El renacimiento de la naturaleza



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En cambio, la teoría mecanicista de la vida niega que exista una diferencia esencial entre los organismos vivos y los muertos, o la materia inanimada en general. Considera que los organismos son máquinas animadas, sólo gobernados por las leyes generales de la naturaleza que rigen los reinos de la física y la química (capítulo 2).

Aunque es obvio que cuando mueren su organización se derrumba, no existe ninguna diferencia de clase entre un organismo vivo y uno muerto; la vida no supone ningún principio adicional desconocido para la física, sino sólo una diferencia de grado. Los cuerpos vivos y muertos obedecen a las mismas leyes universales de la física y la química. La organización de los organismos vivos no depende de ningún principio no-material distinto de esas leyes; de algún modo emerge de complejas interacciones psicoquímicas de una manera que sigue resultando oscura.
Desde Descartes, el reiterado problema de los mecanicistas ha sido la intencionalidad de los organismos vivos. Los embriones parecen tener un impulso interior que les permite convertirse en organismos adultos, e incluso si son dañados suelen lograr una maduración normal. y los instintos de los animales -por ejemplo la elaboración de telarañas o la migración de las golondrinas- revelan una motivación constituida por impulsos y propósitos interiores. Los vitalistas atribuyen esa automotivación de los organismos a sus almas o principios vitales. Los mecanicistas niegan la existencia de tales entidades, y por lo tanto tienen que reemplazarlas; es necesario reinventar el alma en términos mecanicistas. A fines del siglo XIX, este principio organizador interno se identificó con el plasma germinal que está dentro de los núcleos celulares. El núcleo era como un pequeño cerebro que dirigía y controlaba al cuerpo de la célula que lo rodeaba. Ahora esta función se atribuye a los genes, que consisten en moléculas de ADN. Pero lejos de tratarse de moléculas inanimadas, los genes han sido dotados con todas las propiedades de la vida y la mente. Incluso se supone que son egoístas. El mundo vivo es pensado como una economía capitalista, ya continuación se proyectan sobre los gen es las características individualistas, egoístas y competitivas del hombre que dan por sentadas las teorías económicas de la libre empresa.

En el vívido lenguaje de Richard Dawkins, los organismos son "máquinas de supervivencia descartables", construidas por los genes egoístas para vivir en ellas. Estos genes ya no son meras sustancias químicas; han cobrado vida y tienen la mente de hombres despiadados. No sólo poseen el poder de "crear formas", "moldear la materia" y "elegir", sino que también emprenden "carreras armamentistas evolutivas" e incluso "aspiran a la inmortalidad". (3) La teoría de los genes egoístas lleva el antropomorfismo a un extremo sin precedentes en la ciencia.

La metáfora contemporánea más difundida de los organismos como máquinas es la que proporcionan los ordenadores y sus programas. Ahora resulta normal considerar que los principios organizadores intencionales de los organismos son "programas genéticos".

Este es otro modo de dotar a las moléculas de ADN con las propiedades de la vida y la mente; son como almas moleculares.



