lunes, 5 de septiembre de 2011

El origen de la información organizacional biológica.

Por Cristian Aguirre

Uno de los grandes retos del naturalismo, sino el más importante, es explicar cómo, por medios estrictamente naturales, puede surgir la información funcional prescriptiva necesaria para organizar un ser viviente o cualquiera de sus más pequeñas o elementales funciones.

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Nótese que no hablo en primera instancia de una teoría del origen de la forma, sino de la función que en muchos casos participa en la prescripción de la forma. Para el naturalismo evolutivo, que cree que la complejidad funcional de la biología es un fenómeno de emergencia natural tal como lo vislumbró y pretendió explicar Charles Darwin en el siglo XIX, la emergencia de dicha información más que un misterio es, para los más optimistas, un asunto zanjado. Ellos, en líneas generales, afirman lo siguiente:

La información prescriptiva necesaria para organizar funciones biológicas es originada por una resonancia de la información del entorno aplicada por la selección natural darwiniana sobre las entidades biológicas.

Dicho de otra manera esta información, que nos debe decir CÓMO deben organizarse los componentes de un mecanismo con función biológica, debe venir de algún lado. Y para el naturalismo, dado que no existen ningún ente cuya inteligencia pueda prescribirla, debe surgir del entorno y es escrita en los seres vivientes por la selección natural.

Cabe preguntar ¿Es esto plausible o siquiera posible?

Es totalmente cierto que la selección natural filtra a los seres cuyas funciones resultan más adaptadas al entorno, pero ¿El entorno también especifica CÓMO se deben construir?

Existen dos posibilidades para la emergencia de la complejidad funcional biológica:

1. Por injerencia de una fuente inteligente que prescriba información arbitraria funcional.
2. Por procesos de prueba y error sucesivos que estén sujetos a la selección natural.

Como para el naturalismo la primera opción es rechazada analicemos la segunda.

¿Puede construirse una máquina con un juego de tirachinas?

Sabemos que la morfología está prescrita por un programa informático que se halla presente en el ADN de cada célula. Este es suficiente para cumplir con las necesidades de supervivencia, pero sin embargo, no agota aquí su plasticidad ya que permite jugar con un grupo de parámetros que, alterados, pueden prescribir funciones y morfologías más ajustadas a la óptima tasa de supervivencia con respecto a los cambios del entorno. Estos parámetros que existen tanto en el genoma (los alelos de la variabilidad genética) y en el epigenoma (los intensificadores de los genes pleiotrópicos) son capaces de producir estos convenientes cambios adaptativos durante muchas generaciones o incluso en una sola generación por efecto de alguna mutación en un gen de célula germinal. Cuando estas mutaciones acontecen en genes que prescriben funciones y estructura, son deletéreos y causan trastornos importantes e incluso la muerte. No sucede así con un grupo de genes o intensificadores que si son capaces de mutar sin producir trastornos produciendo así nuevas oportunidades de adaptación.

Hasta aquí posiblemente todos estaremos de acuerdo.

En todo algoritmo, incluidos los biológicos, existen tres tipos de elementos:

1. Estructurales
2. Funcionales
3. Paramétricos

Todo algoritmo cuando es computado produce una expresión o desarrollo que está determinado por estos 3 tipos de elementos. Ahora bien, si queremos jugar al juego de tirachinas cambiando aleatoriamente los valores de elementos de cualquiera de estos tipos para ver que pasa sucederá lo siguiente:

1. Si cambiamos un elemento estructural podemos abortar el desarrollo o expresión aunque los elementos funcionales y paramétricos sean adecuados.

2. Si cambiamos un elemento funcional no abortamos el desarrollo o expresión, pero cambiaremos la función aunque los parámetros sean adecuados.

3. Si cambiamos un elemento paramétrico no abortamos el desarrollo o expresión ni cambiamos la función, pero las expresiones o desarrollos serán diferentes con respecto a otro juego de parámetros.

