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moléculas Bio

La trama de la vida

Una nueva perspectiva de los sistemas vivos

 

Fritjof Capra

 

 

Este libro es una expansión y profundización del capítulo ‘La visión sistémica de la vida’, expuesta en su afamado ‘The turning point’, y su contenido –en el que ofrece una nueva comprensión de la vida- representa –en opinión del autor- la vanguardia científica del cambio de paradigma que pasa desde la concepción mecanicista a una concepción ecológica.

 

En el prefacio (pg. 19) apunta a que en 1944 el físico Erwin Shrödinger escribió el libro ‘¿Qué es la vida?’, donde adelantaba la hipótesis de la estructura molecular de los genes, abriendo el camino a la biología molecular. Esta rama tiene una culminación en el desciframiento del código genético.

 

Así, los biólogos moleculares habían descubierto los componentes básicos de la vida, sin embargo dice Capra que ello no los ayudaba a comprender las acciones integradoras vitales de los organismos vivos; es decir, cómo evolucionaron complejas estructuras a partir de una colección aleatoria de moléculas. Menos aún permite comprender la relación entre mente y cerebro, o a explicar la conciencia. Tampoco cómo se regenera un organismo dañado hasta recuperar su estructura, o cómo forma el huevo al organismo.

 

Frente a estos límites de la biología molecular, sostiene que existe en  la ciencia otra línea interpretativa con una propuesta de comprensión de los complejos y altamente integradores sistemas de vida, y es esta otra línea la que él presenta en este libro, reuniéndola –en su declaración- por primera vez en un único contexto.

 

Agrega que la síntesis de teorías y modelos actuales que expone podrían representar el esbozo de una emergente teoría de los sistemas vivos, capaz de ofrecer una visión unificada de mente, materia y vida.

 

 

Primera Parte. El contexto cultural

 

 

  1. Ecología profunda: un nuevo paradigma

 

Este libro trata sobre una nueva comprensión científica de la vida abarcando organismos, sistemas sociales y ecosistemas, con base en una nueva percepción de la realidad.

 

Crisis de percepción (pg. 25)

 

Describe la crisis medioambiental, y señala que los problemas de nuestro tiempo no pueden ser entendidos aisladamente, pues son sistémicos. Plantea los múltiples problemas como facetas de una misma crisis que es en gran parte  una crisis de percepción. La solución por tanto requeriría un cambio de percepción. Esta nueva percepción –declara- existe, pero en un estadio inicial, y no ha alcanzado aún a impregnar a quienes conducen las distintas áreas de la gestión de la sociedad. Esta nueva percepción plantea la interconexión de la vida personal, social y ecológica. Postula que el gran desafío de nuestro tiempo es crear comunidades sostenibles.

 

El cambio de paradigma (pg. 26)

 

Siendo un físico, Capra testimonia cómo le ha impresionado el cambio de paradigma en esta ciencia - desde lo mecanicista a lo ecológico y holístico- en las tres primeras décadas del siglo XX, lo que habría iniciado una dirección que hoy continúa. Este nuevo paradigma surge cuando la exploración del mundo atómico y subatómico puso a los físicos ante una extraña e inesperada realidad, constatando que la ciencia que tenían no describía adecuadamente este nuevo mundo.

 

Ecología profunda (pg. 28)

 

El nuevo paradigma contiene una visión holística o ecológica: transita desde la colección de partes del mecanicismo  a la percepción de un todo integrado. A la interdependencia de todas las partes –organismos y fenómenos. La ecología profunda –dice- es una percepción espiritual, en tanto el espíritu es un modo de conciencia de pertenencia y conexión con el cosmos.

 

Ecología social y ecofeminismo (pg. 30)

 

Describe brevemente estas dos escuelas ecológicas.

 

Nuevos valores (pg. 31)

 

Afirma que el cambio de paradigma no requiere sólo cambio de percepción sino además cambio de valores.

 

Etica (pg. 32)

 

De constituirse la percepción ecológica en nuestra vida, emergerá una nueva ética.

 

El cambio de la ciencia física a las ciencias de la vida (pg. 34)

 

Llamar al nuevo paradigma ecológico es plantear que la vida está en su centro. En el paradigma antiguo la física daba el modelo para las demás ciencias; en el nuevo paradigma el modelo emerge de las ciencias de la vida.

 

 

Segunda parte. La emergencia del pensamiento sistémico

 

El cambio de paradigma desde el mecanicista (reduccionista, atomista) al ecológico (holístico, organicista, sistémico) es el cambio del énfasis sobre las partes, al énfasis sobre el todo.

 

Al surgimiento del actual pensamiento sistémico concurren diversas disciplinas: los biólogos pusieron de relieve a los organismos vivos como totalidades integradas; luego vino el aporte de la psicología gestáltica y de la nueva ciencia ecológica; y finalmente la física cuántica.

 

Substancia y forma (pg. 38)

 

La tensión entre mecanicismo y holismo se ancla en la tensión entre substancia (materia, estructura, cantidad) y forma (patrón, orden, cualidad)

 

Los Pitagóricos distinguían patrón de materia. El patrón limita a la materia y le da forma. La pregunta ¿de qué está hecho? (tierra, fuego, agua, etc.) es la pregunta sobre la materia; ¿cómo funciona?, pregunta por el orden o patrón.

 

Platón entendía la forma como separada de la  materia (idealismo, abstracción), Aristóteles la veía como inmanente, ninguna existe sin la otra: la materia contiene la esencia de todas las cosas como potencialidad, la forma la desarrolla o la lleva a su autorealización.

 

Mecanicismo cartesiano (pg. 39)

 

La visión de Aristóteles sólo es subvertida en los siglos XVI y XVII. La noción de un universo orgánico, viviente y espiritual fue entonces reemplazada por la del mundo como máquina.

 

Así, el pensamiento ‘organicista’  asumido desde los griegos, es interrumpido por el pensamiento mecanicista que tiene como nombres arquetípicos a Descartes, Copérnico, Galileo, Bacon y Newton.

 

Esta ciencia mecanicista ya  no ve la sustancia, cualidad o vivencia (experiencia) del mundo, sino su funcionamiento desde la medida y la cuantificación.

