A pesar de las protestas, puede erigirse una defensa filosófica rigurosa en apoyo del pluralismo de niveles. Recientemente, el filósofo de la ciencia Carl Gillett (1988) ha mostrado cómo las creencias ontológicas del filósofo proto-emergentista Samuel Alexander pueden arrojar luz sobre las actuales ideas de emergencia. El reconocimiento de la pluralidad de niveles, por lo demás, no requiere un abandono de la causalidad física, como hizo, por ejemplo, C.L.Morgan (1923). Sin embargo, sí requiere repensar el papel de la causalidad en los sistemas complejos que presentan procesos de emergencia (ver Goldstein 1996). Una estrategia que se ha seguido para apoyar la realidad del nivel emergente es asociarle una eficacia causal. Por ejemplo, el neurocientífico Roger Sperry (1986) argumentaba que si bien la mente emerge del funcionamiento del cerebro, aun así la mente tiene poder causal sobre el cerebro. Por lo demás, si los emergentes tienen capacidad causal, entonces ¿cómo pueden ser meramente provisionales?  (ver Schroder 1988). Por supuesto, esta especie de "causación hacia abajo" no está exenta de problemas. Por ejemplo, está el aparente rompecabezas de cómo un emergente "causado" por componentes de nivel inferior puede tener, a su vez, capacidad causal sobre estos componentes de nivel inferior. Ir más allá por este camino debe reservarse para otro artículo. El punto, sin embargo, es que existen varias maneras de concebir la emergencia que pueden hacer justicia al macro-nivel emergente.

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La re-emergencia de la “Emergencia”: un concepto venerable en busca de una teoría
                                                                                                         (Traducido del inglés)

Peter A. Corning, Ph.D.
Institute For the Study of Complex Systems, Palo Alto, California

Pese a su actual popularidad, la “emergencia” es un concepto que tiene una historia venerable, y una presencia vaga y ambigua en la teoría evolucionista contemporánea. Este artículo cuenta brevemente la historia del término y detalla algunos de sus usos corrientes. No sólo hay interpretaciones radicalmente diversas sobre lo que significa la emergencia, sino que los teóricos “reduccionistas” y los “holistas” tienen puntos de vista muy diferentes respecto del tema de la causalidad. Sin embargo, estas dos posiciones, aparentemente opuestas, no son irreconciliables. El reduccionismo, o análisis detallado de las partes y sus interacciones, es esencial para responder el “cómo” en la evolución -¿cómo funciona un sistema complejo viviente? Pero el holismo es igualmente necesario para responder el “por qué” -¿por qué evolucionó una disposición particular de partes? Para responder el “por qué” se requiere de un paradigma más amplio, de múltiples niveles. El enfoque reduccionista de la explicación de la complejidad emergente ha acarreado la búsqueda de unas “leyes de emergencia” subyacentes. Otra alternativa es la “Hipótesis Sinergista”, que se centra en lo “económico” –los efectos funcionales producidos por los todos emergentes y sus consecuencias selectivas. Esta teoría, en una frase, propone que los efectos sinérgicos (co-operativos) producidos por las variadas combinaciones de las partes, han desempeñado un papel causal principal en la evolución de la complejidad biológica. Puede argumentarse además que los fenómenos emergentes representan, de hecho, un subconjunto de un universo mucho mayor, de efectos combinados en el mundo natural; hay muchas clases diferentes de sinergia, pero no todas las sinergias constituyen fenómenos emergentes.

INTRODUCCIÓN

Si la “complejidad” es actualmente la palabra de moda de nuestro recién inaugurado milenio –como proclaman muchos teorizantes- la “emergencia” parece ser la explicación vigente respecto de cómo ha evolucionado la complejidad. Se dice que la complejidad es un fenómeno emergente. La emergencia es lo que producen los procesos “auto-organizados”. La emergencia es la razón de que haya huracanes, ecosistemas, y organismos complejos como los humanos, para no mencionar las congestiones del tráfico y los conciertos de rock. Realmente, el término inspira una positiva veneración. Como ha observado el físico Doyne Farmer: “No es magia... pero se siente como magia.”

Entre otras cosas, la emergencia ha sido usada por los físicos para explicar las células (de convección) de Bénard, por los psicólogos para explicar la conciencia, por los economistas y los asesores de inversión para explicar el comportamiento del mercado, y por los teóricos de la organización para explicar las “redes” informales en grandes compañías. Ciertamente, cantidad de libros recientes ven el proceso evolutivo mismo como un fenómeno auto-organizado y emergente. Pero ¿qué es la emergencia? ¿Qué es lo que ella explica, en realidad? Y ¿por qué se la adopta tan gustosamente, a pesar de su opacidad, por reduccionistas y holistas por igual? Hay muy pocos términos en la teoría evolucionista actual –ni siquiera la “selección natural”- que puedan ostentar un seguimiento tan ecuménico.

Aunque la emergencia puede parecer ser “el último grito” [the “new, new thing”], es realmente un término venerable en la teoría evolucionista, que se remonta a finales del siglo diecinueve y comienzos del siglo veinte. Fue acuñado originalmente durante un temprano surgimiento de interés por la evolución de totalidades, o, más precisamente, por lo que en esos días se consideraba desvergonzadamente como una tendencia “progresiva” en la evolución hacia nuevos niveles de organización que culminaban en los fenómenos mentales y la mente humana. Este antiguo episodio, parte de la historia antigua de la teoría evolucionista, no es bien conocido hoy día, o por lo menos no bien apreciado. No obstante, proporciona un contexto teórico y ofrece unas visiones importantes en lo que puede llamarse legítimamente la re-emergencia de la emergencia.

EL ORIGEN DE LA EMERGENCIA

Según el filósofo David Blitz, en su definitiva historia de la emergencia titulada bastante apropiadamente La Evolución Emergente: Novedad Cualitativa y Niveles de Realidad [Emergent Evolution: Qualitative Novelty and the Levels of Reality] (1992), el término “emergente” fue acuñado por el psicólogo pionero G. H. Lewes en su obra de varios volúmenes Problemas de la Vida y la Mente [Problems of Life and Mind] (1874–1879). Como muchos científicos post-darwinistas de ese período, Lewes veía la evolución de la mente humana como un formidable rompecabezas. Algunos evolucionistas, como Alfred Russel Wallace (el co-descubridor de la selección natural), optaron por una explicación dualista. La mente es producto de un agente sobrenatural, clamaba él. Pero Lewes, siguiendo al filósofo John Stuart Mill, argüía que, por el contrario, ciertos fenómenos de la naturaleza producen lo que él llamó “novedad cualitativa” –cambios materiales que no pueden expresarse en simples términos cuantitativos; son emergentes más que resultantes. Citando a Lewes: “Toda resultante es o una suma o una diferencia de las fuerzas actuantes; suma, cuando sus direcciones son iguales, diferencia, cuando sus direcciones son contrarias. Además, toda resultante es descriptible por sus componentes, porque estas son homogéneas y conmensurables... Es diferente si se trata de emergentes, cuando, en vez de sumarse un movimiento mensurable a otro movimiento mensurable, o cosas de una clase a otros individuos de su clase, hay una co-operación de cosas de clases distintas... Lo emergente es distinto de sus componentes en tanto que éstos son inconmensurables, y no puede reducirse a su suma o su diferencia.”

Años atrás, John Stuart Mill había usado el ejemplo del agua para ilustrar esencialmente la misma idea: “La combinación química de dos substancias produce, como es bien sabido, una tercera substancia con propiedades diferentes de las de cualquiera de las dos substancias por separado, o de las de ambas consideradas conjuntamente.” Sin embargo, el mismo Mill tuvo un ilustre predecesor. En efecto, ambos, Mill y Lewes, estaban resucitando un argumento establecido por Aristóteles hace más de 2000 años en un tratado filosófico, llamado posteriormente la Metafísica, sobre el significado de los “todos” en el mundo natural. Aristóteles escribió: “El todo es algo que está sobre y por encima de sus partes, y no es sólo la suma de todas ellas...” (Volveremos más tarde a esta famosa frase de Aristóteles). Así que la distinción ontológica entre partes y todos no era exactamente una nueva idea en el siglo diecinueve. La diferencia estaba en que los teóricos tardo-victorianos enmarcaron la relación de-todo-a-partes dentro del contexto de la teoría de la evolución y el desafío de explicar la complejidad biológica.

