des fun­da­men­ta­les del sis­te­ma in­mu­ne —co­mo la me­mo­ria y la to­le­ran­cia—, son fe­nó­me­nos su­pra­clo­na­les que no de­pen­den de los de­ta­lles mo­le­cu­la­res in­va­rian­tes de los re­cep­to­res es­pe­cí­fi­cos. Por ejem­plo, la me­mo­ria in­mu­no­ló­gi­ca no es una con­se­cuen­cia de la in­te­rac­ción ex­clu­si­va del an­tí­ge­no y el an­ti­cuer­po, ni mu­cho me­nos re­si­de en unas cuan­tas cé­lu­las. La au­toin­mu­ni­dad no es un de­fec­to en los an­ti­cuer­pos se­cre­ta­dos por las cé­lu­las B o por pre­sen­cia de cé­lu­las au­to­rreac­ti­vas, pues­to que de for­ma na­tu­ral exis­ten es­tas po­bla­cio­nes en los or­ga­nis­mos sa­nos. Lo mis­mo pue­de de­cir­se de las in­fec­cio­nes; no se tra­ta de una ba­ta­lla en la que exis­te un ven­ce­dor y un ven­ci­do. La di­co­to­mía en­tre fue­ra y den­tro —en­tre lo pro­pio y lo no pro­pio— es ar­ti­fi­cial. Exis­ten nu­me­ro­sas evi­den­cias que in­di­can que el sis­te­ma in­mu­ne ope­ra pa­ra una so­bre­vi­ven­cia con­ti­nua que res­pon­de a lo in­ter­no y a lo ex­ter­no, ase­gu­ran­do la ar­mo­nía fun­cio­nal del cuer­po. La dis­cri­mi­na­ción de lo pro­pio y de lo ex­tra­ño es una pro­pie­dad sis­té­mi­ca re­la­ti­va a lo su­pra­clo­nal.

To­do lo an­te­rior rei­te­ra la ne­ce­si­dad de aban­do­nar los ma­pas men­ta­les rí­gi­dos y de­ter­mi­nis­tas y re­di­rec­cio­nar­se ha­cia otros que in­clu­yan pro­pie­da­des cog­nos­ci­ti­vas di­ná­mi­cas y com­ple­jas. “Com­ple­ji­dad no es una pa­la­bra so­lu­ción, es una pa­la­bra pro­ble­ma”.
Ta­nia Ro­mo Gon­zá­lez, En­ri­que Var­gas Ma­dra­zo
Ins­ti­tu­to de In­ves­ti­ga­cio­nes Bio­ló­gi­cas,
Uni­ver­si­dad Ve­ra­cru­za­na.
Car­los La­rral­de
Ins­ti­tu­to de In­ves­ti­ga­cio­nes Bio­mé­di­cas,
Uni­ver­si­dad Na­cio­nal Au­tó­no­ma de Mé­xi­co.
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Romo González, Tania, Vargas Madrazo Enrique y Larralde Carlos. (2005). La especificidad inmunológica, historia, escenarios, metáforas y fantasmas. Ciencias 79, julio-septiembre, 38-51. [En línea]
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La evo­lu­ción bioló­gi­ca co­mo sis­te­ma au­tor­ga­niza­do, di­ná­mi­cas no li­nea­les y sis­temas bio­ló­gi­cos
 
Ro­dri­go Mén­dez Alon­zo
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En 1887, pa­ra con­me­mo­rar su cum­plea­ños 60, el rey Ós­car II de Sue­cia es­ta­ble­ció un pre­mio de 2 500 co­ro­nas pa­ra quien de­mos­tra­ra que el sis­te­ma so­lar es es­ta­ble. El ma­te­má­ti­co fran­cés H. Poin­ca­ré se­ña­ló que un sis­te­ma que con­si­de­ra el mo­vi­mien­to de dos cuer­pos es fá­cil­men­te pre­de­ci­ble, pe­ro con­for­me au­men­ta el nú­me­ro de cuer­pos tam­bién lo ha­ce la di­fi­cul­tad en la pre­dic­ción, por tan­to, un cuer­po in­flui­do por nue­ve pla­ne­tas era vir­tual­men­te im­po­si­ble de pre­de­cir. Pa­ra con­tes­tar la pre­gun­ta, Poin­ca­ré di­se­ño nue­vas téc­ni­cas en ma­te­má­ti­cas co­mo el es­pa­cio de fa­ses, que es la re­pre­sen­ta­ción grá­fi­ca de la so­lu­ción de una ecua­ción di­fe­ren­cial —un es­pa­cio ma­te­má­ti­co con­for­ma­do por las va­ria­bles que des­cri­ben la di­ná­mi­ca del pro­ce­so.
 
En el mismo año Step­hen A. For­bes con­si­de­ró que, par­tien­do del im­pre­de­ci­ble re­sul­ta­do de la com­pe­ten­cia en­tre las es­pe­cies que ocu­pan un pe­que­ño vo­lu­men de agua, se lle­ga al or­den im­pe­ran­te en la es­ca­la de to­do un la­go, sos­te­nien­do que la se­lec­ción na­tu­ral es la fuer­za que man­tie­ne ese or­den sin po­der ex­pli­car lo que con­du­ce al caos apa­ren­te en la mi­croes­ca­la. En es­to se­guía la idea de Dar­win, pa­ra quien la prin­ci­pal cau­sa que pro­du­ce la mul­ti­tud de for­mas de vi­da es la fuer­za de la se­lec­ción na­tu­ral, mo­tor de las tras­for­ma­cio­nes de las es­pe­cies en un mun­do cam­bian­te.
 
En las pri­me­ras dé­ca­das del si­glo xx, el ma­te­má­ti­co Vi­to Vol­te­rra uti­li­zó la téc­ni­ca elaborada por Poin­ca­ré para ex­pli­car el plan­tea­mien­to rea­li­za­do por su yer­no so­bre las fluc­tua­cio­nes en los vo­lú­me­nes de pes­ca du­ran­te los años de la Pri­me­ra Gue­rra Mun­dial, y en 1926, si­mul­tá­nea­men­te con Al­fred Lot­ka, Vol­te­rra in­ven­tó las ecua­cio­nes so­bre com­pe­ten­cia, y en una car­ta a la re­vis­ta Na­tu­re se ob­ser­va el uso del es­pa­cio de fa­ses pa­ra con­tes­tar una pre­gun­ta eco­ló­gi­ca. Des­de en­ton­ces, la uti­li­za­ción de las iso­cli­nas de­ri­va­das de la cuen­ca de atrac­ción del es­pa­cio de fa­ses y de las ecua­cio­nes de Vol­te­rra se han apli­ca­do pro­fu­sa­men­te en eco­lo­gía de po­bla­cio­nes.
La tra­yec­to­ria de un pén­du­lo pue­de re­pre­sen­tar­se como un sis­te­ma di­si­pa­ti­vo —aquel que no con­ser­va su pro­pia ener­gía, tam­bién lla­ma­do ha­mil­to­nia­no— don­de se gra­fi­ca la po­si­ción con­tra el im­pul­so —que es el pro­duc­to de la ve­lo­ci­dad por la ma­sa— en el es­pa­cio de fa­ses. De­bi­do a la pér­di­da de ener­gía por fric­ción el pén­du­lo ten­de­rá a de­te­ner­se en un pun­to, in­de­pen­dien­te­men­te de la ener­gía con la que ini­cie su tra­yec­to­ria; a ese pun­to se le co­noce co­mo atrac­tor pun­tual. Si ima­gi­na­mos el pén­du­lo li­bre de fric­ción, su tra­yec­to­ria se­rá in­fi­ni­ta, y en el es­pa­cio de fa­ses que­da­rá re­pre­sen­ta­da co­mo un ci­clo. A es­te ti­po de atrac­tor se le co­no­ce co­mo atrac­tor de ci­clo lí­mite. A la re­gión en el es­pa­cio de fa­ses cu­ya ten­den­cia sea lle­gar al atrac­tor se le co­no­ce co­mo cuen­ca de atrac­ción. En 1967 Ed­ward Lo­renz, al es­tu­diar el flu­jo de ga­ses en la at­mós­fe­ra, en­con­tró un atrac­tor con es­truc­tu­ra frac­tal, por lo cual nun­ca se re­pi­te la mis­ma tra­yec­to­ria. A es­te atrac­tor se le lla­mó atrac­tor ex­tra­ño. Los fe­nó­me­nos caó­ti­cos de­ter­mi­nis­tas por lo re­gu­lar pre­sen­tan es­te ti­po de atrac­tores.
 
En 1974 Ro­bert M. May se­ña­ló que in­clu­so ecua­cio­nes más sen­ci­llas que las de Lot­ka-Vol­te­rra tie­nen un com­por­ta­mien­to muy com­ple­jo. Pa­ra pro­bar­lo, ite­ró la ecua­ción lo­gís­ti­ca de­sa­rro­lla­da en el si­glo xix por Pie­rre-Au­gust Ver­holst y per­ci­bió, al gra­fi­car la ta­sa de cre­ci­mien­to r con­tra la po­bla­ción p, que a par­tir de una r de apro­xi­ma­da­men­te 3.57 y me­nor que 4 se lle­ga­ba a un com­por­ta­mien­to de bi­fur­ca­ción que pro­gre­si­va­men­te con­du­cía a una re­gión es­tre­cha don­de la can­ti­dad de po­si­bles re­sul­ta­dos era in­fi­ni­ta, pe­ro ba­jo de­ter­mi­na­das can­ti­da­des de r se lle­ga­ba a ven­ta­nas don­de era po­si­ble pre­de­cir el re­sul­ta­do. Es­to es, May des­cu­brió un caos de­ter­mi­nis­ta, tam­bién lla­ma­do com­ple­ji­dad. Con r me­nor que 4 se al­can­za un es­ta­do don­de es im­po­si­ble pre­de­cir en cual­quier es­ca­la, es­to es, un com­por­ta­mien­to es­to­cás­tico.
 
Caos pro­vie­ne del grie­go, equi­va­le a abis­mo o de­sor­den. En rea­li­dad la me­jor de­fi­ni­ción de caos de­ter­mi­nis­ta es una al­ta sen­si­bi­li­dad a las con­di­cio­nes ini­cia­les en un fe­nó­me­no don­de se pue­de de­mos­trar que hay aco­ta­mien­to; es­to es, uno con un atrac­tor don­de, por la im­po­si­bi­li­dad de co­no­cer to­das las con­di­cio­nes ini­cia­les, se lle­ga a una di­ver­gen­cia en la tra­yec­to­ria, que no sea sus­cep­ti­ble de pre­dic­ción a lar­go pla­zo (un fe­nó­me­no es caó­ti­co si el ex­po­nen­te de Lya­pu­nov tie­ne va­lo­res po­si­ti­vos). La di­fe­ren­cia en­tre és­tos y los fe­nó­me­nos es­to­cás­ti­cos es que los caó­ti­cos son de­ter­mi­nis­tas y sus­cep­ti­bles de pre­dic­ción a cor­to pla­zo, mien­tras que los se­gun­dos son im­po­si­bles de pre­de­cir en cual­quier tiem­po, por tan­to su atrac­tor se­rá de la mis­ma di­men­sión que el es­pa­cio de fa­ses.
 