 

Descartes crea el método de pensamiento analítico, consistente en desmenuzar los fenómenos complejos en partes para poder entender a partir de las propiedades de éstas, el funcionamiento del todo. Y divide la naturaleza en dos reinos separados e independientes: mente y materia. El universo material, incluidos los organismos vivos (en la división mente-materia, los organismos vivos son materia), es una máquina que puede ser comprendida en términos de sus partes más pequeñas. En su cosmovisión, el mundo es una máquina perfecta gobernada por leyes matemáticas exactas.

 

Pero la mecánica como explicación del funcionamiento de la materia se ve torpedeada cuando se reconoce el papel de los procesos químicos en el funcionamiento de la materia. En el siglo XVIII Lavoisier demuestra que la respiración es una forma específica de oxidación. A pesar de ello sobrevivió en el pensamiento oficial la idea que las leyes de la biología pueden ser reducidas a las de la física y de la química.

 

El movimiento romántico (pg. 40)

 

La primera oposición frontal al mecanicismo cartesiano proviene del movimiento artístico y filosófico romántico hacia fines del XVIII. William Blake, Goethe, Emmanuel Kant y otros vuelven a la tradición aristotélica enfocándose en ¿cuál es la naturaleza de la forma orgánica?

 

Goethe utiliza el concepto de morfología para el estudio de la forma biológica desde una perspectiva dinámica y del desarrollo. Admira el orden en movimiento de la naturaleza y concibe la forma como un patrón de relaciones en el seno de un todo organizado. Escribe: ‘cada criatura no es sino  una gradación pautada de un gran y armonioso todo’.

 

Kant discutió la naturaleza de los organismos, argumentando que éstos, en contraste con las máquinas, son autorreproductores y autoorganizadores.  Señala que en una máquina las  partes existen unas para las otras –apoyándose mutuamente en un todo funcional-, en tanto en  un organismo las partes también existen por medio –a través, a partir- de las otras, en el sentido de producirse entre sí: debemos ver cada parte como un órgano que produce las otras partes, siendo así organizado y autoorganizador.

 

El mecanicismo del siglo XIX (pg. 43)

 

La aplicación del microscopio hizo que en biología retomara fuerza el mecanicismo. Surge la teoría celular,  la microbiología, las leyes de la herencia genética, generando un anclaje de la biología en la física y la química, y en explicaciones físico-químicas para la vida.

 

La teoría celular desplazó la mirada desde los organismos a las células. Las funciones biológicas, de verse como expresión del organismo como un todo, se pasan a ver como resultados de las interacciones entre los componentes básicos de las células.

 

La aparición –vía microbiología- de organismos vivos microscópicos, lleva a mirar las bacterias y su papel en procesos químicos, abriendo la bioquímica. Demuestra además la relación entre ‘gérmenes’ (microorganismos) y enfermedad. Surge una visión simplista de que las enfermedades tenían como causa única una cierta bacteria.

 

El vitalismo (pg. 44)

 

En el siglo XIX se consolidó - dentro de la  línea mecanicista- la biología celular. Pero desde su incapacidad por explicar el funcionamiento de la célula como un todo se comienza a consolidar  un  enfoque que se llamó vitalismo, emparentado con el organicismo.

 

La biología organicista (pg. 46)

 

A principios del siglo XX los biólogos organicistas sientan las bases de lo que será el pensamiento sistémico.

 

Ross Harrison presenta el concepto de organización que va reemplazando al concepto de función -paso del pensamiento mecanicista al sistémico. Lawrence Henderson ocupó el término sistema para los organismos vivos, definiéndolos como un todo integrado cuyas propiedades surgen de las relaciones entre sus partes y donde un fenómeno se comprende en el contexto de un todo superior. Comprender las cosas sistémicamente significa ponerlas en su contexto y establecer la naturaleza de sus relaciones. Joseph Woodger formulaba que los organismos podían ser descritos completamente en términos de sus elementos químicos más sus relaciones organizadoras.

 

Los biólogos organicistas señalaban que las relaciones organizadoras son consustanciales a la estructura física del organismo, por lo que no hay necesidad de  una entidad no física separada para la comprensión de la vida. Los vitalistas en cambio consideraban una entidad no física como directora o diseñadora del proceso de organización, desafiando las explicaciones mecanicistas.

 

Dice Capra que la división cartesiana entre mente y cuerpo guiaba tanto al mecanicismo como al vitalismo. Los seguidores de Descartes excluyen la mente de la biología y conciben el cuerpo como una máquina, el ‘fantasma en la máquina’ –definición de Arthur Koestler- aparece en la teoría vitalista.

 

El embriólogo alemán Hans Driesch (vitalista) a comienzos del siglo XX, destruía una de las células del embrión de erizo marino al instante inicial en que existían dos células, y la célula que se mantenía viva no creaba medio erizo sino uno completo más chico. Hacía lo que ninguna máquina podría hacer: regenerar entes completos a partir de una de las partes. Dice Capra que Driesch -para explicar esto- acude al término ‘entelequia’ de Aristóteles; concepto que para Aristóteles definía un proceso de autorealización que unifica materia y forma, en tanto en Driesch representa una entidad separada que actúa sobre el sistema físico sin ser parte del mismo.

 

Agrega que  una versión reciente sofisticada del vitalismo la plantea Ruper Sheldrake, quien postula la existencia de campos no físicos llamados ‘morfogenéticos’ –generadores de forma- como agentes causales del desarrollo y mantenimiento de la forma biológica.

 

La biología organicista parte reemplazando el concepto mecanicista de función por el sistémico de organización.  La organización contiene configuración y relación. El patrón o pauta es  una configuración de relaciones ordenadas. Subrayan que una característica clave de la organización de los organismos vivos es su naturaleza jerárquica, expresada en la constitución de estructuras multinivel de sistemas dentro de sistemas, cada uno formando un todo respecto de sus partes y siendo parte de un todo superior: las células forman tejidos, los tejidos órganos, y éstos forman organismos, que existen dentro de ecosistemas. Sistemas vivos anidando dentro de  otros sistemas vivos.  Estas estructuras multinivel han sido denominadas jerarquías. Capra propone el concepto de red o trama de la vida.

