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Azar y niveles de observación en la evolución

Seminario Ciencia, Razón y Fe
Antonio Pardo
Pamplona, 13 de marzo de 2006, 15 h.

Texto Índice de diapositivas Presentación completa

Índice

Portada
Alguna precisión terminológica
Versión simplificada del neodarwinismo
Estudio científico y apreciación común
Motor
Audi A8
Porsche 911
En el campo científico
Niveles de observación en biología
Aplicado a la evolución
La observación común
Ejemplo de la maceta
Relación ciencia—observación común
Azar y evolución desde la ciencia
Azar y evolución en general
¿Entonces?

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El objetivo de esta exposición consiste en hacer una serie de reflexiones sobre el azar en el contexto de la explicación de la evolución de las especies. Pienso que esto puede ayudar a deshacer una serie de equívocos e interpretaciones que se dan actualmente en este campo.

Volver al índice Alguna precisión terminológica

Dado que se encuentran muchas discusiones sobre la evolución que, al final, se resuelven en meros problemas de terminología, conviene precisar el sentido con que emplearemos los diversos términos en este texto.

Cuando empleemos el término evolución, nos referiremos exclusivamente a lo que, en bastantes ocasiones, se denomina macroevolución, es decir, al hecho de que seres de una especie produzcan seres de otra especie por generación.

Esto es distinto de lo que se suele conocer como microevolución: el hecho de que las sucesivas generaciones de los seres de una especie puedan tener variaciones morfológicas o funcionales entre ellas. Este fenómeno daría origen a las variedades y razas dentro de una especie.

Es muy frecuente y confuso entender evolución como equivalente a darwinismo o neodarwinismo. Aquí entenderemos por darwinismo la explicación preconizada por Darwin para la evolución, y desarrollada posteriormente por numerosos autores, y conocida como teoría sintética o neodarwinismo; aunque sea la más extendida actualmente, no es lo mismo la cuestión de si ha habido evolución que la explicación de cómo se ha producido ésta (que sería el darwinismo u otras hipótesis explicativas).

Por último, entenderemos como creación la acción divina que da a todas las cosas el ser, acción que no está relacionada con el empezar a ser de lo creado: tan creado es un viviente en su primer momento de existencia como a lo largo de toda su vida. Por este motivo, la cuestión de la creación se sale del ámbito científico que tratamos aquí: exigiría un método distinto para su estudio. Y, aunque haya una explicación científica para la evolución, el proceso evolutivo debe ser creado para existir.

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La segunda cuestión que debemos hacer constar es un resumen de las tesis básicas con las que hoy se explica la evolución, es decir, el neodarwinismo, que es el nombre genérico con que se conoce la síntesis entre las tesis de Darwin y la genética en el siglo XX.

Para esta explicación, el origen de las nuevas especies se debería a la acumulación de variaciones genéticas que suceden al azar (mutaciones). De este modo, pretenden dar razón del origen de todas las novedades biológicas, e introducen el tema del azar que estamos tratando.

Esta explicación se apoya en el paradigma genético, es decir, en la tesis de que la herencia que se transmite por la generación no depende de todo el organismo de los progenitores, sino solamente de una parte especializada que porta la información para “fabricar” el organismo, es decir, los genes. Este paradigma, iniciado a principio del siglo XX ha sido muy fructífero, pues ha movido todas las investigaciones que han llevado al descubrimiento del ADN y de su funcionamiento, con los consiguientes avances de la genética.

Hoy, ese paradigma es insostenible, pues se sabe que los genes tienen muchísimas interacciones aparte de la función de copia y producción: sostener ahora que cada carácter del adulto corresponde a un gen es una simplificación excesiva, útil para una enseñanza básica, pero que ningún biólogo defendería seriamente.

Sobre este campo de variaciones que producirían las mutaciones, actuaría la selección natural. Las tesis darwinistas afirman que la vida es una dura lucha, en competencia unos seres vivos con otros, de tal modo que sólo los más aptos estarían en condiciones de sobrevivir. De este modo, la naturaleza efectuaría una labor de criba de las variaciones surgidas espontáneamente. Este proceso, acumulado innumerables veces, daría origen a las diversas especies que se han sucedido.

