¿Somos realmente libres?

“El hombre que dijo “prefiero ser afortunado que bueno” tenía una profunda perspectiva de la vida. La gente teme reconocer la parte tan grande de la vida que depende de la suerte. Da miedo pensar que sea tanto sobre lo que no tenemos control.” Match Point, de Woody Allen.

La pregunta es, ¿tenemos control sobre algo? ¿Hasta qué punto somos libres? Hace tiempo ya que quiero tratar este tema en el blog, concretamente desde que asistí al debate titulado como “Som esclaus dels nostres gens?” en el bar de ciencias del OCCC, donde el genetista David Bueno y la etóloga Ester Desfilis trataron esta cuestión respondiendo a las múltiples preguntas que fueron surgiendo entre el público. Así pues, mi respuesta a estas preguntas estará influida tanto por las conclusiones que pude extraer de este debate como del haber cursado el cuatrimestre pasado la asignatura de Neurobiología Funcional.

Empezaré con una pregunta sencilla; ¿quién eres?, ¿qué eres? Si yo tuviera que responder a esta pregunta, diría que yo soy mi cerebro. Pensad, si no, qué pasaría si existieran los trasplantes de cerebro. El cerebro eres tú; es él el que está, en estos momentos, integrando la información sensorial que estas recibiendo ahora mismo, el que está controlando el movimiento de tus ojos a través de estas líneas, el que está transformando las combinaciones de símbolos que ves en conceptos con significado y el que está sintiendo emociones que, espero, se acerquen ahora mismo a la curiosidad y no al aburrimiento. El cerebro es, por tanto, un órgano extremadamente complejo que se convierte en único responsable de todas tus acciones, que está formado por conexiones neuronales que van siendo modificadas constantemente. Si llevo esto último hasta el extremo, me emociona pensar que yo no seré la misma después de escribir esto, ni tú serás el mismo después de leerlo.

Entonces, ¿hasta qué punto somos libres? En un experimento sencillo, se registró la actividad cerebral de distintas personas a las que se les pedía que eligieran algo (sintiéndolo mucho, no recuerdo el qué y en el debate tampoco se dieron referencias del experimento). Observando los patrones de actividad, podía saberse qué elegiría cada persona antes de que ésta fuera consciente de su propia elección y, no sólo esto, sino que estimulando determinadas zonas podía hacerse que la persona “eligiera” lo que el investigador quería. La persona creería, en este caso, que ha sido libre en su elección. Parece importante, de hecho, creernos libres a la hora de tomar decisiones; podría ser más sencillo no hacernos conscientes de dicha elección, puesto que en nada cambiaría (nos hacemos conscientes una vez la hemos elegido). Ser conscientes nos permite, sin embargo, aprender de las experiencias, poder condicionar distintos estímulos a determinadas respuestas que han tenido consecuencias positivas. De hecho, podría decirse que ni si quiera elegimos de quién enamorarnos; el estado de enamoramiento se relaciona con una menor actividad en el córtex prefrontal, región relacionada, entre otras cosas, con la inhibición social y la capacidad de predecir las consecuencias futuras de determinadas actividades (es decir, relacionada con la racionalidad). Así pues, quizá tu pareja ideal no será exactamente como tú esperas que sea sino que tendrá la suerte de haberte encontrado en un momento de debilidad de tu córtex prefrontal.

Selección natural: historia y fortuna

La teoría de la selección natural es una transferencia creativa a la biología de la argumentación básica de Adam Smith en favor de una economía racional: el equilibrio y el orden de la naturaleza no surgen de un control más elevado y exterior (divino), o de la existencia de leyes que operen directamente sobre la totalidad, sino de la lucha entre los individuos por su propio beneficio (en términos modernos, por la transmisión de sus genes a las generaciones futuras a través del éxito diferencial en la reproducción).
Mucha gente se siente desasosegada al escuchar semejante planteamiento. ¿Acaso no compromete la integridad de la ciencia el que algunas de sus conclusiones fundamentales se originen, por analogía, de la política y la cultura contemporáneas en lugar de a partir de los datos de la propia disciplina? En una famosa carta a Engels, Karl Marx identificaba las similitudes entre la selección natural y la situación social en Inglaterra:

“Resulta notable ver cómo Darwin reconoce entre las bestias y las plantas a su sociedad inglesa, con su división del trabajo, su competencia, su apertura de nuevos mercados, sus ‘invenciones’ y la ‘lucha por la supervivencia’ malthusiana. Es el bellum omnium contra omnes (‘la guerra de todos contra todos’) de Hobbes.”