 

Otro componente es que estos niveles son de distinta complejidad, y en cada nivel operan leyes diferentes. Así lo sistémico se define como 'complejidad organizada’. Ejemplo de esto es que el concepto de temperatura, crucial en termodinámica, carece de sentido al nivel de  átomos individuales, donde reinan las leyes de la teoría cuántica. O donde el sabor del azúcar no está presente en los átomos de carbón, hidrógeno y oxígeno que lo constituyen. El filósofo C. D. Broad acuñó el concepto de ‘propiedades emergentes’ a éstas que surgen en un cierto nivel de complejidad y que no existían en niveles inferiores.

 

El pensamiento sistémico (pg. 48)

 

La biología organicista se conecta, nutre o funda en occidente el pensamiento sistémico. Para éste, las propiedades esenciales de un organismo o sistema viviente son propiedades del todo que ninguna de las partes posee. Emergen de las interrelaciones entre las partes, y son por tanto destruidas si el sistema es diseccionado. De esto surge la formulación de que el todo es más o es superior a la suma de sus partes. Esto surge en contrapunto con el postulado mecanicista que establece que el comportamiento del todo puede entenderse completamente desde las propiedades de sus partes.

 

El gran contraste es el planteamiento de que las propiedades de las partes no son propiedades intrínsecas sino que se establecen desde el conjunto mayor del que son partes. Esto invierte la relación todo-parte. En el pensamiento sistémico, al comprenderse las propiedades de las partes desde la organización del conjunto, se desplaza el foco desde los componentes parciales del conjunto  a los principios esenciales de  organización. Es contextual –se ancla en el contexto- y no analítico –el desmenuzamiento en partes que se aíslan del conjunto para estudiarlas y comprenderlas.

 

La física cuántica (pg. 49)

 

Junto a la biología organicista -en el proceso de establecer el pensamiento sistémico- surge la física cuántica. Desde Newton se entendían los fenómenos físicos  reduciéndolos a las propiedades de sólidas y concretas partículas materiales. Con la física cuántica estas partículas se disuelven a nivel subatómico en pautas de probabilidades en forma de ondas. Y no son probabilidades de cosas, sino de interconexiones. A nivel subatómico la naturaleza no muestra objetos aislados sino una compleja trama de relaciones en un todo unificado. Son estas relaciones  las que se expresan como probabilidades.

 

La psicología Gestalt (pg. 51)

 

Otra fuente que contribuye a la visión sistémica es la Gestalt, que designa la forma orgánica. Habla de la existencia de todos irreductibles como un aspecto clave de la percepción. Los organismos vivos no perciben elementos aislados sino patrones perceptuales integrados, conjuntos organizado dotados de significado. La terapia Gestalt enfatiza la integración de las experiencias personales en conjuntos significativos.

 

La ecología (pg. 52)

 

De la escuela organicista de la biología surge la ciencia de la ecología, cuando los biólogos comenzaron a estudiar comunidades de organismos. La ecología es el estudio del ‘hogar Tierra’. Una definición de ecología es ciencia de las relaciones entre el organismo y el mundo exterior que le rodea. Se plantean las relaciones nutricionales  como el principio organizador en el seno de las comunidades biológicas. Surgen los conceptos de ecosistema y redes, y la reafirmación de las jerarquías en la naturaleza. Los sistemas vivos son redes a todos los niveles e  interactúan en red con otros niveles.

3. La teoría de sistemas

                                                                  

Los criterios del pensamiento sistémico (pg. 56)

 

En la visión mecanicista, el mundo es una colección de objetos y sus relaciones son secundarias y funcionales. En la visión sistémica las relaciones son prioritarias y los objetos (fronteras entre patrones discernibles) son secundarias. En un bosque, bajo tierra, las raíces de los árboles se enredan  y se pierde cuáles nutren cuál árbol. Del conocimiento como edificio, con cimientos y bases, se pasa al conocimiento como red, donde no hay partes base y otras de revestimiento: todo punto tiene igual importancia. Ninguna parte de la red es fundamental, todas se derivan de las otras, y sus interrelaciones determinan la estructura de la red. Así, ninguna disciplina toca lo fundamental del conocimiento, sólo distintos niveles sistémicos.

 

En el paradigma cartesiano las descripciones de la ciencia son objetivas, independientes del observador y del proceso de conocimiento. En el sistémico, la epistemología – la comprensión del proceso de conocimiento- requiere ser incluida en la comprensión del fenómeno. Lo que observamos no es la naturaleza en sí, sino nuestra percepción de ella: expuesta a nuestros instrumentos y métodos de observación.

 

Una gran pregunta para el método sistémico es: si todo está conectado con todo, ¿cómo podemos llegar a comprenderlo? Si para explicar un fenómeno necesitamos comprender todos los demás, estamos ante un imposible. Acá sale en ayuda la idea de que se puede plantear un conocimiento aproximado, o una aproximación sucesiva al conocimiento total.

 

El paradigma cartesiano se basa en la certeza del conocimiento científico; en la nueva ciencia sistémica el conocimiento científico es limitado y aproximado, la ciencia no puede aportar una comprensión completa y definitiva.

 

Cita a Luis Pasteur: ‘la ciencia avanza a través de respuestas tentativas hacia una serie de cuestiones más y más sutiles, que alcanzan más y más  profundidad en la esencia de los fenómenos naturales’.

 

En la mayoría de la física newtoniana los cálculos desprecian la resistencia del aire, por lo que son inexactos. Ahora bien, la resistencia del aire depende de su temperatura y presión.  Y más allá, depende de la convección (circulación de partículas de aire a gran escala dentro de la habitación) –y la influye una ventana abierta, la respiración de quien esté en la pieza, etc. Ello muestra cómo la caída de un  objeto está conectada a su entorno. Como no se pueden incorporar todas las variables del entorno, la descripción que se hace de la realidad es una aproximación. Para los pensadores sistémicos, el conocimiento aproximado sobre una red  infinita de patrones interconectados es ‘un dato’.

 

Pensamiento procesal (pg. 62)

 

Existen el pensamiento sistémico contextual y el procesal. El procesal se ocupa de los flujos: Heráclito: todo fluye.

 

Homeostasis: mecanismo autoregulador que permite  a los organismos mantenerse en un estado de equilibrio dinámico con sus variables fluctuando dentro de límites de tolerancia.