El dilema básico de los teóricos holistas de esa época era que la teoría evolucionista de Darwin no admitía fenómenos radicalmente nuevos en la naturaleza, como la mente humana (presumiblemente). Como sabe ahora cualquier estudiante de primer año de biología, Darwin era un gradualista convencido, que citaba frecuentemente la popular regla de su época: natura non facit saltum, la naturaleza no da saltos. (Esta frase aparece no menos de cinco veces en El Origen de las especies). Ciertamente, Darwin rechazaba la idea misma de abruptas discontinuidades en la naturaleza. En El Origen, hacía énfasis en la que llamaba “Ley de continuidad”, y remarcaba repetidamente la naturaleza incremental del cambio evolutivo, que llamaba “descendencia con modificación”. Darwin creía que este principio se aplicaba asimismo a la evolución de la “mente”. En la Descendencia del Hombre, afirmó que la diferencia entre la mente humana y la de los animales “inferiores” era “de grado y no de clase”.

Muchos teóricos de esa época consideraban insatisfactoria la explicación de Darwin, o al menos incompleta, y se propuso la teoría de la evolución emergente como un medio de reconciliar el gradualismo darwiniano con la aparición de “novedades cualitativas” y, lo que era igualmente importante, con la noción de Herbert Spencer (siguiendo a Lamarck) de una tendencia energética inherente en la evolución hacia nuevos niveles de organización. La Evolución Emergente tuvo varios adherentes prominentes, pero el teórico líder de esta escuela fue el psicólogo comparativo y escritor prolífico Conwy Lloyd Morgan, quien finalmente publicó tres volúmenes sobre el tema: Evolución Emergente (1923), Vida, Espíritu y Mente (1926) y La Emergencia de Novedad (1933). (Otros teóricos del tema fueron Samuel Alexander, Roy Wood Sellars, C.D. Broad, Jan Smuts, Arthur Lovejoy y W.M. Wheeler. Jan Smuts, que fue primer ministro de Sudáfrica, merece mención especial porque en su volumen Holismo y Evolución (1926) adelantó el concepto de “selección holística” –la idea de que todos de varias clases podrían ser unidades de selección en la naturaleza. Fue un preclaro precursor de conceptos posteriores tales como el de “selección de grupo-de-traza” de David Sloan Wilson, le “selección sinérgica” de John Maynard Smith, y mi Hipótesis Sinergista –ver más adelante).

Los principales principios del paradigma de Lloyd Morgan les serán familiares a los holistas modernos:
Los cambios incrementales cuantitativos [en un sistema] pueden conducir a cambios cualitativos que lo hacen diferente, e irreductible, a sus partes [:un “todo”]. Por su propia naturaleza, además, dichos todos son impredecibles. Aunque los fenómenos emergentes de nivel superior pueden surgir de las partes de nivel inferior y sus acciones, puede haber también “acción de vuelta”, o lo que Lloyd Morgan llamó “sobreviniencia” [“supervenience”] (“causación hacia abajo” [“downward causation”] en terminología actual). Pero lo más importante es que Lloyd Morgan argüía que el proceso evolutivo tiene una tendencia subyacente “progresiva”, porque los fenómenos emergentes conducían, en su curso debido, a nuevos niveles de realidad.
Era una gran visión, pero ¿qué explicaba? Como observa Blitz, no era una teoría causal. “La Evolución Emergente relacionaba los dominios estudiados por las ciencias: física, química, biología y psicología –una tarea filosófica que no emprendía ninguna de ellas- pero no proponía mecanismos de cambio específicos a ninguna de ellas –una tarea científica que la filosofía no podía emprender”. En verdad, Lloyd Morgan abrazó finalmente una teleología metafísica que pintaba el proceso evolutivo como un despliegue de tendencias inherentes, que él asociaba con una divinidad creativa (rastros de Spencer, Henri Bergson, Pierre Teilhard de Chardin y otros teóricos ortogenistas y “vitalistas”, para no mencionar algunos de los teóricos actuales de la complejidad).
En suma, la evolución emergente, en manos de Lloyd Morgan, no era realmente una teoría científica, aunque la frontera no estaba entonces trazada tan nítidamente.

Pero mucho más dañina para la causa de la evolución emergente fue el surgimiento de la ciencia de la genética en los años 20 y 30 del siglo veinte, y el triunfo de un enfoque analítico y empírico de la biología. De la manera más estridente, el reduccionismo rechazó la pretensión básica de los evolucionistas emergentes, de que los todos tenían propiedades irreductibles que no podían ser plenamente entendidas o predecidas examinando sólo las partes. Críticos como Stephen C. Pepper, Charles Baylis, William McDougall, Rudolph Carnap y Bertrand Russell, sostuvieron que las cualidades emergentes eran meros epifenómenos sin significación científica. Russell, por ejemplo, argüía que el análisis “nos capacita para llegar a una estructura tal que las propiedades del complejo pueden inferirse a partir de las de las partes”. Aunque los reduccionistas concedían que no era actualmente posible, en muchos casos, que la ciencia hiciese esas inferencias y predicciones, esta deficiencia era consecuencia del estado-del-arte de la ciencia y no de alguna propiedad de orden superior en la naturaleza misma. Con el tiempo, decían, el reduccionismo será capaz de dar una plena explicación de los fenómenos emergentes.

LA “SUMERGENCIA” DE LA EMERGENCIA

Bajo este feroz ataque teorético, la doctrina de la evolución emergente cayó en un prolongado eclipse, aunque nunca llegó a sucumbir completamente a los pagarés de los reduccionistas. Durante las décadas siguientes, el argumento aristotélico de que los todos tienen propiedades distintivas irreductibles “re-emergió” otras varias veces (aunque a menudo con una terminología diferente). En los años 30 del siglo veinte, por ejemplo, el embriólogo Joseph Needham aventuró la idea de “niveles integrativos” en la naturaleza, y arguyó a favor de “la existencia de (diferentes) niveles de organización en el universo, formas sucesivas de orden en una escala de complejidad y organización”. Una década después, el biólogo Julian Huxley, como arquitecto principal de la “síntesis moderna” en biología evolucionista, intentó definir la evolución como “un proceso continuo desde el polvo-de-estrellas hasta la sociedad humana”. Entre otras cosas, Huxley afirmó que “una y otra vez hay un paso repentino y rápido a un tipo de orden u organización totalmente nuevo y más comprehensivo, con propiedades emergentes completamente nuevas, y entrañando métodos de evolución completamente nuevos”.

El biólogo Alex. B. Novikoff defendió también la idea de niveles emergentes de realidad, en un artículo muy citado de [la revista] Ciencia en 1945, titulado “El concepto de niveles integrativos en biología”. El crecimiento de la nueva ciencia de la ecología en los años 1930s también estimuló el interés por los sistemas totalizados y las relaciones de macro-nivel. Entre los ecologistas pioneros –como Charles Elton, A.G. Tansley, Raymond Lindeman, G. Evelyn Hutchinson y otros- se hablaba mucho sobre cómo el mundo natural es una “economía” integrada, una “comunidad” biológica y hasta, para algunos teóricos, un “cuasi-organismo” (Tansley). Es bastante irónico que el concepto seminal de “ecosistema” –que desde entonces se ha convertido en pieza central de la ecología moderna- fue concebido originalmente por Tansley en el contexto de su tardía conversión al reduccionismo. “Los todos”, escribió, “son en análisis nada más que acciones sintetizadas de los componentes asociados”.

