Del mecanicismo a la complejidad en biología

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399Rev. Biol. Trop. (Int. J. Trop. Biol. ISSN-0034-7744) Vol. 56 (1): 399-407, March 2008

Del mecanicismo a la complejidad en la biologa

Libia Herrero UribeCentro de Inestigacin en Enfermedades Tropicales, Facultad de Microbiologa, Uniersidad de Costa Rica. San

Jos, Costa Rica. [email protected]

Recibido 30-vIII-2006. Corregido 21-v-2007. Aceptado 27-vII-2007.

Abstract:From the mechanical complexity in biology.Through history, each century has brought new disco-

eries and beliefs that hae resulted in different perspecties to study life organisms. In this essay, I define three

periods: in the first, organisms were studied in the context of their enironment, in the second, on the basis of

physical and chemical laws, and on the third, systemically. My analysis starts with primitie humans, continuesto Aristoteles and Newton, Lamarck and Darwin, the DNA doble helix discoery, and the beginnings of reduc-

cionism in science. I propose that life is paradigmatical, that it obeys physical and chemical laws but cannot be

explained by them I reiew the systemic theory, autopoiesis, discipatie structures and non- linear dynamics. I

propose that the deterministic, lineal and quantitatie paradigm of nature are not the only way to study nature and

inite the reader to explore the complexity paradigm. Re. Biol. Trop. 56 (1): 399-407. Epub 2008 March 31.

Key words: organisms, history, perspecties, mecanicism, complexity.

A tras de la historia, los organismos

ios han sido estudiados bajo muy diferentes

puntos de ista en relacin con el ambiente.

Cada poca ha introducido nueas experien-

cias y conocimientos que han desarrollado

nueas perspectias para estudiar y definir los

organismos ios. Me he permitido diidir el

anlisis en tres etapas que pueden distinguirse

en la historia, la primera ligada al ambiente que

rodea al ser humano, la segunda basada en las

leyes de la qumica y la fsica y la tercera, inte-

gral o sistmica. En la figura 1, se muestran las

tres etapas y se posicionan los acontecimientosms preponderantes segn mi criterio para

mostrar la eolucin de los descubrimientos y

pensamientos que han influido en las diferentes

perspectias que se han utilizado para analizar

la ida. Esta figura sire de gua para el anlisis

que se presenta en este trabajo. El cono de la

parte superior se encuentra cerrado, ya que al

principio, la tierra era el centro del Unierso. El

ADN se posiciona en la parte central de la figu-

ra por el impacto que tuo el descubrimiento de

la doble hlice en la inestigacin en biologa.

El final del cono inferior, muestra las nueas

teoras de la ciencia de la complejidad, los

multiuniersos, los mundos paralelos y sus

implicaciones para los seres humanos. En los

cuerpos de los conos, se posicionan las nueas

teoras y conocimientos que llean de arriba

para abajo al reduccionismo y del centro hacia

abajo a lo sistmico.

Los primitios Homo sapiens podran

haber clasificado los seres ios de acuerdo

con sus necesidades: aquello que se dejaba

recolectar o lo que se deba cazar, lo dulce delo amargo y lo enenoso o beneficioso para su

superiencia. En esta etapa es clara la relacin

que exista con el ambiente, la cual permanece

hasta el tiempo de Aristteles quien introduce

la formulacin del orden csmico al exponer

sus nociones holsticas y teleolgicas con su

famosa frase El todo es ms que la suma de

sus partes. Desde el tiempo de Aristteles, los

organismos ios se diidieron en dos grandes

grupos: Animales y Plantas. En 1735, Carl

FORO / FORUMForo presenta opiniones disidentes dentro del campo de la biologa y considera para publicacin respuestas

de nuestros(as) lectores (as).

Forum presents dissident opinions in the field of biology and considers for publication formal replies from our readers.