 

Metabolismo de la célula: combinación de orden y actividad que involucra miles de reacciones químicas que transforman sus nutrientes, sintetizan sus estructuras básicas y eliminan desechos. El metabolismo es una actividad continua, compleja y altamente organizada.

 

Tektología (pg. 63)

 

El ruso Alexander Bogdanov escribió sobre los principios de organización de los sistemas vivos  20 o 30 años antes que Ludwig von Bertalanffy. (tekton = constructor) Lo suyo era una ciencia de las estructuras, que generalizaba los principios de organización de estructuras vivientes y no-vivientes. ‘Trata de las experiencias organizadoras no de este o aquel campo especializado, sino de todos ellos en conjunto’.

 

La teoría general de sistemas (pg. 66)

 

La teoría general de sistemas es una ciencia general de totalidades. Una disciplina matemática aplicable a las distintas ciencias empíricas. Una matemática que relacionada a las ciencias de ‘totalidades organizadas’ sería como la matemática de probabilidades para las ciencias relacionadas con ‘sucesos aleatorios’.

 

Capra sigue el esfuerzo de Bertalanffy para desarrollar esta teoría general. Éste busca darle una base biológica, diferenciándola del pensamiento físico dominante a comienzos del siglo XX. Apuntaba a la contradicción entre la mecánica newtoniana de fuerza y trayectoria y el pensamiento evolucionista darwiniano de cambio y desarrollo, que hacía requerir una nueva ciencia de la complejidad.

 

La primera formulación de esta nueva ciencia fue la termodinámica clásica con su famosa segunda ley, la ley de la disipación de la energía, que define una tendencia en los fenómenos físicos del orden al desorden. Todo sistema físico aislado o cerrado avanza  hacia un creciente desorden. Para expresar esto en términos matemáticos, introdujeron el concepto de medida ‘entropía’. Así, según la segunda ley, la entropía de un sistema físico cerrado iría incrementándose, con lo que la entropía es una medida de desorden.

Con esto la termodinámica introduce la idea de procesos irreversibles, pues por la segunda ley cualquier proceso termodinámico disipa energía mecánica en forma de calor, la que no puede ser recuperada de forma completa. Así, el mundo-máquina está encaminado a un agotamiento que lo llevaría a un punto final.

 

Esta imagen de la evolución cósmica dada por la termodinámica contrasta con el pensamiento evolucionista, quienes observaban que el universo viviente evolucionaba del desorden al orden, con estados de creciente complejidad.

 

Así, la mecánica newtoniana de las eternas trayectorias reversibles había sido reemplazada por estas dos versiones disímiles y opuestas.

 

Señala Capra que Bertalanffy no pudo resolver esta contradicción. Pero dio el primer paso al afirmar que los organismos vivos son sistemas abiertos, y no pueden ser descritos por la termodinámica clásica. Los llamó abierto, porque para seguir vivos requieren nutrirse de manera continua de materia y energía proveniente del entorno.

 

A diferencia de los sistemas cerrados que se instalan en un estado de equilibrio térmico, los sistemas abiertos se mantienen lejos del equilibrio, en  un continuo flujo y cambio –definiéndolo como estado de equilibrio dinámico.

 

En los sistemas abiertos –señala- la entropía puede decrecer, por lo que la termodinámica clásica debía ser complementada con otra para sistemas abiertos.

 

La formulación de una nueva termodinámica para los sistemas abiertos debió esperar hasta los años 70, de la mano de Ilya Prigogine, quien ocupó una nueva matemática para reevaluar la segunda ley, repensando los conceptos tradicionales de orden y desorden, resolviendo la contradicción del s. XIX entre termodinámica y evolución.

 

4. La lógica de la mente (pg 70)

 

La cibernética (pg. 70)

 

Los patrones de organización se convirtieron en el tema central de la cibernética. Escribía Wiener en 1950: no somos sino remolinos en un río de incesante corriente; no somos materia perdurable sino pautas que se perpetúan a sí mismas.

 

Los cibernéticos buscaron descubrir los mecanismos neuronales subyacentes en los fenómenos mentales, y su expresión explícita en lenguaje matemático. Querían descubrir una ciencia exacta de la mente. Esto derivó en la ciencia contemporánea de la cognición que ofrece una concepción unificada de cerebro y mente.

 

Wiener y Bateson fueron cercanos en las conferencias de Macy y en sus investigaciones. Bateson aplicó el pensamiento sistémico a la terapia de familia. Su mayor aporte es su concepto de  mente. Las conferencias de Macy comenzaron con una exposición de Von Neumann de los ordenadores –que aún no se fabricaban- y sus similitudes con el cerebro. Utilizaba la lógica matemática para la comprensión del funcionamiento del cerebro. Luego Wiener presentó el concepto de retroalimentación. Y finalmente Gregory Bateson y Margaret Mead cerraron con la propuesta de necesidad de un nuevo marco teórico para las ciencias sociales desde la cibernética.

 

Las máquinas cibernéticas son muy distintas de los mecanismos de relojería cartesianos, centralmente por el concepto de retroalimentación. Un bucle de retroalimentación implica una causalidad circular entre eslabones sucesivos, donde el último vuelve a alimentar al primero, lo que implica una autoregulación del sistema. Retroalimentación es el retorno de la información a su punto de origen.

 

Ejemplo es  un timonel que observa una desviación de la embarcación a la derecha, la corrige pero se pasa a la izquierda, y vuelve a corregir. El arte es mantener la oscilación al mínimo.

 

Postulan la retroalimentación como el mecanismo esencial de la homeostasis. Hoy entendemos que los bucles de retroalimentación están omnipresentes en el mundo vivo, en los patrones de red no-lineal. Los cibernéticos distinguen dos clases de retroalimentación: la autoequilibrante y la autorreforzadora (círculos viciosos en los que el efecto inicial va ampliándose).

 

Teoría de la información (pg. 82)

 

Señala que debió llamarse teoría de señales, pues trata de cómo recibir un mensaje, codificado como señal, a través de un canal ruidoso. El mensaje codificado es esencialmente un patrón de organización. Se esboza una conexión entre tales patrones de comunicación  y las pautas de organización de los organismos, fortaleciendo la visión de los organismos vivos en términos de patrones.