La apor­ta­ción de May im­pac­tó las cien­cias fí­si­cas, don­de los com­por­ta­mien­tos caó­ti­cos en ecua­cio­nes de eco­lo­gía de po­bla­cio­nes se con­ju­ga­ron con los pro­ble­mas de ma­te­má­ti­cos co­mo Man­del­brot y Rue­lle, y de quí­mi­cos co­mo Pry­go­gi­ne, pa­ra im­pul­sar una re­vo­lu­ción cien­tí­fi­ca que de­rri­bó el de­ter­mi­nis­mo, con­for­ma­do la cien­cia del caos o teo­ría del caos. Pos­te­rior­men­te se des­cu­brió que gran can­ti­dad de fe­nó­me­nos y es­truc­tu­ras de la na­tu­ra­le­za tie­nen com­por­ta­mien­to caó­ti­co. Sin em­bar­go, en eco­lo­gía se con­si­de­ra­ba que los sis­te­mas no li­nea­les y los com­por­ta­mien­tos caó­ti­cos no eran más que una po­si­bi­li­dad teó­ri­ca, o in­clu­so un com­por­ta­mien­to ma­te­má­ti­co sin apli­ca­ción real en sis­te­mas eco­ló­gi­cos. Pe­ro, tras el des­cu­bri­mien­to de May, Mi­chael Gil­pin de­mos­tró que las ecua­cio­nes de Lot­ka y Vol­te­rra te­nían en el es­pa­cio de fa­ses un atrac­tor frac­tal, con lo que se po­día con­cluir que po­seían, al igual que la ecua­ción lo­gís­ti­ca, un com­por­ta­mien­to caó­ti­co. Los atrac­to­res frac­ta­les en el es­pa­cio de fa­ses fue­ron en­con­tra­dos teó­ri­ca­men­te y co­mo ex­plo­sio­nes de­mo­grá­fi­cas en pla­gas de Th­rips ima­gi­nis y en las fluc­tua­cio­nes de­mo­grá­fi­cas del lin­ce. Tam­bién se pen­sa­ba que los com­por­ta­mien­tos caó­ti­cos só­lo po­dían pro­du­cir­se a par­tir de per­tur­ba­ción hu­ma­na, pues al re­du­cir­se las po­bla­cio­nes has­ta den­si­da­des cer­ca­nas a la ex­tin­ción só­lo po­dían te­ner cre­ci­mien­to, lo cual lle­va­ría a una con­ti­nua re­troa­li­men­ta­ción po­si­ti­va que po­dría im­pli­car com­por­ta­mien­tos caó­ti­cos —o sea la im­po­si­bi­li­dad de pre­de­cir el re­sul­ta­do del cre­ci­mien­to po­bla­cio­nal—, pe­ro só­lo ba­jo sis­te­mas mo­di­fi­ca­dos, lo que que­rría de­cir que los sis­te­mas na­tu­ra­les se­rían an­ti­caó­ticos.
 
En la ac­tua­li­dad, se con­si­de­ra que el caos se pre­sen­ta en mu­chos fe­nó­me­nos eco­ló­gi­cos, co­mo en el en­sam­bla­je de las co­mu­ni­da­des. Se ha ob­ser­va­do en una co­mu­ni­dad de fi­to­planc­ton que al pre­sen­tar­se os­ci­la­cio­nes caó­ti­cas, el nú­me­ro de es­pe­cies su­pe­ra lo es­pe­ra­do por la teo­ría de la ex­clu­sión com­pe­ti­ti­va, al me­nos teó­ri­ca­men­te. Tam­bién se en­con­tró que es po­si­ble sos­te­ner has­ta nue­ve es­pe­cies por tres re­cur­sos li­mi­tan­tes, con lo que pue­de ex­pli­car­se la lla­ma­da pa­ra­do­ja del fi­to­planc­ton; ade­más se de­mos­tró que el re­sul­ta­do de di­cha com­pe­ten­cia es im­pre­de­ci­ble por con­te­ner en el es­pa­cio de fa­ses un atrac­tor frac­tal.

Autosimilitud en los fenómenos biológicos

Una con­se­cuen­cia de los sis­te­mas no li­nea­les, de­ri­va­da de las ecua­cio­nes en po­ten­cia, es la au­to­si­mi­li­tud a di­fe­ren­tes es­ca­las. A fi­nes del si­glo xix fue­ron des­cu­bier­tas cier­tas fi­gu­ras que con­tra­de­cían la geo­me­tría eu­cli­dia­na, que no co­rres­pon­dían ni a una lí­nea, un pun­to, una su­per­fi­cie o un vo­lu­men, si­no que pa­re­cían ser in­ter­me­dios a es­tas di­men­sio­nes. Poin­ca­ré las lla­mo mons­truo­si­da­des y pa­ra tra­tar de ex­pli­car­las in­ven­tó la ra­ma de las ma­te­má­ti­cas co­no­ci­da co­mo to­po­lo­gía, don­de el pun­to tie­ne di­men­sión igual a ce­ro, la lí­nea a uno, la su­per­fi­cie a dos […] pe­ro hay fi­gu­ras cu­ya di­men­sión es in­ter­me­dia, co­mo la di­men­sión de Haus­dorff. Las mos­truo­si­da­des fue­ron ol­vi­da­das has­ta 1975, cuan­do Be­noit Man­del­brot las de­no­mi­nó frac­ta­les; a par­tir de ese mo­men­to la geo­me­tría frac­tal em­pe­zó a con­si­de­rar­se ca­si ubi­cua en los fe­nó­me­nos na­tu­ra­les.
 
La pa­la­bra frac­tal pro­vie­ne del la­tín frac­tus que sig­ni­fi­ca irre­gu­lar. Neo­lo­gis­mo in­ven­ta­do por Be­noit Man­del­brot, quien, al es­tu­diar las di­ver­sas me­di­cio­nes de la cos­ta de la Gran Bre­ta­ña, de­mos­tró que la lon­gi­tud po­día lle­gar has­ta un in­fi­ni­to teó­ri­co. Es­to se de­be a que la lon­gi­tud de la cos­ta de­pen­de de la uni­dad de me­di­ción, ya que mien­tras más fi­na sea más lar­ga se­rá la cos­ta, pues se re­que­ri­rán más pa­sos pa­ra me­dir el ob­je­to, y por la for­ma de la cos­ta se in­clui­rán ca­da vez más irre­gu­la­ri­da­des, lo que coin­ci­de con la fo­ma de los frac­ta­les, ru­go­sa y au­to­si­mi­lar. Es­tas fi­gu­ras ocu­pan un in­ter­me­dio en­tre las eu­cli­dia­nas y las geo­mé­tri­ca­men­te caó­ti­cas, que son ru­go­sas pe­ro no pre­sen­tan nin­gún pa­trón de re­gu­la­ri­dad. Su di­men­sión to­po­ló­gi­ca es frac­cio­na­ria, y en sis­te­mas bio­ló­gi­cos tien­den a ocu­par prác­ti­ca­men­te to­da la di­men­sión an­te­rior con el mí­ni­mo de lle­na­do en la si­guien­te, lo cual es cla­ro cuan­do se pien­sa en el sis­te­ma cir­cu­la­to­rio de ma­mí­fe­ros, pues pue­de irri­gar to­do el cuer­po —ten­den­cia a una su­per­fi­cie in­fi­ni­ta— ocu­pan­do 5% del vo­lu­men to­tal.
 
Los frac­ta­les pue­den uti­li­zar­se con pro­ve­cho en eco­lo­gía por su ca­rac­te­rís­ti­ca au­to­sí­mil en dis­tin­tas es­ca­las —cla­ro que en los sis­te­mas na­tu­ra­les la es­ca­la se ve li­mi­ta­da por la es­truc­tu­ra fí­si­ca. Las apli­ca­cio­nes de los frac­ta­les en eco­lo­gía y evo­lu­ción se ob­ser­van en la me­di­ción del há­bi­tat, don­de a ma­yo­res es­ca­las pue­den en­con­trar­se más es­pe­cies por uni­dad de vo­lu­men; en la es­truc­tu­ra de mu­chas for­mas co­mo ho­jas y va­sos san­guí­neos; en la ma­ne­ra co­mo es­tán agru­pa­das las es­pe­cies en gé­ne­ros, pues po­dría de­cir­se que los ár­bo­les fi­lo­ge­né­ti­cos si­guen una es­truc­tu­ra frac­tal; en las es­ta­dís­ti­cas de ex­tin­ción, don­de se per­ci­be un pa­trón au­to­si­mi­lar en­tre las cin­co gran­des ex­tin­cio­nes de la his­to­ria, su re­cu­pe­ra­ción y pe­rio­dos de es­ta­sis. Pue­de de­cir­se que to­da la alo­me­tría si­gue una es­truc­tu­ra frac­tal de­ri­va­da de las ecua­cio­nes en po­ten­cia. Es­to se de­be a que en la na­tu­ra­le­za se pro­du­cen fe­nó­me­nos de au­tor­ga­ni­za­ción que con­du­cen a la es­truc­tu­ra ani­da­da tí­pi­ca de los frac­ta­les, in­clu­so po­dría es­pe­rar­se que es­te com­por­ta­mien­to sea tan ubi­cuo que per­mi­ti­ría lle­gar a una teo­ría uni­fi­ca­da de los sis­te­mas bio­ló­gi­cos.

Caos, microevolución y macroevolución

Pa­ra pro­bar que en pe­que­ñas es­ca­las evo­lu­ti­vas tam­bién se pre­sen­tan com­por­ta­mien­tos caó­ti­cos se han usa­do di­fe­ren­tes mo­de­los que im­pli­can se­ries de tiem­po me­nos lar­gas que las uti­li­za­das pa­ra ma­croe­vo­lu­ción. Así, se ha pro­ba­do la pre­sen­cia de fluc­tua­cio­nes caó­ti­cas en la fre­cuen­cia ge­no­tí­pi­ca —pro­por­ción de un ge­no­ti­po, que es el con­jun­to de la in­for­ma­ción ge­né­ti­ca que por­ta un in­di­vi­duo, en una po­bla­ción— en ca­sos don­de la ade­cua­ción del he­te­ro­ci­go­to —que re­pre­sen­ta la pro­por­ción de la con­tri­bu­ción de un in­di­vi­duo que por­ta un gen o ale­lo do­mi­nan­te de un pro­ge­ni­tor y uno re­ce­si­vo del otro a las si­guien­tes ge­ne­ra­cio­nes— es la me­dia de la ade­cua­ción de los ho­mo­ci­go­tos —in­di­vi­duos cu­ya cons­ti­tu­ción ge­né­ti­ca con­sis­te en el mis­mo ale­lo, do­mi­nan­te o re­ce­si­vo, pa­ra un ca­rác­ter he­re­di­ta­rio—, y don­de los he­te­ro­ci­go­tos ten­drían un efec­to des­truc­ti­vo so­bre los ho­mo­ci­go­tos y so­bre ellos mis­mos, aun­que en el úl­ti­mo ca­so más li­ge­ro. Si a es­te com­por­ta­mien­to se aso­cia una ba­ja ade­cua­ción pro­me­dio y una alta fe­cun­di­dad se ob­tie­ne una fluc­tua­ción caó­ti­ca, lo que pue­de pro­bar­se pa­ra or­ga­nis­mos co­mo Tri­bo­lium. Es­te re­sul­ta­do com­pro­bó que, en ge­né­ti­ca de po­bla­cio­nes, in­clu­so en los mo­de­los sen­ci­llos de den­so­de­pen­den­cia, que de­pen­de de su den­si­dad, se pue­den ob­ser­var com­por­ta­mien­tos com­ple­jos. En es­te ca­so la se­lec­ción na­tu­ral im­pli­ca la apa­ri­ción de caos. Las otras fuer­zas de la evo­lu­ción tam­bién pue­den lle­var a fluc­tua­cio­nes caó­ti­cas, co­mo los mu­ta­to­res —ce­pas al­ta­men­te mu­ta­bles de al­gu­nas bac­te­rias co­mo Es­che­ri­chia co­li— en en­tor­nos fluc­tuan­tes. Las ce­pas más sus­cep­ti­bles de mu­ta­ción se adap­tan en am­bien­tes más fluc­tuan­tes, las me­nos mu­ta­bles tie­nen ma­yor ade­cua­ción en am­bien­tes es­ta­bles, y en am­bien­tes in­ter­me­dios mu­tan cí­cli­ca­men­te. Sin em­bar­go, en un me­dio don­de los cam­bios sean muy va­ria­bles —es­to­cás­ti­cos o caó­ti­cos— las ce­pas más exi­to­sas se­rán las que mu­ten en for­ma com­ple­ja, caó­ti­ca. Es­te ti­po de fluc­tua­ción po­dría per­mi­tir una pron­ta adap­ta­ción a los con­ti­nuos cam­bios am­bien­ta­les. El es­tu­dio de es­tra­te­gias evo­lu­ti­va­men­te es­ta­bles, pro­duc­to de la com­pe­ten­cia en­tre fe­no­ti­pos con­ver­gen­tes en un es­ta­do de ma­yor ade­cua­ción pa­ra to­da una po­bla­ción, el cual es con­se­cuen­cia de la bús­que­da de ca­da in­di­vi­duo por au­men­tar la su­ya, tam­bién pro­por­cio­na re­sul­ta­dos in­te­re­san­tes. Por ejem­plo, se de­mos­tró que la ta­sa de su­per­vi­ven­cia y el re­clu­ta­mien­to pue­den lle­var a un com­pro­mi­so (trade-off) en­tre se­mel­pa­ri­dad —or­ga­nis­mos que se re­pro­du­cen só­lo una vez; el nom­bre pro­vie­ne de Sé­me­le, aman­te de Zeus que mu­rió al ver al Dios en to­do su es­plen­dor— e ite­ro­pa­ri­dad —or­ga­nis­mos que se re­pro­du­cen más de una vez. Cuan­do la di­ná­mi­ca de la po­bla­ción es den­so­de­pen­dien­te se pre­sen­tan tres po­si­bles re­sul­ta­dos: un equi­li­brio es­ta­ble, don­de la es­tra­te­gia evo­lu­ti­va se­ría se­mel­pa­ri­dad; un es­ce­na­rio don­de el equi­li­brio es­ta­ble man­ten­ga la se­mel­pa­ri­dad y tam­bién haya di­ná­mi­ca no li­neal con ite­ro­pa­ri­dad co­mo es­tra­te­gia evo­lu­ti­va; y un es­ta­do don­de am­bas es­tra­te­gias sean mu­tua­men­te in­va­si­vas, en­ton­ces no exis­ti­ría equi­li­brio, por lo que po­dría pre­sen­tar­se una fluc­tua­ción caó­ti­ca. En es­ca­las mi­croe­vo­lu­ti­vas, el caos pue­de ser adap­ta­ti­vo, co­mo en el ca­so de los mu­ta­to­res, man­te­nien­do a las ce­pas más exi­to­sas en los am­bien­tes más va­ria­bles, y ade­más pue­de ser­vir co­mo me­ca­nis­mo es­ta­bi­li­za­dor. Aun­que en pe­que­ña es­ca­la las os­ci­la­cio­nes caó­ti­cas pue­den con­du­cir a ex­tin­cio­nes lo­ca­les, en un con­tex­to glo­bal el caos evi­ta­ría las ex­tin­cio­nes —por ejem­plo, de una me­ta­po­bla­ción— me­dian­te asin­cro­nías lo­ca­les pro­ba­ble­men­te de­bi­das a las con­di­cio­nes ini­cia­les. Es­to im­pli­ca que en el es­pa­cio glo­bal el caos se­ría un me­ca­nis­mo es­ta­bi­li­za­dor que pro­pi­cia la per­ma­nencia.
 