Y, no obstante, Marx era un admirador de Darwin; y en esta aparente paradoja se encuentra la respuesta. Por motivos que comprenden todos los temas que he subrayado aquí (que el inductismo es inadecuado, que la creatividad exige amplitud, que la analogía es una profunda fuente de percepciones), los grandes pensadores no pueden divorciarse de su medio (y origen) social. Pero el origen de una idea es una cosa; su verdad o su fecundidad, otra. La psicología y la utilidad de los descubrimientos son temas extremadamente diferentes. Darwin puede haber sacado la idea de la selección natural de la economía, pero aun así, puede ser correcta. Como escribió el socialista alemán Karl Kautsky en 1902: “El hecho de que una idea emane de una clase en particular, o esté de acuerdo con sus intereses, no prueba, por supuesto, nada acerca de su verdad o falsedad”. En este caso resulta irónico que el sistema del laissez-faire de Adam Smith no funcione en su propio terreno de la economía, ya que lleva al oligopolio y la revolución y no al orden y la armonía. No obstante, la lucha entre los individuos parece ser ley de la naturaleza.
Mucha gente utiliza tales argumentos acerca del contexto social para adscribir las grandes percepciones fundamentalmente al indefinible fenómeno de la buena suerte. Así, Darwin tuvo la suerte de nacer rico, tuvo la suerte de viajar a bordo del Beagle, tuvo la suerte de vivir rodeado de las ideas de su época, tuvo la suerte de tropezar con el pastor protestante Malthus; fue esencialmente poco más que un hombre en el lugar preciso en el momento preciso. Y, no obstante, cuando leemos la historia de su lucha por comprender, y de la amplitud de sus preocupaciones y sus estudios, y de la orientación de su búsqueda de un mecanismo para la evolución, comprendemos por qué Pasteur pronunció su famosa frase de que la fortuna favorece a la mente preparada.

Fragmento de El camino de en medio de Darwin, en El Pulgar del Panda, de Stephen Jay Gould.

Genética sin genes

El passat 12 de febrer (fa exactament dos dies) es va celebrar el dia de Darwin 2012. Amb aquesta excusa, la setmana passada s’organitzà una xerrada a l’Octubre Centre de Cultura Contemporània (OCCC) amb la temàtica de “som esclaus dels nostres gens?”, a més d’una conferència a la Sala Darwin del Campus de Burjassot-Paterna amb el títol de “RNA, autocatàlisi i origen de la vida”, a mans del genetista de la UAB Mauro Santos. En aquesta entrada tractaré de resumir les idees bàsiques que em va aportar la conferència (deixarem el debat sobre si som o no esclaus dels nostres gens per a un altre dia :·) ).

En primer lloc, he de confessar-vos que no sóc una amant de la genètica evolutiva i que, per tant, el tema de la conferència era totalment nou per a mi. El concepte de vida ja és prou difícil de definir, així que us podeu imaginar la complexitat d’esbrinar els seus orígens. Dawkins va atribuir aquest origen a l’aparició arbitrària d’una molècula capaç de replicar-se (replicador), però no aclareix d’on trauria aquesta molècula l’energia necessària per a fer-ho. Així doncs, Kauffman planteja un metabolisme autocatalític que seria capaç de mantenir-se, reproduir-se i evolucionar sense la presència d’un genoma. Estaríem parlant, aleshores, d’una evolució sense gens o, com Mauro Santos va dir, d’una “genètica sense gens”. Increïble, eh?

S’han proposat dos models que tracten d’explicar aquesta idea de Kauffman. En primer lloc, el model de membrana es basa en l’agregació de lípids per formar vesícules , la composició de les quals depèn de la composició dels lípids originals. Les noves vesícules que es formen a partir de les anteriors es pareixen més a les progenitores que a la resta, per la qual cosa podríem parlar d’herència. Tot i així, la quantitat de variació és massa com per a parlar de que aquestes vesícules tinguen la capacitat d’evolucionar; la selecció natural es basa en que és més freqüent que es produïsca una mutació que dos, dos que tres..., i aquest model no segueix aquesta estructura. No obstant, Kauffman va desenvolupar un altre model (model de Kauffman) a partir del qual es podria donar una explicació a l’evolució sense gens. En aquest model tindríem molècules amb capacitat d’autocatalitzar la seua lligació o disgregació, tenint la capacitat d’augmentar així en complexitat. Per a que aquest sistema puga evolucionar, ha de poder arribar a més d’un estat i de transitar entre ells. Podem pensar que aquells cors autocatalítics amb una major capacitat d’agregació i que arriben a un estat de complexitat major podrien competir amb aquells que ho fan amb una taxa menor; tindríem, així, un model en què molècules autocatalítiques podrien evolucionar sense la necessitat de gens. En l’actualitat, el CERN està dedicant part dels seus esforços a introduir la química realista en aquest model i verificar si, a nivell pràctic, es compleix.