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400 Rev. Biol. Trop. (Int. J. Trop. Biol. ISSN-0034-7744) Vol. 56 (1): 399-407, March 2008

on Linnaeus (Smith 1976) public Sistema

Naturae donde presenta la primera clasifica-

cin de todos los organismos ios y los agrupa

bsicamente de acuerdo a similitudes, segn

la obseracin de su entorno. Isaac Newton,

considerado el cientfico de todos los tiempos

por el descubrimiento de la ley de la graedad,

de las leyes de la mecnica y del moimien-

to reoluciona el mundo hasta ese entonces

conocido, pero a mi criterio, en la biologa, el

impacto de er el unierso como una mquina

no inicia hasta el descubrimiento de la clula,

ya que a partir de este hecho es que se com-

prende que los organismos ios estn hechos

de unidades estructurales bsicas.

A partir del descubrimiento del mundo

microscpico, a finales del siglo XvII, por

Anton an Leeuwenhoek (1677) se da el inicio

al estudio de un mundo de gran abundancia y

diersidad que llea al descubrimiento de la

clula, y permite a Matas Schleiden y Theodor

Schwann (Smith 1976) presentar, en forma

independiente, la doctrina de la clula: las

plantas y los animales no son un todo indi-

isible, sino que son compuestos, hechos de

innumerables clulas, y cada clula en s misma

es un organismo, con los atributos esenciales

de la ida. Cada clula ie una doble ida:

una independiente, ocupndose por su propio

desarrollo; y otro incidental, ya que se ha con-

ertido en parte integral de la planta.

Aos despus, Rudolf virchow (Smith

1976)publica su frase categrica, que sigue

siendo una erdad esencial en biologa, Omnis

cellula e cellula donde afirma que cada clula

iene de una clula, es decir que las clulas no

se originan de forma espontnea.

Los primeros eolucionistas como Jean

Baptiste Lamarck (1984) y Charles Darwin

(1859) basan sus teoras en la obseracin

Fig. 1. Algunas teoras y descubrimientos que influyeron en el estudio de los organismos ios a tras de la historia.


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y el estudio de los organismos y explican su

eolucin segn la necesidad de adaptacin

a su ambiente. Ambos insisten que todos los

organismos aparecen por eolucin y son un

continuum filogentico. Entre ms semejantes

los organismos, ms relacionados estn y tie-

nen un ancestro comn. La diferencia funda-

mental entre los dos fue que Lamarck crea que

las caractersticas obtenidas por los organismos

para adaptarse al ambiente eran heredadas a la

siguiente generacin, en cambio Darwin bas

su teora en dos ideas fundamentales: la aria-

cin al azar (denominada ms tarde mutacin

aleatoria) y la seleccin natural.

Hasta los aos cuarenta del siglo XX, la

biologa se estudi enfocada en los organismos

ios, es decir en las clulas, ya que stas seconsideraban los componentes estructurales

bsicos. Despus de la segunda guerra mundial,

el estudio de los organismos ios empieza a

explicarse desde la fsica y la qumica a raz

del libro Qu es la Vida? del famoso fsico

Erwin Schrdinger (1944). Aunque l mismo

aceptaba que el estudio de los seres ios no

puede basarse solamente en el conocimiento

existente en ese momento, estaba seguro que el

problema se resolera cuando se descubrieran

otras leyes de la fsica hasta el momento desco-

nocidas. Esta nuea isin se intensific con el

descubrimiento de la estructura de la molcula

del ADN por Watson y Crick en 1953. Este

hecho cambi la perspectia del estudio de la

ida, dndole un lugar especial a la gentica y

direccionando completamente la inestigacin

biolgica. Mientras que las clulas se ean

como los componentes bsicos de los organis-

mos ios durante el siglo XIX, la atencin

cambi de las clulas a las molculas. Aqu seinicia el perodo ms duro de la isin reduc-

cionista de la biologa.

A principios del siglo XX, la teora de rela-

tiidad de Einstein, y las diferentes interpreta-

ciones de la fsica cuntica, traen un cambio de

paradigma del mundo mecanicista de Descartes

y Newton hacia la isin sistmica. Es decir,

que el Unierso deja de ser isto como una

mquina compuesta de partes, y se introduce

una isin de integracin, de interdependencia.

Aunque la fsica cuntica se desarrolla durante

los primeros 30 aos del siglo XX, sus impli-

caciones filosficas han sido muy difciles de

aceptar ya que integrarla lleara al ser humano

a relacionarse con el Unierso de una forma

totalmente diferente (Bohm 1951, 1980).