En el caso de los programas de informática, el diseño y la intención se originan en la mente humana, pero ¿quién escribe los programas genéticos? Aunque la mayoría de los biólogos aún sostienen que son mecanicistas, en realidad el paradigma de la biología moderna se ha convertido en una forma críptica del vitalismo, en la cual los "programas genéticos" o los "genes egoístas" desempeñan el papel de factores organizadores vitales.
Mientras que las teorías mecanicista y vitalista datan ambas del siglo XVII, una tercera teoría, la teoría holística, organísmica o sistémica, surgió en la década de 1920. Este enfoque holístico intenta ir más allá de la prolongada polémica entre vitalismo y mecanicismo. Concuerda con los mecanicistas en afirmar la unidad de la naturaleza, y en ver sólo una diferencia de grado -y no de clase- entre los organismos vivos y el resto del mundo físico y concuerda con los vitalistas en cuanto subraya que los organismos son todos orgánicos y no pueden reducirse a la física y la química de sistemas más simples.
La teoría holística, en efecto, trata a toda la naturaleza como algo vivo, y en este sentido representa una versión actualizada del animismo premecanicista. Desde este punto de vista, incluso los cristales, las moléculas y los átomos son organismos (figura 5.1). No están constituidos por átomos inertes de materia como en el atomismo de antiguo estilo, sino que, según ha demostrado la física moderna, son estructuras de actividad, pautas de actividad energética dentro de campos. En palabras del filósofo Alfred North Whitehead, "la biología es el estudio de los organismos más grandes, mientras que la física es el estudio de los organismos más pequeños". (4) Y a la luz de la cosmología moderna, la física es también el estudio del organismo cósmico que todo lo abarca y de los organismos galácticos, estelares y planetarios que se han desarrollado dentro de él.
EL MISTERIO DEL DESARROLLO Y LA REGENERACIÓN
La biología mecanicista ha triunfado en la explicación de la fisiología de los organismos adultos. Los considera máquinas; sus órganos son partes de máquinas que funcionan armoniosamente para mantener la integridad organizada del todo. La interrelación de las partes depende de procesos de realimentación: las actividades de la máquina son reguladas por dispositivos de control interno, a su vez incluidos por la actividad de la propia máquina. Son ejemplos el regulador de la máquina a vapor, el termostato o los complejos sistemas cibernéticos informatizados que guían los misiles hacia sus objetivos. El funcionamiento intencional de los órganos en relación con el organismo como un todo ha recibido su forma de la naturaleza en el curso de la evolución y en virtud de la selección natural. Pero, lo mismo que la actividad de un misil guiado, no se debe a un alma intrínseca o a un factor vital. Los propósitos de los órganos y los organismos están programados en sus genes; provienen de las moléculas químicas del material gen ético, el ADN.
La analogía de la máquina tiene alguna verosimilitud en relación con los organismos adultos: las máquinas, en especial las que incluyen sistemas de control por realimentación, son como organismos u órganos artificiales. Los aeroplanos son como aves, las cámaras fotográficas como ojos, los aparatos de bombeo como corazones; los ordenadores como cerebros. Las máquinas, construidas por seres humanos para servir propósitos humanos, reflejan algo de las cualidades orgánicas e intencionales de las personas que las fabrican y las usan. Pero el hecho de que las máquinas sean como organismos artificiales no significa que los organismos sólo sean máquinas.
La analogía de la máquina se derrumba cuando se trata de comprender el crecimiento y el desarrollo de los organismos, su morfogénesis (palabra derivada del griego morphé, "forma", y génesis, "originarse"). Los robles crecen a partir de pequeños embriones de las bellotas; los elefantes se desarrollan a partir de pequeños huevos fertilizados muy semejantes a los de cualquier otro mamífero. Ninguna máquina crece y se desarrolla espontáneamente a partir de huevos de máquina; las máquinas deben ser montadas en la fábrica con partes preexistentes. Tampoco se reproducen, dando origen a nuevas máquinas a partir de pequeñas partes de ellas mismas, ni se regeneran si sufren un daño.

En cambio, si un gusano plano se corta a trozos, cada trozo puede convertirse en un gusano completo (figura 5.2). De un sauce pueden cortarse centenares de esquejes y cada uno de ellos da origen a un nuevo árbol. El tejido herido de los tallos puede regenerar raíces y brotes; (5) incluso una sola célula de ese tejido herido, cultivada en un tubo de ensayo, puede desarrollar una planta completa. (6)

Los vitalistas siempre han sostenido que la morfogénesis y la regeneración no se pueden explicar en términos mecanicistas.
Como sistemas físicos, las máquinas no son más que la suma de sus partes y de las interacciones entre ellas. Si se retiran algunas, se pierde la integridad de la máquina. En cambio, los organismos vivos tienen una totalidad que es más que la suma de las partes y sus interacciones. A menudo pueden recuperar sus formas normales cuando se les han retirado algunas partes. Dentro de ellas, hay algo holístico e intencional, que dirige su desarrollo hacia la forma adulta normal de su especie: el alma o el principio vital.
A principios del siglo XX, el embriólogo alemán Hans Driesch desarrolló una teoría vitalista refinada. (7) Siguiendo a Aristóteles, denominó "entelequia " al factor vital intencional y no-material.

Pensaba que la entelequia de un organismo de algún modo contiene en sí misma la forma o el plan del organismo adulto, y atrae hacia ese fin al organismo en desarrollo. Dentro de éste había una jerarquía de entelequias: la entelequia del ojo, por ejemplo, y dentro de ella, entelequias de partes como la retina y el cristalino. Según Driesch, los genes originan las sustancias químicas que constituyen el organismo, pero el modo como esas sustancias químicas se ordenan en células, tejidos y órganos (por ejemplo, en ojos, hojas, plumas o cerebros) depende de las entelequias.