Estaríem, doncs, davant d’un model que permetria explicar de manera més plausible el món inicial de RNA on molts autors estan d’acord que començaria la vida. Una de les crítiques més establertes a aquest hipotètic món de RNA es basa en que la replicació d’aquest és prou imperfecta i, per tant, les errades haurien de ser compensades amb un major tamany de la molècula o amb un aparell de replicació més sofisticat (la qual cosa també implicaria un tamany major). Però aquesta paradoxa, coneguda com paradoxa d’Eigen, no suposa una limitació tan gran a la hipòtesi del món de RNA com es va suposar al principi. Hem de tindre en consideració que moltes seqüències distintes adopten una mateixa estructura secundària i que la mutació d’alguns nucleòtids no essencials no tindria cap efecte sobre l’estructura, podent suportar així una quantitat major de de mutacions i no fent necessari un tamany tan gran de les molècules.

El meu cant a la ciència

Parafrasejant a Estellés, pense que ha arribat l’hora del meu cant a la ciència. Crec que és totalment necessari, sent que he d’expressar la meua opinió públicament i sumar-la a la de totes aquelles persones, molt nombroses, que també han volgut aportar la seua i que tant han contribuït a que puga formar-me unes idees pròpies.

Estic anant amb molta cura; no vull que cap paraula contribuïsca a ferir encara més a la pobra i ja suficientment maltractada ciència. Quan dic que ja està suficientment maltractada no m’estic referint als retalls en investigació, a la desaparició del Ministeri de Ciència, al primer ERE d’Europa a un centre d’investigació com és el CIPF o al tancament del Museu Valencià d’Història Natural. Vaig més enllà i parle d’un maltracte social, profund, passional. No puc evitar sentir-me acollonida al llegir opinions recolçant aquestes mesures esmentades que deixen a la ciència sense quasi llibertat, tractant-la com a un element dolent, com allò que ens fa ficar-nos malalts en comptes de guarir-nos, que és responsable de la fam arreu del món i, en definitiva, la causa del mal i no la solució. I en açò, segons la meua opinió, els científics som molt responsables.

En primer lloc, pense que la ciència no pot considerar-se bona ni dolenta, sinó que són les aplicacions que es fan dels seus coneixements les que poden ser jutjades. Es pot donar el cas (i, de fet, s’ha donat al llarg de la història) en què aquestes aplicacions han tingut repercussions negatives, però s’ha de negar per açò el coneixement? L’ésser humà és curiós, es planteja preguntes i necessita trobar respostes sobre el món en què viu. El mètode científic no va ser més que una forma de normalitzar aquesta adquisició de respostes, plantejant hipòtesis que MAI poden ser corroborades sinó que només poden ser rebutjades. Quan una hipòtesi no és rebutjada no vol dir que siga certa; podem tractar-la com a tal de manera convencional i temporal, sempre amb la possibilitat de trobar una evidència que la rebutge i tire per terra les teories amb les quals ens basàvem per explicar el món.

Per aquest mateix motiu, vull criticar una mica el radicalisme que porte temps llegint en blogs científics, ja que em sembla que és totalment contrari a la filosofia que qualsevol ciència hauria de seguir. En una classe de quart de biologia vaig sentir que “els científics reben les noves idees d’igual forma que el sistema inmune rep partícules alienes al cos, rebutjant-les”, en el sentit que qualsevol idea nova es rep amb desconfiança i ha de ser revisada per a poder ser assolida com a un coneixement nou. Personalment no m’agrada aquesta actitud; crec que les idees haurien de ser rebudes simplement amb escepticisme, que l’avanç de la ciència s’assoleix quan res es considera com a cert i apareixen noves preguntes a les quals es donen noves respostes que, siguen certes o no, tenen l’objectiu comú d’intentar entendre el món.