 

Cibernética del cerebro (pg. 83)

 

Avanza la exploración del sistema nervioso y la construcción de modelos cibernéticos de los procesos neuronales. Existe una aproximación mecanicista al funcionamiento del cerebro en Ross Ashby, pero con todo adelanta la ciencia cognitiva con su detallado análisis con modelos cibernéticos de procesos neuronales. Admitía que los sistemas vivos son energéticamente abiertos y organizativamente cerrados. Decía: la cibernética puede definirse como el estudio de sistemas abiertos a la energía pero cerrados a la información y al control –sistemas que son estancos a la información.

 

Modelos informáticos de cognición (pg. 84)

 

Cuando los cibernéticos exploraban patrones de comunicación y control, encontraban la dificultad de comprender la lógica de la mente y expresarla en lenguaje matemático.

 

Estudios detallados del sistema nervioso humano condujeron a representarlo como un circuito lógico, con las neuronas como sus elementos básicos. De esta visión surgen los computadores. Surge una analogía entre el ordenador y el funcionamiento cerebral. La inteligencia humana se asemejaría a la de un ordenador al punto que la cognición –el proceso de conocimiento-  se define como procesamiento de datos –o manipulación de símbolos a través de  un conjunto de reglas. De aquí surge el campo de la inteligencia artificial: máquinas que piensan, aprenden y crean. No sólo funcionan solos –como los mecanismos de relojería- sino que además procesan información, al igual que el cerebro. Así como el reloj fue el modelo de Descartes para el cuerpo, el ordenador lo era ahora para el cerebro.

 

Pero el desarrollo de la ciencia cognitiva diferencia la inteligencia humana de la inteligencia artificial. Un  nuevo modelo dice que el cerebro humano no procesa información –elementos existentes en el mundo exterior ‘atrapados’ por el sistema cognitivo- sino interactúa con el entorno en  una constante modulación de su estructura.

 

El impacto en la sociedad (pg. 87)

 

Por su vínculo con la ciencia mecanicista y sus fuertes conexiones con lo militar, la cibernética se instaló con fuerza. Los ordenadores se desarrollaron por la comunidad industrial. Se proyecta el impacto social en el desempleo. Y luego vinieron todas las otras aplicaciones de las tecnologías de la información con su impacto social. La innovación tecnológica más que el bienestar humano se han convertido en señal de progreso.

 

 

 

Tercera Parte. Las piezas del puzzle

 

5. Modelos de autoorganización

 

Pensamiento sistémico aplicado (pg. 93)

 

En los años 50 y 60 el pensamiento sistémico se ocupó en la solución de problemas prácticos, tomado en la ingeniería y en la administración de empresas, por la complejización, crecimiento y diversidad de las empresas. Surge el ingeniero sistémico.

 

La aparición de la biología molecular (pg. 95)

 

En los años 50 se elucida la estructura física del ADN, un triunfo de la genética. Esto eclipsó la visión sistémica. El péndulo oscilaba hacia el mecanicismo.

 

Crítica del pensamiento sistémico (pg. 96)

 

En el siglo XIX las células se veían como el componente básico de los organismos vivos, en tanto en el XX lo fueron las  moléculas, cuando los genetistas exploraron la estructura molecular del gen. Pero con el ADN  la base se ancló en los cromosomas, en donde las características estaban codificadas con la misma substancia química y con el mismo código.

 

La importancia del patrón (97)

 

A fines de los 60 surge el concepto de autoorganización, que parte de la idea de un patrón de organización –una configuración de relaciones característico de un determinado sistema-. Desde el punto de vista sistémico, la comprensión de la vida comienza con la comprensión del patrón.

 

El estudio de la substancia surge de la pregunta: ¿de qué está hecho?; y el estudio de la forma pregunta ¿cuál es su patrón? Ambos acercamientos han competido en la historia de la filosofía y la ciencia.

 

Tales de Mileto, Parménides y otros preguntan: ¿de qué está hecha a realidad?, ¿cuáles son los constituyentes últimos de la materia?, ¿cuál es su esencia? La respuesta recorre desde los cuatro elementos hasta la tabla de elementos químicos. Por otra parte las células son separadas en macromoléculas: enzimas, proteínas, aminoácidos, etc. En la otra  línea, el estudio del patrón pasa por los Pitagóricos, los alquimistas, el romanticismo… Pero la predominancia o dedicación más extensa la ha tenido la pregunta por la substancia.

 

Dice Capra: una teoría completa de los sistemas vivos requeriría una síntesis de ambas  líneas: la substancia (o estructura) y la forma (o patrón). La sustancia la medimos y pesamos; los patrones son cartografiados como una configuración de relaciones. Al destruir el patrón el organismo muere. El pensamiento sistémico está en la línea de investigación del patrón.

 

En el estudio de la sustancia, sin ver el patrón, se puede decir que los organismos vivos en última instancia están hechos de los mismos átomos y moléculas que componen la materia inorgánica, por lo que las leyes de la biología pueden ser reducidas a las leyes de la física y la química. Pero existe algo más en la vida, algo inmaterial e irreductible: el patrón de organización.

 

Redes: los patrones de la vida (pg. 99)

 

¿Hay un patrón de organización común a los seres vivos? Sí. Y su propiedad más importante es que tiene la forma de red. Así, la estructura del cerebro humano es una red de unos 10 mil millones de células nerviosas (neuronas) interconectadas a través de un billón de conexiones (sinápsis). La primera propiedad de la red es que es no-lineal, pues va en todas direcciones. Por ello las relaciones son no-lineales. Luego, está la propiedad de retroalimentación a través de la cual pueden regularse a sí mismas. Puede aprender de sus errores, regularse a sí misma y organizarse. Así, el patrón para la vida  es capaz de autoorganizarse.

 

La aparición del concepto de autoorganización (pg. 101)

 

A finales de los años 50 Forester desarrolló un primer modelo cualitativo de autoorganización, señalando que un sistema de autorganización incorpora del entorno materia rica en energía y la integra a su propia estructura, aumentando así su orden interno. En los años 70 se desarrollan diversas investigaciones en base a esta idea: Ilya Prigogine en Bélgica,  Haken y Eigen en Alemania, Lovelock en Inglaterra, Margulis en EEUU, Maturana y Varela en Chile. Estos modelos comparten  ciertas características clave que abarcan la emergente teoría de los sistemas vivos.

