Andrés Moya - El cálculo de la vida

Cuatro obras, aparecidas en español entre 1972 y 1976, considero fundamentales por lo que han supuesto de anticipatorias para el campo de la filosofía natural sobre lo vivo y la biología teórica. Se trata de El azar y la necesidad (1972), de Jacques Monod, La lógica de lo viviente (1973), de François Jacob, Teoría general de sistemas (1976), de Ludwig von Bertalanffy, y Hacia una biología teórica (1976), obra editada por Conrad Hal Waddington. Tales obras han tenido una especial relevancia para mi formación, tanto en lo personal como en lo intelectual. En lo personal porque alimentaron mis ansias por conocer otros mundos y otras formaciones. Y en lo intelectual porque despliegan la problemática de la complejidad de los entes vivos y exhiben una filosofía natural que, aunque comprometida con la ciencia, no deja de ser crítica con ciertas tendencias reduccionistas en sus dominios, tendencias que podrían ser dañinas para el propio desarrollo teórico de la comprensión de lo vivo. Merece la pena que reflexione sobre ellas porque, con el paso del tiempo, he acabado por darme cuenta de que mi propio pensamiento se ha desarrollado como una prolongación de aquellas lecturas, sobre las que he ido y venido regularmente. He podido comprobar, aunque no fuera particularmente consciente de ello, que, a la postre, han sido determinantes en buena medida sobre mi particular forma de concebir y abordar la investigación de lo vivo. Pero ninguna de ellas, curiosamente, tiene por objeto central de estudio el de la teoría de la evolución o la reflexión filosófica en torno a ella, aunque todas, lógicamente, la tengan presente o la mencionen de alguna forma. Deseo hacer mención explícita a esta circunstancia porque la teoría evolutiva ha sido el ámbito donde he desarrollado mi carrera profesional, y pudiera parecer contradictorio, en todo caso, el que haya dirigido mis pasos investigadores hacia el desarrollo de la teoría evolutiva y no a otros ámbitos de investigación que pudieran estar más próximos a las ideas evocadas por las obras en cuestión. Buena parte de toda la moderna biología es una reconfirmación del origen común de todos los seres vivos. Tal origen comporta, también, la confirmación de procesos y mecanismos comunes que subyacen al funcionamiento de todos los seres o, en todo caso, la capacidad por nuestra parte de poder determinar en qué momento de la historia evolutiva aparecieron. El presente ensayo es un intento por mostrar la resolución de esa contradicción. Sobre el trasfondo de la evolución biológica, este ensayo pretende ofrecer, y suscitar, la reflexión sobre la tremenda problemática que supone comprender y explicar la complejidad biológica en toda su dimensión.

Pero al igual que muestro una vía continental, con la excepción de Waddington, de filosofía natural y biología teórica de los seres vivos, creo oportuno hacer referencia a otros actores intelectuales de diferentes procedencias geográficas y campos de investigación que durante la segunda mitad del siglo pasado han sido importantes para el desarrollo del pensamiento teórico en biología. Se trata de Alan Turing y de Robert Rosen. Ambos tienen, a su vez, precedentes importantes, que habríamos de ubicar en la primera mitad del siglo pasado, particularmente Gödel. Este lógico matemático y Turing son relevantes por diferentes motivos. El primero porque sus teoremas han permeado las ciencias empíricas. En efecto, asumiendo con cierto riesgo que las leyes de la naturaleza son algorítmicas, se puede derivar que en ella pueden aparecer comportamientos impredecibles a partir del conjunto de axiomas que las caracterizan. A lo largo de este ensayo introduciré a Gödel en varios momentos. Turing es fundamental en la medida en que contribuye a la creación de las ciencias de la computación y a cómo estas se constituyen en un lenguaje muy apropiado para captar toda la complicación de la fenomenología biológica. Rosen, de los tres mencionados, probablemente sea el más interesado en comprender qué es la vida, pues ha tratado de orquestar toda una teorización sobre ella, particularmente sobre la célula, captando propiedades abstractas de esta (aislamiento del ambiente, metabolismo, automantenimiento) y formulando una biología basada en las propiedades relacionales de los entes biológicos francamente pionera.

