martes, octubre 21, 2014

Evolución de la complejidad

Ambrosio Garcia Leal
En la entrada anterior, y en sus comentarios, ya he hablado del libro El Azar Creador, de Ambrosio Garcia Leal, a propósito de la necesidad y el azar en la evolución. Pero el subtítulo del libro es: “La evolución de la vida compleja y de la inteligencia”.  Hay quien puede discutir si una forma de vida es más compleja que otra, o no, pero yo me voy a alinear con los que consideran que un primate como nosotros es más complejo que una bacteria, consta de un número de células y elementos  mucho mayor y las relaciones entre estos elementos es también mucho mayor, como por ejemplo las complejas interrelaciones entre las neuronas del cerebro. Entonces la pregunta es: ¿por qué hay algo más que bacterias? ¿por qué no se paró la evolución ahí y han ido apareciendo formas de vida cada vez más complejas?

García Leal hace un poco trampa porque sólo habla de este tema en el prólogo y en el último capítulo, dedicando el resto a dar un amplio repaso a varios temas evolucionistas sobre los que nos da su formada opinión a la vez que ajusta cuentas con sus padres intelectuales: Gould, Margulis o Dawkins. Sólo por este repaso actualizado y profundo merece la pena el libro, aunque hay que señalar que en algunos pasajes no es todo lo divulgativo y asequible que sería deseable y a personas sin mucho conocimiento de la materia les puede resultar difícil de seguir. Personalmente, me ha encantado la crítica a Gould y coincido plenamente con ella. Aborda los temas del adaptacionismo y del equilibrio puntuado a los que se les ha dado mucho bombo y platillo cuando tienen en realidad muy poca chicha. De Margulis destaca que aplicó su idea de la simbiosis a todo tipo de temas como aquel que sólo tenia un martillo y veía todos los problemas como clavos. Acertó en la célula eucariota pero erró en casi todo lo demás.
Stephen J Gould

Con lo que no estoy tan de acuerdo es con la ambigua crítica que hace a Dawkins y a la visión de la evolución centrada en el gen. Coincido con él cuando dice que los genes también son altruistas, y no sólo egoístas, que hasta los virus más simples son asociaciones de genes (los genes no suelen andar por ahí solos) y que incluso a ese nivel la cooperación es la norma y no la excepción. El individualismo radical no es una estrategia evolutivamente estable ni siquiera al nivel de los genes. Además, si nos fijamos en los grandes hitos de la evolución descritos por Maynard Smith y Szathmáry en su libro Ocho hitos de la evolución, podemos interpretarlos como sinergias cooperativas (por ejemplo la aparición de la célula eucariota o la multicelularidad). Lo que tengo menos claro es cuando García Leal comenta que los genes no son entidades materiales sino sólo información y que no pueden actuar con el mundo físico si no es a través de sus productos (los organismos) y que por eso los genes no pueden ser objeto de selección como tales. En realidad, dice que no existe una unidad de selección fundamental, simplemente la selección natural es un proceso algorítmico que se pone en marcha tan pronto como tenemos sistemas autoorganizativos capaces de replicarse. Por un lado, creo que los genes son materia además de información y, por otro, veo muy claro que el gen es un replicante pero no veo tan clara la existencia de otros replicantes (¿el grupo lo es, la especie?). Al final el mismo Garcia Leal reconoce que cualquier logro evolutivo pasa por los genes.

Pero vamos a volver al tema de la complejidad que es el objetivo de esta entrada. Para Darwin, la imposibilidad de dar cuenta del incremento progresivo de complejidad desde formas de vida más simple hasta otras más complejas era una carencia de su teoría y encontró un mecanismo para explicarla: la coevolución de depredadores y presas (lo que ahora se conoce como “carrera de armamentos”). García Leal añade a este mecanismo uno propio (aunque parece que el padre de la idea es su amigo y maestro Jorge Wagensberg): la anticipación a los cambios impredecibles del entorno. García Leal lo expresa con esta noción: la independencia de la incertidumbre del entorno.  La evolución de individualidades cada vez de más alto nivel (célula eucariota, organismos multicelulares…)  es favorecida porque aportan una independencia de la incertidumbre del entorno (se defienden mejor de depredadores, aprovechan mejor la energía, etc).
Una idea importante asociada al incremento evolutivo de la complejidad  es la de que la evolución ha comportado una independización progresiva del medio: a medida que se asciende por la pendiente de la complejidad, los organismos se dotan de mecanismos cada vez más potentes y eficaces  a la hora de sortear las fluctuaciones ambientales. Francois Jacob lo expresaba así: “Lo más característico de la evolución quizá sea la tendencia a la flexibilidad en la ejecución del programa genético, su “aperura” en un sentido que permite al organismo incrementar constantemente sus relaciones con el medio y ampliar así su radio de acción”.
David Geary

Otro autor que ha estudiado la evolución de la mente y de la inteligencia, David Geary, coincide de forma llamativa con García Leal, aunque lo expresa de otra manera. Geary dice que en la evolución hay una motivación de control y creo que se refiere a lo mismo que García Leal y Wagensberg con independencia de la incertidumbre del entorno: si yo soy capaz de anticipar y de buscar soluciones a un problema, por ejemplo al frío siendo capaz de hacer fuego o de confeccionarme un abrigo, entonces tengo un control sobre el ambiente o me independizo de las incertidumbres que me pueda traer dicho ambiente. Creo que ambas visiones son compatibles.

