"La vida es química, información y códigos"

«La vida es química, información y códigos»

Para el ‘Código biológico’, la naturaleza es una gran red comunicativa en la que los seres vivos nos relacionamos mediante signos y significados. Foto: Pixabay.

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Marcello Barbieri (Carpineti, Italia, 1940), biólogo teórico y profesor de embriología en la Universidad de Ferrara, dice que conserva como un tesoro las cartas que Karl Popper le escribió en 1981 tras leer el borrador que le había enviado. En ellas, el filósofo de la ciencia le decía: «Es un libro maravilloso y una teoría revolucionaria». El libro en cuestión se publicaría en 1985 bajo el título ‘La teoría semántica de la evolución’, y reforzaba la tesis biosemiótica, concretada luego por Barbieri y otros colegas en el llamado ‘Código biológico’. La idea central es que la naturaleza se basa en códigos y rebosa significados, pues no son algo inherente al lenguaje humano, sino que están íntimamente arraigados al origen de la vida. Lo que esta teoría sugiere es que la naturaleza es una gran red comunicativa en la que los seres vivos nos relacionamos mediante signos y significados.

«El descubrimiento de que hay muchos otros códigos orgánicos en la vida además del código genético no ha recibido mucha atención hasta el momento, y por lo tanto no ha modificado la visión tradicional de la biología», se lamenta Marcello Barbieri.

El concepto fundacional de esta idea es el «umwelt«, el mundo percibido, sensorial o preconceptual, que todos los organismos tenemos del entorno, concepto acuñado por el biólogo Jakob von Uexküll y rescatado por el semiótico Thomas A. Sebeok, que pone el foco de estudio en la subjetividad, la experiencia, las sensaciones y hasta las emociones.

De ser cierto, puede que después de todo nuestra obsesión por desvelar enigmas o buscar respuestas y significados, desde las relaciones personales a la búsqueda de identidad o el esquivo sentido de la vida, tenga una raíz biológica: esa codificación del mundo exterior que permitía descifrar, traducir y metabolizar su complejidad en asociaciones significativas que redujeran la incertidumbre y facilitaran la supervivencia.

¿Cuál es la razón de que la teoría del ‘Código biológico’ no sea más conocida? 

La teoría no es popular porque la mayoría de los biólogos aún creen en la teoría estereoquímica, la idea de que las reglas del código genético fueron dictadas por la química y de que ese código es por tanto algo metafórico, no un código real, porque sus reglas son deterministas y carecen de la arbitrariedad que es esencial en todos los códigos verdaderos. El código Morse, por ejemplo, es un código real porque cualquier letra del alfabeto podría haberse asociado con cualquier combinación de puntos y guiones. Hoy tenemos la prueba experimental de que el código genético está hecho de reglas arbitrarias porque se ha demostrado en el laboratorio que cualquier codón podría haberse asociado con cualquier aminoácido. En resumen, la teoría estereoquímica sigue siendo la visión dominante, incluso si se ha demostrado que está equivocada y la mayoría de los científicos todavía creen que la biología debe ser completamente reducible a las leyes de la física y la química.

¿Cuál es la principal contribución del ‘Código biológico’ para entender la vida? 

Hoy en día hay dos paradigmas principales en biología. Uno es la idea de que «la vida es química» o, más precisamente, «una forma extremadamente compleja de química». El otro es la idea de que «la vida es química más información», un paradigma basado en la opinión de que la información hereditaria no existe en la materia inanimada y es ontológicamente diferente de la química. La naturaleza de esta diferencia ontológica ha sido objeto de innumerables debates, pero nunca se ha llegado a una conclusión compartida.