Heisenberg (1971) por otro lado, discute

que lo que obseramos, no es la naturaleza en

s misma, sino la naturaleza expuesta a nuestro

mtodo de obseracin, de manera que el mto-

do de cuestionar se conierte en parte integran-

te de las teoras cientficas. De esta manera, el

pensamiento sistmico comporta un cambio de

ciencia objetia a ciencia epistmica, a un

marco en que la epistemologa el modo de

cuestionar se conierte en parte integrante

de las teoras cientficas. Esta forma de pen-samiento y anlisis todaa no es aceptada por

muchas de las ciencias llamadas duras.

En los aos 50s, on Bertalanfyy (1950)

describe la teora de los sistemas que retoma

el concepto aristotlico el todo es ms que la

suma de sus partes. Comprender las cosas sis-

tmicamente significa literalmente colocarlas

en un contexto, establecer la naturaleza de sus

relaciones. En la isin sistmica, los objetos

en s mismos son redes de relaciones inmersas

en redes mayores. Para el pensador sistmico

las relaciones son prioritarias. Durante los aos

cincuenta y sesenta, el pensamiento sistmi-

co tuo gran influencia en la ingeniera y la

gestin de empresas, pero su incidencia en el

campo de la biologa fue paradjicamente casi

inexistente (Figura 1). De manera que, el estu-

dio de la biologa se mantuo desde el mecani-

cismo, que explica la ida desde las leyes de la

fsica y la qumica.

Grunther Stent (1978) discute sobre lacalidad paradjica de los organismos ios, que

obedecen a las leyes de la fsica y la qumica,

pero que sin embargo no pueden ser explicados

en trmino de esas ciencias. En este nueo con-

texto, en los aos setenta el filsofo Arne Naes

(Deall y Sessions 1998) desarrolla un moi-

miento filosfico conocido como la ecologa

profunda, la cual reconoce el alor intrnseco

de todos los seres ios y e a los humanos

como una mera hebra de la trama de la ida.


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A finales del siglo XX, debido a una serie de

problemas globales que daan la biosfera, la

extincin en gran escala de especies de anima-

les y plantas, la reemergencia y emergencia de

agentes infecciosos y la desigualdad alarmante

entre los seres humanos, los temas del ambien-

te adquirieron una importancia primordial.

Cuanto ms se estudian los problemas de nues-

tro mundo, ms se eidencia que no pueden ser

entendidos aisladamente. Se trata de problemas

sistmicos, lo que significa que estn interco-

nectados y son interdependientes.

Dentro de esta nuea perspectia, aparece

la hiptesis de Gaia (Gaia iene de la Diosa

griega Madre Tierra) en que James E. Loelock

(2000) postula que el planeta Tierra se com-

porta como un superorganismo que tiende a laautorregulacin. Con la colaboracin de Lynn

Margulis (Margullis y Loelock 1974), quien

en ese momento estaba estudiando los procesos

por los cuales los microorganismos producen y

remueen gases de la atmsfera, logran descri-

bir un nmero de anillos de retroalimentacin

que podran actuar como influencias regulato-

rias. La base fundamental de esta hiptesis es

el desequilibrio existente en los gases de la bio-

esfera y que son los organismos ios los que

tienen la potestad de llear a cabo esta regula-

cin. Como lo describe Lynn Margulis (1998)

en su libro Symbiotic PlanetGaia es simbiosis

ista desde el espacio: todos los organismos

se estn tocando por que todos estn baados

en el mismo aire y la misma agua que fluye.

Esta hiptesis cada da es ms aceptada por el

mundo cientfico, pero se prefiere describirla

como el Sistema Cientfico de la Tierra o de

Geofisiologa (Loelock 2000).

En los ltimos aos, los matemticos seunen al estudio de los organismos ios por

medio de la formulacin de una teora de los

sistemas iientes al desarrollar un conjunto

de conceptos matemticos y tcnicas que

describen y analizan la complejidad de los

sistemas iientes. Esta nuea metodologa se

ha llamado la teora de la complejidad o la

ciencia de la complejidad o como les gusta

llamarla a los matemticos la dinmica no-

linear (Capra 1996).