Teoría de la evolucióny evolución composicional

¿Qué motivos me llevan a no considerar en detalle en este ensayo a los teóricos de la biología evolutiva? Fundamentalmente diría que las contribuciones al pensamiento teórico en biología de los padres teóricos de la biología evolutiva, a saber: Fisher, Haldane o Wright, están archinarradas y que, a partir de ellos, probablemente se ha desarrollado una cierta corriente de pensamiento teórico que, precisamente, ha dejado de lado las aportaciones de los otros autores que aquí voy a tratar con más énfasis. Pero no debe caber duda alguna de que esos autores siempre están presentes. Sus formulaciones son una especie de hipótesis nula sobre la que la propia teoría evolutiva ha ido creciendo.

De sobra es conocido el dictum de T. Dobzhansky, sucesor empírico de los tres anteriores, de que «nada en biología tiene sentido si no es a la luz de la evolución». Y, en efecto, difícilmente podemos pensar cómo están organizados y funcionan los seres vivos si no consideramos cómo han podido llegar a ser las organizaciones y las funciones. La evolución introduce un componente de tiempo y de historia que no se puede obviar. Pero otra cuestión es si la teoría explicativa de la aparición de las organizaciones y funciones biológicas que se deriva de los teóricos anteriormente mencionados es suficiente. Porque la expresión de Dobzhansky no dice que tengamos que recurrir a una teoría específica de la evolución, sino que la evolución es absolutamente irrenunciable. Y ello es debido a que necesitamos incorporar a cualquier teoría de la organización biológica la presencia de factores que contribuyen a lo largo del tiempo evolutivo a la creación de variación genética heredable. Esta variación no es, exclusivamente, la mutación puntual. Existen otras importantes fuentes de variación, y son estas mismas fuentes las que la moderna biología evolutiva está poniendo de manifiesto, complementado así la teoría gradual de la evolución. Aunque son múltiples los estudios teóricos y experimentales aparecidos en las últimas décadas en relación con la ampliación de la teoría gradual de la evolución, tenemos un ejemplo excelente de síntesis y conceptualización en Richard A. Watson (2006). Y me interesa traer aquí la obra de este autor porque buena parte de sus aportaciones a la teoría evolutiva no gradual son computacionales, circunstancia que me sirve como reafirmación del valor que esta ciencia, su lenguaje y sus métodos y conceptos, tiene para la consolidación de la biología teórica.

Watson define un tipo de evolución que no es compatible con la evolución gradual, a la que denomina evolución composicional . El autor trata con mucho cuidado esta cuestión de la no compatibilidad, que intenta anclar en una fenomenología biológica bien conocida, dándole sustento empírico, para luego formular conceptualizaciones y simulaciones que ponen de manifiesto que esos fenómenos, en efecto, tienen como consecuencia procesos no graduales. Bajo el epígrafe de composicionales, Watson agrupa los procesos evolutivos que implican la combinación de sistemas o subsistemas biológicos de material genético preadaptado. El concepto de preadaptado simplemente hay que considerarlo como que los sistemas o subsistemas en cuestión, antes de integrarse, ya están adaptados. Fenómenos como el sexo, la hibridación, la transferencia horizontal, la alopoliploidía, pero sobre todo fenómenos como la integración genética de simbiontes, o cualquier mecanismo que encapsule a un grupo de entidades sencillas en una más compleja, proporcionando un nuevo nivel de organización, son los típicos que se integrarían en su noción de evolución composicional. Como podrá apreciarse no se trata de la introducción de un concepto evolutivo sin anclaje empírico. La simbiosis, por ejemplo, es un campo de investigación que ha tomado una prestancia sin precedentes en la biología moderna y cada vez es más frecuente encontrarse con integraciones del tipo que Watson menciona (Moya y Peretó, 2011). Más aún, la evolución composicional podría ir más allá del establecimiento de sistemas simbióticos sencillos. Pensemos, por ejemplo, en la extraordinaria complejidad de las asociaciones que se establecen entre determinados organismos, normalmente eucariotas, y sus comunidades microbianas, normalmente bacterias, que son procariotas. A esas comunidades se las conoce como microbiota y, a poco que pensemos, comprenderemos que se pueden establecer múltiples interacciones, de todo tipo, entre todos los agentes implicados. Cómo hayan podido evolucionar en la escala filogenética tales asociaciones, y cómo y de qué naturaleza es la sucesión ecológica que se establece durante la ontogenia de los organismos hospedadores, constituye una investigación muy candente en la actualidad. Por otro lado, no se nos puede escapar tampoco que tal evolución, que podríamos denominar cooperativa, comporta o debe comportar ventajas para los agentes implicados en ella y, por lo tanto, que la citada evolución de los nuevos entes debe responder, a su vez, a la selección darwiniana.