A juicio de Driesch, la entelequia actuaba imponiendo orden en procesos físicos y químicos del organismo que de otro modo serían probabilistas e indeterminados. Pero como vivió en una época en la que el determinismo físico aún se daba por sentado, tuvo que suponer que la entelequia en sí introducía indeterminismo en los procesos físicos del cuerpo. Esto contradecía su teoría, pues resultaba impensable que algún factor vital misterioso pudiera interferir en la física determinista. Irónicamente, en la década de 1920, cuando la teoría mecanicista se impuso en la biología académica, se empezó a tratar el vitalismo como una herejía desacreditada, el desarrollo de la teoría de los cuantos proporcionaba una verosimilitud mucho mayor a la teoría de Driesch. Según la teoría cuántica, los procesos físicos y químicos interiores y exteriores de los organismos son de todos modos probabilistas.
La escuela mecanicista de biología siempre había rechazado por principio los argumentos vitalistas. Las entelequias y otros "factores vitales" se consideraban supervivencias supersticiosas de un pasado animista que no cabían en el discurso científico racional. Las únicas explicaciones científicas válidas eran las mecanicistas.

Pero, como hemos visto, el problema consiste en que la naturaleza intencional y holística de la morfogénesis y la regeneración continúa desafiando la explicación mecanicista, de modo que los factores vitales aparecen bajo formas mecanicistas tales como los genes egoístas y los programas gen éticos. Estos programas son principios organizadores heredados, intencionales, holísticos; hacen todo lo que se suponía que hacían las entelequias (figura 5.3).

No son materia per se, sino información. y la información es lo que proporciona forma a las cosas, lo que las "informa"; desempeña el mismo papel que la entelequia, pero suena más científica.
La analogía del ordenador que le presta verosimilitud a la idea de los programas gen éticos es intrínsecamente dualista. Los programas, el software, organizan las operaciones de los componentes materiales del ordenador, el hardware. Los programas son intencionales; se diseñan con ciertos fines en mente. Poseen propiedades mentales porque son productos de la mente humana. La idea del programa gen ético inevitablemente sugiere que es mental e intencional, y que actúa sobre la materia del organismo para organizarla de acuerdo con sus fines incorporados. En este sentido proporciona una nueva metáfora del alma o la entelequia. Pero no nos acerca a ninguna explicación mecanicista genuina.
El programa gen ético como factor vital no es lo mismo que las moléculas ADN de los genes, pues son sólo moléculas, no entidades de tipo mental. El hecho de que comúnmente se proyectan en los genes cualidades mentales (especialmente las cualidades de las personas egoístas y competitivas de los sistemas capitalistas) ayuda a olvidar que son sólo sustancias químicas. Como tales, desempeñan una función química, y su actividad está limitada al nivel químico.
El código genético de las moléculas de ADN determina la secuencia de los bloques constructivos de aminoácido en las moléculas de proteínas, la denominada estructura primaria de las proteínas. Los genes determinan esta estructura primaria y no la forma específica de una pata de pato, un riñón de cordero o una orquídea. El modo como están ordenadas las proteínas en células, como las células están ordenadas en tejidos, los tejidos en órganos y los órganos en organismos, no está programado en el código gen ético, que sólo puede programar moléculas de proteínas. Dados los genes correctos, y por lo tanto las proteínas correctas, y los sistemas correctos para el control de la síntesis proteica, se supone que de algún modo el organismo se construye a sí mismo. Esto es algo así como entregar los materiales correctos en un lugar de construcción, en el momento oportuno, y esperar que la casa se construya espontáneamente.

Pensemos en nuestros brazos o piernas. Tienen exactamente el mismo tipo de células musculares, nerviosas, etcétera. Poseen las mismas proteínas y otras sustancias químicas; los huesos están hechos de lo mismo. Pero tienen formas diferentes, así como se pueden levantar casas de diferente diseño con los mismos ladrillos y el mismo mortero. Las sustancias químicas por sí solas no determinan la forma. Tampoco lo hace el ADN. El ADN es igual en todas las células de los brazos y las piernas, e incluso en todas las otras partes del cuerpo. Todas las células tienen una idéntica programación gen ética. Pero de algún modo se comportan de modo distinto y dan forma a tejidos y órganos de distintas estructuras. Sin duda debe intervenir alguna influencia formativa que no es el ADN. Todos los biólogos del desarrollo lo reconocen. Pero en este punto sus explicaciones mecanicistas se agotan en enunciados vagos sobre "pautas-espacio temporales complejas de interacción físico-química aún no comprendida totalmente".

Obviamente, ésta no es una solución, sino otro modo de plantear el problema.

En las décadas de 1960 y 1970, algunos influyentes biólogos moleculares, alentados por su éxito en el "desciframiento del código gen ético", ingresaron en el campo de la biología del desarrollo con grandes esperanzas de resolver los problemas básicos en el término de una o dos décadas. Se suponía que la clave consistía en comprender el control de la síntesis de las proteínas.