 

Las estructuras disipativas (pg. 103)

 

Este es el nombre que da a su modelo Ilya Prigogine, químico y físico ruso. Le intrigaba que los organismos vivos pudieran mantener sus procesos vitales bajo condiciones de no-equilibrio. Investigó sistemas alejados del equilibrio térmico. Descubrió que los sistemas alejados del equilibrio son descritos por ecuaciones no-lineales.

 

La relación entre ‘estabilidad lejos del equilibrio y no-linealidad lo llevan a la autoorganización. El físico André Bernard había descubierto que al calentar una fina capa de líquido se organizan estructuras ordenadas.  El líquido al ser calentado por debajo se mantiene en reposo y el calor se transmite por conducción. Pero Prigogine descubrió que a medida que el sistema se aleja del equilibrio –es decir, de un estado de temperatura uniforme a través del líquido- y alcanza un punto crítico de inestabilidad, aparece un patrón hexagonal ordenado.  Allí el flujo de calor es reemplazado por  una convección térmica en que el calor es transmitido por el movimiento coherente de grandes cantidades de moléculas.

 

En la naturaleza se puede ver que el flujo de aire caliente desde la superficie de la tierra hacia el espacio exterior puede generar vórtices hexagonales de circulación  que dejan sus huellas en las dunas del desierto y en los campos de nieve árticos.

 

Otro estudio de comportamiento fuera del equilibrio en la química es el de oscilaciones periódicas, donde si tenemos moléculas rojas y azules, el sistema será en su totalidad azul en un momento, para cambiar luego súbitamente a rojo, y así sucesivamente a intervalos regulares. Para hacerlo, el sistema debe actuar como un todo, produciendo un alto nivel de orden a través de la actividad coherente de millones de moléculas. Este comportamiento coherente emerge en puntos críticos de inestabilidad lejos del equilibrio.

 

Prigogine desarrolló entonces una termodinámica no-lineal. La termodinámica clásica conduce al concepto de estructuras en equilibrio, como los cristales; las células de Bénard son también estructuras pero de distinta índole, a las que llama ‘disipativas’ para marcar la relación aparentemente paradójica  entre estructura y orden por un lado, y disipación por el otro.

 

En la termodinámica clásica, la disipación de energía en transferencia de calor era vista como pérdida; en las estructuras disipativas o sistemas abiertos la disipación es una fuente de orden.

En esta teoría las estructuras disipativas no sólo no se mantienen en un estado estable lejos del equilibrio, sino pueden incluso evolucionar. Cuando el flujo de materia y energía a través de ellas aumenta, pueden pasar por nuevas inestabilidades y transformarse en nuevas estructuras de incrementada complejidad.

 

Mientras las estructuras disipativas reciben su energía del exterior, las inestabilidades y saltos a nuevas formas de organización son el resultado de fluctuaciones internas, amplificadas por bucles de retroalimentación positiva.  Así la amplificación de la retroalimentación  expansiva, que había sido considerada como destructiva en cibernética, aparece como fuente de un nuevo orden y complejidad en la teoría de las estructuras disipativas.

 

Teoría Laser (pg. 107)

 

En un láser se transforma la luz normal de lámpara, que consiste en una mezcla ‘desordenada’ de ondas luminosas de diferentes frecuencias y fases, a luz láser, consistente en una única, continua y monocromática serie de ondas. Esta emisión coordinada que genera el ‘orden’ es un proceso de autoorganización y requiere una teoría no-lineal.

 

Los átomos emiten luz al ser ‘excitados’, lo que significa que sus electrones son ascendidos a órbitas superiores. Tras un tiempo estos regresan a órbitas inferiores y en ese paso emiten energía en forma de pequeñas ondas lumínicas. Un rayo de luz común es una sumatoria de estas minúsculas ondas emitidas por átomos individuales.

 

Una onda luminosa pasante puede estimular o inducir a un átomo excitado a emitir su energía de tal modo que la onda de luz se amplifique. Esta onda amplificada puede estimular a  otro átomo a amplificarla aún más, lo que puede ir generando una avalancha de amplificaciones. Este fenómeno recibió el nombre de ‘amplificación de la luz a través de emisión estimulada de radiación’. Que da la sigla LASER. ¿Cómo esta avalancha de amplificaciones dispersas produce un flujo único y coherente? La pista para Herman Haken surge de reconocer que un láser es un sistema multiparticular lejos del equilibrio térmico. Especuló que la transición de la  luz normal a la laser podía ser un ejemplo de proceso de autoorganización de los sistemas lejos del equilibrio. Acuñó el concepto ‘sinergética’ para proponer un campo de estudio de dichos procesos. En su teoría demuestra que la acción laser se produce cuando la intensidad del bombeo exterior alcanza un cierto valor crítico. Si bien el laser precisa de un enérgico bombeo del exterior para permanecer en un estado lejos del equilibrio, la coordinación de emisiones es producida por la propia luz laser; se trata pues de un proceso de autoorganización. El laser está en la encrucijada entre la física cuántica y la clásica.

 

Hyperciclos (pg. 109)

 

Manfred Eigen se focaliza en el rompecabezas sobre el origen de la vida. En la teoría darwiniana los organismos vivos se forman desde el ‘caos molecular’ a través de mutaciones aleatorias y selección natural. Eigen propone a comienzos de los 70 que el origen de la vida podría ser el resultado de  un proceso de organización progresiva en sistemas químicos alejados del equilibrio, involucrando hyperciclos de bucles de retroalimentación múltiples. Igualmente propone una fase prebiológica de evolución.

 

Los sistemas de reacciones estudiados por Eigen son denominados ‘ciclos catalíticos’. Un catalizador es una substancia que incrementa el nivel de una reacción química, sin cambiar en si mismo durante el proceso. Los catalizadores más comunes y eficientes son las enzimas. Eigen descubrió que, con el tiempo suficiente y un flujo continuo de energía, los ciclos catalíticos tienden a entrelazarse para formar bucles cerrados en los que los enzimas producidos en un ciclo actúan como catalizadores del ciclo subsiguiente. Llamó hyperciclos a tales bucles.