La principal contribución del Código biológico es la idea de que la química y la información no son suficientes y que el «significado biológico» es un tercer componente fundamental de la vida. Un código es un conjunto de reglas que establece una correspondencia entre los objetos de dos mundos independientes y puede describirse como un mapeo entre signos y significados. En el código Morse, por ejemplo, la regla de que el punto-raya corresponde a la letra A es equivalente a decir que la letra A es el significado de punto-raya. Del mismo modo, la regla de que un codón corresponde a un cierto aminoácido es equivalente a decir que ese aminoácido es el significado orgánico de ese codón. El significado, por otro lado, es ontológicamente diferente no solo de la materia y la energía, sino también de la información, y esto nos dice que no puede acomodarse a los dos paradigmas existentes. El descubrimiento de los códigos orgánicos, en otras palabras, sugiere que la biología requiere un tercer paradigma, un marco teórico al que se puede referir como el paradigma del código, porque establece que «la vida es química, información y códigos».

¿Cree que la teoría podría ayudarnos a comprender mejor las crisis ambientales actuales o nuestra propia relación con la naturaleza?

La teoría del Código biológico ha demostrado que existen muchos códigos (orgánicos y neuronales) en los sistemas vivos, y que son las entidades más conservadas en la evolución, mientras que los códigos culturales cambian continuamente. Los códigos biológicos, en otras palabras, son fundamentalmente diferentes de los códigos culturales y necesitamos un marco teórico que los explique a ambos. El Código biológico proporciona dicho marco y representa, por tanto, un nuevo puente entre la biología y las humanidades. Sin embargo, es demasiado pronto para decir cuáles son sus consecuencias para nuestra comprensión de las crisis ambientales.

Conceptos como ‘significado’ o información en la Naturaleza’ parecen replantear el recurrente papel del instinto con el que solemos explicar todas las reacciones de los animales, haciéndolos pasar como usted dice por «títeres automáticos o preprogramados». ¿Cómo esos dos conceptos cambian esa visión?

Existe amplia evidencia de que prácticamente todos los animales tienen los mismos instintos y sentimientos básicos. Todos tienen el imperativo de sobrevivir y reproducirse. Todos experimentan hambre y sed, miedo y agresividad, y todos son capaces de reaccionar a estímulos como la luz, el sonido, la presión y la temperatura. Los sentimientos e instintos básicos se basan en reglas codificadas que son prácticamente universales en los animales, y esto significa que aparecieron en una población animal ancestral y se han conservado desde entonces.

La evolución del sistema nervioso, por otro lado, ha producido en algunos animales la capacidad de interpretar el mundo. La diferencia entre codificación e interpretación está bellamente ilustrada por un ejemplo clásico de comportamiento animal. Cuando una serpiente persigue a una presa y la presa se esconde tras un árbol, la serpiente deja de perseguir. Cuando un lobo persigue a una presa y la presa se esconde tras un árbol, el lobo sigue persiguiendo. La serpiente solo usa reglas codificadas, mientras que el lobo hace un acto de interpretación. El lobo hace un «salto mental más allá de las apariencias», y eso es lo que es la interpretación: un «salto a conclusiones», un proceso que Charles Peirce llamó abducción. Un acto de interpretación es una forma de semiosis porque le da significado a algo, pero es diferente de la codificación porque no se basa en un conjunto fijo de reglas de codificación sino en procesos de abducción.

Según tengo entendido, el punto clave de la diferencia entre la tesis biosemiótica y la del ‘Código biológico’ es si la interpretación se produce a nivel celular. 

La teoría del Código biológico acepta completamente el concepto de abducción introducido por Peirce, pero lo considera como un mecanismo extremadamente complejo que evolucionó solo en animales superiores y no puede existir a nivel celular porque requiere la existencia de representaciones mentales.

Marcello Barbieri (Carpineti, Italia, 1940), biólogo teórico y profesor de embriología en la Universidad de Ferrara.

¿No se corre un riesgo al poner la subjetividad como eje de la ciencia si esta siempre persigue la objetividad? 