En el con­tex­to ma­croe­vo­lu­ti­vo tam­bién se per­ci­be la pre­sen­cia de di­ná­mi­cas no li­nea­les, co­mo la au­to­si­mi­li­tud en las es­ta­dís­ti­cas de ex­tin­ción del re­gis­tro fó­sil, in­di­cio de una es­truc­tu­ra frac­tal, que se pre­sen­ta a di­fe­ren­tes es­ca­las tem­po­ra­les y su­gie­re re­gu­la­ri­dad en el re­gis­tro de ex­tin­cio­nes. Por es­to, se ha pro­pues­to que cau­sas ex­trín­se­cas e in­trín­se­cas a la bio­lo­gía de las es­pe­cies pue­den in­fluir en la ex­tin­ción re­gu­lar de gé­ne­ros y que los ci­clos de ex­tin­ción se re­pi­ten ca­da 26 mi­llo­nes de años. La ins­pec­ción en el re­gis­tro de ex­tin­cio­nes de los tiem­pos me­dios de vida de di­fe­ren­tes gé­ne­ros y de la dis­tri­bu­ción de fre­cuen­cias en ese re­gis­tro in­di­ca que en tiem­pos geo­ló­gi­cos la ex­tin­ción se ajus­ta a una fun­ción de po­ten­cia de­cre­cien­te. Esto pue­de im­pli­car que exis­te una res­pues­ta no li­neal de la biós­fe­ra a per­tur­ba­cio­nes co­mo, por ejem­plo, los me­teo­ri­tos. Las cau­sas de las ex­tin­cio­nes pue­den de­ber­se a una mul­ti­tud de fac­to­res, in­clu­yen­do uno in­trín­se­co, que se­ría la di­ná­mi­ca no li­neal de la biós­fe­ra, ac­tuan­do co­mo con­se­cuen­cia de per­tur­ba­cio­nes ex­ter­nas o in­ter­nas. Otro pa­trón ma­croe­vo­lu­ti­vo que pue­de con­si­de­rar­se no li­neal es el de abun­dan­cia de los ta­xa. Al con­si­de­rar la agru­pa­ción de es­pe­cies por gé­ne­ro y de ta­xa, en el más in­clu­si­vo se pro­du­ce una se­rie de bi­fur­ca­cio­nes que se ajus­tan muy bien con el pro­ce­so de bifur­ca­ción ma­te­má­ti­ca co­no­ci­do co­mo Gal­ton-Wat­son, una cons­truc­ción frac­tal pro­ba­bi­lís­ti­ca de­pen­dien­te de fac­to­res es­to­cás­ti­cos, más que de un pro­ce­so de cri­ti­ca­lidad au­tor­ga­ni­za­da.
Los sis­te­mas di­ná­mi­cos tien­den a evo­lu­cio­nar ha­cia es­ta­dos le­ja­nos al equi­li­brio crí­ti­co. Se ha pro­pues­to que este me­ca­nis­mo pue­de ser la cri­ti­ca­li­dad au­tor­ga­ni­za­da; es de­cir, cuan­do sis­te­mas com­ple­jos le­ja­nos del equi­li­brio evo­lu­cio­nan es­pon­tá­nea­men­te ha­cia un es­ta­do crí­ti­co don­de se pro­du­cen ava­lan­chas pe­rió­di­cas de ac­ti­vi­dad. Es co­mo cuan­do se acu­mu­la are­na en una su­per­fi­cie, al prin­ci­pio se tie­ne una acu­mu­la­ción sin cam­bios, lue­go co­mien­zan a sur­gir pe­que­ñas ava­lan­chas que pos­te­rior­men­te pue­den lle­var a va­rias de ma­yor mag­ni­tud y pe­rió­di­cas. Se ha con­si­de­ra­do que cuan­do un ge­no­ti­po mu­ta y au­men­ta su ade­cua­ción, ba­ja ins­tan­tá­nea­men­te la de otros ge­no­ti­pos, lo que lle­va­ría a que sean fa­vo­re­ci­das las mu­ta­cio­nes de los otros pa­ra au­men­tar su ade­cua­ción, re­sul­tan­do una coe­vo­lu­ción, que se­ría una ava­lan­cha de coe­vo­lu­ción en un tiem­po re­la­ti­va­men­te bre­ve.
 
La es­ca­la más am­plia a la que se ha pro­pues­to un sis­te­ma evo­lu­ti­vo es la de Gaia, teo­ría que pro­po­ne que a es­ca­la pla­ne­ta­ria hay un sis­te­ma ci­ber­né­ti­co au­tor­ga­ni­za­do y abier­to a la ma­te­ria y la ener­gía, que tie­ne co­mo lí­mi­te su­pe­rior la exós­fe­ra y co­mo in­fe­rior la cor­te­za sus­cep­ti­ble a la ac­ción de la in­tem­pe­rie; es de­cir, sus lí­mi­tes abar­can tan­to la zo­na in­flui­da por la vi­da, co­mo la que a su vez la in­flu­ye. Es­te sis­te­ma po­see am­plios me­ca­nis­mos de re­troa­li­men­ta­ción es­pa­cial y tem­po­ral, ya que la vi­da ha mol­dea­do las ca­rac­te­rís­ti­cas del pla­ne­ta, di­fe­ren­cián­do­lo de los otros del sis­te­ma so­lar, co­mo Ve­nus o Mar­te, con­so­li­dan­do un sis­te­ma es­ta­ble con cam­bios en for­mas pe­ro re­la­ti­va­men­te cons­tan­te en el tiem­po. Sus prin­ci­pa­les pos­tu­la­dos es que la vi­da afec­ta el am­bien­te, de don­de to­ma ener­gía li­bre pa­ra dis­mi­nuir su pro­pia en­tro­pía, li­be­ran­do a su vez pro­duc­tos de de­se­cho ri­cos en en­tro­pía. Si­mul­tá­nea­men­te, la vi­da se ve li­mi­ta­da por el am­bien­te que pue­de de­fi­nir la ha­bi­ta­bi­li­dad de un si­tio. Los or­ga­nis­mos vi­vos tie­nen co­mo pro­pie­da­des el cre­ci­mien­to y la re­pro­duc­ción, y se de­ter­mi­nan los ge­no­ti­pos do­mi­nan­tes por se­lec­ción na­tu­ral. Se pue­de con­si­de­rar que Gaia es un sis­te­ma adap­ta­ti­vo com­ple­jo. Com­ple­jo vie­ne del grie­go Ple­ko que sig­ni­fi­ca en­tre­te­ji­do. La teo­ría de la com­ple­ji­dad, que bus­ca los orí­ge­nes de la or­ga­ni­za­ción, pue­de con­si­de­rar­se una ex­ten­sión de la ci­ber­né­ti­ca. Un pro­ble­ma com­ple­jo no pue­de en­ten­der­se me­dian­te el co­no­ci­mien­to de las par­tes, de­bi­do a que po­see pro­pie­da­des úni­cas no ex­pli­ca­das a par­tir de sus com­po­nen­tes. La com­ple­ji­dad es per­ci­bi­da co­mo un sub­con­jun­to de los sis­te­mas di­ná­mi­cos, y a su vez se sub­di­vi­de en sis­te­mas or­de­na­dos, crí­ti­cos y caó­ti­cos. Los sis­te­mas com­ple­jos adap­ta­ti­vos cons­tan de tres ele­men­tos, di­ver­si­dad e in­di­vi­dua­li­dad de com­po­nen­tes, in­te­rac­ción en­tre los com­po­nen­tes y un pro­ce­so au­tó­no­mo de se­lec­ción, ba­sa­do en la in­te­rac­ción que per­mi­te la per­pe­tua­ción. De es­tos ele­men­tos se des­pren­den pro­pie­da­des co­mo adap­ta­ción con­ti­nua, au­sen­cia de con­trol glo­bal, or­ga­ni­za­ción je­rár­qui­ca, no­ve­dad per­pe­tua y di­ná­mi­cas le­ja­nas al equi­li­brio. Co­mo la se­gun­da ley de la ter­mo­di­ná­mi­ca pro­hi­be la au­tor­ga­ni­za­ción re­sul­tan­te de las pro­pie­da­des emer­gen­tes de los sis­te­mas com­ple­jos adap­ta­ti­vos, és­tos son di­si­pa­ti­vos.
 
Así, Gaia po­see pro­pie­da­des emer­gen­tes en fun­ción de la di­ver­si­dad e in­di­vi­dua­li­dad de com­po­nen­tes in­te­rac­tuan­tes ba­jo un pro­ce­so au­tó­no­mo —se­lec­ción na­tu­ral. Es un sis­te­ma com­ple­jo pues es­tá le­ja­no al equi­li­brio, es re­ge­ne­ra­ti­vo y pre­sen­ta una je­rar­quía en sus par­tes. Se po­dría con­si­de­rar que es adap­ta­ti­vo por­que sus par­tes han lle­va­do a flu­jos geo­ló­gi­cos, bio­quí­mi­cos y fí­si­cos que se mo­di­fi­can con el tiem­po. Si se re­vi­sa la his­to­ria de la Tie­rra se pue­de ob­ser­var que ha tran­si­ta­do a un pe­río­do con una al­ta pro­duc­ti­vi­dad y bio­di­ver­si­dad, el cual se ha man­te­ni­do más o me­nos es­ta­ble des­de el trán­si­to de una at­mós­fe­ra re­duc­ti­va a una oxi­da­ti­va.