 

Los hyperciclos son notablemente estables y capaces de autoreproducirse. Esta característica de los organismos vivos podría entonces haber ocurrido en sistemas químicos antes de que apareciera la vida; si bien carecen de ciertas características claves para la vida pueden ser vistos como precursores de los sistemas vivos, con lo que la vida tendría sus raíces profundas en el reino de la materia muerta. Los hyperciclos evolucionan pasando por inestabilidades y creando sucesivos niveles más elevados de organización y con una diversidad creciente.

 

Autopoiesis, la organización de lo vivo (pg. 112)

 

¿Qué propiedades debe poseer un sistema para ser considerado vivo? ¿Cuál es la conexión entre autoorganización y vida?

 

Maturana se especializa en la percepción del color, en sus estudios de neurociencia. Sus preguntas son: ¿cuál es la organización de lo vivo?, y ¿qué sucede en el fenómeno de la percepción? Postula finalmente una respuesta común a ambas, unificando dos tradiciones de pensamiento sistémico.

 

Los biólogos organicistas habían estudiado la naturaleza de la forma biológica,  y los cibernéticos la naturaleza de la mente. Para Maturana la respuesta se  unía en la comprensión de la organización de lo vivo.  Desarrolla una propuesta sobre la cognición como fenómeno biológico.

 

Al estudiar la percepción del color había descubierto que  el sistema nervioso opera como una red cerrada de  interacciones, en la que cada cambio de las relaciones interactivas entre ciertos componentes genera un cambio de las relaciones interactivas de los mismos o de otros componentes. Postula entonces que la organización circular del sistema nervioso es la organización básica de todos los organismos vivos. “Los sistemas vivos están organizados en un proceso causal circular cerrado, que permite el cambio evolutivo de modo que la circularidad sea mantenida, pero que no admite la pérdida de dicha circularidad”.

 

Puesto que todos los cambios del sistema se desarrollan dentro de esta circularidad básica, postula que los componentes que especifican la organización circular también deben ser producidos y mantenidos por ésta, por lo que dicho patrón de organización, en el que la función de cada componente es ayudar a producir y transformar a otros componentes, manteniendo al mismo tiempo  la circularidad global de la red, es la fundamental organización de lo vivo.

 

Además, postula un enfoque nuevo sobre la cognición: que el sistema nervioso no es solamente autoorganizador sino también autoreferente. Con ello la percepción no es una percepción de la realidad externa, sino la creación continua de nuevas relaciones en el interior de la red neuronal: “Las actividades de las células nerviosas no reflejan un entorno independiente del organismo vivo y por lo tanto no permiten la construcción de un mundo existente de un modo absolutamente externo”.

 

Así, la percepción, y genéricamente la cognición, no representan una realidad externa, sino una especificación de ella a  través de los procesos del sistema nervioso de organización circular. De allí postula que el proceso de organización circular en sí mismo –con o sin sistema nervioso- es idéntico al proceso de cognición. “Los sistemas vivos son sistemas cognitivos y el proceso de vivir es un proceso de cognición. Esta afirmación es válida para todos los organismos, tengan o no sistema nervioso”.

 

Emerge el concepto de Autopoiesis (creación de sí mismo) como término técnico para la organización distintiva de los seres vivos. Y precisan su enfoque como ‘mecanicista’ en el sentido que   “no invocaremos fuerzas o principios que no se encuentren en el universo físico”; y su interés central como el estudio de la organización viva, es decir, no las propiedades de los componentes sino los procesos y relaciones entre componentes.

 

Ahondando, distingue entre organización y estructura.  La organización es el conjunto de relaciones entre los componentes que caracteriza el sistema como una clase determinada: bacteria, gato o cerebro humano; la descripción de la organización es de sus relaciones, y  no identifica a sus componentes.  La autopoiesis es un patrón general de organización común a todos los sistemas vivos, sin importar para ello la naturaleza de sus componentes. La estructura en cambio, son las relaciones entre sus componentes físicos. Así, la estructura es la manifestación física de su organización (físico-química). Así, una determinada organización puede ser encarnada por distintas clases de componentes.

 

Precisando el concepto de autopoiesis señala: se trata de  una red de procesos de producción, en que la función de cada componente es participar en la producción o transformación de otros componentes de la red. De este modo toda la red se hace a si misma continuamente. Es producida por sus componentes y a la vez los produce. Es un sistema vivo, donde el producto de su operación es su propia organización.

 

La autoorganización incluye la creación de un perímetro  que especifica el territorio de las operaciones de la red y define el sistema como una unidad.

Gaia, la Tierra viva (pg. 117)

 

James Lovelock, químico atmosférico, postula que el planeta Tierra es un sistema autoorganizador vivo. Partió de que todos los organismos físicos toman materia y energía y expulsan deshechos. El planeta necesita atmósfera y océanos  como medio fluido para materias primas y desechos.

 

La atmósfera terrestre contiene gases como el oxigeno y el metano capaces de reaccionar entre sí pero también de coexistir en altas proporciones, originando una mezcla de gases lejos del equilibrio químico. Esto debía estar vinculado a la vida en la Tierra. Las plantas producen oxígeno, y otros organismos producen otros gases. Así los gases atmosféricos son continuamente reaprovisionados mientras realizan reacciones químicas.

La atmósfera sería un sistema abierto lejos del estado de equilibrio, caracterizado por un flujo constante de materia y energía. ¿Es que la Tierra no sólo produce atmósfera sino además la regula, manteniéndola en una composición constante y favorable para los organismos?

 

Los astrofísicos postulan que el calor del sol se ha incrementado en un 25% desde el nacimiento de la vida sobre la Tierra, y sin embargo la temperatura en la superficie de la Tierra se ha mantenido constante en estos 4 mil millones de años. ¿Podía ser que la Tierra autorregula su temperatura, como lo hacen los organismos vivos de la Tierra?

 

En paralelo, la microbióloga Lynn Margulis estudiaba la producción y eliminación de gases por parte de los organismos, especialmente de las bacterias del suelo terrestre.