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Antes de pasar a examinar el azar, son necesarias un par de precisiones sobre el método científico. Éstetrabaja con un método denominado hipotético-deductivo, que tiene como objeto intentar dilucidar las estructuras y dinamismos materiales de las cosas y, dentro de lo posible, conseguir establecer reglas y proporciones numéricas para esos dinamismos. Un ejemplo de esto es lo que se denomina mecánica clásica, rama de la física que pone en relación los movimientos de los cuerpos con su masa, energía, velocidad y otras magnitudes relacionadas.

A diferencia del método científico, el conocimiento ordinario y también la filosofía, que trata de sistematizar y llegar a los principios de dicho conocimiento, aunque no llegan a establecer con tanta precisión las estructuras materiales ni las reglas que rigen el dinamismo de las cosas, tienen un campo más amplio, pues alcanzan a conocer lo que las cosas son (su esencia o naturaleza), y sus tendencias o fines naturales.

Como bien se puede comprender, ninguno de estos dos modos de conocer puede arrogarse la pretensión de un conocimiento absoluto de la realidad. Más bien, se podría decir que se trata de saberes complementarios, pues cada uno de ellos nos muestra facetas distintas de la realidad, que es una.

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Para explicar la cuestión del azar, nos valdremos de una similitud: el motor de explosión.

Dentro de un motor de explosión existen movimientos que se estudian con ayuda de la estadística. Así sucede con el movimiento de las moléculas de gas dentro del cilindro: no se puede determinar de antemano, mediante la aplicación de una fórmula, la velocidad y dirección en que se mueve una partícula concreta del gas en expansión. Por esto, se puede decir que dichas moléculas se mueven al azar (esta sería la versión científica del azar).

Sin embargo, esto no significa que dicho movimiento sea cualquiera: de hecho, los colectores de admisión están diseñados para que el gas siga en el cilindro una dirección más o menos encauzada, que ayude a una mejor combustión y barrido de los residuos. Decir que estudiamos el movimiento de las moléculas de gas con la estadística no significa que éstas se muevan al azar (entendido éste matemáticamente, como una distribución completamente aleatoria, es decir, sin unas preferencias predeterminadas: este sería un segundo significado de azar).

Visto el mismo motor a otra escala, y examinado el movimiento de la biela, observamos que ésta sigue una trayectoria perfectamente predeterminada y predecible en el tiempo con una sencilla ecuación, a pesar de estar directamente impulsada por esos gases que se mueven de un modo que no se puede estudiar más que con la estadística.

Volver al índice Audi A8

Si cambiamos de nuevo la escala de estudio y examinamos el coche entero, la cuestión varía bastante según de qué automóvil se trate. Vamos a ver un caso prototípico de “todo delante”: la tracción delantera y motor delante de un Audi A8 (en la foto, el modelo de 2006).

Cuando se estudia el comportamiento del coche en su conjunto, se puede observar que muestra una tendencia a conservar la trayectoria. Si se suelta el volante, ésta apenas se altera, o bastan unos leves toques a la dirección para conseguir mantener la línea recta por el camino o, al menos, éste es el comportamiento clásico de los coches con tracción y motor delantero, antes de que las correcciones que introduce la electrónica hayan producido un comportamiento algo diferente.

Volver al índice Porsche 911

Si cambiamos de modelo de coche, y examinamos un “todoatrás” (tracción y motor trasero, como sucede en el Porsche 911 de la foto), nos encontramos con un comportamiento completamente distinto: no sólo no tiene la tendencia del “tododelante” a continuar en la ruta, sino que tiene una enorme facilidad para cambiar de trayectoria.

Esto hace, de nuevo en un “todo atrás” clásico, que sea el coche ideal para una carretera muy virada, pues apenas se insinúa un giro del volante, el coche toma la curva de modo muy neto. Sin embargo, tiene la dificultad de que, en carretera recta, hay que estar enderezando constantemente la dirección, pues no tiende a mantener la trayectoria.

Volver al índice En el campo científico

Como podemos ver con el ejemplo del motor y del coche, este otro nivel de observación no sigue ni el comportamiento del gas que estudiábamos con la estadística, ni el comportamiento determinista que veíamos en la biela.

Generalizando, podemos afirmar que cada nivel de observación tiene sus propias leyes, que pueden ser iguales o distintas de las que sirven para explicar los niveles inferiores o superiores. Por resumirlo en cuatro afirmaciones:

La explicación de un nivel no se puede aplicar a otro por el hecho de que se encuentren relacionados.