Los genes, intensificadores, transcritos de ARN u otros elementos presentes en el algoritmo bioquímico celular nunca deben verse como miembros de un mismo grupo de elementos, sino como constituyentes de estos 3 tipos de elementos y en consecuencia sus mutaciones producirán distintos efectos en la prescripción de una función o forma biológica.

Esto nos lleva a evaluar que nuestro juego de tirachinas no tendrá los mismos resultados si alteramos un elemento estructural, funcional o paramétrico. Si el motor de la megaevolución (entiéndase evolución con incremento de complejidad funcional) debe ser la selección natural, entonces sabemos que puede producir novedades y cambios adaptativos siempre y cuando altere elementos paramétricos en la mayoría de los casos y cuando altere elementos funcionales en algunos casos. Pero si alteran elementos estructurales entonces el juego se acabó.

Si se ignora esta distinción de elementos y sus consecuencias ante una alteración o novedad, se puede tener la cobertura mental para creer que la selección natural puede producir nueva complejidad estructural y funcional. Sin embargo, la realidad es diferente. Existen estos tres tipos y sus tres distintas consecuencias ante el cambio.

¿Qué tipo de elemento necesitamos de forma ineludible para construir nueva complejidad estructural y funcional? Para responder esta pregunta hay que absolver estas:

¿Puede existir un algoritmo con sólo parámetros? No. Sería una colección de datos más no un algoritmo.

¿Puede existir un algoritmo con sólo funciones y parámetros? No. Sería una ecuación matemática más no un algoritmo.

Entonces concluimos que resulta ineludible contar con los elementos estructurales para formar un algoritmo que sea capaz de producir un desarrollo o expresión. Ello sucede porque para que un algoritmo sea computable necesita de elementos que prescriban el orden, la iteración y los nodos de decisión necesarios para cumplir el desarrollo o expresión buscados.

Entonces ahora hay que preguntar lo siguiente:

¿Puede una colección de elementos paramétricos biológicos surgir de una fuente natural aleatoria y por medio de la selección natural prescribir los desarrollos mas adaptados? Sí. Y ello está científicamente demostrado.

¿Puede una colección de elementos funcionales biológicos surgir de una fuente natural aleatoria y por medio de la selección natural prescribir los desarrollos mas adaptados? Es posible que en algunos casos se produzcan desarrollos viables y adaptativos y en otros desarrollos no viables y no adaptativos. Muchos de estos últimos pueden ser deletéreos y determinar la muerte o una mínima tasa de sobrevivencia.

¿Puede una colección de elementos estructurales biológicos surgir de una fuente natural aleatoria y por medio de la selección natural prescribir los desarrollos más adaptados tal como lo demanda la megaevolución biológica? No. Aquí está la frontera que separa el Diseño Inteligente del naturalismo evolutivo sea este propuesto por el Neodarwinismo o cualquier tercera vía que pretenda salvar el naturalismo. ¿Por qué no?

Nunca vemos en nuestro mundo real que las cosas se hagan solas y se ensamblen solas. Sabemos que las cosas se hacen con 3 cosas: materiales, energía y una información prescriptiva dedicada a organizar las partes o el proceso de elaboración o fabricación. Sabemos que sin el último participante de nada nos sirven los materiales y la energía. Sin embargo, los naturalistas nos dicen que lo que no sucede en nuestro macromundo mecánico si puede suceder en el micromundo químico con el concurso de mucho tiempo y selección natural. De algún modo este micromundo químico tendría una misteriosa propiedad que permitiría una emergencia natural de información prescriptiva que no se da en el macromundo mecánico. De este modo nos queda definir si esta misteriosa propiedad existe en la realidad o solo existe en la imaginación de los naturalistas.