Consideraciones finales

El re­sul­ta­do de la evo­lu­ción es la bio­di­ver­si­dad y am­bos sis­te­mas son com­ple­jos. La ac­tual in­te­rac­ción de los com­po­nen­tes de la bio­di­ver­si­dad se pue­de es­tu­diar me­dian­te he­rra­mien­tas co­mo las re­des com­ple­jas, que es­tán su­je­tas a com­por­ta­mien­tos di­ná­mi­cos. De es­ta ma­ne­ra se tra­ta de com­pren­der las re­des tró­fi­cas y las ca­de­nas me­ta­bó­li­cas. Pa­ra es­tu­diar la evo­lu­ción se ha pro­pues­to un mo­de­lo que de­mues­tra que un sis­te­ma eco­ló­gi­co sen­ci­llo, a lo lar­go del tiem­po, pue­de de­sen­ca­de­nar fluc­tua­cio­nes en la fre­cuen­cia de ex­tin­cio­nes que se ajus­tan muy bien con el equi­li­brio pun­tua­do. En un pai­sa­je adap­ta­ti­vo don­de nin­gu­na es­pe­cie ad­quie­re un má­xi­mo de ade­cua­ción, una que mu­te y al­can­ce ma­yor ade­cua­ción a cos­ta de las otras in­te­rac­tuan­tes de­sen­ca­de­na­rá una ex­plo­sión de cam­bios has­ta lle­gar a un pe­río­do de es­ta­sis. Es­ta idea im­pli­ca que un mo­de­lo no li­neal pue­de ex­pli­car bien la teo­ría del equi­li­brio pun­tua­do de Ni­les El­dred­ge y Step­hen Jay Gould. En es­te ca­so, el pun­tua­lis­mo se­ría vis­to co­mo un com­por­ta­mien­to es­pe­ra­do de la di­ná­mi­ca no li­neal de una fun­ción de po­ten­cia, que se ajus­ta a la ca­de­na de ra­dia­cio­nes adap­ta­ti­vas y a la de ex­tin­cio­nes. ­
 
Dado que el modelo contempla ambas posibilidades, pueden esperarse extinciones de gran magnitud cada determinado tiempo, lo que c o r respondería a los ciclos de 26 millones de años pro p u e stos por Sepkoski. Las extinciones y otros procesos macro-e vo l u t i vos pueden pre s e n ta rse sin necesidad de invo c a r causas distintas a la dinámica propia de la evolución.
 
¿Es la evolución un sistema fractal? Es posible que los p rocesos micro e vo l u t i vos estén regidos por leyes deterministas no lineales, y que también los macro e vo l u t i vo s sean consecuencia de la dinámica no lineal. La idea de p ro t e ctorados sugiere que los procesos regidos por dinámicas no lineales en sistemas muy distintos, pueden presentar el mismo resultado estructural o el mismo tipo de fluctuación en el tiempo. Es posible que se presente un protectorado en los patrones evolutivos; sin embargo, se ha demostrado que muchos procesos en evolución son lin e a l e s, como la selección natural. El hecho de que se presenten comportamientos que no tienen ninguna relación con la no-linealidad no implica que se descarte este modelo de estudio, al contrario, puede enriquecer al modelo.
No es posible llegar a un total entendimiento de la naturaleza ya que desconocemos las condiciones iniciales decasi todos los fenómenos.
 
La aparición de la vida y su incre m e n to en complejidad estructural no es un proceso surgido entre un mar deposibilidades, en palabras de Cocho y Miramontes, es necesario separar lo posible de lo viable. Actualmente muchos pensadores proponen que la aparición de la vida y su posterior evolución es un proceso necesario dadas las condiciones de un planeta como la Tierra, y que es un proceso que, de repetirse las mismas condiciones, volvería a s u c e d e r, con entidades distinta s, pero con vida. Estas ideas s u g i e ren que los sistemas auto rg a n i zados no son pro d u c to s estocásticos sino necesarios, lo que indica que el caos determinista está profundamente asociado con la aparición de la vida y la evolución.
 
A r t u ro Rosenblueth, un ferviente determinista, planteaba con mucha razón que la ciencia es un modelo de la n a t uraleza y como tal está limitado. El mejor modelo simplemente será el que explique mejor los fenómenos, pero nunca podrá ser tan exa c to como para reconstruir la re a l idad, en el momento que se pueda reconstruir, la ciencia ya no será necesaria, como sucede en el cuento El arte de la carto g ra f í ade J. L. Borg e s. Entonces hay que ex p l o rar los sistemas no lineales como modelos simplificados de la naturaleza, pero tal vez más explicativos que los lineales.
79A3-1 79A3-2
Ro­dri­go Mén­dez Alon­zo
Ins­ti­tu­to de Eco­lo­gía, A. C.
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como citar este artículo

Méndez Alonzo, Rodrigo. (2005). La evolución biológica como sistema autorganizado, dinámicas no lineales y sistemas biológicos. Ciencias 79, julio-septiembre, 26-34. [En línea]
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Re­duc­cio­nis­mo y biolo­gía en la era postge­nó­mi­ca
 
Ed­na Suá­rez Díaz
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Co­lo­quial­men­te, el tér­mi­no re­duc­cio­nis­ta se uti­li­za de ma­ne­ra pe­yo­ra­ti­va, de­no­tan­do no só­lo sim­plis­mo si­no una fuer­te car­ga ideo­ló­gi­ca. En bio­lo­gía, con fre­cuen­cia se uti­li­za de ma­ne­ra con­fu­sa, jun­to con una de las ideas más po­lé­mi­cas en la cien­cia, el de­ter­mi­nis­mo —so­bre to­do el ge­né­ti­co. A pe­sar de ello, la ma­yo­ría de los cien­tí­fi­cos adop­tan al­gún ti­po de com­pro­mi­so re­duc­cio­nis­ta pa­ra lle­var a ca­bo sus in­ves­ti­ga­cio­nes.
 
El re­duc­cio­nis­mo tie­ne una in­te­re­san­te his­to­ria en la fi­lo­so­fía de la cien­cia, sus raí­ces se en­cuen­tran en la con­cep­ción me­ca­ni­cis­ta de­fen­di­da por Des­car­tes en la pri­me­ra mi­tad de si­glo xvii. Aun­que hay di­fe­ren­tes ma­ne­ras de ca­rac­te­ri­zar­lo, el me­ca­ni­cis­mo ge­ne­ral­men­te asu­me que el com­por­ta­mien­to de un ob­je­to, en par­ti­cu­lar de una má­qui­na, es­tá de­ter­mi­na­do por le­yes me­cá­ni­cas que ac­túan so­bre sus par­tes, cons­ti­tui­das por ma­te­ria iner­te. Des­cri­bir las par­tes que con­for­man una má­qui­na es el pri­mer re­qui­si­to en la com­pren­sión de su fun­cio­na­mien­to; así, si que­re­mos sa­ber có­mo fun­cio­na un re­loj es­tu­dia­mos las par­tes y me­ca­nis­mos que de­ter­mi­nan el mo­vi­mien­to de sus agu­jas. Se­gún Des­car­tes, es­te mo­de­lo sir­ve pa­ra es­tu­diar y ex­pli­car el com­por­ta­mien­to de los se­res vi­vos, y al­re­de­dor de 1648 pre­ten­dió uti­li­zar­lo en su es­tu­dio del pro­ble­ma de la ge­ne­ra­ción —re­pro­duc­ción—, es­to es, el de­sa­rro­llo del fe­to. La in­ten­ción car­te­sia­na de­sa­tó una gran po­lé­mi­ca con los vi­ta­lis­tas, quie­nes no creían que se pu­die­ra eli­mi­nar de las ex­pli­ca­cio­nes bio­ló­gi­cas la in­ter­ven­ción de una fuer­za ma­te­rial o di­vi­na que or­ga­ni­ce la ma­te­ria. El de­ba­te, que tu­vo re­per­cu­sio­nes has­ta bien en­tra­do el si­glo xix, es muy im­por­tan­te en la his­to­ria de la cien­cia por­que pro­mo­vió una ma­yor pre­ci­sión en la de­fi­ni­ción del ca­rác­ter de las ex­pli­ca­cio­nes e in­ves­ti­ga­cio­nes cien­tí­fi­cas.
 
En la pri­me­ra mi­tad del si­glo xx, la fi­lo­so­fía de la cien­cia es­tu­vo do­mi­na­da por el po­si­ti­vis­mo ló­gi­co o neo­po­si­ti­vis­mo, es­cue­la que con­si­de­ra fun­da­men­tal com­pren­der la es­truc­tu­ra ló­gi­ca de las teo­rías, y que sos­tie­ne que el co­no­ci­mien­to cien­tí­fi­co se en­cuen­tra con­te­ni­do ex­clu­si­va­men­te en las teo­rías aca­ba­das de la cien­cia. La re­duc­ción era en­ten­di­da co­mo una re­la­ción en la que unas teo­rías o do­mi­nios del co­no­ci­mien­to po­dían ser re­du­ci­dos o ex­pli­ca­dos por otros de ca­rác­ter más ge­ne­ral; por ejem­plo, la re­duc­ción de la bio­lo­gía a la fí­si­ca. Gra­cias a es­te con­cep­to, se con­ta­ría con teo­rías ca­da vez más in­clu­si­vas y ge­ne­ra­les de los fe­nó­me­nos na­tu­ra­les. Ade­más, la re­duc­ción era im­por­tan­te por­que es­ta­ba li­ga­da con el ideal de la uni­dad de la cien­cia, el cual era más que na­da un mo­vi­mien­to cul­tu­ral, co­mo se­ña­ló John De­wey. El pro­yec­to cla­ve de los neo­po­si­ti­vis­tas, la en­ci­clo­pe­dia de la cien­cia uni­fi­ca­da, fue im­pul­sa­do con la es­pe­ran­za de que una vi­sión cien­tí­fi­ca e in­ter­na­cio­nal del mun­do con­ju­ra­ría las con­cep­cio­nes na­cio­na­lis­tas y ra­cis­tas —que even­tual­men­te de­sem­bo­ca­ron en el na­zis­mo y el fas­cis­mo—, con­tra las cua­les es­tos fi­ló­so­fos se en­fren­ta­ban a muer­te. “Íco­no, mar­ca de ver­dad o can­to de si­re­na, la uni­fi­ca­ción ha re­pre­sen­ta­do mucho más que un ob­je­ti­vo pu­ra­men­te cien­tí­fi­co o sim­bó­li­co”, afir­mó el his­to­ria­dor de la fí­si­ca, Pe­ter Ga­lison.
 
El tra­ba­jo de los po­si­ti­vis­tas ló­gi­cos y de sus su­ce­so­res es tan am­plio que aho­ra se con­si­de­ra que el re­duc­cio­nis­mo es en rea­li­dad una fa­mi­lia de pro­ble­mas y mo­de­los. Una cla­si­fi­ca­ción muy uti­li­za­da de és­tos es la plan­tea­da en 1962 por el bió­lo­go Ernst Mayr, quien sos­tie­ne que el tér­mi­no re­duc­cio­nis­mo se uti­li­za al me­nos en tres sen­ti­dos: el cons­ti­tu­ti­vo, el ex­pli­ca­ti­vo y el teó­ri­co. El pri­mero no es pro­ble­má­ti­co pa­ra los cien­tí­fi­cos del si­glo xx pues se re­fie­re al he­cho de que la com­po­si­ción ma­te­rial de los or­ga­nis­mos es la mis­ma que la de la ma­te­ria inor­gá­ni­ca. El se­gun­do tra­ta so­bre la ex­pli­ca­ción de un to­do en tér­mi­nos de sus par­tes, acep­ción re­la­cio­na­da con el uso de la me­tá­fo­ra car­te­sia­na del re­loj. El ter­ce­ro abor­da la re­la­ción que per­mi­te la de­duc­ción y ex­pli­ca­ción de una teo­ría por otra de ma­yor ge­ne­ra­li­dad, es de­cir, el mo­de­lo de­sa­rro­lla­do por los neo­po­si­ti­vis­tas.
 