Hubo una reafirmación mucho más amplia de la importancia de los todos en la naturaleza, cuando surgió, en los años 1950s, la “teoría general de sistemas”. Inspirado especialmente por los escritos del biólogo Ludwig von Bertalanffy, el movimiento sistémico fue para aquella época lo que la teoría de la complejidad es para la actual, y la Sociedad para la Investigación General de Sistemas [Society for General Systems Research], fundada en 1956, proveyó un refugio interdisciplinario para la asediada banda de teóricos holistas de la época. (La organización fue posteriormente rebautizada como La Sociedad Internacional para las Ciencias Sistémicas [The International Society for the Systems Sciences]. Ciertamente, el anuario de la Sociedad –General Systems- fue un faro (y un cofre del tesoro) para el movimiento sistémico durante más de una generación. Tuvo las contribuciones de luminarias como Kenneth Boulding, Ralph Gerard, Anatol Rapoport, H. Ross Ashby, Heinz von Foerster, Russell Ackoff, Stafford Beer, Donald T. Campbell, Herbert Simon, George Klir, Robert Rosen, Lawrence Slobodkin, Paul Weiss, James Grier Miller y muchos otros. (El artículo de Herbert Simon en 1962 sobre “La arquitectura de la Complejidad” fue seminal, junto con el artículo de Paul Weiss en 1969 sobre “Determinismo Estratificado”).

“RE-EMERGENCIA”

Es difícil asignar una fecha a la re-emergencia de la emergencia como concepto legítimo de primera línea, pero coincide aproximadamente con el crecimiento del interés científico por el fenómeno de la complejidad y el desarrollo de nuevas herramientas matemáticas no-lineales –en particular la teoría del caos y la teoría dinámica de sistemas- que permitieron a los científicos modelar las interacciones en sistemas dinámicos complejos, de nuevas y penetrantes formas. Entre otras cosas, la teoría de la complejidad dio legitimidad matemática a la idea de que los procesos que entrañan interacciones entre muchas partes pueden ser a la vez deterministas pero impredecibles, por varias razones. (Una constricción frecuente, por ejemplo, es el modo en que las condiciones iniciales –el contexto histórico- pueden influir enormemente en los resultados posteriores de maneras imprevisibles.)

Uno de los hitos asociados con la re-emergencia de la emergencia fue el trabajo del Nobel psicobiólogo Roger Sperry sobre los fenómenos mentales y el papel de lo que él fue el primero en llamar “causación hacia abajo” [“downward causation”] en los sistemas complejos como el cerebro humano. (Donald Campbell puede haber acuñado el término independientemente.) Sperry habló de la necesidad de “nuevos principios” de “causación cognitiva emergente y determinismo hacia abajo [top-down].” Para ilustrarlo, usó la metáfora de una rueda de carro rodando colina abajo; el aro, el centro, en realidad todos sus átomos son compelidos a avanzar por la trayectoria. Sperry también empleó el término “sobreveniencia” [“supervenience”] de Lloyd Morgan.

Entretanto, en física, Herman Haken y sus colegas exploraban nuevos territorios con la “sinergética” –la ciencia de los fenómenos dinámicos “cooperativos” en el ámbito físico (aunque después se aventuró también en los fenómenos neurológicos y cognitivos). Durante las dos pasadas décadas, la sinergética ha producido un gran cuerpo de teoría holística. Del mismo modo, el trabajo del Nobel de física Ilya Prigogine sobre la termodinámica del no-equilibrio, especialmente con su concepto de “estructuras disipativas”, representa todavía otro enfoque holístico a la aparición de complejidad en la naturaleza.

En los Estados Unidos, gran parte del trabajo reciente sobre el tema de la emergencia ha sido propulsado por los recursos y el liderazgo del Instituto Santa Fe. Desde que comenzó a mediados de los años 1980s, los Proceedings anuales del Instituto han contenido muchos artículos referentes a este tema, y un número de académicos asociados al Instituto han publicado libros sobre la complejidad y la emergencia. (Ver especialmente los de Stuart Kauffman, John Casti, y John Holland; también dos libros muy populares por Roger Lewin y Mitchell Waldrop). Kauffman, por ejemplo, teoriza que la vida es un fenómeno emergente en el sentido de que representa una “cristalización espontánea” de moléculas prebióticas capaces de catalizar redes de reacciones. La vida es una propiedad colectiva de un sistema de moléculas interactuantes, dice Kauffman: “el todo es mayor que la suma de sus partes” (1995). Asimismo, Holland publicó un libro entero dedicado a este tema, titulado Emergencia: Del caos al orden [Emergence: From Chaos to Order] (1998).

¿QUÉ SIGNIFICA LA EMERGENCIA?

A pesar de la reciente proliferación de escritos sobre el tema, no está claro todavía lo que denota el término, o, lo que es más importante, cómo emerge la emergencia. Un problema es que el término se usa frecuentemente como sinónimo de “aparición”, o “crecimiento”, distinto de una relación de partes-a-todo. Así, uno de los diccionarios que he consultado definía el término estrictamente en términos de percepción, y daba como ejemplo “el sol emergió de detrás de una nube”. Hasta el Oxford English Dictionary, que ofrecía cuatro definiciones alternativas, daba precedencia a la versión que correspondería a un submarino que se sumerge y luego re-emerge.

No es sorprendente, pues, que la aplastante mayoría (cercana al 100%) de los nuevos artículos de periódico sobre “emergencia” y “emergente” que son encontrados semanalmente por mi servicio de búsqueda computacional incluyan temas tales como la emergencia de la democracia en Rusia, la emergencia del fútbol como deporte escolar en los EEUU, la emergencia de Internet, la emergencia del mal de las vacas locas, y cosas parecidas. He puesto deliberadamente esta confusión de significados para ilustrar el punto, pero hasta teóricos declarados de la complejidad usan comúnmente el término en ambos sentidos (tal vez inadvertidamente). Así, el subtítulo del libro de Mitchell Waldrop Complejidad (1992) es La ciencia emergente en la frontera entre el orden y el caos.

Desafortunadamente, algunos teóricos parecen mantener la posición de que la emergencia no existe si no es percibida; debe ser notada por un observador. ¿Pero qué es un “todo” –cómo se sabe cuando se lo ve, o no se lo ve? ¿Y es la mera percepción de un “todo” –una experiencia de “gestalt”- suficiente, o aun necesaria? John Casti, como Lewes y Morgan, asocia la emergencia con sistemas dinámicos cuyo comportamiento brota de la interacción entre sus partes y no puede predecirse desde el conocimiento de las partes aisladas. “El todo es mayor que la suma de sus partes”, se hace eco el editor Michael Lissack en el ejemplar inaugural (1999) del nuevo periódico Emergencia. John Holland, por contraste, describe la emergencia en términos reduccionistas como “mucho viniendo de poco” e impone el criterio de que debe ser producto de la auto-organización, no del control centralizado. Ciertamente, Holland contradice tácitamente el criterio de Casti, de que el comportamiento del todo es irreductible e impredecible. El enfoque de Holland constituye un reduccionismo de otra clase –más parecido a la búsqueda de Herbert Spencer de una “ley” universal de evolución que a la dedicación de Bertrand Russell a identificar las partes. (Holland no está hoy solo, como veremos).

Quizá la definición reciente más elaborada de la emergencia fue proporcionada por Jeffrey Goldstein en el ejemplar inaugural de Emergencia. Para Goldstein, la emergencia hace referencia a “el surgimiento de nuevas y coherentes estructuras, patrones y propiedades durante el proceso de auto-organización de los sistemas complejos.” Las características comunes son:
(1) novedad radical (capacidades no observadas previamente en el sistema);
(2) coherencia o correlación (implica todos integrados que persisten por sí mismos durante cierto período de tiempo);
(3) un “nivel” global o macro (esto es, que haya una propiedad de “totalidad”);
(4) que es el producto de un proceso dinámico (evoluciona);
(5) es “ostensiva” –puede ser percibida.
En gran medida, Goldstein apoya la sobreviniencia [supervenience] –la causación hacia abajo.