Los instintos y sentimientos se conocen como experiencias en primera persona porque se experimentan directamente, sin intermediarios. Son estados internos esencialmente privados o subjetivos, y esto hace que sea imposible compartirlos con otras personas. El objetivo de la ciencia, por otro lado, es producir modelos de lo que existe en la naturaleza y las experiencias en primera persona son, sin duda, parte de la naturaleza, por lo que necesitamos modelos que nos ayuden a comprenderlos. Cuando recibimos señales del entorno, por ejemplo, cuando miramos un árbol, se forma una imagen en la retina y la retina envía señales al cerebro. Hay una separación física entre el emisor y el receptor de señales, y sin embargo, no vemos una imagen en la retina, donde se generan las señales visuales, ni en el cerebro, donde se procesan. Lo que vemos es un árbol en el mundo exterior. Esto se genera por un cortocircuito entre el observador y lo observado, seguido de un desplazamiento del resultado final al lugar donde se originó el proceso.

Esto nos dice que las experiencias en primera persona no son nada elementales e indivisibles. Por el contrario, son el resultado de operaciones complejas donde las células altamente diferenciadas actúan en concierto para crear un cortocircuito fisiológico entre el cuerpo y el cerebro, entre el observador y lo observado, entre los emisores y receptores de las señales neuronales. Ese tipo de complejidad fue necesariamente el resultado de un proceso evolutivo que se puso en marcha cuando las sensaciones y los instintos comenzaron a desempeñar roles específicos en el comportamiento animal, es decir, cuando se creó el código neuronal universal. El origen de este código, en otras palabras, puso en marcha una verdadera revolución biológica, una transición importante que transformó el cerebro inconsciente de los animales ancestrales en el cerebro sensible de los animales modernos. El resultado fue una novedad absoluta: el origen de la conciencia, el origen de la subjetividad, el origen de las experiencias en primera persona, en resumen, el origen de la mente. Esta es la teoría del código de la mente, la idea de que ha habido un código neuronal universal en el origen de la mente como ha habido un código genético universal en el origen de la vida. También es la idea de que existen procesos neurológicos que crean cortocircuitos entre el cerebro y el cuerpo y dan origen a experiencias en primera persona, al sentimiento de que somos seres conscientes y no autómatas.

¿Cómo la teoría del ‘Código biológico’ encaja con la selección natural?

La selección natural se considera hoy como el único mecanismo de la evolución, pero ¿de dónde viene la selección natural? Sabemos que la copia de los genes es el acto elemental que conduce a la herencia, y sabemos que cuando el proceso de copia se repite indefinidamente surge otro fenómeno. Los errores de copia se vuelven inevitables y en un mundo de recursos limitados no se pueden realizar todos los cambios, lo que significa que seguramente tendrá lugar un proceso de selección. La copia molecular, en resumen, conduce a la herencia, y la repetición indefinida de la copia molecular en un mundo de recursos limitados conduce a la selección natural. Así es como surgió la selección natural. La copia molecular lo inició y la copia molecular lo ha perpetuado desde entonces. Lo que significa que la selección natural sería el único mecanismo de evolución si la copia molecular fuera el único mecanismo básico de la vida.

Sin embargo, el descubrimiento del código genético ha demostrado que existen dos mecanismos distintos en la base de la vida: la copia de los genes y la codificación de proteínas. La vida, en otras palabras, no se basa solo en copiar. Se basa en la copia y la codificación, y estos dos mecanismos moleculares dan origen a dos mecanismos distintos de evolución. Más precisamente, la existencia de copia y codificación a nivel molecular significa que hay dos tipos distintos de cambio evolutivo: evolución por selección natural, basada en copia, y evolución por convenciones naturales, basada en codificación.

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Comentarios

  • Santi

    Por Santi, el 24 enero 2021

    Fenomenología biológica!!

  • Antonio Machado, señor de los escarabajos: de la Biosfera a la Psicosfera

    Por Antonio Machado, señor de los escarabajos: de la Biosfera a la Psicosfera, el 25 junio 2021

    […] todo esto se acerca bastante a lo que me contó el biólogo italiano Marcello Barbieri en una entrevista el año pasado, con su teoría del código biológico. Define la vida como una suma de química, información y […]

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