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Del big bang al Homo sapiens. Antonio Vélez
Читать онлайн.Название Del big bang al Homo sapiens
Год выпуска 0
isbn 9789587149791
Автор произведения Antonio Vélez
Жанр Математика
Издательство Bookwire
En el decenio de 1950, los descubrimientos de la genética molecular desacreditaron definitivamente al lamarckismo como factor importante en el proceso evolutivo, al menos entre organismos multicelulares, debido a la dificultad de modificar adaptativamente el adn en respuesta a estímulos específicos procedentes del medio ambiente. En el decenio de 1960, ante los problemas del modelo evolutivo clásico para explicar el altruismo observado en algunas especies animales, se hizo necesario considerar nuevos factores al definir los criterios según los cuales opera la selección natural y se llegó, por último, al modelo presentado en este libro.
Concepto de evolución
El término evolución está asociado al progreso y al perfeccionamiento biológico, al aumento en la complejidad orgánica y a la diversidad de formas, y también a la adaptación. Porque, en general, al evolucionar las especies van brotando de manera natural algunas características particulares: mayor eficiencia en la ejecución de las tareas que les son propias, mejor ajuste al medio externo, mayor demanda y despliegue de energía, mejor aprovechamiento y explotación de los recursos naturales, mayor autonomía, más variedad y flexibilidad en las conductas, mayor control sobre el entorno y aumento de la capacidad de evolucionar.
A medida que transcurre el tiempo, el árbol evolutivo se vuelve más frondoso y, aparte de aquellos esporádicos momentos o temporadas de extinciones masivas, el número de especies nuevas se mantiene en continuo aumento. El proceso evolutivo, en cuanto a variedad de especies se refiere, es autocatalítico, esto es, se acelera por medio de su propio desarrollo. El típico efecto de bola de nieve.
La complejidad creciente es una tendencia que se observa con regularidad en el proceso evolutivo, hasta un punto tal que puede usarse como flecha del tiempo, pues señala su dirección única. Es difícil decir exactamente en qué consiste, y más difícil aún parece medirla, pero con seguridad se encuentra asociada al número de órganos u organelas presentes y con el entramado de sus relaciones mutuas, tanto morfológicas como funcionales.
Una medida indirecta y aproximada de la complejidad de un organismo puede obtenerse contando el número de tipos de células distintas que lo conforman (equivaldría a contar el número de piezas diferentes que entran en la fabricación de una máquina). En las algas verdes encontramos hasta 5 tipos de células, en los corales y helechos hasta 25, cerca de 50 en las plantas más avanzadas, 66 en la lombriz de tierra, entre 100 y 150 en los insectos y alrededor de 260 en el hombre y demás mamíferos superiores. También en el aspecto cultural, la evolución sigue por lo general la dirección de mayor complejidad de organización. Esto ocurre en instituciones, artefactos, máquinas, teorías. A veces, y como excepción, se presentan simplificaciones.
A primera vista parece que la complejidad de un organismo podría medirse por el contenido de información de su código genético, en el sentido propuesto por Claude E. Shannon, creador de la teoría de la información. Sin embargo, esta definición tiene una falla notable: un texto de la misma longitud que la del genoma humano, pero obtenido tecleando al azar las letras A, T, C y G, contendría muchísima más “información” que este último. Una variante computacional de la definición anterior y con el mismo defecto ya señalado fue presentada independientemente por los matemáticos Kolmogorov, Chaitin y Solomonoff. En efecto, propusieron como definición de la complejidad de un texto el tamaño del programa computacional más corto requerido para generarlo, u algoritmo óptimo.
Con el fin de remediar los defectos de las definiciones anteriores, que premian aleatoriedad por encima de orden, el físico de la ibm, Ch. Bennett, propuso una nueva medida de la complejidad de un texto su profundidad lógica, definida esta como el número de ciclos de máquina o pasos lógicos del programa mínimo que lo genera. Pagel y Lloyd (Lloyd, 1990) tampoco se muestran satisfechos con esta última definición y proponen una nueva, pero poco práctica: la cantidad total de recursos termodinámicos y de información requeridos para construir el ente en cuestión. Hay algo en común en todas las definiciones anteriores: ninguna de ellas proporciona un método práctico para enfrentar el problema de medir la complejidad de un ser vivo, aunque se trate de una simple bacteria. Todo indica que la complejidad es, a su vez, un concepto complejo.