Sin embargo, la definición de Goldstein no puede considerarse la última palabra en este tema. Una indicación del estado de ambigüedad en que está el término actualmente en la ciencia de la complejidad es el discordante diálogo entablado en una discusión on-line (Internet) sobre el tópico, acogida por el Instituto de Sistemas Complejos de Nueva Inglaterra [New England Complex Systems Institute] (NECSI) durante Diciembre de 2000 y Enero de 2001. Aquí van sólo unos pocos abreviados ( y parafraseados) extractos:
* La emergencia tiene más que ver con conceptos y percepciones.
* La emergencia surge cuando un observador reconoce un “patrón”.
* La percepción es irrelevante –la emergencia puede ocurrir cuando nadie está ahí para observarla.
* La mente es un resultado emergente de la actividad neuronal.
* En el lenguaje, el significado emerge de combinaciones de letras y palabras.
* Una sociedad es un emergente, pero a su vez está compuesta de colecciones emergentes de células.
* Cuando el agua ebulle y se convierte en vapor, esto es una emergencia –algo nuevo en el macro-mundo emerge desde el micro-mundo.
* La temperatura y la presión son emergentes –promedios de macro-nivel de cantidades presentes en fenómenos de micro-nivel.
* La emergencia entraña un proceso. Así, los economistas pueden decir que una recesión emerge.
* Es como un atractor dinámico, o el producto de una “estructura profunda” –una potencialidad preexistente.
* Otro participante respondió a esto con: “Yo no sé lo que es una estructura profunda, pero suena bien decirlo”.
* Otro objetaba que los atractores dinámicos son construcciones matemáticas –no dicen nada acerca de fuerzas subyacentes.
* La emergencia requiere de alguna forma de “interacción” –no es simplemente un asunto de escala.
* Otros discrepaban –si las propiedades del todo pueden ser calculadas a partir de las partes y sus interacciones, no se trata de emergencia.
* Los emergentes representan creatividad gobernada por reglas, basada en conjuntos finitos de elementos y reglas de combinación.
* La emergencia no tiene propiedades lógicas; no puede ser deducida (predicha).
* Otro participante replicó: quizá no, pero una vez observada, son posibles las predicciones futuras, si es determinista.
* Otro polemista afirmaba que el agua es un “ejemplo muy simple”, y sus propiedades deberían ser calculables en principio mediante un análisis detallado en el nivel cuántico.
* Un polemista familiarizado con la teoría cuántica discrepaba –dado el vasto número de “elecciones” (estados) que son accesibles en el nivel cuántico, habría, de hecho, que leer hacia abajo desde el agua para hacer la elección adecuada.
* Otro polemista apuntaba que los estados cuánticos está siempre enormemente afectados por las condiciones de borde –el entorno.
* Finalmente, un polemista discutía todo el concepto de emergencia –está toda en la mirada del observador- si no podemos saber ni si hay un mundo real, ni si existen realmente el hidrógeno y el oxígeno, ¿cómo podemos “saber” lo que hacen en combinación?

En resumen, las opiniones contradictorias abundan. No hay una definición de emergencia reconocida universalmente, ni siquiera un consenso respecto de un ejemplo tan vetusto (hasta legendario) como el agua. Y si la emergencia no puede definirse en términos concretos –de modo que pueda reconocerla cuando la vea- ¿cómo puede ser medida, o explicada? Como anotó Jeffrey Goldstein en su artículo de Emergencia, “la emergencia no funciona tanto como una explicación sino más bien como un término descriptivo que apunta a los patrones, estructuras o propiedades que se exhiben en la macro-escala”. El editor Michael Lissack, en su propio artículo inaugural de Emergencia, reconoció que “es menos una teoría rigurosa y organizada que una colección de ideas que comparten la noción de que dentro de patrones dinámicos puede haber simplicidad subyacente que puede ser descubierta, en parte, mediante grandes cantidades de potencia computacional... y por desarrollos analíticos, lógicos y conceptuales...” (Bueno, no siempre –ver más adelante.)

LA SINERGIA EN LA NATURALEZA

¿Cómo podemos resolver todo esto? Hay que empezar, creo, por el concepto más inclusivo (y más firmemente establecido) de “sinergia”. Este concepto ha sido tratado en profundidad en otro sitio por este autor. Así que aquí seré breve. En términos generales, la sinergia se refiere a los efectos combinados (cooperativos) que son producidos por dos o más partículas, elementos, partes u organismos –efectos que no pueden obtenerse de otro modo. En esta definición, la sinergia no es “más” que la suma de las partes, sólo diferente (como arguyó hace tiempo Aristóteles). Además, hay muchas clases diferentes de sinergia. Una importante categoría incluye los que pueden llamarse efectos de “complementariedad funcional” producidos por nuevas combinaciones de partes diferentes. El agua es un ejemplo obvio, y también lo es el cloruro de sodio –la sal de mesa ordinaria. El NaCl está compuesto por dos elementos que son tóxicos por sí mismos para los humanos, pero, cuando están combinados, la nueva sustancia resultante es positivamente beneficiosa (en cantidades moderadas). Otro ejemplo tópico es el Velcro, en el cual las dos tiras opuestas, una con muchos ganchitos y la otra con lazos, son capaces de crear un firme enlace entre sí.

Otra importante forma de sinergia –tanto en organismos vivos como en organizaciones sociales complejas- entraña la división del trabajo (o lo que podría llamarse más felizmente “combinación del trabajo”). La Anabaena proporciona un ejemplo inusual. La Anabaena es una cianobacteria que participa en la fotosíntesis y en la fijación del nitrógeno. Sin embargo, estos dos procesos son químicamente incompatibles. Así que la Anabaena ha desarrollado una manera de compartamentalizar ambas funciones. La fijación del nitrógeno se hace en heterocistos separados, y los productos se pasan luego a otras células a través de filamentos. Análogamente, hay muchas clases diferentes de “simbiosis” entre dos o más especies diferentes en el mundo natural que implican una división/combinación del trabajo. Así, virtualmente todas las especies de rumiantes, incluyendo unas 2.000 de termitas, 10.000 de escarabajos madereros y 200 de arciodátilos (ciervos, camellos, antílopes, etc.), son absolutamente dependientes de los servicios prestados por bacterias endosimbióticas, protoctistas u hongos, para la descomposición de la celulosa de las plantas en útiles celulasas.

Aun otra forma de sinergia contiene lo que yo llamo “sinergia de escala” –un agregado de partes intercambiables, homogéneas, que producen efectos cooperativos únicos (digamos un río, o una pila de arena). Realmente, muchas sinergias de escala producen todavía otra forma de sinergia comúnmente conocida como “de efectos de umbral” (digamos un desbordamiento, o una avalancha). Un ejemplo elegante resultan ser las Volvocalas, un orden primitivo de algas marinas que forman colonias de diversos tamaños, desde un puñado de células a cuasi-organismos con varias docenas o cientos de células funcionalmente integradas. Sucede que las Volvocalas están sometidas a depredación por alimentadores de filtro, y un estudio detallado realizado hace unos años por el biólogo Graham Bell dterminó que las Volvox, la mayor de las especies de Volvocalas, es virtualmente inmune para los alimentadores de filtro. La razón resultó ser que hay un límite superior al tamaño de presa que los alimentadores de filtro pueden consumir. En un estilo similar, en la araña de tela globo, Metabus gravidus, 15-20 hembras son capaces de producir sinergia de escala cuando se unen para construir una tela colectiva gigante que puede abarcar un terreno en que sus presas son especialmente abundantes. Estas y muchas otras formas de sinergia –tales como el acondicionamiento ambiental conjunto, compartir información y toma de decisiones, “simbiosis” animales, efectos de gestalt, compartir costos y riesgos, efectos convergentes, aumentación o facilitación (catálisis), y otros- son tratados en varias publicaciones recientes y venideras por este autor.