De acuer­do con el mo­de­lo clá­si­co de re­duc­ción teó­rica, pu­bli­ca­do por Ernst Na­gel en 1961, las teo­rías con­sis­ten en sis­te­ma­ti­za­cio­nes de ob­ser­va­cio­nes —le­yes o re­gu­la­ri­da­des— le­gi­ti­ma­das gra­cias a pro­ce­di­mien­tos ex­pe­ri­men­ta­les o de ob­ser­va­ción —si bien es­ta le­gi­ti­ma­ción no tie­ne que ser di­rec­ta. Pa­ra Na­gel, una teo­ría B se re­du­ce a una A cuan­do lo que di­ce la pri­me­ra so­bre lo que es ob­ser­va­ble pue­de de­du­cir­se —ló­gi­ca­men­te— de la se­gun­da. Pa­ra que es­to ocu­rra de­ben cum­plir­se dos con­di­cio­nes: que la ex­pli­ca­ción de una teo­ría por otra se rea­li­ce por me­dio de una re­la­ción de­duc­ti­va —lo que im­pli­ca asu­mir que las ex­pli­ca­cio­nes son no­mo­ló­gi­co-de­duc­ti­vas, es de­cir, a par­tir de le­yes ge­ne­ra­les o uni­ver­sa­les de­du­cir ca­sos par­ti­cu­la­res—; y que exis­tan re­la­cio­nes de iden­ti­dad en­tre los tér­mi­nos a los que se re­fie­re ca­da una de las teo­rías —A y B. Re­sul­ta cla­ro que la de­ri­va­ción de una teo­ría por otra só­lo es po­si­ble si la re­la­ción en­tre los tér­mi­nos de am­bas es trans­pa­ren­te. Na­gel se per­ca­tó de las di­fi­cul­ta­des de es­ta­ble­cer di­cha re­la­ción —es ca­si im­po­si­ble que los tér­mi­nos de dos teo­rías di­fe­ren­tes, co­mo las de New­ton y Eins­tein, ten­gan una re­la­ción uno a uno—, por lo que pro­pu­so la for­mu­la­ción de le­yes o prin­ci­pios puen­te que per­mi­tie­ran co­nec­tar los tér­mi­nos de am­bas teo­rías.
 
Sin em­bar­go, in­clu­so un ejem­plo tan so­co­rri­do co­mo el de la re­duc­ción de la ley de Ga­li­leo de la caí­da li­bre de los cuer­pos so­bre la su­per­fi­cie de la Tie­rra, a la ley de la gra­vi­ta­ción uni­ver­sal de New­ton, es pro­ble­má­ti­ca cuan­do se tra­ta de en­ten­der de acuer­do al mo­de­lo de Na­gel. Di­ver­sas in­ves­ti­ga­cio­nes —ini­cia­das con un ar­tí­cu­lo pu­bli­ca­do en 1962 por Fe­ye­ra­bend— mos­tra­ron mu­chas di­fi­cul­ta­des con ese pro­yec­to, con­clu­yen­do que en es­te par­ti­cu­lar ejem­plo só­lo po­día lle­var­se a ca­bo una re­duc­ción apro­xi­ma­da. En bio­lo­gía, el tra­ba­jo de fi­ló­so­fos co­mo Ke­neth Schaff­ner, Da­vid Hull y Wi­lliam Wim­satt fue muy im­por­tan­te; en la dé­ca­da de los se­ten­tas de­mos­tra­ron que era im­po­si­ble cum­plir con las con­di­cio­nes del mo­de­lo de Na­gel. Hull, en el mar­co de una lar­ga dis­cu­sión acer­ca de si la ge­né­ti­ca clá­si­ca po­día re­du­cir­se a la bio­lo­gía mo­le­cu­lar, fue de los pri­me­ros en sos­te­ner que en la úl­ti­ma las ex­pli­ca­cio­nes re­cu­rren a me­ca­nis­mos res­pon­sa­bles de de­ter­mi­na­dos fe­nó­me­nos y no exis­ten lo que pro­pia­men­te se lla­man le­yes en la tra­di­ción em­pi­ris­ta; es­to es, re­la­cio­nes en­tre fe­nó­me­nos des­cri­tas por enun­cia­dos de apli­ca­ción uni­ver­sal. Tam­bién mos­tró que no exis­te ma­ne­ra de tra­du­cir los tér­mi­nos y con­cep­tos de la ge­né­ti­ca clá­si­ca a los de la bio­lo­gía mo­le­cu­lar. In­clu­so en el ca­so de que­rer re­du­cir teo­rías que apa­ren­te­men­te se re­fie­ren al mis­mo do­mi­nio de fe­nó­me­nos, el mo­de­lo de Na­gel no se cum­ple. De­bi­do a la acu­mu­la­ción de ar­gu­men­tos de es­te ti­po en los úl­ti­mos trein­ta años po­de­mos afir­mar que ac­tual­men­te el re­duc­cio­nis­mo teó­ri­co es­tá de ca­pa caí­da en la bio­lo­gía.
 
Mien­tras tan­to, Stuart Kauff­man y Wi­lliam Wim­satt de­sa­rro­lla­ron mo­de­los que te­nían ma­yor cer­ca­nía con los pro­ble­mas y so­lu­cio­nes del que­ha­cer de los bió­lo­gos; lo cual coin­ci­de con la sus­ti­tu­ción de la fí­si­ca por la bio­lo­gía, co­mo mo­de­lo de la fi­lo­so­fía de la cien­cia. En los nue­vos mo­de­los, una ex­pli­ca­ción re­duc­cio­nis­ta in­vo­lu­cra re­glas y me­ca­nis­mos em­pí­ri­cos que, con fre­cuen­cia, no for­man par­te de nin­gu­na teo­ría ex­plí­ci­ta. Así, se re­co­no­ce que el re­duc­cio­nis­mo tie­ne que ver con me­ca­nis­mos y su al­can­ce ex­pli­ca­ti­vo en di­fe­ren­tes ni­ve­les de or­ga­ni­za­ción. Ade­más, la aten­ción se cen­tra en ex­pli­ca­cio­nes cu­yo ob­je­ti­vo es mo­de­lar los or­ga­nis­mos co­mo sis­te­mas en los que la in­te­rac­ción de par­tes es su­ma­men­te com­ple­ja. El én­fa­sis en el es­tu­dio de la re­la­ción en­tre me­ca­nis­mos par­ti­cu­la­res —y los ni­ve­les de or­ga­ni­za­ción que es­to re­quie­re— y en as­pec­tos on­to­ló­gi­cos de la re­la­ción en­tre el to­do y las par­tes en ca­sos es­pe­cí­fi­cos plan­tea pro­ble­mas con­cre­tos que des­pla­zan a los tí­pi­cos ejem­plos de la fi­lo­so­fía neo­po­si­ti­vis­ta, per­mi­tien­do re­fle­xio­nar de ma­ne­ra con­cre­ta en el ti­po de ex­pli­ca­cio­nes que cons­tru­yen los bió­lo­gos en áreas co­mo la bio­lo­gía del de­sa­rro­llo, la ge­né­ti­ca, la evo­lu­ción y la bio­lo­gía mo­le­cu­lar. Es­to ha si­do es­pe­cial­men­te pro­pi­cio pa­ra abor­dar los te­mas apre­mian­tes que sur­gen como re­sul­ta­do del avan­ce de la bio­lo­gía mo­le­cu­lar.

Explicación versus estrategia

Wi­lliam Wim­satt y otros de sus co­le­gas se­ña­lan que po­de­mos ha­blar de re­duc­cio­nis­mo en dos gran­des sen­ti­dos: co­mo una for­ma de ex­pli­ca­ción o co­mo una es­tra­te­gia —o heu­rís­ti­ca— de in­ves­ti­ga­ción. Se­gún Wim­satt, la cla­si­fi­ca­ción de Mayr se re­fie­re só­lo al pri­mer ti­po. Es­ta dis­tin­ción, a par­tir de un en­fo­que fun­cio­nal, per­mi­te ha­blar con ma­yor pre­ci­sión de las ac­ti­vi­da­des y pro­duc­tos de los cien­tí­fi­cos, en par­ti­cu­lar de aque­llos in­vo­lu­cra­dos con ex­pli­ca­cio­nes ge­né­ti­cas. Wim­satt sos­tie­ne que “en un uni­ver­so en el que el re­duc­cio­nis­mo es una bue­na es­tra­te­gia, las pro­pie­da­des de las en­ti­da­des de ni­vel su­pe­rior son ex­pli­ca­das me­jor en tér­mi­nos de las pro­pie­da­des e in­te­rre­la­cio­nes de las en­ti­da­des de ni­vel in­fe­rior”. Es de­cir, a di­fe­ren­cia de la tra­di­ción neo­po­si­ti­vis­ta, él y sus se­gui­do­res, in­clu­yen­do a Le­won­tin, con­si­de­ran que los ni­ve­les de or­ga­ni­za­ción son en­ti­da­des rea­les. Ello ex­pli­ca, se­gún es­tos au­to­res, los éxi­tos de las es­tra­te­gias re­duc­cio­nis­tas a lo lar­go de la his­to­ria de la cien­cia mo­der­na y el por qué, pe­se a de­cla­ra­cio­nes en con­tra­rio, la ma­yo­ría de los cien­tí­fi­cos las adop­tan co­mo su for­ma de ha­cer in­ves­ti­ga­ción.
 
Sin em­bar­go, lo an­te­rior no sig­ni­fi­ca que de­ba­mos ha­cer una apo­lo­gía de las ex­pli­ca­cio­nes re­duc­cio­nis­tas. Las es­tra­te­gias de in­ves­ti­ga­ción de los cien­tí­fi­cos —o co­mo las lla­ma Wim­satt, las heu­rís­ti­cas— sis­te­má­ti­ca­men­te in­tro­du­cen ses­gos en su in­ves­ti­ga­ción. Por ello, la re­duc­cio­nis­ta in­tro­du­ci­rá un ti­po de ses­gos que son ine­vi­ta­bles en la per­cep­ción y ex­pli­ca­ción de los fe­nó­me­nos; lo que pue­de ha­cer­se al res­pec­to es te­ner cla­ra con­cien­cia de cuá­les son ta­les ses­gos. Ade­más, po­de­mos li­diar con ellos si re­co­no­ce­mos que exis­ten es­tra­te­gias dis­tin­tas, las cua­les nos per­mi­ten con­tras­tar y de­tec­tar lo que es­tá mal de nues­tras ex­pli­ca­cio­nes re­duc­cio­nis­tas. Pe­ro en la cien­cia en cier­to sen­ti­do el re­duc­cio­nis­mo es ine­vi­ta­ble; es una es­tra­te­gia en­tre otras, pe­ro una muy efi­cien­te de­bi­do a la es­truc­tu­ra de la ma­te­ria y del mun­do.
 