La no-linealidad es una consecuencia

frecuente en las interacciones de retro-ali-

mentacin que es comn en los procesos de

regulacin en los organismos ios. Esta nuea

matemtica de la complejidad explica cmo

las formas biolgicas y las funciones de un

organismo no estn determinadas solo por las

caractersticas genticas del organismo sino

que son propiedades emergentes de toda la

red epigentica (interrelacin entre el ncleo

y el citoplasma de la clula). Para entender

la emergencia de formas nueas, se necesita

entender no solo la estructura gentica y la

bioqumica celular sino tambin su relacin

con el ambiente. Este encuentro entre la clula

y el ambiente da como resultado un nmero ili-

mitado de posibles funciones y formas. Esto esdemostrado por medio de ecuaciones comple-

jas y patrones geomtricos que representan las

propiedades dinmicas de los sistemas (Capra

1996, Keller 2000).

Una de las teoras ms aceptadas en la

actualidad para definir los organismos ios

es la formulada en 1980 por los cientfi-

cos chilenos Humberto Maturana y Francisco

varela (Maturama y varela 1980). Ellos pro-

ponen su teora de la autopoiesis, Auto, sig-

nifica s mismo y se refiere a la autonoma

de los sistemas autoorganizados. Poiesis sig-

nifica poesa=creacin, por lo tanto significa

hacerse a s mismo. La organizacin de los

sistemas ios se trata de una red de procesos

de produccin, en la que la funcin de cada

componente es participar en la produccin o

transformacin de otros componentes de la red.

De esta forma, toda la red se hace a s misma

continuamente. Es producida por sus compo-

nentes y, a su ez, los produce. En un sistemaio-dicen los autores- el producto de su opera-

cin es su propia organizacin. Una importante

caracterstica de los sistemas ios es que su

organizacin autopoitica incluye la creacin

de un permetro que especifica el territorio de

las operaciones de la red y define el sistema

como una unidad. Como dice Pier Luigi Luisi

(1993) La ida no puede ser adscrita a ningn

componente molecular por s mismo, sino a

toda la red metablica interconectada.


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Estudios detallados sobre el flujo de la

energa a tras de sistemas complejos resulta-

ron en la teora de estructuras disipatias desa-

rrollada por Ilya Prigogine y sus colaboradores

(Prigogine y Stengers 1984). Una estructura

disipatia se describe como un sistema abierto

que se mantiene a s mismo en un estado lejos

del equilibrio, pero es estable: su estructura se

mantiene aunque est ocurriendo un constante

flujo y cambio de componentes. Prigogine,

escogi el trmino estructuras disipatias para

enfatizar este intercambio cerrado entre estruc-

tura por un lado y flujo y cambio (disipacin)

por el otro. La dinmica de estas estructuras

disipatias incluye la emergencia espontnea

de nueas formas del orden en puntos crti-

cos de inestabilidad o puntos de bifurcacin.Prigogine enfatiza que las caractersticas de

una estructura disipatia no pueden deducirse

de las propiedades de sus partes, sino que

son consecuencia de su organizacin supra-

molecular. Aparecen correlaciones de largo

alcance en el mismo punto de transicin de

equilibrio a no-equilibrio, y a partir de este

punto, el sistema se comporta como un todo.

Lejos de equilibrio, los procesos fluyentes del

sistema estn inculados a tras de mltiples

bucles de retroalimentacin y las ecuaciones

matemticas correspondientes son no-lineares.

Cuanto ms alejado del equilibrio est un sis-

tema, mayor es su complejidad y ms alto el

grado de no-linealidad (Capra 1996). Es tcni-

camente reconocido como auto-organizacin o

emergencia, en otras palabras, creatiidad-

es una propiedad fundamental de los sistemas

ios. La teora de las estructuras disipatias,

formulada en trminos de la dinmica no-

linear, no solo explica la emergencia del ordensino que tambin ayuda a definir la compleji-

dad y la asombrosa creatiidad de la ida.