Antes de continuar recordemos que su convicción descansa en gran medida en su proposición a posteriori de que no existe ninguna fuente inteligente para la información prescriptiva necesaria para el mundo biológico. De ser así es ineludible que este micromundo químico deba de algún modo tener esta propiedad. Esto los lleva a una abducción (partir de una conclusión para luego tratar de demostrarla) más no en una deducción (partiendo de la evidencia llegar a una conclusión) de las verdaderas posibilidades del mundo real.

Hemos visto que en el mundo real la selección natural puede afectar a la biología de manera diferente según qué tipo de elemento se altere o innove, y hemos visto que cuándo nos toca alterar o pretender innovar un elemento estructural, una selección de datos aleatorios no nos sirve, aunque si hubiera resultado en mayor medida para los parámetros y en menor medida para las funciones.

Para poder construir un algoritmo que construya una función biológica o cualquier otra cosa no podemos alterar aleatoriamente su secuencia de proceso sin destruir el desarrollo de dicha función. Tampoco podemos construir un algoritmo aún con los parámetros precisos y las expresiones funcionales correctas con datos estructurales ordenados al azar. Nunca funcionará porque la selección natural no puede seleccionar lo que no funciona dado que no es adaptativo, sino deletéreo.

Quizás para conseguir entender con claridad lo tratado hasta aquí baste el siguiente ejemplo:

En un supermercado tenemos una gran variedad de productos que han sido fabricados. Estos productos tienen parámetros de producción, funciones de uso e información prescriptiva de fabricación. Serían estos los símiles de los seres vivientes. El público se comportaría como la acción del entorno y la selección natural ya que preferirán los productos más aptos, es decir, para este caso lo productos cuyos parámetros de producción sean los más atractivos para el público y cuyas funciones sean las necesitadas por el mismo. De acuerdo a las preferencias del público (la selección natural) se elegirán ciertas marcas en preferencia a otras. Algunos productos serán replanteados y otros saldrán del mercado por el influjo selectivo del público. De este modo vemos que en un mercado existe una “evolución” de los productos ya que estos efectivamente cambian con el tiempo. Pero, he aquí la gran pregunta:

¿Prescribe el público la información prescriptiva de fabricación de los productos a sus fabricantes?

No. Pueden prescribir que parámetros son más óptimos a los fabricantes, he incluso si determinadas funciones o usos realizados por dichos productos pueden ser más apreciados, pero de allí a prescribir como se fabrican no sucede jamás, ni en este macromundo mecánico ni en el micromundo químico ni en el mundo de nunca jamás, y ello porque tanto en la selección mercantil como en la selección natural no existe ninguna capacidad para prescribir información de organización estructural, es decir, la algorítmica de fabricación y/o generación.

El fisico británico Roger Penrose en su libro “La mente nueva del emperador” detecta esta misma dificultad. En las páginas 368 y 369 bajo el subtitulo: “¿SELECCIÓN NATURAL DE ALGORITMOS?” dice lo siguiente:

“Imaginemos un programa ordinario de computadora. ¿Cómo llegó a formarse? Es evidente que no (directamente) por selección natural. Algún programador humano de computadoras lo habrá concebido, verificando que realiza correctamente las acciones que se supone debe hacer. (En realidad, muchos programas de computadora complicados contienen errores —normalmente menores, pero a menudo muy sutiles y que no salen a la luz excepto en circunstancias muy poco comunes. La presencia de tales errores no afecta medularmente a mi argumento.) A veces un programa de computadora puede haber sido “escrito” por otro programa, digamos un programa de computadora “maestro”, pero en tal caso el propio programa maestro habrá sido el producto del ingenio y la intuición humanos; o el programa podría perfectamente ensamblarse a partir de ingredientes, algunos de los cuales son los productos de otros programas de computadora. Pero en todos los casos la validez y la misma concepción del programa habrá sido en última instancia
responsabilidad de (al menos) una conciencia humana.