Pero la desilusión ya ha comenzado. En una conferencia de 1984, Sydney Brenner resumió así el pensamiento actual de los biólogos del desarrollo:
Al principio se dijo que la comprensión del desarrollo provendría del conocimiento de los mecanismos moleculares del control de los genes. Dudo de que haya alguien que todavía lo crea. Los mecanismos moleculares parecen fastidiosamente sencillos, y no nos dicen lo que queremos saber. Tenemos que tratar de descubrir los principios de la organización. (8)
Brenner sugirió que en vez del concepto engañoso del programa genético, la organización se entendería mejor en función de "representaciones internas" o "descripciones internas". (9) Pero sin duda éstas no son más que otra manera de concebir los factores organizadores vitales.
LOS CAMPOS MORFOGÉNICOS
En la década de 1920, con un espíritu holístico, algunos biólogos propusieron separadamente un nuevo modo de afrontar la morfogénesis biológica: el concepto de los campos embrionarios, evolutivos o morfogénicos. Estos campos eran como los campos conocidos de la física, regiones invisibles de influencia con propiedades intrínsecamente holísticas, pero por otro lado representaban una clase de campos desconocidos en física.
Existían dentro y en tomo de los organismos, y contenían en sí una jerarquía de campos dentro de campos: campos de órganos, de tejidos, de células. Así como en la ciencia del magnetismo y la electricidad las almas fueron reemplazadas por los campos electromagnéticos, de un modo comparable, en biología las entelequias fueron reemplazadas por los campos biológicos.
Los campos magnéticos eran, de hecho, una de las principales analogías utilizadas por quienes postulaban los campos morfogénicos. Así como al cortar imanes en fragmentos se obtenían otros imanes más pequeños pero completos, cada uno con su propio campo magnético, del mismo modo el corte de organismos como el de los gusanos planos dejaba fragmentos con campos completos de gusanos, que a cada ejemplar le permitían regenerar su forma completa.

Igual que las entelequias, los campos morfogénicos atraían los sistemas en desarrollo hacia los fines, metas o representaciones contenidos en ellos. Para estos campos morfogénicos podía formularse un modelo matemático en términos de atrayentes dentro de tazones de atracción. (10) El matemático René Thom expresó esta idea así:


Toda creación o destrucción de formas, o morfogénesis, puede describirse por la desaparición dc los atrayentes que representan las formas iniciales, y su reemplazo mediante captura por los atrayentes que representan las formas finales. (11)
La idea de los campos morfogénicos ha sido ampliamente adoptada en la biología del desarrollo. No obstante, la naturaleza de estos campos sigue siendo oscura. Algunos biólogos piensan que son giros verbales útiles, pero que en realidad no consisten en más que "pautas espacio-temporales complejas de interacciones físico-químicas todavía no comprendidas por completo". Para otros, estos campos están gobernados por ecuaciones de los campos morfogénicos que existen en un reino platónico de formas matemáticas eternas. Por ejemplo, las ecuaciones del campo morfogénico de los dinosaurios existieron siempre, incluso antes del Big Bang. Estas ecuaciones no fueron afectadas por la evolución de los dinosaurios ni por su extinción. De algún modo, las ecuaciones de los campos morfogénicos para todas las especies pasadas, presentes y futuras, y para todas las posibles (muchas de las cuales no existieron en realidad) habitan eternamente en un reino matemático trascendental. Estas verdades matemáticas están más allá del tiempo; no pueden evolucionar ni les afecta nada que suceda realmente en el mundo físico. Son como diseños ideales de todos los organismos posibles en la mente de un dios matemático.
Existe un tercer modo de concebir estos campos. Según la hipótesis de la causación formativa, se trata de un nuevo tipo de campos, hasta ahora desconocidos para la física, de una naturaleza intrínsecamente evolutiva. Los campos de una especie dada, por ejemplo la jirafa, han evolucionado; son heredados por las jirafas actuales de las jirafas anteriores. Contienen una especie de memoria colectiva en la cual cada miembro de la especie puede apoyarse, y a la que a su turno puede realizar aportes. La actividad formativa de los campos no está determinada por leyes matemáticas y temporales -aunque en alguna medida es posible modelarlos matemáticamente-, sino por las formas reales asumidas por los miembros anteriores de la especie. Cuanto más se repite una pauta de desarrollo, más probable es que sea seguida y que vuelva a aparecer. Los campos son los medios para incorporar, conservar y heredar los hábitos de la especie.
LA RESONANCIA MÓRFICA
La hipótesis de la causación formativa, propuesta por primera vez en mi libro A New Science of Life (1981) y desarrollada en The Presence of the Past (1988), sugiere que los sistemas que se autoorganizan en todos los niveles de complejidad -incluso las moléculas, los cristales, las células, los tejidos, los organismos y las sociedades de organismos- son organizados por "campos mórficos". Los campos morfogénicos son sólo un tipo de campo mórfico, el relacionado con el desarrollo y el mantenimiento de los cuerpos de los organismos. Los campos morfogénicos también organizan la morfogénesis de las moléculas; por ejemplo, determinan el modo como las cadenas o el aminoácido se codifican para que los genes se desplieguen en complejas estructuras tridimensionales de proteínas. De modo análogo, los cristales reciben su forma de campos morfogénicos con una memoria intrínseca de los cristales anteriores del mismo tipo. Desde este punto de vista, sustancias como la penicilina cristalizan como lo hacen, no en virtud de leyes matemáticas intemporales, sino porque han cristalizado de ese modo antes; siguen hábitos preestablecidos mediante la repetición.
El modo como las moléculas de hemoglobina, los cristales de penicilina o las jirafas del pasado influyen en los campos mórficos del presente depende de un proceso denominado resonancia mórfica, que consiste en la influencia de algo sobre lo que es semejante, a través del espacio y el tiempo. La resonancia mórfica no disminuye con la distancia. No involucra una transferencia de energía, sino de información. En efecto, esta hipótesis permite comprender las regularidades de la naturaleza como gobernadas por hábitos heredados en virtud de la resonancia mórfica, y no por leyes energéticas eternas, no-materiales.
Esta hipótesis es inevitablemente polémica, pero puede someterse a prueba con experimentos, y ya existen considerables observaciones circunstanciales en su favor. Por ejemplo, cuando se cristaliza por primera vez una sustancia química orgánica (digamos, una nueva droga), no habrá ninguna resonancia mórfica de cristales anteriores de este tipo. Tiene que crearse un nuevo campo mórfico; entre la variedad de maneras energéticamente posibles en que la sustancia podría cristalizar, sólo una cobra realidad. La próxima vez que esta sustancia cristalice en cualquier lugar del mundo, la resonancia mórfica de los primeros cristales aumentará la posibilidad de esta misma pauta de cristalización, y así sucesivamente. A medida que la pauta se convierte en algo cada vez más habitual, aparece una memoria acumulativa. Como consecuencia, el cristal tenderá a formarse más fácilmente en todo el mundo.

Esta tendencia es bien conocida; por lo general, resulta difícil que cristalicen nuevos compuestos; a veces se necesitan semanas, o incluso meses, para su formación en soluciones sobresaturadas.


A medida que pasa el tiempo, tienden a aparecer con más facilidad en todo el mundo. Entre los químicos, la explicación más aceptada de este fenómeno es que hay fragmentos de los cristales anteriores que pasan de un laboratorio a otro prendidos en las barbas o las ropas de los químicos que emigían. (12) Esos cristales sirven después como núcleos para otros nuevos del mismo tipo. O bien se supone que esos cristales-semillas son esparcidos por todo el mundo como partículas microscópicas de polvo atmosférico. La hipótesis de la causación formativa predice que tales cristalizaciones deben producirse con mayor facilidad en condiciones normalizadas a medida que pasa el tiempo, incluso aunque los químicos ajenos sean rigurosamente excluidos del laboratorio, y se filtren las partículas de polvo de la atmósfera.
En el reino de la morfogénesis biológica, la hipótesis predice que si los organismos siguen una pauta inusual de desarrollo -por ejemplo, cuando aparecen adultos anormales como resultado de la exposición de los embriones a un ambiente inusual-, cuanto mayor sea la frecuencia con que esto suceda, más probable será que vuelva a suceder. Ya existen pruebas, recogidas en experimentos con las moscas de las frutas, de que, efectivamente, es más probable que se desarrollen de modo anormal después de que otros ejemplares lo hayan hecho. (13)
Desde este punto de vista, los organismos vivos no sólo heredan los genes, sino también los campos mórficos. Los genes se reciben materialmente de los antepasados, y permiten elaborar ciertos tipos de moléculas proteínicas; los campos mórficos se heredan de un modo no-material, por medio de la resonancia mórfica, no sólo de los antepasados directos, sino también de los demás miembros de la especie. El organismo en desarrollo se sincroniza con los campos mórficos de su especie, y de tal modo se basa en una memoria mancomunada o colectiva.



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