Pero Geary hace una aportación muy interesante. Garcia Leal comenta cómo los organismos simples (bacterias p.ej.) siguen fundamentalmente una evolución darwiniana en el sentido de basarse en la típica secuencia mutación/selección pero que especies de vida larga, cuyas generaciones se suceden más lentamente deben suplementar la adaptabilidad puramente darwiniana (mutación, recombinación genética…) con la adaptabilidad aportada por mecanismos no darwinianos (no exclusivamente genéticos) como la plasticidad fenotípica, los cerebros, el aprendizaje o los sistemas inmunes. Dicho de otra manera, se nos plantea aquí el eterno debate entre nature y nurture, genes y ambiente, unas cosas dependen más de los genes y otras más del ambiente. Geary aporta un esquema para entender por qué las presiones evolutivas resultan unas veces en adaptaciones fundamentalmente genéticas y en otros casos en sistemas que son plásticos, o modificables en respuesta al ambiente (aunque siempre mediados en el fondo por genes). La propuesta de Geary es que patrones de información asociados a condiciones ambientales invariables a lo largo de las generaciones darían lugar a adaptaciones puramente genéticas. Cuando los patrones de información del ambiente son más variables se dan lugar a sistemas más plásticos y modificables.
Lynn Margulis

Recapitulando las aportaciones de ambos autores, en la evolución de la complejidad tendríamos tres entonos o ambientes fundamentales: el físico, el biológico (otras especies y organismos) y el social (individuos de nuestra propia especie). Manejarse en el mundo físico en el que vivieron los primeras formas de vida es relativamente sencillo: acercarse al alimento y alejarse de productos tóxicos o peligro (excesivo calor, etc). Cuando hay que  sobrevivir en un mundo con otros seres vivos la cosa se complica y surgen las carreras de armamentos entre presas y depredadores que ya adivinó Darwin. El cerebro permite a las especies que lo van desarrollando simular realidades  y ensayar virtualmente soluciones a los problemas (controlar el entorno o independizarse de la incertidumbre). En un momento dado la especie humana se hace ecológicamente dominante y se independiza del entorno físico y biológico (lo consigue controlar), y en ese preciso momento el enemigo, el que compite por los recursos con nosotros son los individuos de nuestra propia especie. Entramos en la competencia que consiste en navegar el mundo social, tratar con semejantes que aspiran a los mismos recursos (alimentos, parejas…) que nosotros. En este punto se trata de organizar las relaciones y conductas de los demás de la manera más favorable para nuestros intereses (con el inconveniente de que los demás quieren organizar el mundo de otra manera: la que más les conviene a ellos). Todas estas presiones llevaría al desarrollo de la inteligencia y al crecimiento del cerebro. El aprendizaje, la imitación el lenguaje, todos ellos serían ganancias en independencia de la incertidumbre del entorno (o ganancias en control).

Encuentro muy interesantes las visiones de estos dos autores pero tengo un problema con ellas. Acepto la creciente independencia de la incertidumbre del mundo físico y del biológico, pero creo que no hemos conseguido independizarnos de la incertidumbre del mundo social. Las consultas de psiquiatría están llenas de gente que sufre por la incertidumbre de su trabajo, de sus relaciones amorosas, familiares, etc. La selva no está ahora en la sabana sino en la calle o la empresa. Tal vez la solución a este problema sea un nuevo salto adelante, que la especie humana evolucione a un superorganismo (como pensaba Margulis).

  • Coda: ¿Sería lo que llamamos free will o libre albedrío ese control creciente del ambiente (Geary), esa independencia de la incertidumbre del entorno (Gracia Leal/Wagensberg) o la flexibilidad en la aplicación del programa genético (Jacob) ? Si es así sería una característica gradual presente en una medida cada vez mayor desde las bacterias hasta nosotros.

@pitiklinov

Referencias:















4 comentarios:

joppp dijo...

No podría estar más de acuerdo con la visión de estos dos autores acerca de la independencia, la cual ya he mencionado con anterioridad en este blog. Independencia sobre la incertidumbre se traduce automáticamente en fitness, y es por tanto lógico que no sólo la vida, sino la materia misma evolucione en este sentido, que en última instancia significaría imperturbabilidad total. En resumen, deseamos no desear nada.

Y dado que la sociedad cambia tan rápidamente es también lógico que una parte de ella se adapte mejor que otra a los cambios y que se genere una carrera de armamentos. Esto significaría que hasta que no se encuentre la estabilidad total entre humanos (es decir clones en un mundo ideal) esta guerra se va a seguir produciendo.

Y lo del free will, creo que paradójicamente cuanto más independientes seamos menos voluntad tenemos para disfrutar esa libertad de acción. El free will sería ese anhelo irrealizable.

Pitiklinov dijo...

Muy interesante lo que comentas.
Si pasáramos a ser un superorganismo quedarían definidos los papeles de cada uno y eso traería la estabilidad que comentas (aunque igual era demasiado aburrido :) )

Jose dijo...

"Veo muy claro que el gen es un replicante pero no veo tan clara la existencia de otros replicantes (...)"

Virus informáticos memes y priones no son replicadores? El caso de los priones puede parecer más ambiguo a priori, ya que no sigue las pautas del replicador clásico (ADN). Pero sigue el mismo esquema de tipo 1 estructura + elementos = 2 estructuras.

"El Meme eléctrico" de Robert Aunger ahonda en ese tema, los distintos tipos de replicadores. Altamente recomendado

Pitiklinov dijo...

Totalmente de acuerdo, Jose, los virus informáticos, memes y priones por supuesto que son replicantes pero yo estaba pensando más en el debate de si existe selección a nivel de grupo ¿el grupo es un replicante? ¿y la especie? Yo no lo veo claro. Suponiendo que el altruismo se debiera a selección a nivel de grupo al final esas características altruistas van en los genes...