La explicación de un nivel casi nunca se puede deducir de la de otro nivel inferior o superior.

Que la explicación de un nivel se realice con leyes estadísticas no implica lo mismo para los niveles inferior o superior.

La explicación de un nivel básico no es la explicación de todo, y es necesario estudiar los distintos niveles de observación para poder llegar a una explicación científica completa.

Volver al índice Niveles de observación en biología

Del mismo modo que en el análisis de un coche, enbiología también caben numerosos niveles de observación, y esto sin necesidad de salir de un ser vivo. Así, podemos considerar los siguientes niveles distintos: moleculares, genéticos, proteínas, organelas, células, tejidos, órganos, sistemas.

Y, si salimos del organismo, tendremos las interacciones de los distintos individuos de la misma especie, y sus relaciones con el medio (ecología), que deben estudiarse independientemente de lo anterior.

Volver al índice Aplicado a la evolución

Si aplicamos estas conclusiones generales sobre los niveles de observación a la cuestión concreta de la evolución biológica, podemos llegar a las conclusiones siguientes:

En la evolución puede haber fenómenos azarosos implicados, es decir, fenómenos que se dan de tal modo que sólo la estadística es la herramienta adecuada para su estudio. Es lo que sucede con las mutaciones genéticas, pero esto no significa que se den absolutamente al azar, pues es bien sabido que tienen preferencia por ciertos lugares del genoma, mientras otros lugares son prácticamente inalterables.

Si los fenómenos observados a un determinado nivel reciben una explicación científica, y eso no significa que dicha explicación se pueda extrapolar a otros niveles, debemos deducir en buena lid que las mutaciones al azar no explican los cambios de forma de los seres vivos, que son unfenómeno de otro nivel, que tendrá sus propias leyes. En efecto, si vemos más detalladamente la cuestión, sabemos que la equivalencia de un gen con un carácter es una simplificación, y que se entrelazan mil cosas para dar la morfología del ser vivo.

Además, deducimos que, aunque supongamos que suceden mutaciones al azar, esto no implica que otros aspectos del fenómeno evolutivo sucedan por azar, pues cada nivel de observación tiene su explicación propia.

Por último, si hemos afirmado que la explicación del nivel más básico no permite explicar un fenómeno en su conjunto, debemos llegar a la conclusión de que la observación de mutaciones al azar no puede explicar la evolución, es decir, el fenómeno en su conjunto, aunque forme parte de él.

Volver al índice La observación común

Además de la versión científica del azar, también podemos hablar de azar en el conocimiento ordinario.

Desde este punto de vista común, se dice que son casuales o azarosos los sucesos que no suceden así siempre o la mayor parte de las veces, o, dicho en otros términos, los que no se derivan necesariamente de la naturaleza de las cosas. Así, es de la naturaleza de los objetos pesados caer hacia abajo, pero no pertenece a su naturaleza el caer sobre la cabeza de un viandante: mientras que la caída sí es previsible, no lo es la colisión con quien pasaba, que podría haber pasado en un momento distinto; los objetos pesados no apuntan a la cabeza de los peatones, y su colisión con ella es un fenómeno casual e imprevisible.

Volver al índice Ejemplo de la maceta

Este fenómeno, si sucede muchas veces, puede ser estudiado estadísticamente, pero sigue siendo cierto que la colisión concreta es casual e imprevisible.

Hablar de azar en este contexto sólo indica que dos fenómenos no están interconectados de modo necesario.

Pero tampoco indica que los fenómenos que se entrecruzan no tengan ninguna tendencia: cada objeto tienen un modo de ser y tendencias propias.

Volver al índice Relación ciencia—observación común

Volviendo al ejemplo de los coches, examinemos ahora la relación entre la explicación científica que puede incluir el azar (en el sentido de estadística, como hemos dicho) y el sentido ordinario del azar o casualidad. Para esto último, volvamos a la imagen del coche completo y de las leyes que rigen su dinámica (que depende, como vimos, del modo de construcción del coche).