Por su par­te, el de­ter­mi­nis­mo, en el ca­so de la ge­né­ti­ca, es­ta­ble­ce que un ti­po de en­ti­da­des in­di­vi­dua­les, los ge­nes, son los ele­men­tos cen­tra­les o pri­vi­le­gia­dos en la ex­pli­ca­ción de un fe­nó­me­no en un ni­vel su­pe­rior de com­ple­ji­dad; pos­te­rior­men­te los res­pon­sa­bi­li­za co­mo úni­ca cau­sa de ese fe­nó­me­no. És­te es uno de los ses­gos más pe­li­gro­sos in­tro­du­ci­dos en la in­ves­ti­ga­ción bio­ló­gi­ca por el uso de es­tra­te­gias re­duc­cio­nis­tas, las cua­les sis­te­má­ti­ca­men­te —en ge­né­ti­ca y bio­lo­gía mo­le­cu­lar— en­fo­can sus ba­te­rías ha­cia la de­tec­ción de las par­tes —los ge­nes— de un me­ca­nis­mo. Sin em­bar­go, de­be­mos su­bra­yar que de­ter­mi­nis­mo y re­duc­cio­nis­mo no son si­nó­ni­mos. Pue­de ha­ber re­duc­cio­nis­mo —es de­cir, ex­pli­ca­cio­nes de fe­nó­me­nos que ape­lan a me­ca­nis­mos, o re­co­no­ci­mien­to de que es im­por­tan­te des­cri­bir la in­te­rre­la­ción de las par­tes de un or­ga­nis­mo—, sin que ne­ce­sa­ria­men­te ha­ya de­ter­mi­nis­mo. En cam­bio, lo con­tra­rio no se cum­ple. Ri­chard Le­won­tin y mu­chos otros au­to­res, in­clui­do el re­cién fa­lle­ci­do Step­hen Jay Gould en su li­bro The mis­mea­su­re of man, han do­cu­men­ta­do am­plia­men­te las fu­nes­tas con­se­cuen­cias del de­ter­mi­nis­mo bio­ló­gi­co y, en par­ti­cu­lar, del ge­né­ti­co, el cual ha de­ja­do su mar­ca no só­lo al fo­men­tar con­cep­cio­nes ra­cis­tas y se­xis­tas del ser hu­ma­no, si­no al im­pac­tar en cues­tio­nes tan con­cre­tas co­mo las po­lí­ti­cas de in­mi­gra­ción, edu­ca­ti­vas y otras en di­fe­ren­tes lu­ga­res y mo­men­tos. Por su­pues­to, el de­ter­mi­nis­mo tam­bién tie­ne una lar­ga his­to­ria en la fi­lo­so­fía y en la cien­cia. Por ejem­plo, al ini­cio del si­glo xx, el de­ter­mi­nis­mo bio­ló­gi­co es­tu­vo ín­ti­ma­men­te li­ga­do a la dis­cu­sión re­gis­trada en psi­co­lo­gía, an­tro­po­lo­gía y otras cien­cias so­cia­les acer­ca de si los ras­gos bio­ló­gi­cos de una per­so­na —o de una raza— de­ter­mi­na­ban su com­por­ta­mien­to so­cial o si, por el con­tra­rio, és­te se de­bía a in­fluen­cias de ti­po cul­tu­ral o social.

Problemas y retos para el futuro

El de­sa­rro­llo de la in­ge­nie­ría ge­né­ti­ca y, más en ge­ne­ral, de la bio­tec­no­lo­gía, ge­ne­ra gran­des ex­pec­ta­ti­vas, pe­ro tam­bién atrae la aten­ción de los crí­ti­cos al re­duc­cio­nis­mo y al de­ter­mi­nis­mo ge­né­ti­co. Avan­ces en las téc­ni­cas de diag­nós­ti­co ge­né­ti­co y de re­pro­duc­ción asis­ti­da, en el de­sa­rro­llo de fár­ma­cos que al­te­ran el com­por­ta­mien­to, así co­mo en la in­ves­ti­ga­ción de te­mas tan dis­tin­tos co­mo la te­ra­pia gé­ni­ca o las cé­lu­las tron­ca­les, to­dos ellos en el mar­co de una bio­lo­gía que com­ple­tó la pri­me­ra fa­se del Pro­yec­to Ge­no­ma Hu­ma­no, in­du­cen a pen­sar que nu­me­ro­sos pro­ble­mas tan­to mé­di­cos co­mo de or­den so­cial po­drán te­ner una pron­ta y efi­caz so­lu­ción. Sin em­bar­go, la his­to­ria de la cien­cia ha mos­tra­do que di­fí­cil­men­te la so­lu­ción a los pro­ble­mas de la hu­ma­ni­dad pue­de te­ner un ca­rác­ter “ex­clu­si­va­men­te” cien­tí­fi­co. Va­le la pe­na de­te­ner­se en las co­mi­llas ya que la cien­cia es uno de los pro­duc­tos de nues­tra cul­tu­ra y, en ese sen­ti­do, no es cla­ro que po­da­mos de­li­mi­tar las so­lu­cio­nes pro­pia­men­te cien­tí­fi­cas de aque­llas que in­clu­yen otros as­pec­tos.
 
En efec­to, las for­mas en que ex­pli­ca­mos el mun­do se en­cuen­tran car­ga­das de nu­me­ro­sas ex­pec­ta­ti­vas y va­lo­res. Le­won­tin se­ña­ló, por ejem­plo, que den­tro de los su­pues­tos bá­si­cos que tie­nen un efec­to pro­fun­do so­bre las for­mas de ex­pli­ca­ción des­ta­can el in­di­vi­dua­lis­mo, la pers­pec­ti­va re­duc­cio­nis­ta y una cla­ra dis­tin­ción en­tre cau­sas y efec­tos que es ca­rac­te­rís­ti­ca de la cien­cia mo­der­na y, en par­ti­cu­lar, del re­duc­cio­nis­mo ex­pli­ca­ti­vo. En esa con­cep­ción el “mun­do es par­ti­do en do­mi­nios au­tó­no­mos in­de­pen­dien­tes, lo in­ter­no y lo ex­ter­no; lo que en el ca­so de la bio­lo­gía de­sem­bo­ca en una pers­pec­ti­va que per­ci­be los or­ga­nis­mos co­mo in­di­vi­duos de­ter­mi­na­dos por fac­to­res —o cau­sas— in­ter­nos, los ge­nes”. Le­won­tin tam­bién in­di­ca que en nues­tra cul­tu­ra se pre­fie­ren las ex­pli­ca­cio­nes que sim­pli­fi­can los pro­ce­sos so­bre las que re­co­no­cen que los fe­nó­me­nos son “com­pli­ca­dos, in­cier­tos y de­sor­de­na­dos, sin una re­gla sim­ple o fuer­za que ex­pli­que el pa­sa­do y pre­di­ga el fu­tu­ro”. Así, uno de los ma­yo­res ma­les atri­bui­bles a las heu­rís­ti­cas re­duc­cio­nis­tas es pre­ci­sa­men­te su afán de sim­pli­fi­car, en aras de una su­pues­ta vi­sión cien­tí­fi­ca, fe­nó­me­nos com­ple­jos que re­quie­ren el aná­li­sis y la in­ter­ven­ción de nu­me­ro­sas pers­pec­ti­vas, tan­to a ni­vel ex­pli­ca­ti­vo co­mo al de las res­pues­tas o so­lu­cio­nes que se pro­po­nen. El pa­no­ra­ma se com­pli­ca cuan­do le aña­di­mos el ele­men­to del de­ter­mi­nis­mo ge­né­ti­co a nues­tras ex­pli­ca­cio­nes.

La ingeniería genética

Ca­si es un lu­gar co­mún la creen­cia de que las po­si­bi­li­da­des de ma­ni­pu­la­ción, ais­la­mien­to, ca­rac­te­ri­za­ción y mo­di­fi­ca­ción de ge­nes por me­dio de la in­ge­nie­ría ge­né­ti­ca se po­ten­cia­rán a par­tir de los lo­gros del Pro­yec­to Ge­no­ma Hu­ma­no. Sin em­bar­go, las his­to­rias que pre­sen­tan es­tos de­sa­rro­llos co­mo ca­de­na de even­tos cien­tí­fi­cos y tec­no­ló­gi­cos que mo­di­fi­can tan­to la in­ves­ti­ga­ción bio­ló­gi­ca, co­mo las po­lí­ti­cas gu­ber­na­men­ta­les y los in­te­re­ses de la in­dus­tria, re­fuer­zan la im­pre­sión de que las ten­den­cias en la in­ge­nie­ría ge­né­ti­ca ten­drán con­se­cuen­cias ine­vi­ta­bles en mu­chos as­pec­tos de nues­tras vi­das.
 
Aun­que exis­ten dis­tin­tas for­mas de con­tar la his­to­ria, pue­de de­cir­se que la in­ge­nie­ría ge­né­ti­ca ini­cia su de­sa­rro­llo a par­tir de la dé­ca­da de los se­ten­tas, con las lla­ma­das téc­ni­cas del adn re­com­bi­nan­te. Los ex­pe­ri­men­tos rea­li­za­dos en 1972 por Da­vid Jack­son, Ro­bert Sy­mons y Paul Berg, en la Uni­ver­si­dad de Stan­ford, se con­si­de­ran un par­tea­guas en la his­to­ria de las po­si­bi­li­da­des de ma­ni­pu­la­ción ge­né­ti­ca. Es­tos cien­tí­fi­cos ob­tu­vie­ron por pri­me­ra vez una mo­lé­cu­la de adn que con­te­nía ge­nes de or­ga­nis­mos pro­ve­nien­tes de di­fe­ren­tes es­pe­cies bio­ló­gi­cas y que po­día re­pli­car­se nu­me­ro­sas ve­ces en una bac­te­ria. El im­pac­to fue no­ta­ble. De in­me­dia­to se an­ti­ci­pa­ron apli­ca­cio­nes in­dus­tria­les, por ejem­plo la pro­duc­ción de dro­gas co­mo la in­su­li­na hu­ma­na y la ma­ni­pu­la­ción de es­pe­cies de im­por­tan­cia en la agri­cul­tu­ra. In­flu­yen­tes pu­bli­ca­cio­nes co­mo For­tu­ne, el San Fran­cis­co Ch­ro­ni­cle y el New York Ti­mes pron­to in­clu­ye­ron ar­tí­cu­los en los que las pro­me­sas de la in­ge­nie­ría ge­né­ti­ca eran re­tra­ta­das si­mul­tá­nea­men­te con su po­ten­cial co­mer­cial. La ma­yo­ría de las cor­po­ra­cio­nes far­ma­céu­ti­cas tar­da­ron va­rios años en reac­cio­nar, pe­ro al­gu­nas lo hi­cie­ron con pron­ti­tud. Por ejem­plo, en 1967 la em­pre­sa sui­za Hoff­man-La­Ro­che fun­dó en New Jer­sey el pri­mer ins­ti­tu­to de­di­ca­do a ex­plo­rar las po­si­bles apli­ca­cio­nes de lo que pos­te­rior­men­te se lla­ma­ría in­ge­nie­ría ge­né­ti­ca, y en 1971 se creo en Ber­ke­ley, Ca­li­for­nia, la fir­ma Ce­tus Cor­po­ra­tion, pri­me­ra de­di­ca­da ex­pre­sa­men­te a ex­plo­tar los avan­ces de la bio­lo­gía mo­le­cu­lar.
 
Trein­ta años des­pués, el pa­no­ra­ma cier­ta­men­te ha cam­bia­do. Por un la­do, el de­sa­rro­llo ex­po­nen­cial de las téc­ni­cas y he­rra­mien­tas de la in­ge­nie­ría ge­né­ti­ca pro­vo­ca que ac­tual­men­te sea una par­te co­mún del que­ha­cer co­ti­dia­no de cual­quier es­tu­dian­te de pos­gra­do en un la­bo­ra­to­rio de bio­lo­gía mo­le­cu­lar. Ade­más, la in­dus­tria bio­tec­no­ló­gi­ca es una rea­li­dad y nu­me­ro­sas em­pre­sas de es­te ti­po co­ti­zan en las bol­sas de va­lo­res e in­vier­ten en uni­ver­si­da­des de to­do el mun­do. En las in­dus­trias far­ma­céu­ti­cas y agrí­co­las, mu­chos or­ga­nis­mos han si­do mo­di­fi­ca­dos ge­né­ti­ca­men­te pa­ra pro­du­cir sus­tan­cias que se ad­quie­ren con re­la­ti­va fa­ci­li­dad, co­mo la in­su­li­na hu­ma­na o el in­ter­fe­rón gam­ma. Gra­cias a las gran­des su­mas in­ver­ti­das en el Pro­yec­to Ge­no­ma Hu­ma­no, aho­ra los cen­tros de adn son uni­da­des —di­fí­cil­men­te se les pue­de lla­mar la­bo­ra­to­rios, en el sen­ti­do tra­di­cio­nal del tér­mi­no— equi­pa­das con ro­bots, má­qui­nas de se­cuen­cia­ción au­to­má­ti­ca de ge­nes y com­pu­ta­do­ras que ana­li­zan las gran­des can­ti­da­des de in­for­ma­ción que se pro­du­cen.
 