A pesar de todas las nueas teoras y pers-

pectias para el estudio de los organismos ios,

algunos cientficos mantienen el criterio que

cada fenmeno biolgico, por complejo que sea,

est basado en interacciones qumicas y fsicas

entre las molculas. Pero la complejidad que

caracteriza a los seres ios, sus estructuras y

funcin, metabolismo, reproduccin, adaptacin

y su comportamiento hacia la bsqueda de una

meta llean a la pregunta si el estudio de la bio-

loga puede realmente reducirse a la qumica y a

la fsica o si debe ser una ciencia autnoma con

principios propios (Capra 2002).

Aunque el darwinismo y el neodarwinismo

han sido la base para explicar el origen de las

especies, la diersidad de los organismos, la

eolucin y el orden biolgico, no explica los

grandes cambios eolutios que se obseran en

los fsiles, ya que stos demuestran que la trans-

formacin de las poblaciones no es ni lenta ni

mantenida, como lo sugieren Darwin y Wallace.

Stephen Jay Gould, en 1982, argumenta que el

darwinismo no es que sea incorrecto para expli-

car la eolucin, sino que necesita expandirse

sobre todo en su aplicacin al origen de nueasespecies y categoras superiores. Es as como

propone en conjunto con Eldredge (Eldredge

y Gould 1973) un nueo modelo de patrn

de eolucin, el equilibrio interrumpido en

donde explican que durante largos perodos de

constancia relatia en las especies, existen cam-

bios rpidos y abruptos por episodios puntuales,

los cuales generan nueas especies. Gould y

Eldregde(1993), creen que la eolucin es ms

rica y ms innoadora de lo que la ortodoxia

permite, gracias a la infusin de noedades no

adaptatias, brincos episdicos y una buena

dosis de eentualidad.

Por otro lado, el anatomista Ian E. Wallin

(1927) argumenta en su libro Symbioticism

and the Origin of Species que nueas especies

se originan por medio de la simbiosis. Aos

despus, Lynn Margulis (1998) establece el

trmino eolucionista simbiognesis, que se

refiere al origen de nueos tejidos, rganos,

organismos y hasta nueas especies por mediodel establecimiento de simbiosis permanentes

o por largos perodos entre organismos. Es un

cambio eolutio por la herencia del conjunto

de genes adquiridos por los padres. La sim-

biosis para Margulis es crucial para entender

noedades eolutias y el origen de nueas

especies y no es un eento marginal o raro, al

contrario es un eento comn en la naturaleza.

En sus propias palabras: la simbiosis es como

un resplandor de un rayo en la eolucin.


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Jean Baptiste Lamarck deca que los orga-

nismos heredan las caractersticas de sus padres

que fueron inducidas por el ambiente; de esta

forma Lynn Margulis (1998)dice que la sim-

biognesis es un tipo de neo-lamarckismo ya

que los organismos adquieren no las caracte-

rsticas inducidas por el ambiente, sino orga-

nismos enteros con su conjunto de genes. El

origen de clulas de plantas y animales por

medio de la simbiosis ya no es controersial,

ya que la biologa molecular lo ha demostrado

utilizando mtodos de secuenciacin de cidos

nucleicos.

Cada da aparecen ms informes en la lite-

ratura cientfica sobre la transferencia horizon-

tal de genes, la cual ocurre entre organismos

de la misma especie y hasta entre un Filo y unReino. Esta promiscuidad gentica entre los

organismos ios llea a la duda en el momen-

to de definir el linaje de una especie a tras de

la transmisin ertical (sus propios genes?) de

padres a hijos (Margulis 1998, Keller 2002).

Los irus son muy importantes en la trans-

ferencia de genes, lo hacen entre bacterias, entre

humanos y otras clulas, hacindolos tambin

parte de cambios eolutios. Las poblaciones de

organismos infectados por irus son asideros de

seleccin natural, y como dice Lynn Margulis

(1998)nosotros somos nuestros irus.