También debemos enfatizar que, lejos de ser vagos o efímeros, los efectos sinérgicos son, por regla general, muy concretos y eminentemente mensurables. Para citar uno de los muchos ejemplos mostrados en las publicaciones anteriormente citadas, durante el tremendamente frío invierno antártico, los pingüinos emperador (Aptenodytes forsteri) se amontonan en densas colonias, a veces de 10.000 o más, durante meses. Haciendo esto, pueden compartir el precioso calor corporal y proporcionarse aislamiento unos a otros. Un cuidadoso estudio de este comportamiento colectivo, hecho hace muchos años, mostró que estos animales eran así capaces de reducir su gasto energético individual en más de un 50%. Similarmente, en un estudio comparativo de la reproducción de los leones marinos australes (Otaria byronia) durante una única estación, fue documentado que sólo uno de 143 cachorros nacidos entre grupos de hembras gregarias moría antes del fin de estación, comparado con una mortalidad del 60% entre parejas solitarias. La razón principal era que los cachorros en las colonias estaban protegidos del hostigamiento e infanticidio de machos subalternos, y mucho menos expuestos a ser separados de sus madres y morir de inanición.
En resumen, las sinergias funcionales son fuente de muchas “economías” en el mundo natural.

Un corolario crucial de esto es que los efectos sinérgicos producidos por los “todos” proveen una respuesta definitiva al cargo de que los todos son meros “epifenómenos” –nada más que una expresión de sus partes. En una frase, un todo existe cuando actúa como un todo, cuando produce efectos combinados que las partes no pueden producir solas. Además, las sinergias producidas por los todos dan una clave para entender “por qué” han evolucionado los sistemas complejos. (Volveremos pronto a este crucial punto.) Y si hubiese alguna duda al respecto, se podría testear la presencia de la sinergia removiendo una parte importante y observando las consecuencias –un test sugerido por primera vez por Aristóteles en la Metafísica. Yo lo llamo “sinergia menos uno”. Como experimento mental, imagine las consecuencias si removiera los simbiontes intestinales de un rumiante. O imagine las consecuencias para un automóvil de remover, digamos, una rueda, o el suministro de combustible, o la llave de ignición, o el conductor, para el caso. Por supuesto, hay también un gran número de casos en los que la remoción de una sola parte sólo puede atenuar la sinergia; tendría que removerse más de una parte para destruir la sinergia por completo. (Llamémosla sinergia menos n). Así, si se extrae una pieza de cromo de un coche, sólo puede afectar a su precio de venta.

RE-DEFINIENDO LA EMERGENCIA

En consecuencia, algo de la confusión que rodea al término “emergencia” puede reducirse (si no disolverse) limitando su alcance. Mejor que usarlo vagamente como sinónimo de sinergia, o de efectos gestalt, o de percepciones, etc., yo propondría que los fenómenos emergentes sean definidos como un “subconjunto” del vasto (y todavía en expansión) universo de las interacciones cooperativas que producen efectos sinérgicos de varias clases, tanto en la naturaleza como en las sociedades humanas. En esta definición, la emergencia estaría confinada a esos todos sinérgicos compuestos de cosas de “clases diferentes” (siguiendo la definición original de Lewes). Estaría limitada también a “novedades cualitativas” (según Lewes y Lloyd Morgan) –es decir, efectos sinérgicos únicos generados por complementariedades funcionales, o combinación del trabajo.

Según esta definición más limitada, todos los fenómenos emergentes producen efectos sinérgicos, pero muchas sinergias no entrañan emergencia. En otras palabras, los efectos emergentes se asociarían específicamente a contextos en los cuales las partes constituyentes con propiedades diferentes son modificadas, re-diseñadas o transformadas por su participación en el todo. En estos términos, el agua y la sal de mesa son inequívocos ejemplos de fenómenos emergentes. Y asimismo el cuerpo humano. Sus alrededor de 10 billones de células están especializadas en unos 250 tipos diferentes, que ejecutan un vasto número de funciones importantes en vistas a la operación del todo. En realidad, en los sistemas biológicos (y en los automóviles), las propiedades de las partes son muy a menudo diseñadas por sus funciones para el todo. Por otra parte, de acuerdo a la definición de Lewes/Morgan, una pila de arena o un río no serían considerados fenómenos emergentes. Si se ha visto una molécula de agua, se han visto todas.

¿Deben las sinergias ser percibidas/observadas para cualificarse como efectos emergentes, como claman algunos teóricos? Rotundamente, no. Las sinergias asociadas con la emergencia son reales y medibles, aun si nadie está ahí para observarlas. ¿Y qué hay de la pretensión de que los efectos emergentes sólo pueden ser resultado de la auto-organización? ¿Es éste un requisito? Otra vez, rotundamente, no. La auto-organización es otra palabra académica de moda que a menudo se utiliza algo acríticamente. Pero, como apunta John Maynard Smith, hay una distinción fundamental entre procesos auto-organizados (o, más precisamente, los que deberían llamarse procesos de “auto-ordenamiento”) y los todos que son productos de una organización funcional (como en los órganos). Los sistemas vivientes y las organizaciones humanas son diseñados en gran medida por “instrucciones” (información funcional) y procesos de control cibernético. No son, en su mayor parte, auto-ordenados; están organizados predominantemente por procesos que “tienen propósito” (teleonómicos) en la naturaleza, y que dependen de “información de control”. (El papel de la teleonomía y la información de control cibernético en la evolución biológica está tratado con alguna profundidad por este autor y un colega en varias publicaciones recientes.)

Consideremos este ejemplo. Un automóvil moderno consta de unas 15-20 mil partes (dependiendo del coche y del modo de contar). Si todas estas partes se arrojaran juntas en un gran “montón” (una palabra favorita de Aristóteles), podrían ser descritas como “ordenadas” en el sentido de que no están distribuidas aleatoriamente por la superficie terrestre (o por el universo, para el caso). Sin embargo, no constituyen un coche. Vienen a ser un fenómeno emergente “organizado” –un “todo” útil- sólo cuando las partes están ensambladas de una manera muy precisa (según propósito). Como montón desorganizado, no son realmente nada más que la suma de las partes. Pero cuando son adecuadamente organizadas, producen un tipo de sinergia (efectos emergentes) que no consiguen las partes solas.

A esta luz, volvamos brevemente a la discusión de NECSI en Internet. Como ha sido definida aquí, la emergencia no tiene nada que ver con conceptos, patrones o apariencias (a pesar del descuidado uso del término en el lenguaje ordinario). La mente es realmente un fenómeno emergente, pero el vapor no. Algunos fenómenos emergentes pueden estar gobernados por reglas, pero esto no es un prerrequisito; muchos son también gobernados por instrucciones. Una molécula de agua es también un fenómeno emergente, pero el debate acerca de si el todo puede o no predecirse a partir de las propiedades de las partes, es desacertado. Los todos producen efectos combinados únicos, pero muchos de estos efectos pueden estar co-determinados por el contexto y las interacciones entre el todo y su entorno. De hecho, muchas de las “propiedades” del todo pueden surgir por estas interacciones. Este es principalmente el caso de los sistemas vivientes.