Podemos imaginar, por supuesto, que no es necesario que haya sido así y que, dado el tiempo suficiente, el programa de computadora pudo haber evolucionado espontáneamente por algún proceso de selección natural. Si creemos que las acciones de las conciencias de los programadores de computadoras son en sí mismas simples algoritmos, entonces debemos creer que los algoritmos han evolucionado de esta misma forma. Lo que me molesta de esto, sin embargo, es que la decisión sobre la validez de un algoritmo no es en sí misma un proceso algorítmico. Ya hemos visto algo de esto en el capítulo II. (La cuestión de si una máquina de Turing se parará o no, es un punto que no puede decidirse algorítmicamente.) Para decidir si un algoritmo funcionará o no, necesitamos perspicacia, y no sólo otro algoritmo.

De todas formas, aun sería posible imaginar algún tipo de proceso de selección natural que fuera efectivo para producir algoritmos aproximadamente válidos. Sin embargo, yo personalmente encuentro esto muy difícil de creer. Cualquier proceso de selección natural de este tipo actuaría sólo sobre el output de los algoritmos* y no directamente sobre las ideas inherentes a los algoritmos. Esto no sólo es extremadamente ineficiente; creo que sería totalmente impracticable. En primer lugar, no es fácil verificar cuál es realmente un algoritmo mediante un simple examen de su output. (Sería bastante sencillo construir dos acciones simples y muy diferentes de máquina de Turing para las que las cintas de salida no difieran hasta, digamos, el lugar de 2 elevado a 65536, diferencia que no se podría reconocer en toda la historia del Universo.) Además, la más ligera “mutación” de un algoritmo —por ejemplo, un pequeño cambio en la especificación de una máquina de Turing o en su cinta de input—podría hacerla totalmente inútil, y es difícil ver siquiera cómo de esta forma aleatoria podrían aparecer mejoras reales en los algoritmos. (Incluso las mejoras deliberadas son difíciles sin que estén disponibles los “significados”. Esto se confirma por los casos no poco frecuentes en los que un Programa de computadora complicado y mal documentado necesita ser alterado o corregido y el programador original se ha marchado o quizá ha muerto. Antes que tratar de desentrañar todos los diversos significados e intenciones de los que el programa depende explícitamente, probablemente sea más fácil desecharlo sin más y empezar todo de nuevo.)” Énfasis en negrita añadido.

Como informático se de primera mano cuan cierto es lo último que refiere Penrose, pero lo importante es notar cómo este físico británico, cuya mente no es en absoluto desdeñable, reconoce enfáticamente que la selección actua sobre el output y en consecuencia no puede en absoluto prescribir el propio algoritmo.

El entorno, con el concurso de la selección natural y toda la eternidad si fuese preciso, no puede prescribir información prescriptiva para la organización de la más mínima función biológica. ¿Esto significa que si el naturalismo no puede explicar la emergencia de dicha información debe servir para concluir que es producto de diseño inteligente? Definitivamente no. El DI no se reivindica por la negación del naturalismo, más bien se reivindica por sus propuesta de inferencia de diseño.

La biología contiene indicadores precisos de diseño y por ende el rastro ineludible de la inteligencia. En este sentido la propuesta naturalista de Charles Darwin puede tener hoy toda la fama y aceptación que se desee señalar, pero estas no la constituyen en verdad. También durante siglos la tierra plana y la teoría geocéntrica eran comúnmente aceptadas y no por ello se constituían en verdades. Lo explicado aquí no es difícil de entender salvo para el que ya decidió de ante mano no ser persuadido por cualquier argumento que implique consecuencias metafísicas indeseables.

Pero, ¿Qué podemos encontrar en lo visto en este post que pueda inferir ineludiblemente diseño? De ello se tratará una introducción en el siguiente post titulado: “Los 8 indicadores de diseño”

Nota: Para una mejor comprensión de cómo estos tres tipos de elementos algorítmicos se reflejan en la biología ver los siguientes post titulados Microevolución, Macroevolución y Megaevolución Biológica y La Factibilidad de la Megaevolución

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