En los aos 70, los problemas con el Dogma

Central se olieron ms eidentes cuando los

inestigadores extendieron sus trabajos ms

all de las bacterias. Se encontr que la corres-

pondencia entre las secuencias de ADN y las

secuencias de aminocidos en las protenas no

existe en los organismos ms complejos. Por lo

tanto, el principio de un gen- una protena tuo

que ser abandonado. En organismos superiores,los genes que codifican las protenas tienden a

estar fragmentados ms que ser una secuencia

continua. De manera que muchas protenas

pueden ser producidas de la misma secuencia

gentica primaria; a eces hasta arios cientos

de ellas de acuerdo con los ltimos estimados

(Ast 2005). Segn este mismo autor, la seal

o seales que determinan el patrn especfico

en que el transcripto final es formado iene de

la regulacin dinmica compleja de la clula

como un todo. Descifrar la estructura de las

as de dicho sealamiento se ha conertido en

el foco principal de la biologa molecular con-

tempornea. Hoy en da se ha demostrado que

un organismo entre ms complejo sea, extrae

mltiples protenas de un solo gen. Esto se

comprueba cuando se realiza la secuenciacin

del genoma humano donde se han identificado

25.000 genes y se conoce que el ser humano

sintetiza alrededor de 100.000 protenas. El

mecanismo que se utiliza es el de edicin

alternatia (Ast 2005),lo que significa que el

cdigo gentico que presenta cada gen es ledo

utilizando diferentes sitios de iniciacin, lo que

se traduce en protenas de diferentes secuencias

de aminocidos y por lo tanto de conformacin

y funcin diferente.Las inestigaciones, por lo tanto, han

demostrado que el programa de actiar los

genes no reside en el genoma, sino en la red

epigentica de la clula. Una serie de estructu-

ras celulares se han identificado en la regula-

cin de la expresin de un gen. Estas incluyen

protenas estructurales, hormonas, redes de

enzimas y muchos otros compuestos molecula-

res. En particular, la cromatina parece jugar un

rol crtico, ya que constituye el ambiente ms

cercano al genoma (Mattick 2004).

La herencia epigentica es la transmisin

de informacin de una clula o un organismo

multicelular a sus descendientes sin que esa

informacin est codificada en la secuencia de

nucletidos de su ADN. El sistema de herencia

epigentica le permite a las clulas de fenoti-

pos diferentes e iguales genotipos transmitir su

fenotipo a los descendientes, aunque el estmu-

lo responsable de inducir esa caracterstica est

ausente. Un gen puede ser estimulado directao indirectamente para transcribir un producto

que mantiene la actiidad de ese gen. Los

descendientes de esa clula pueden heredar esa

actiidad aunque el estmulo que acti el gen

ya no est. La difusin del producto de ese gen

puede pasarle esa caracterstica a las clulas

ecinas (Keller 2002).

Los nueos descubrimientos como la edi-

cin alternatia (Ast 2005), el origen de la

complejidad del genoma (Lynch y Conery 2003)


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y la red epigentica (Mattick 2004, Schaefer et

al. 2007) llean a la sugerencia que las actii-

dades del genoma estn reguladas por las redes

celulares en las cuales est embebido. Esta red

es no-linear, conteniendo mltiples bucles de

retroalimentacin, de manera que los patrones

de actiidad gentica continuamente estn cam-

biando en respuesta a circunstancias cambiantes

(Strohman 1997). Lo importante de hacer notar,

es que el ADN es un componente ms de la red

epigentica, que si bien su participacin es esen-

cial, esta molcula no tiene toda la responsabili-

dad de los cambios que se generan (Maturama y

varela 1987) Capra (1996), basndose en la teora

de la autopoiesis y la de estructuras disipatias,

define a la clula como una entidad rodeada por

una membrana, que se auto genera; es una redmetablica cerrada desde el punto de ista orga-

nizacional, la cual es un sistema abierto desde el

punto de ista material y energtico, utilizando

constantemente un flujo de materia y energa para

producir, repararse y perpetuarse. Opera lejos del

equilibrio, donde nueas estructuras y nueas for-

mas de orden pueden emerger espontneamente,

llendola al desarrollo y la eolucin.

El planeta Tierra es el ecosistema ms

grande, producido por otros ecosistemas, y

stos por redes, que a su ez se forman de ms

redes de retroalimentacin. Todo fluye, todo

se intercambia, se regenera, se transforma,

se constituye, se autoorganiza. Se produce

el orden y a su ez, los estados de equilibrio

a no-equilibrio suceden constantemente, los

puntos de bifurcacin aparecen y desaparecen

y en toda esta actiidad incesante, se produce

la impetuosa creatiidad de la ida.