Podemos usar el ejemplo paradigmático de emergencia –el agua- para ilustrarla. Las propiedades atómicas básicas del agua han sido comprendidas desde hace casi dos siglos, gracias a John Dalton. En el micro-nivel, podemos entender cómo los átomos constituyentes, de hidrógeno y oxígeno, están unidos por sus enlaces covalentes. También sabemos que se requiere de la teoría cuántica para explicar algunas de las notables propiedades energéticas del agua. Pero las propiedades del agua también entrañan numerosos principios físicos de macro-nivel relativos a la química, estática, dinámica y termodinámica del agua. Por ejemplo, se necesitan principios adicionales de química para explicar los cambios de estado que producen el agua desde sus gases constituyentes, y, en las condiciones adecuadas, los cambios que pueden revertir el proceso. Aun otros principios se requieren para explicar las propiedades macroscópicas del agua como medio líquido: su compresibilidad, tensión superficial, cohesión, adhesión, y capilaridad. Se necesitan principios termodinámicos para entender la dinámica de los cambios de temperatura en el agua. Principios estáticos relativos a la densidad y al peso específico deben invocarse para explicar, digamos, la flotación de un bote de remos. Se necesita la Hidráulica para entender cómo reacciona el agua a una fuerza ejercida sobre ella. La Dinámica, y las leyes de Newton, son importantes para entender la acción del agua sobre grandes cuerpos, mientras que la hidrodinámica se requiere para explicar el comportamiento del agua que fluye por una tubería, o por el lecho de un río. Aquí también se hace pertinente el principio de Bernoulli. Por lo mismo, al nivel geofísico más inclusivo, el problema de entender el papel del agua en los patrones del clima mundial constituye un desfío formidable a la investigación, que tiene necesidad de modelos a múltiples niveles, multidisciplinarios. En suma, las propiedades de un fenómeno emergente tal como el agua, o la proteínas, o la gente, pueden estar co-determinadas por el contexto.

LAS LEYES DE LA EMERGENCIA

Esta conclusión, y la distinción fundamental hecha entre los fenómenos emergentes que son auto-ordenados y los muchos productos de la organización “con propósito” (diseño funcional), tiene también importantes implicaciones teóricas, sostengo yo. Ciertamente, esta distinción va directamente al corazón del debate reduccionista-holista sobre las propiedades de los “todos” (y cómo explicarlas) que se remonta al siglo diecinueve, y desafía directamente a la investigación contemporánea de “leyes” de la emergencia y la complejidad en la evolución.

Holland, en su reciente libro sobre la emergencia, reconoce que este nuevo término de moda sigue siendo “enigmático” –puede definirse de varios modos. No obstante, él cree que pueden hallarse algunas “leyes” generales de la emergencia, a fin de cuentas. Holland pregunta: “¿Cómo emergen los sistemas vivientes a partir de las leyes de la física y la química?...¿Podemos explicar la conciencia como una propiedad emergente de ciertas clases de sistemas físicos?”

En otro sitio habla de su búsqueda de lo que viene a ser la antítesis de la ley de entropía (la segunda ley de la termodinámica) –a saber, una tendencia inherente de la materia a organizarse por sí misma. Holland lo ilustra con una metáfora. El ajedrez, dice, es un juego en que “un pequeño número de reglas o leyes pueden generar una complejidad sorprendente.” Él cree que la complejidad biológica brota de un cuerpo similar de reglas simples. Stuart Kauffman, análogamente, cree que “unas pocas hermosas y profundas leyes pueden gobernar la emergencia de la vida y la población de la biosfera.” Él habla de “la búsqueda de una teoría de la emergencia” –que caracteriza como “orden gratuito”.

Ha habido muchas variaciones sobre este tema básico durante los años recientes, con numerosos teóricos que invocan tendencias inherentes de auto-organización en la naturaleza. Francis Heylighen y sus colegas (1999) claman que la evolución conduce a una “emergencia espontánea” de sistemas con grados superiores de complejidad. Mark Buchanan (2000) discierne una “ley de universalidad” en la evolución –desde nuestros orígenes cósmicos hasta las sociedades económicas- como consecuencia de la criticalidad auto-organizada. Stuart Kauffman, en su último libro (2000), habla de una nueva “cuarta ley de la termodinámica” –una tendencia cósmica organizadora inherente que contrarresta la influencia entrópica de la Segunda Ley.

Steve Grand (2001) ve la emergencia de las redes como un proceso auto-propulsado auto-catalítico. Albert-László Barabási (2002) invoca “leyes naturales de largo alcance” que, cree él, gobiernan la emergencia de las redes. Y Niels Gregersen y sus colaboradores (2002) ven una “espontaneidad innata” en la emergencia de la complejidad. Todas estas grandes visiones pueden considerarse reduccionistas en el sentido de que postulan alguna subyacente, inherente, fuerza, agente, tendencia o “ley” que se dice que determina el curso del proceso evolutivo, o algún aspecto importante; así, la emergencia es tratada como un epifenómeno.

Edward O. Wilson también habla en términos reduccionistas sobre los fenómenos emergentes. En el libro definitorio de su disciplina, Sociobiología: La nueva síntesis [Sociobiology: The New Synthesis] (1975), Wilson proclamó que: “Las propiedades superiores de la vida son emergentes”. También se refirió a un “nuevo holismo” que evitaría lo que llamó el “misticismo” de los holistas del pasado, como Lloyd Morgan y William Morton Wheeler. Wilson no elaboró este tema en ese libro, pero en otro más reciente, Conciliación: La unidad del conocimiento [Consilience: The Unity of Knowledge](1998), apoya lo que caracteriza como la “versión fuerte” de la unificación científica. Su “cosmovisión trascendental”, como dice, es que “la naturaleza está organizada por leyes simples universales a las cuales pueden reducirse todas las otras leyes y principios”. La idea central de la cosmovisión conciliatoria es que todos los fenómenos tangibles, desde el nacimiento de las estrellas hasta las operaciones de las instituciones sociales, se basan en procesos materiales que son últimamente reductibles, aunque sea siguiendo secuencias largas y tortuosas, a las leyes de la física”. Wilson clama que un fenómeno emergente tal como la mente humana puede, al menos en teoría, ser reducido a sus partes constituyentes y sus interacciones. Por supuesto, concede, “esto requeriría de una capacidad computacional enorme”, pero él desecha la pretensión de que la mente y otros “todos” no puedan entenderse por el análisis reduccionista exclusivamente. Él llama a esta noción “concepto místico”.

Análogamente, Francis Crick, en un libro de 1994, explica que: “El significado científico de ‘emergente’, o al menos el que yo utilizo, supone que, mientras que el todo puede no ser la simple suma de sus partes separadas, su comportamiento puede, al menos en principio, ser entendido desde la naturaleza y comportamiento de sus partes más el conocimiento de cómo interaccionan todas estas partes.” Lo ilustra con un ejemplo de química elemental: la molécula del benceno está compuesta por seis átomos de carbono dispuestos en un anillo, con un átomo de hidrógeno ligado a cada uno; tiene muchas propiedades químicas distintivas, pero pueden ser explicadas, sostiene él, en términos de la mecánica cuántica. “Es curioso que nadie obtenga satisfacción mística diciendo que ‘la molécula del benceno es más que la suma de sus partes’...”

Nadie puede negar el hecho de que se ha aprendido muchísimo sobre cómo operan la naturaleza y los sistemas vivientes mediante el uso de métodos reduccionistas en la ciencia, y seguramente habrá mucho más de esto en el futuro. Puede realmente haber muchos patrones legales a diferentes niveles y en diferentes dominios del mundo natural. Pero el ejemplo del agua dado anteriormente ilustra por qué hay límites últimos al reduccionismo, y por qué los enfoques holísticos de sistemas (e incluso los enfoques de sistema-entorno) son también esenciales para entender los todos biológicos “organizados”.

Podemos ver por qué es así revisando algunos ejemplos anteriormente dados.
Primero consideremos la analogía del ajedrez, de Holland. Las reglas, o leyes, no tienen eficacia causal; no “generan” nada, de hecho. Sirven meramente para describir regularidades y relaciones de consistencia en la naturaleza. Estos patrones pueden ser muy iluminadores e importantes, pero los agentes causales subyacentes deben ser especificados separadamente (aunque a menudo no lo son). Pero aparte de esto, el juego de ajedrez ilustra precisamente por qué cualesquiera leyes o reglas de emergencia y evolución son insuficientes. Aun en un juego de ajedrez, np pueden usarse las reglas para predecir la “historia” –es decir, el curso de un juego dado. En realidad, no se puede ni siquiera predecir con seguridad el movimiento siguiente en una partida. ¿Por qué? Porque el “sistema” entraña más que las reglas del juego. Incluye además a los jugadores y sus inescrutables decisiones de cada momento, entre un número muy grande de opciones disponibles para cada elección puntual. El juego de ajedrez es inevitablemente histórico, aunque esté también constreñido y diseñado por un conjunto de reglas, para no mencionar las leyes de la física. Además, y este es un punto clave, el juego de ajedrez está también diseñado por influencias teleonómicas, cibernéticas, de realimentación. No es simplemente un proceso auto-ordenado; implica una actividad organizada, “con propósito”.