Podría también medirse el nivel de evolución por la capacidad de adaptación individual o adaptabilidad; en otras palabras, por el grado de autonomía y dominio sobre el medio. Precisamente, es por esta propiedad por la que clasificamos los animales en superiores e inferiores. Y se logra por medio de un amplio conjunto de conductas flexibles, lo que exige, a su vez, un incremento en el volumen cerebral. Dominar el entorno puede ser tomado como una superioridad de la especie. Al ascender en la escala evolutiva, se llega a un momento en que los organismos son capaces de aprender y enseñar, sin tener que exigir más almacenamiento de información en el código genético. El cerebro asume la responsabilidad principal. En este punto, la evolución biológica reduce su ritmo y le abre paso a la cultural.
Afirma Konrad Lorenz que la evolución de los organismos vivos no es, en el fondo, más que la adquisición y almacenamiento de información sobre el medio; en otros términos, que se trata de aumento del contenido de información, con el adn como receptáculo mnemónico. Para el filósofo alemán Rupert Riedl (1983), los seres vivos poseen un saber almacenado, un juicio previo sobre las regularidades con las que la generación siguiente se encontrará. Ni más ni menos que una memoria del pasado remoto proyectada hacia el futuro. Es así como el feto, todavía en el vientre de la madre, lleva incorporados en sus estructuras conocimientos valiosísimos sobre el medio donde habrá de desempeñarse. El pico del colibrí está diseñado, desde antes de salir del cascarón, para la clase de flores que lo alimentarán. El casco del caballo presupone la forma de la estepa, sin haberla pisado todavía. La aleta del pez está diseñada de antemano de acuerdo con las propiedades hidrodinámicas del agua, y el cuello de la jirafa corresponde con precisión a la altura de los brotes tiernos de las acacias futuras. La lista puede continuarse hasta la fatiga.
Desde el punto de vista del intercambio de energía con el medio ambiente, a medida que evolucionan los organismos animales transforman mayores cantidades de energía, de un estado utilizable a otro no utilizable; esto es, cada vez es mayor la tasa de generación de entropía (alguien decía, al comentar semejante derroche, que, en términos de entropía, el costo de un desayuno es mayor que su precio). En cierta forma, se destruye y contamina el medio energético, pecado mortal del cual quedan exentos los organismos fotosintéticos.
La corrupción de la energía es un precio obligado por el derecho a evolucionar. De ahí que el orden creciente almacenado en cada organismo se vea compensado por un desorden, también creciente, en el medio ambiente. Rifkin y Howard (1980) escriben con ingenio que evolucionar significaba la formación de islas cada vez más grandes, a expensas de mares de desorden cada vez más extensos. Al morir, los organismos son arrastrados por la corriente entrópica, es decir, devuelven lo prestado. Todas las estructuras ordenadas que hacían del individuo un ser vivo comienzan un proceso rápido de desintegración y desorden. Se llega así a la frontera entre la vida y la muerte (puede hasta servir como definición teórica de esta). La primera se mueve a contracorriente con el flujo de entropía; la segunda se deja arrastrar por este.
Al evolucionar, los sistemas vivos van aumentando paulatinamente su autonomía frente al medio exterior. En otras palabras, van aumentando el número de “grados de libertad”, como consecuencia del incremento en el contenido de información, o reducción de la entropía, que es equivalente, y a expensas de la energía suministrada por el nicho. Para el físico teórico Erwin Schrödinger (1983), los organismos mantienen su orden succionado orden del ambiente, o succionando información, corregía Konrad Lorenz; por tanto, no se contradice en ningún momento la segunda ley de la termodinámica, como han creído equivocadamente algunos. El mismo Lorenz afirma que todas las complicadas estructuras y funciones de los cromosomas, incluidas mutación y reproducción sexual, son mecanismos desarrollados para adquirir y almacenar información sobre el medio exterior.
El químico norteamericano Graham Cairns-Smith (1990) propone que lo que en esencia evoluciona es el mensaje genético. Un sistema de comunicación en el