Para muchos cientficos lo ideal sera estar

entre el reduccionismo y el holismo, ya que elenfoque reduccionista es una estrategia impor-

tante para hacer inestigacin, y cuando es exi-

tosa ofrece explicaciones que son satisfactorias.

Hunter (1996) presenta una respuesta conciliato-

ria; reexaminando si la pregunta de si la biologa

puede ser reducida a la qumica, l dice: Los

dos extremos son conciliatorios, no antagonis-

tas: para aquellos que buscan entender los orga-

nismos ios requieren ambas, la perspectia

holstica desde arriba para abajo y la perspectia

reduccionista de abajo para arriba. Ninguna de

ambas es suficiente por s misma.

En el mundo de la complejidad, cada niel

llea al niel de arriba: la qumica llea a la

bioqumica, a la biologa celular, a la fisiologa,

a la psicologa, a la sociologa, a la economa y

la poltica (Ellis 2005). La fsica cuntica es la

materia fundamental que explica todo lo dems,

por las diferentes interpretaciones que sta posi-

bilita, pero no explica la intencionalidad, ni la

existencia de la creatiidad de la ida.

Despus de todo, la ida apareci hace

millones de aos, ah ha estado y la hemos ido

descubriendo poco a poco segn se an desa-

rrollando nueas tecnologas. Los organismos

ios siguen eolucionando, la ciencia sigue

descubriendo mecanismos e interrelacionesnueas, pero no se atree a reisar sus dogmas

y definiciones. La mayora de los cientficos

insisten en mantenerse firmes en el paradigma

de la naturaleza determinista, lineal y cuantita-

tia y se resisten a explorar el paradigma de la

complejidad.

Esta nuea isin sin duda alguna, dar a

la inestigacin en biologa una libertad diferente

que logre entender la naturaleza misma y dar

posibilidad a la erdadera creatiidad y con ella a

nueos descubrimientos que permitan un desarro-

llo ms acorde con el planeta en que iimos.

AGRADECIMIENTOS

La autora agradece a Eleonora Badilla,

Mauricio Frayman, Nora Garita, Jos Mara

Gutirrez, Laya Hun y Ana Sittenfeld por sus

obseraciones y sugerencias.

RESUMEN

A tras de la historia, los organismos ios han

sido estudiados desde diferentes puntos de ista. Presento

tres etapas, la primera totalmente ligada al ambiente que

rodea al ser humano, la segunda que se basa en las leyes

de la qumica y la fsica, y la tercera que es integral o sis-

tmica. Tras pasar reista a los grandes descubrimientos

de los humanos primitios hasta el descubrimiento del

ADN y el inicio del reduccionismo en la ciencia,propongo


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la calidad paradjica de los organismos ios, que obede-

cen a las leyes de la fsica y la qumica, pero que, creo,

no pueden ser explicados en trminos de esas ciencias.

Analizo las teoras de sistemas y autopoiesis, las estruc-

turas disipatias y la matemtica no linear, para afirmar

que el paradigma de la naturaleza determinista, lineal y

cuantitatia debe dejarse de lado como la nica forma

de estudiar los organismos ios e initarle a explorar elparadigma de la complejidad.

Palabras clave: organismos, historia, perspectias, meca-

nicismo, complejidad.

REFERENCIAS

Ast, G. 2005. The alternatie Genome. Sci. Amer. 292:

40-47.

Bohm, D. 1951. Quantum Theory. Prentice-Hall, Nuea

York, EEUU.

Bohm, D. 1980. Wholeness and the Implicate Order.

Routledge & Kegan Paul, Londres, Inglaterra.

Capra, F. 1996. La trama de la ida. Una nuea perspectia

de los sistemas ios. Anagrama, Barcelona, Espaa.

Capra, F. 2002. The Hidden Connections: integrating the

biological, cognitie, and social dimensions of life

into a science of sustainability. Doubleday, Random

House, Nuea York, EEUU.