A pe­sar de ello, las po­si­bi­li­da­des de in­ter­ven­ción o ma­ni­pu­la­ción del ge­no­ma hu­ma­no no han cam­bia­do mu­cho res­pec­to al pa­no­ra­ma de ha­ce trein­ta años. Si aca­so, co­no­ce­mos con mu­cha ma­yor pre­ci­sión la com­ple­ji­dad de los sis­te­mas ge­né­ti­cos de los or­ga­nis­mos, lo que sig­ni­fi­ca que sa­be­mos más acer­ca de la es­truc­tu­ra del ge­no­ma, de los pro­ce­sos que re­gu­lan la ex­pre­sión de la in­for­ma­ción en mu­chos ge­nes, de la ma­ne­ra en que los ge­nes y otros fac­to­res de la cé­lu­la —o del me­dio ex­ter­no— in­flu­yen en di­fe­ren­tes mo­men­tos de la vi­da de un or­ga­nis­mo, y de los me­ca­nis­mos con que los se­res vi­vos cuen­tan pa­ra amor­ti­guar cam­bios en su ge­no­ma. Así, la po­si­bi­li­dad téc­ni­ca de al­te­rar el ge­no­ma de un or­ga­nis­mo se en­cuen­tra, por un la­do, ca­da vez más cer­ca, pe­ro por otro, ca­da vez sa­be­mos con ma­yor de­ta­lle lo di­fí­cil que se­rá lle­var­lo a ca­bo sin ge­ne­rar efec­tos in­de­sea­bles en el or­ga­nis­mo y en su con­tex­to. En el ca­so de los se­res hu­ma­nos, jun­to con los as­pec­tos mé­di­cos se de­be con­si­de­rar los re­tos de or­den fa­mi­liar y so­cial que ha­rán po­si­ble —o im­pe­di­rán— el ac­ceso a es­te ti­po de tec­no­lo­gía mé­di­ca, así co­mo las cues­tio­nes de ti­po éti­co que son ur­gen­tes de re­sol­ver; por ejem­plo, el de­re­cho de al­te­rar el ge­no­ma de ge­ne­ra­cio­nes fu­tu­ras de se­res hu­ma­nos.
 
El fi­ló­so­fo Phi­lip Kit­cher rea­li­zó un es­fuer­zo por re­ve­lar las fa­la­cias que se es­con­den en una vi­sión in­ge­nua, que si bien re­cha­za abier­ta­men­te el de­ter­mi­nis­mo bio­ló­gi­co, con­ti­núa atri­bu­yen­do di­rec­ta­men­te a los ge­nes ca­rac­te­res com­ple­jos. Su crí­ti­ca se di­ri­ge con­tra la ex­pec­ta­ti­va de con­tar con ex­pli­ca­cio­nes y so­lu­cio­nes sim­ples a pro­ble­mas que tie­nen cau­sas, de­sa­rro­llo y con­se­cuen­cias muy di­ver­sas. Por ejem­plo, dis­tin­gue den­tro de las en­fer­me­da­des ge­né­ti­cas, las que pue­den en­fren­tar­se me­dian­te una te­ra­pia re­la­ti­va­men­te sen­ci­lla, las que ac­tual­men­te só­lo po­de­mos pa­liar en sus con­se­cuen­cias, y las que cau­san un de­te­rio­ro ine­vi­ta­ble y gran­des do­sis de su­fri­mien­to pa­ra el en­fer­mo y sus fa­mi­lia­res.
 
In­clu­so en las en­fer­me­da­des del pri­mer ti­po, co­mo la fe­nil­ce­to­nu­ria, diag­nos­ti­ca­da al mo­men­to del na­ci­mien­to gra­cias a un es­tu­dio que se apli­ca re­gu­lar­men­te a los re­cién na­ci­dos y cu­ya so­lu­ción ra­di­ca en un sim­ple cam­bio de die­ta du­ran­te la in­fan­cia has­ta la ado­les­cen­cia, el pa­no­ra­ma no es tan sim­ple co­mo lo sos­tie­ne la ver­sión de­ter­mi­nis­ta ge­né­ti­ca. Por ejem­plo, los pri­me­ros años de diag­nós­ti­co de la en­fer­me­dad es­tu­vie­ron pla­ga­dos de erro­res —fal­sos po­si­ti­vos—, con gra­ves con­se­cuen­cias. Pro­por­cio­nar la die­ta de un fe­nil­ce­to­nú­ri­co a un ni­ño nor­mal ge­ne­ra tan­to re­tar­do men­tal co­mo la die­ta nor­mal en un niño en­fer­mo; a la fe­cha se des­co­no­ce cuán­tos ni­ños fue­ron afec­ta­dos por es­te ti­po de error. Asi­mis­mo, co­mo las ni­ñas con es­ta en­fer­me­dad ra­ra vez se re­pro­du­cían, na­die pre­vió que una en­fer­ma sin se­guir la die­ta es­pe­cial —la que le fue re­ti­ra­da en la ado­les­cen­cia—, al es­tar em­ba­ra­za­da oca­sio­na­ría gra­ví­si­mos trans­tor­nos de de­sa­rro­llo men­tal a su be­bé. In­clu­so hoy, cuan­do los diag­nós­ti­cos fal­sos han dis­mi­nui­do, per­sis­te una gran can­ti­dad de pro­ble­mas que no son es­tric­ta­men­te ge­né­ti­cos. Di­ver­sos es­tu­dios re­ve­lan la exis­ten­cia de nu­me­ro­sos fac­to­res que com­pli­can la vida del en­fer­mo, co­mo lo cos­to­so e in­sa­tis­fac­to­rio de la die­ta, la au­sen­cia de apo­yo co­mu­ni­ta­rio y fa­mi­liar, la fal­ta de com­pren­sión del pro­ble­ma, et­cé­te­ra. Es­pe­cial­men­te du­ran­te la ado­les­cen­cia per­tur­ba la vi­da so­cial a tal gra­do que pa­dres e hi­jos de­ben su­je­tar­se a una gran dis­ci­pli­na. Es­tos fac­to­res —fal­ta de co­no­ci­mien­to, ca­ren­cia de apo­yo so­cial y eco­nó­mi­co— ex­pli­can que ra­ra vez se cum­plan las ex­pec­ta­ti­vas mé­di­cas y que mu­chos fe­nil­ce­to­nú­ri­cos pa­dez­can al me­nos al­gu­nas de las con­se­cuen­cias de su en­fer­medad.
 
Más com­pli­ca­do es el ca­so de en­fer­me­da­des co­mo el mal de Hun­ting­ton, uti­li­za­do con fre­cuen­cia pa­ra ilus­trar los be­ne­fi­cios de la bio­tec­no­lo­gía. Es una en­fer­me­dad que se de­sa­rro­lla en hom­bres y mu­je­res, ca­rac­te­ri­za­da por un gra­ve de­te­rio­ro neu­ro­nal que es fí­si­ca y men­tal­men­te do­lo­ro­so pa­ra el pa­cien­te y ago­ni­zan­te pa­ra quie­nes lo ro­dean. A di­fe­ren­cia de otras en­fer­me­da­des ge­né­ti­cas, se tra­ta de un ca­rác­ter do­mi­nan­te; es de­cir, bas­ta con que el pa­dre o la ma­dre ha­yan trans­mi­ti­do el gen pa­ra que la en­fer­me­dad se de­sa­rro­lle. Ca­da hi­jo o hi­ja de un por­ta­dor tie­ne cin­cuen­ta por cien­to de pro­ba­bi­li­da­des de he­re­dar la con­di­ción —re­cuér­de­se que los ga­me­tos o cé­lu­las re­pro­duc­to­ras lle­van só­lo la mi­tad de la in­for­ma­ción he­re­di­ta­ria del res­to de las cé­lu­las— y si al­gu­no la he­re­da, con se­gu­ri­dad de­sa­rro­lla­rá el mal. Pe­ro, da­do que la en­fer­me­dad se ma­ni­fies­ta tar­día­men­te en la vi­da del por­ta­dor —ge­ne­ral­men­te en­tre los 30 y 50 años de edad—, es muy pro­ba­ble que és­te ya ha­ya te­ni­do hi­jos y no pue­da ha­cer na­da pa­ra evi­tar su trans­mi­sión. Cla­ra­men­te, es un ca­so en el que un diag­nós­ti­co ge­né­ti­co tem­pra­no pa­re­ce te­ner gran­des ven­ta­jas. Has­ta los años ochen­tas no ha­bía ma­ne­ra de diag­nos­ti­car con an­te­la­ción a los por­ta­do­res. En la úl­ti­ma dé­ca­da y me­dia es­ta si­tua­ción cam­bió y se de­tec­tó al gen res­pon­sa­ble, se le ma­peó y se­cuen­ció. Por su­pues­to, pro­duc­to de una es­tra­te­gia de in­ves­ti­ga­ción re­duc­cio­nis­ta, sos­te­ni­da por gran­des equi­pos de in­ves­ti­ga­ción y fi­nan­cia­da pa­ra ob­te­ner re­sul­ta­dos. En teo­ría, pa­re­cie­ra que aun en ca­sos en don­de no fue­ra po­si­ble ha­cer na­da, con­tar con la in­for­ma­ción co­rrec­ta re­dun­da­ría en me­jo­res con­di­cio­nes pa­ra que los in­di­vi­duos to­men sus de­ci­sio­nes. Sin em­bar­go, des­de la apa­ri­ción en el mer­ca­do de la prue­ba pa­ra diag­nos­ti­car el mal de Hun­ting­ton, po­cas per­so­nas se han so­me­ti­do a ella. Mu­chos pue­den sos­pe­char des­de la ado­les­cen­cia que son por­ta­do­res, pe­ro aun así pre­fie­ren evi­tar la con­fir­ma­ción de tan ma­las no­ti­cias. Con­tar con di­cha in­for­ma­ción pue­de ser de­vas­ta­dor y al­te­rar pro­fun­da­men­te los pla­nes de vi­da si no exis­te un sis­te­ma so­cial que pro­vea el apo­yo y la ase­so­ría psi­co­ló­gi­ca y eco­nó­mi­ca ne­ce­sa­ria. A es­to de­be­mos aña­dir que, a la fe­cha, el mal de Hun­ting­ton no pue­de ser cu­ra­do; ni por la me­di­ci­na tra­di­cio­nal ni por nin­gún ti­po de in­ter­ven­ción o in­ge­nie­ría ge­né­ti­ca, y las pro­ba­bi­li­da­des de que ello ocu­rra son re­mo­tas da­do nues­tro es­ca­so co­no­ci­mien­to del sis­te­ma ner­vio­so y de la ma­ne­ra co­mo los pro­duc­tos del gen de­fec­tuo­so in­te­rac­cio­nan con otras par­tes del or­ga­nis­mo pa­ra pro­du­cir la en­fer­me­dad. Por ello, Kit­cher con­clu­ye que pen­sar que la te­ra­pia gé­ni­ca con­sis­te en un só­lo ti­po de res­pues­ta a si­tua­cio­nes tan di­ver­sas co­mo las de la fe­nil­ce­to­nu­ria y el mal de Hun­ting­ton es no solo in­co­rrec­to, si­no que res­pon­de a una ex­pec­ta­ti­va sim­plis­ta y en­tu­sias­ta pro­mo­vi­da ma­yo­ri­ta­ria­men­te en los me­dios de co­mu­ni­ca­ción ma­si­va por los gran­des in­te­re­ses eco­nó­mi­cos en jue­go.