Similares limitaciones y prejuicios pueden observarse en algunos otros escritos recientes sobre la emergencia. Así, por ejemplo, Barabási habla de una “ley” del desarrollo de redes, pero el proceso que describe de hecho apunta a una teoría darwiniana de redes. Nos dice que los nodos más “aptos” –en base al contexto y sus propiedades funcionales- se expandirán y serán los mayores, y más centrales, a expensas de los otros nodos. Asimismo, Steven Johnson, en su libro Emergencia (2001), cita el comportamiento de las hormigas como modelo de auto-organización espontánea en la naturaleza. Pero esto es inadecuado. De hecho, el comportamiento de las hormigas es altamente “con propósito”, aun cuando la “maquinaria” de control cibernético pueda estar distribuida; el comportamiento de las hormigas está gobernado por instrucciones, no por leyes. Finalmente, en su último libro, Kauffman repetidamente alude a “leyes” de evolución pero concede que están todavía por descubrir. Mientras tanto, reconoce ahora otros dos importantes agentes causales en la evolución –“agentes autónomos” (organismos vivos) y ¡la selección natural! “La auto-organización se combina con la selección natural de maneras apenas comprendidas...”

Como respecto de la opinión de Wilson, de que sólo nos falta una capacidad computacional suficiente para elucidar el funcionamiento de la mente humana, el problema con esta formulación es que la mente humana no es una entidad física incorpórea, o una máquina producida en serie con partes intercambiables. Cada mente es también un producto de su “historia” particular –su propia filogenia, su única ontogenia y su acontecer, interacciones de cada momento con su entorno. La biología molecular y la neurobiología –por importantes que sean para nuestra comprensión de los fenómenos mentales- sólo pueden iluminar algunos de los muchos niveles de la vida de la mente. Por lo que toca a todo el resto de la matriz causal, desafortunadamente no somos omniscientes y nunca lo seremos.

Igualmente importante es una triquiñuela teóretica contenida en la versión modernizada de reduccionismo expuesta por Wilson, Crick y otros. En su encarnación del siglo 19 y comienzos del 20, el reduccionismo quería decir conocimiento de las “partes” –punto. Los reduccionistas modernos, en contraste, hablan de las partes y sus “interacciones”. Pero las “interacciones” entre las partes (y entre las partes y sus entornos) son “el sistema”. El “todo” no es algo que flota por encima. Así que esto no puede llamarse apropiadamente reduccionismo; es “ciencia de sistemas” disfrazada. En realidad, las interacciones entre las partes pueden ser mucho más importantes para la comprensión del funcionamiento del sistema que la naturaleza de las partes solas. Por ejemplo, tenemos ahora un mapa relativamente completo del genoma humano. Pero todavía tenemos sólo una idea esquemática de cómo el genoma produce un organismo completo. El gran desafío para la biología molecular de este siglo es hacer ciencia de sistemas al nivel molecular.

LA EVOLUCIÓN COMO PROCESO MULTI-NIVEL

Aunque el reduccionismo continuará sin duda desempeñando un papel vital para ayudarnos a entender “cómo” funcionan los sistemas organizados (fenómenos emergentes) en la naturaleza, algunos teóricos, incluso este autor, han argüído que es necesario un enfoque “selectivo” de niveles múltiples para responder al “por qué” -¿Por qué han evolucionado sistemas emergentes, complejos (vivientes), con el tiempo? David Sloan Wilson habla de una “selección de grupo de traza”. John Maynard Smith utiliza el concepto de “selección sinérgica”. Yo me refiero a ello como “Darwinismo holista”.

El darwinismo holista, y el enfoque multi-nivel de la complejidad, está basado en el hecho cardinal de que el mundo material está organizado jerárquicamente (algunos prefieren el término “holarquía”, del novelista Arthur Koestler). Lo que la pretensión reduccionista pasa por alto es el hecho de que surgen nuevos principios, y nuevas capacidades emergentes, en cada nuevo “nivel” de organización en la naturaleza. (De nuevo, nuestro ejemplo del agua proporciona una ilustración). Un modelo mono-nivel del universo, basado, digamos, en la mecánica cuántica y las acciones de quarks y leptones, o flujos de energía, o lo que sea, es pues totalmente insuficiente.

Este punto fue argüido con gran claridad y erudición hace muchos años en un ensayo que fue un hito, antes citado, del biólogo Paul Weiss, titulado “El sistema viviente: determinismo estratificado.” “Los organismos no son sólo montones de moléculas”, señalaba Weiss. Ellos organizan y modelan las interacciones de “subsistemas” de nivel inferior (causación hacia abajo), justo como los genes, organelos, tejidos y órganos modelan el comportamiento del sistema como un todo (causación hacia arriba). Además, no se puede comprender a las partes, o sus interacciones, sin hacer referencia a los efectos combinados (las sinergias) que producen. Dos artículos importantes, publicados con una separación de cuatro años en el periódico Ciencia, aducían similares argumentos. En “La irreductible estructura de la vida” (1968), el químico Michael Polanyi apuntaba que cada nivel en la jerarquía de la naturaleza entraña “condiciones de borde” que imponen constricciones más o menos restrictivas a los fenómenos de nivel inferior, y que cada nivel opera bajo sus propios principios y leyes irreductibles.

El argumento de Polanyi fue secundado y aumentado por el Nobel de física Phillip Anderson en un artículo de Ciencia, en 1972, llamado “Más es diferente”. “La habilidad para reducir todas las cosas a leyes fundamentales simples no implica la habilidad para partir de esas leyes y reconstruir el universo... La hipótesis constructivista se rompe cuando es enfrentada a las dificultades gemelas de la escala y la complejidad... En cada nivel de complejidad aparecen propiedades enteramente nuevas... La psicología no es biología aplicada, ni es la biología química aplicada... Vemos ahora que el todo no viene a ser meramente mayor sino muy diferente de la suma de sus partes.”

En consecuencia, los fenómenos emergentes en el mundo natural entrañan sistemas multi-nivel que interactúan tanto con sistemas de nivel inferior como superior –o entornos “internos” y “externos”, en la caracterización del biólogo Julian Huxley.
Además, estos sistemas emergentes ejercen a su vez influencias causales tanto hacia arriba como hacia abajo –para no decir horizontalmente. (Si el determinismo es estratificado, también es a menudo “reticulado”). La búsqueda de “leyes” de emergencia, o cierta teoría cuántica de los sistemas vivientes, está destinada al fracaso porque no hay modo concebible de que un conjunto de leyes simples, o determinantes de mono-nivel, puedan abarcar esta “holarquía” de múltiples capas y su ineludible aspecto histórico.

LA HIPÓTESIS SINERGISTA

Una alternativa a una teoría basada en leyes de la emergencia (complejidad) en la evolución es lo que llamo la “Hipótesis Sinergista”. Esta teoría es discutida detalladamente en las publicaciones citadas anteriormente, por lo que seré breve nuevamente.
En pocas palabras, la hipótesis central es que efectos sinérgicos de varias clases han desempeñado un papel causal importante en el proceso evolutivo en general y en la evolución de la cooperación y la complejidad en particular. Aunque esto puede sonar como una contradicción de la teoría darwinista de selección natural, de hecho lo cierto es lo contrario. Es, más bien, cosa de ver el mismo fenómeno desde otra perspectiva –un cambio de enfoque desde el papel de los genes al papel del “fenotipo” (el organismo mismo en un entorno dado). Lo que se ha desestimado a menudo en el paradigma centrado-en-los-genes, neo-darwinista, es el hecho de que es realmente el fenotipo lo que es “seleccionado” diferenciadamente.