Darwin, Ch. 1859. On the Origin of the Species. Murray,

Londres, Inglaterra.

Deall, B. & G. Sessions. 1998. Deep Ecology. Peregrine

Smith, Salt Lake City, Utah, EEUU.

Eldregde, N. & S.J. Gould. 1973. Puntuacted Equilibria:

An alternatie to phylogenetic gradualism, p. 82-115.

In T.J.M. Schopf (ed.). Models of Paleobiology.

Freeman Cooper, San Francisco, California, EEUU.

Ellis, G.R. 2005. Physics, complexity and causality. Nature

435: 743.

Gould, S.J. & N. Eldredge. 1993. Puntuacted Equilibrium

comes to age. Nature 366: 223-227.

Heisenberg, W. 1971. Physics and Beyond. Harper & Row,

Nuea York, EEUU.

Hunter, G.K. 1996. Is biology reducible to chemistry?

Perspect. Biol. Med. 40: 181-203.

Keller, E.F. 2000. The Century of the Gene. Harard,

Cambridge, Massachussets, EEUU.

Keller, E.F. 2002. Making Sense of Life: Explaining

biological deelopment with models, metaphors,and machines. Harard, Cambridge, Massachusetts,

EEUU.

Lamarck, J.B. 1984 (1809). Philiosophical Zoology: An

Exposition with regard to the Natural History of

Animals. Chicago, Chicago, EEUU.

Lynch, M. & Conery, J.S. 2003. The Origins of Genome

Complexity. Science 302: 1401-1404.Loelock, J.E.

2000. Gaia. A new Look at Life on Earth. Oxford,

Oxford, Inglaterra.

Luisi, P.L. 1993. Defining the Transition of Life: Self

Replicating Bounded Structures and Chemical

Autopoiesis. In W. Stein & F.J. varela (eds.).

Thinking about Biology. Addison-Wesley, Nuea

York, EEUU.

Margulis, L. & J.E. Loelock. 1974. Biological Modulation

of the earths Atmosphere. Icarus 21: 471.

Margulis, L. 1998. Symbiotic Planet. A New Look at

Eolution. Brockman, Massachussets, EEUU.

Maturama, H. 1980 (1970). Biology of Cognition.ReimpresoIn H. Maturama & F. varela. Autopoiesis

and cognition the realization of the liing. D. Reidel,

Dordrecht, Holanda.

Maturama, H. & F. varela. 1987. The Tree of Knowledge.

Shambala, Boston, Massachussetts, EEUU.

Mattick, J.S. 2004. The Hidden Genetic Program of

Complex Organisms. Sci. Am. 291: 60-67.

Prigogine, I. & I. Stengers. 1984. Order out of Chaos: Mans

new dialogue with nature. Bantam Books, Nuea

York, EEUU.

Schrdinger, E. 1944. What is life? Cambridge, Cambridge,

Inglaterra.

Schaefer, C.B., S.K.T. Ooi, T.H. Bestor & D. Bourehis.

2007. Epigenetic Decisions in Mammalian Germ

Cells. Science 316: 398-399.


9/10


Smith, C.U.M. 1976. The Problem of Life. Wiley, Nuea

York, EEUU.

Strohman, R. 1997. The Coming Kuhnian Reolution in

Biology. Nat. Biotechnol. 15: 194-200.

Strent, G.S. 1978. That was the molecular biology that was.

Science 160: 390-395.

van Leeuwenock, A. 1677. Obserations concerning little

animals in rain-, well-, sea- and snow-water. Philos.

T. Roy. Soc. 11: 821-831. Reimpreso en 1999.

In T.D. Brock (ed.). Milestones in Microbiology,

1540 to 1940. American Society for Microbiology,

Washington D.C., EEUU.

von Bertalanfyy, L.1950. The Theory of Open Systems in

Physics and Biology. Science 111: 23-29.

Wallin, I.E. 1927. Symbioticism and the Origin of Species.Williams & Wilkings, Baltimore, Maryland, EEUU.

Watson, J.D. & F.H.D. Crick. 1953. A structure for deoxyri-

bose nucleic acid. Nature 171: 737-738.


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Del mecanicismo a la complejidad en biología

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