Cursos gratis: Universidad de Stanford

Hoy no vengo a contaros ningún rollo de plantas, ni de ecología, ni de conservación. Vengo a dejaros un enlace (aquí) a una serie de cursos on-line gratuitos que ofrece la Universidad de Stanford. No hay ninguno que sea propiamente biológico (bueno, hay uno de anatomía...), pero un poco de formación complementaria no viene nunca mal, no? =) (Si alguien quiere ser "compi" mío, yo me he apuntado al de "Model Thinking" y estoy pensándome el de "Game Theory" xD)

Diversitat i evolució

Hui vinc per ací per comentar-vos una notícia: la III Jornada de l'ICBiBE (Cavanilles) que tindrà lloc el proper 13 de decembre a l'auditori Joan Plaça del Jardí Botànic de la UV. La programació completa de la jornada per ací. Especialment esteu tots invitats a la xarrada a càrrec de Fidel Rubio (9.45 h.) amb el títol de "Antagonistic or synergistic effects of changes in UVB/PAR ratio and eutrophication on charophytes?"
I si això no vos sona interesant... teniu dos taules rodones (una de diversitat i una d'evolució) i xarrades de biogeografia, paleontologia, genètica, taxonomia... el Cavanilles al complet! =)

“¿Sabéis si la biología está relacionada con la física?”

Lo bueno o malo de ser freaks es que muchas noches de fiesta suelen derivar en profundos debates sobre cuestiones biológicas trascendentales que pueden alargarse hasta el amanecer. Esta entrada ha sido inspirada por un estudiante de ciencias políticas que, en una de estas noches, nos lanzó esta cuestión tras haber reflexionado sobre la similitud de ciertos aspectos políticos con las leyes de la física.

Para una persona de ciencias, la pregunta que da título a esta entrada puede parecer, de tan obvia, absurda. Los conocimientos en detalle que se tienen hoy en día de multitud de procesos biológicos nos permiten afirmar, rotundamente, que los seres vivos siguen las leyes de la física. Sin embargo, un conocimiento no tan en detalle de algunos de estos procesos, sumado a la voluntad de algunos de que la vida no pueda ser explicada mediante los mismos conceptos que el resto de la materia y poder recurrir así a un ente creador, puede dar lugar a aparentes incongruencias entre la física y la biología.

No, no voy a hablaros sobre la aparente contradicción al principio de máxima entropía que suponen los seres vivos. Voy a poneros un ejemplo más familiar, más sencillo de entender y, cómo no, relacionado con el mundo vegetal (cuestión de deformación profesional :P); la fotosíntesis. Voy a tratar de explicarla de forma que, si cualquier otro estudiante de ciencias políticas consternado por si la biología y la física se parecen llega a este blog, encuentre aquí la respuesta.

Plantas, algas y algunas bacterias son capaces de realizar la fotosíntesis, es decir, de obtener energía para su metabolismo a partir de radiación electromagnética (luz). ¿Cómo? Pues bien, aparentemente, la luz causa la transferencia de electrones desde una molécula dadora (agua, en el caso de la fotosíntesis oxigénica) hasta una molécula aceptora; sin embargo, la especie dadora tiene un alto potencial de reducción (es decir, una baja capacidad para ceder electrones), mientras que la aceptora posee un potencial de reducción alto (una elevada capacidad para ceder electrones). Como veis, los potenciales de reducción de ambas moléculas son contrarios a lo que cabría esperar, por lo que sería imposible que se produjera esta transferencia de electrones desde la molécula dadora a la aceptora. Entonces, ¿cómo es posible que ocurra?

Determinadas moléculas (pigmentos fotosintéticos, como es el caso de la clorofila) son capaces de absorber luz, produciéndose la excitación de uno de sus electrones a un orbital de mayor energía y reduciéndose considerablemente, como consecuencia, el potencial de reducción del pigmento. Este estado no es estable, por lo que el pigmento cede fácilmente este electrón, que se encuentra en un orbital superior, a una molécula aceptora con un potencial de reducción más bajo que el suyo. El pigmento queda, por tanto, con un electrón menos, de forma que una especie dadora con un potencial de reducción más bajo le cede un electrón. Por tanto, la transferencia del electrón no se da directamente entre la especie dadora y aceptora sino a través de un pigmento fotosintético que permite, pues, que esta transferencia sea siempre favorable (de potenciales de reducción bajos a potenciales de reducción más elevados) y en consonancia con las leyes físicas.