El Proyecto Genoma Humano

Otro ejem­plo de los lí­mi­tes del de­ter­mi­nis­mo ge­né­ti­co y de los al­can­ces de las es­tra­te­gias de in­ves­ti­ga­ción re­duc­cio­nis­tas es el Pro­yec­to Ge­no­ma Hu­ma­no, ofi­cia­li­za­do en 1991 en los Es­ta­dos Uni­dos y, tiem­po des­pués, trans­for­ma­do en un es­fuer­zo mul­ti­na­cio­nal de­sa­rro­lla­do so­bre to­do en Eu­ro­pa y Nor­tea­mé­ri­ca. En abril de 2003, un con­sor­cio pri­va­do y gru­pos de in­ves­ti­ga­ción pú­bli­ca li­de­ra­dos por la agen­cia gu­ber­na­men­tal de los Es­ta­dos Uni­dos, el Na­tio­nal Hu­man Ge­no­me Re­search Ins­ti­tu­te, anun­cia­ron la ob­ten­ción del pri­mer bo­rra­dor de la se­cuen­cia del ge­no­ma hu­ma­no. Tiem­po atrás, en fe­bre­ro de 1988, un Co­mi­té del Con­se­jo Na­cio­nal de Cien­cia —bra­zo de la Na­tio­nal Aca­demy of Scien­ces—, re­co­men­dó, ade­más de un gas­to de 200 mi­llo­nes de dó­la­res anua­les a lo lar­go de quin­ce años, que el tra­ba­jo de ma­peo ge­né­ti­co y se­cuen­cia­ción fue­ra lle­va­do a ca­bo no só­lo en la es­pe­cie hu­ma­na si­no en otros or­ga­nis­mos, lo que ace­le­ra­ría la ob­ten­ción de re­sul­ta­dos me­dian­te la com­pa­ra­ción de sus se­cuen­cias, y que se des­ti­na­ra di­ne­ro al de­sa­rro­llo de tec­no­lo­gías de se­cuen­cia­ción au­to­má­ti­ca y de aná­li­sis com­pu­ta­cio­nal de la gran can­ti­dad de da­tos que se es­pe­ra­ban ob­te­ner.
 
En los tem­pra­nos días del pro­yec­to, nu­me­ro­sas vo­ces, tan­to de cien­tí­fi­cos co­mo de re­co­no­ci­dos fi­ló­so­fos de la bio­lo­gía, evi­den­cia­ron que con­tar con una lar­ga se­cuen­cia de le­tras era un ob­je­ti­vo inú­til; co­no­cer su sig­ni­fi­ca­do o sin­ta­xis es al­go muy dis­tin­to. Pe­ro asig­nar fun­cio­nes bio­ló­gi­cas a seg­men­tos de adn es prác­ti­ca­men­te im­po­si­ble sin otras se­cuen­cias con las cua­les es­ta­ble­cer com­pa­ra­cio­nes, es peor que bus­car una agu­ja en un pa­jar. Pa­ra es­ta­ble­cer fun­cio­nes es ne­ce­sa­rio en­con­trar si­mi­li­tu­des en las se­cuen­cias del ge­no­ma hu­ma­no y de otras es­pe­cies de las que se pue­da co­no­cer más fá­cil­men­te, o ya se co­noz­can, las po­si­bles fun­cio­nes. A su vez, es­to es fac­ti­ble so­la­men­te con pro­gra­mas de cóm­pu­to ade­cua­dos y ma­yor ca­pa­ci­dad en las com­pu­ta­do­ras. Es por ello que, gra­cias al im­pul­so tec­no­ló­gi­co del Pro­yec­to Ge­no­ma Hu­ma­no, ac­tual­men­te se co­no­cen cer­ca de 200 ge­no­mas com­ple­tos de or­ga­nis­mos co­mo bac­te­rias, hon­gos, ani­ma­les y plan­tas, lo que ele­vó la ca­pa­ci­dad de asig­nar fun­cio­nes a se­cuen­cias con­cre­tas. Ano­tar un ge­no­ma es la ex­pre­sión que se usa pa­ra la ac­ti­vi­dad de es­ta­ble­cer hi­pó­te­sis so­bre la po­si­ble fun­ción de una se­cuen­cia, gra­cias a su si­mi­li­tud con otra de otros or­ga­nis­mos en los cua­les se ha es­ta­ble­ci­do pre­via­men­te di­cha fun­ción di­rec­ta o in­di­rec­ta­men­te. Pe­ro ano­tar el ge­no­ma hu­ma­no no es so­la­men­te es­ta­ble­cer si­mi­li­tu­des con otros ge­no­mas; ha­ce fal­ta pro­bar que, en efec­to, di­cha se­cuen­cia co­di­fi­ca pa­ra la fun­ción —la pro­teí­na— que se ha pos­tu­la­do, por lo que es ne­ce­sa­rio ha­cer bio­quí­mi­ca y bio­lo­gía mo­le­cu­lar tra­di­cio­na­les: ais­lar el gen, am­pli­fi­car­lo, ex­pre­sar­lo, me­dir o pro­bar la ac­ti­vi­dad de su pro­duc­to —la pro­teí­na. Aun en ese ca­so, la in­for­ma­ción ge­né­ti­ca es de es­ca­sa uti­li­dad si se des­co­no­cen sus me­ca­nis­mos de re­gu­la­ción, la ma­ne­ra có­mo in­te­rac­túa el pro­duc­to de esa se­cuen­cia con otros pro­duc­tos ce­lu­la­res y la in­for­ma­ción de ti­po clí­ni­co o am­bien­tal tan di­ver­sa que pue­de in­cluir co­sas co­mo los há­bi­tos o el con­tex­to psi­co­ló­gi­co. Así, aho­ra re­sul­tan fun­da­men­ta­les las ba­ses de da­tos in­te­li­gen­tes, la po­si­bi­li­dad de co­rre­la­cio­nar da­tos de orí­ge­nes muy di­ver­sos per­mi­ti­rá con­tra­rres­tar la sim­ple idea de­ter­mi­nis­ta de que los ge­nes co­di­fi­can ca­rac­te­rís­ti­cas com­ple­jas, y to­mar en cuen­ta nu­me­ro­sos fac­to­res in­vo­lu­cra­dos en su ex­pre­sión al mo­men­to de plan­tear so­lu­cio­nes com­pro­me­ti­das con la ca­li­dad de vi­da.
 
Con­clu­sio­nes

Re­sul­ta ab­sur­do ne­gar los avan­ces de la ge­né­ti­ca, la in­ge­nie­ría ge­né­ti­ca o la bioin­for­má­ti­ca; asi­mis­mo se­ría irres­pon­sa­ble ne­gar la po­si­bi­li­dad de que es­tos avan­ces pue­dan con­tri­buir even­tual­men­te a me­jo­rar la con­di­ción hu­ma­na. No en va­no las aso­cia­cio­nes de fa­mi­lia­res de per­so­nas que pa­de­cen al­gún ti­po de en­fer­me­dad ge­né­ti­ca se en­cuen­tran en­tre los más fe­ro­ces de­fen­so­res de la in­ver­sión en bio­tec­no­lo­gía. Ta­les avan­ces son una rea­li­dad, en bue­na par­te, a raíz de los lo­gros de una in­ves­ti­ga­ción cien­tí­fi­ca guia­da por es­tra­te­gias o heu­rís­ti­cas re­duc­cio­nis­tas, cuya apli­ca­ción ha re­sul­ta­do en mul­ti­tud de ex­pli­ca­cio­nes re­duc­cio­nis­tas o me­ca­ni­cis­tas de los or­ga­nis­mos; pe­ro hay dos ma­ne­ras de li­diar con ese ti­po de res­pues­tas. Se­guir el ca­mi­no de creer que son su­fi­cien­tes y que no re­que­ri­mos nin­gún fac­tor adi­cio­nal a los ge­nes pa­ra dar cuen­ta de las ca­rac­te­rís­ti­cas de los or­ga­nis­mos de ma­ne­ra sa­tis­fac­to­ria, lo que con­du­ce al de­ter­mi­nis­mo ge­né­ti­co. O re­co­no­cer que esas ex­pli­ca­cio­nes son re­sul­ta­do de nues­tras par­ti­cu­la­res ma­ne­ras de ac­ce­der a los fe­nó­me­nos na­tu­ra­les y que, en ese sen­ti­do, con­lle­van los ses­gos de los ca­mi­nos que he­mos ele­gi­do pa­ra es­tu­diar­los. Con es­to se ad­mi­te que los ge­nes no tie­nen por qué ser el fac­tor ex­pli­ca­ti­vo pri­vi­le­gia­do, lo que no cie­rra la puer­ta a otras es­tra­te­gias y ex­pli­ca­cio­nes que pue­den en­ri­que­cer tan­to nues­tra com­pren­sión co­mo el ti­po de so­lu­cio­nes que po­de­mos pro­por­cio­nar a los di­fe­ren­tes pro­ble­mas que en­fren­ta­mos. Es­te ca­mi­no es el del plu­ra­lis­mo ex­pli­ca­ti­vo, ge­ne­ral­men­te ani­ma­do por la con­vic­ción de que ha­ce fal­ta mu­cho más que atri­buir­le res­pon­sa­bi­li­dad a un gen pa­ra en­con­trar la so­lu­ción a un pro­ble­ma.
 
La elec­ción de un ca­mi­no u otro no es una cues­tión me­ra­men­te cien­tí­fi­ca. In­vo­lu­cra va­lo­res, in­te­re­ses y com­pro­mi­sos. Pa­ra un cien­tí­fi­co pue­de re­sul­tar sa­tis­fac­to­rio creer que cuen­ta con una so­lu­ción sim­ple y om­ni­po­ten­te, y que ello do­ta a su cien­cia de un ma­yor esta­tus epis­té­mi­co y so­cial. En cam­bio, pa­ra otros es pe­ren­to­rio asu­mir la res­pon­sa­bi­li­dad de re­co­no­cer que, pa­ra que la in­ge­nie­ría ge­né­ti­ca y to­das sus pro­me­sas fun­cio­nen, se re­quie­ren enor­mes avan­ces en to­das las es­fe­ras de la vi­da de las per­so­nas: edu­ca­ti­va, po­lí­ti­ca, so­cial, fa­mi­liar y eco­nó­mi­ca.
Ed­na Suá­rez Díaz
Fa­cul­tad de Cien­cias,
Uni­ver­si­dad Na­cio­nal Au­tó­no­ma Mé­xi­co.
Re­fe­ren­cias bi­blio­grá­fi­cas:
 
Ayer, A. J. 1959. El po­si­ti­vis­mo ló­gi­co. Fon­do de Cul­tu­ra Eco­nó­mi­ca, Mé­xi­co.
Hull, D. L. y M. Ru­se (eds). 1998. The phi­lo­sophy of bio­logy. Ox­ford Uni­ver­sity Press.
Kit­cher, P. 1997. The li­ves to co­me. Si­mon and Schus­ter, Nue­va York. Exis­te ver­sión en es­pa­ñol, Las vi­das por ve­nir. Ins­ti­tu­to de In­ves­ti­ga­cio­nes Fi­lo­só­fi­cas, unam, 2000.
Le­won­tin, R. C. 2000. It ain’t ne­ces­sa­rily so. New York Re­view Books, Nue­va York.
Mar­tí­nez, S. F. y A. Ba­ra­ho­na (eds.). 1998. His­to­ria y ex­pli­ca­ción en bio­lo­gía. Fon­do de Cul­tu­ra Eco­nó­mi­ca, unam. Mé­xi­co.
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como citar este artículo

Suárez Díaz, Edna. (2005). Reduccionismo y biología en la era postgenómica. Ciencias 79, julio-septiembre, 54-64. [En línea]
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