En este ejemplo, tenemos un nivel de observación (los gases del interior del cilindro) que debe ser examinados con la teoría de probabilidades desde el punto de vista científico y otro nivel, el coche entero, que tiene otras leyes y causas, y al que no se aplica la estadística. Y, además, desde el punto de vista ordinario, tenemos la apreciación común de los hombres que afirman que el coche es sobrevirador o subvirador (los científicos pueden precisar numéricamente este asunto con el estudio del nivel de observación global).

Sin embargo, sería un tanto estúpido afirmar que el comportamiento en carretera de los coches es azaroso o se da por casualidad, o que dicho comportamiento carece de causas, simplemente por el hecho de que sepamos que el movimiento del gas en el cilindro se estudia con la estadística.

Dicho de otro modo: el hecho de que haya fenómenos que estudiamos con la estadística en la explicación científica de una realidad, no implica que, desde la observación común, se pueda afirmar que el fenómeno en su conjunto se haya dado sin una relación necesaria, por casualidad.

Volver al índice Azar y evolución desde la ciencia

Por tanto, aplicando estos conceptos de azar en el campo de la evolución, podemos afirmar lo siguiente: desde el punto de vista de la ciencia, es científicamente falso que las nuevas formas de los seres vivos se producen por azar, aunque el fenómeno estuviera conectado con las mutaciones que estudiamos con ayuda de la estadística y llamamos científicamente azarosas. Sería como afirmar que está demostrado científicamente que los coches se mueven por azar apoyándose en que el movimiento de los gases en el cilindro se estudia mediante la estadística.

Por supuesto, no hay problema ninguno en afirmar que, dentro de la evolución, puede haber aspectos parciales que se explican con la estadística, es decir, que estudiados con el método científico, los denominamos azarosos.

Volver al índice Azar y evolución en general

Y, si aplicamos la distinción entre el empleo científico y el empleo ordinario del término “azar”, podemos afirmar, como afirmación global o común (no como explicación científica), que decir que las nuevas formas de los seres vivos se producen por azar es falso. Sería como afirmar que el comportamiento de los coches en carretera es casual (y no concretamente subvirador, sobrevirador o neutro), apoyándose en que el movimiento de los gases del cilindro se estudia con la estadística.

Esta afirmación falsa se deriva de hacer una extrapolación incorrecta de aspectos de la realidad que estudiamos con la ciencia y a los que aplicamos la estadística.

Para poder hacer afirmaciones generales, no científicas, sobre la realidad, lo que hay que hacer es observar la realidad y entenderla de modo global, en su conjunto. De este modo veríamos que la realidad muestra regularidad y finalidad, no azar. Y esto vige no sólo para el comportamiento de un ser en particular, sino para la escena de la evolución en su conjunto. El hecho de que el proceso evolutivo contenga partes que se estudian científicamente mediante la estadística no es relevante para la apreciación común.

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Llegados a este punto, nos vemos obligados a rechazar el azar como causa de las nuevas formas de los seres vivos, sobre las que ejerce su fuerza la selección natural. En otra ocasión veremos con más detalle este concepto, para terminar de repasar las ideas básicas del neodarwinismo. De hecho, esta explicación que combina el azar con la selección natural es una explicación falsamente completa, ampliamente aceptada por su sencillez. Pero hemos visto que las tesis neodarwinistas tienen serios defectos de método y extrapolaciones injustificadas.

Surge entonces la duda: si las nuevas formas no aparecen por azar, ¿cómo se produce la evolución?

Según hemos visto anteriormente, para averiguar la explicación científica de un determinado nivel de la realidad hay que estudiar expresamente dicho nivel: no bastan las explicaciones de los niveles inferiores. Por tanto, será necesario el estudio de la forma de los vivientes y de su desarrollo.

Se trata de una explicación muy compleja, que tiene todavía enormes lagunas, y que no se puede resumir diciendo que hay genes implicados en el desarrollo: el nivel de explicación genético no sirve para explicar el nivel de interacción de las proteínas ni el de las células ni la forma del ser vivo, que han de estudiarse con un método propio.

Desgraciadamente, la insistencia en la tesis del origen al azar de la forma, a causa de las mutaciones, al hacer pensar que ya se posee la explicación de la evolución, hace que los científicos hayan descuidado esos otros campos de investigación, en los que todavía hay mucho por saber para poder tener una imagen medianamente completa del problema desde el punto de vista de la ciencia.

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