Por lo demás, la selección natural no hace nada, en realidad. Se describe a menudo a la selección natural como un “mecanismo”, o se la personifica como agente causal que está ahí afuera, en algún lugar del entorno. La práctica iniciada por Darwin, quien en El origen escribió que “la selección natural está cada día y cada hora escrutando por el mundo cada variación, hasta la más ínfima; rechazando lo que es malo, preservando y aumentando lo bueno; trabajando silenciosamente e insensiblemente...” (En una edición posterior, Darwin precedió este pasaje con la frase “Puede decirse metafóricamente...”) En realidad, la “selección” diferenciada de una traza, o de una adaptación, es una consecuencia de los efectos funcionales que produce en lo que se refiere al éxito en supervivencia y reproducción del organismo dado en un entorno dado. Son estos efectos funcionales los que son últimamente responsables de las continuidades trans-generacionales y de los cambios en la naturaleza.

Otra manera de considerarlo es que, en el proceso evolutivo, la causación es iterativa; los efectos son también causas. Y esto es igualmente cierto de los efectos sinérgicos producidos por sistemas emergentes. En otras palabras, la emergencia misma (tal como la he definido) ha sido la causa subyacente de la evolución de fenómenos emergentes en la evolución biológica; son las sinergias producidas por los sistemas organizados las que constituyen la clave. Seguramente, un cambio en cualquiera de las partes puede afectar a las sinergias producidas por el todo, para bien o para mal. Una mutación asociada a una traza en particular puede llegar a ser “la diferencia que hace la diferencia” (para usar el dicho de Gregory Bateson), pero las partes son interdependientes y deben funcionar juntas como un equipo. Esta es la propia definición de un “todo” biológico. (Un punto que a menudo se pasa por alto en el debate es que una traza en particular puede afectar al éxito reproductivo diferencial, pero es aún el organismo completo el que debe sobrevivir y reproducirse.) Por otra parte, la selección natural es un proceso que “extirpa” lo que no es útil, pero que además retiene lo que sí es útil; ambos aspectos son igualmente importantes. En otras palabras, la evolución es tanto un proceso de “prueba-y-error” como de “prueba-y-acierto” (como señala el paleontólogo George Gaylord Simpson).

La Hipótesis Sinergista también puede caracterizarse, esencialmente, como una teoría económica (o mejor dicho, bioeconómica) de complejidad; es la “rentabilidad” funcional producida por los fenómenos sinérgicos la que ha sido responsable de la complejificación “progresiva” de los sistemas vivientes (y también de las sociedades humanas). Y la selección natural es esencialmente indiferente a si una traza es o no auto-ordenada según algún proceso normado u organizado funcionalmente por los genes (o por influencias culturales, para el caso). Ninguna traza está exenta de ser “testeada” respecto de sus consecuencias funcionales (si las hubiera) para la supervivencia y la reproducción. Suponer otra cosa sería extremadamente “panglossiano”; sería ignorar la naturaleza contingente de la vida –y la evolución.

Consideremos tres breves ejemplos de “selección sinérgica”, de entre los muchos contenidos en los escritos de este autor, antes citados. El primer caso es el de la célula eucariota –un triunfo de la especialización (una división/combinación del trabajo) y de la simbiogénesis, o fusión de organismos previamente independientes. Las eucariotas pueden crecer hasta varias miles de veces más que el tamaño de sus ancestros bacterianos, y este paso de gigante en la evolución fue posible en parte gracias a que los abundantes endosimbiontes de las eucariotas –las mitocondrias y los cloroplastos (en las células de las plantas)- han sido capaces de producir unas 15-20 veces más energía que una bacteria típica, a la vez que la maquinaria de respiración de las eucariotas es capaz de hacer un uso mucho más eficiente de esta energía. En resumen, la emergencia a menudo es “rentable” en términos evolutivos –aunque no siempre, por supuesto.

Un segundo ejemplo es el líquen, una sociedad simbiótica que incluye varias clases de algas verdes, o cianobacterias, y hongos. (Hay más de 20.000 especies diferentes de líquenes, en total). Las algas o cianobacterias son fotosintetizadores. Proporcionan servicios de captación de energía, mientras que los hongos aportan capacidades de adherencia superficial y almacenamiento de agua –talentos que son especialmente útiles en los áridos y ásperos ambientes donde los líquenes son legendarios “pioneros”. ¿Cómo sabemos que este es un sistema emergente, sinérgico? Porque el “equipo” puede hacer lo que ninguno de los participantes puede hacer solo. Ocurre que hay formas asimbióticas de varios de los líquenes participantes que carecen de sus capacidades conjuntas y son mucho menos eficientes para obtener energía.

Un tercer ejemplo, más familiar, es la humanidad.
Mucho se ha hablado del papel del bipedismo, las herramientas, nuestros grandes cerebros, el lenguaje u otros supuestos “primeros motores” de la evolución humana. Pero el hecho es que no hubo un primer motor. Nuestro éxito evolutivo fue resultado de un nexo sinérgico de todas estas capacidades y otras –muy especialmente nuestra habilidad para explotar las sinergias potenciales de la organización social para la auto-defensa, la obtención de alimentos, compartir información, y una siempre creciente division del trabajo. ¿Cómo sabemos que la evolución humana entrañó un “paquete” sinérgico? Sólo aplicando el test de Aristóteles. Imaginemos las consecuencias que habría tenido para los homínidos el que se les hubiera despojado mágicamente del bipedismo, de las hábiles manos, de los grandes cerebros, de las herramientas, de la cooperación social, de las habilidades del lenguaje.
En suma, la Hipótesis Sinergista ofrece una explicación funcional (económica) de la evolución de la emergencia y los sistemas complejos en la naturaleza. Por lo demás, es plenamente coherente con la teoría de Darwin, y con la creciente literatura de investigación sobre la evolución de los sistemas biológicos de varios niveles de organización, para no mencionar las “transiciones principales” que son el objeto particular del trabajo de Maynard Smith y Szathmáry en esta área. No niega el auto-ordenamiento, ni los procesos normados en la naturaleza (muchos de estos han sido documentados y apreciados durante generaciones). Pero hace de la selección natural el último árbitro en la evolución biológica –la “corte suprema”- y algunas leyes no pasarán el test.

LAS DOS CARAS DE JANO

Arthur Koestler, en su libro de 1969, Más allá del reduccionismo: Nuevas perspectivas en las ciencias de la vida [Beyond Reductionism: New Perspectives in the Life Sciences] (co-editado con J.R. Smythies), desarrollaba una metáfora con la intención de transmitir la idea de que tanto el reduccionismo como el holismo son esenciales para comprender plenamente los sistemas vivientes. Jano –el dios romano de las entradas, salidas, y portales- ha sido retratado tradicionalmente como una cabeza con dos caras que miran en direcciones opuestas –a la vez dentro y fuera, al pasado y al futuro, adelante y atrás... y, para Koestler, hacia arriba y hacia abajo. La emergencia (al menos como ha sido definida aquí) no es ni un concepto místico ni una amenaza para la ciencia reduccionista. Sin embargo, un enfoque holista de la emergencia tiene también una importante contribución que hacer. De acuerdo con la Hipótesis Sinergista, son los efectos sinérgicos producidos por los todos los que son la causa misma de la evolución de la complejidad en la naturaleza. En otras palabras, los efectos funcionales producidos por los todos tienen mucho que ver con la explicación de las partes. (Otra manera de decirlo es que la sinergia explica la cooperación en la naturaleza, no al revés). A la luz de esto, tal vez haya llegado el momento de abrazar todo el significado de la famosa metáfora de Koestler; de hecho, ambas caras de Jano son indispensables para la plena comprensión de la dinámica del proceso evolutivo.