 

En colaboración, reconocen bucles de retroalimentación que les hacen decir que no se puede pensar en rocas, plantas y animales separadamente, pues existe  una relación entre las partes ‘vivas’ (plantas, microorganismos, animales) y las ‘no-vivas’ (rocas, océanos, atmósfera). Así, en el ciclo del dióxido de carbono, los volcanes los lanzan a la atmósfera. Por ser gases de  invernadero, Gaia requiere retirarlos de la atmósfera para mantener regulada la temperatura; éstos serían absorbidos y reciclados en un bucle de retroalimentación que incluye la erosión de rocas como elemento clave.

 

Al erosionarse se combinan con el agua de lluvia y con el dióxido de carbono para formar compuestos químicos llamados carbonatos.  Las  bacterias del suelo incrementan el nivel de erosión, actuando como catalizadoras. Los carbonatos son luego arrastrados al océano, donde diminutas algas los absorben para construir sus cáscaras de carbonato cálcico. Al morir los sedimentos de caliza se hunden, y continuando el proceso de absorción del suelo llegarán a estar en posición de ser devueltas a la atmósfera por los volcanes como CO2.

 

Si el sol aumenta su temperatura, la acción de las bacterias se ve estimulada y aceleran el proceso de retiro de CO2 para enfriar el planeta compensando el incremento solar.  Similares ciclos en múltiples esferas regulan el clima del planeta, la salinidad de los océanos, etc. Así, la superficie de la Tierra no es el entorno de la vida sino parte de ella: el manto de aire es un sistema circulatorio.

 

Una primera síntesis (pg. 128)

 

A fines de los 70 habían sido formulados modelos matemáticos detallados de sistemas autoorganizadores: flujo continuo de energía y materia a través del sistema estado estable lejos del equilibrio, aparición de nuevos patrones de orden, papel central de los bucles de retroalimentación, ecuaciones no-lineales.

 

El físico Jantsch publica ‘The self organizing universe’, basado en lo fundamental en la teoría de estructuras disipativas de Prigogine.

 

6. Las matemáticas de la complejidad

 

También conocida como Teoría de los sistemas dinámicos. No es una teoría de fenómenos físicos sino una teoría matemática, lo mismo que la teoría del caos y la teoría de fractales –ramas de la primera. Es una matemática de relaciones y patrones. Cualitativa más que cuantitativa.  Ha sido posibilitada por los ordenadores. Permiten descubrir patrones en los sistemas complejos, mostrando un orden subyacente al aparente caos.

 

Ciencia clásica (pg. 130)

 

Los griegos geometrizaban los problemas matemáticos. Pero un  modo muy distinto de resolver problemas matemáticos surgió en Persia, quienes lo habrían aprendido de matemáticos indios: el álgebra (significa reunión de partes) y consiste en reducir el número de cantidades desconocidas uniéndolas en ecuaciones.

 

El álgebra elemental usa las primeras letras del abecedario los que representan números constantes. El álgebra superior ocupa las últimas letras, y establece relaciones funcionales entre números variables. En y = x + 1, y es denominada función de x. Anotada así: y = f(x)

 

En la época de Galileo se conocían estos dos modelos. Ellos fueron unificados por René Descartes. Su método se llamó geometría analítica, que incluye las coordenadas cartesianas.

 

En este sistema de coordenadas, la relación de la fórmula de arriba entre x e y, al ser representada,  produce una línea recta. Por ello estas ecuaciones se denominan ‘lineales’. La ecuación y = x2 produce una parábola. Estas ecuaciones que producen curvas se  llaman no-lineales. Una o más de sus variables están elevadas a potencias.

 

Ecuaciones diferenciales (pg. 132)

 

Con el método de Descartes, las leyes de la mecánica de Galileo podían ser expresados tanto en ecuaciones algebraicas cono en forma geométrica. Pero en ese momento ninguno pudo formular una ecuación que describiese el movimiento de  un cuerpo a velocidad variable: acelerando o desacelerando.

 

Imaginemos dos cuerpos: uno a velocidad constante y otro acelerando.  En el cuerpo acelerado la velocidad cambia a cada instante y ello no lo pudieron expresar matemáticamente.  Implica que no podían calcular la velocidad exacta del cuerpo acelerado en un momento dado.

 

Esto lo lograría Newton, y también Leibniz, quienes de manera independiente idearon un nuevo método matemático denominado ‘cálculo’, y considerado el  umbral de las ‘altas matemáticas’.

 

Newton lo hizo calculando primero la velocidad aproximada entre dos puntos de un cuerpo acelerando, reemplazando la curva por una recta. Si se acorta la distancia entre ambos, no tendremos la velocidad exacta pero si una  buena aproximación. En el límite infinitamente pequeño de distancia los dos puntos se funden en uno  y sabremos la velocidad exacta en dicho punto. La recta será una tangente a la curva. Esa diferencia infinitamente pequeña la llamó ‘diferencial’. De aquí surgen las ecuaciones diferenciales. Éstas dieron una dimensión matemática al concepto de infinito.

 

Esto se analoga a la paradoja de Zenon, a veces de la flecha y el arquero, a veces de la carrera entre Aquiles y la tortuga, donde ésta parte con una ventaja, y Aquiles nunca puede alcanzarla.

 

Pero en el razonamiento de Zenon, aunque Aquiles requiera un número infinito de pasos para alcanzar a la tortuga, no requiere un tiempo infinito. Con el cálculo de Newton se demuestra que un cuerpo en movimiento recorrerá un número infinito de trayectorias infinitamente pequeñas en un tiempo finito.

 

Enfrentándose a la complejidad (pg. 136)

 

Aplicando su teoría al movimiento de los planetas Newton pudo reproducir las principales características del sistema solar. Laplace afinó el método y realizó nuevos cálculos a otros cuerpos y de mayor precisión. Las ecuaciones de Newton se convirtieron en los cimientos matemáticos del paradigma mecanicista.

 

Pero se fue viendo que las ecuaciones daban soluciones exactas a algunos pocos fenómenos, de características regulares, en tanto otros las eludían. Por ejemplo, el comportamiento de los gases.

 

En el s. XIX Maxwell planteó que si bien el comportamiento exacto de las moléculas de un gas no podía ser determinado, su comportamiento medio produciría las regularidades observadas. Propuso entonces métodos estadísticos  para formular leyes para el comportamiento de los gases. Con esto se calculó la presión y temperatura de éstos, poniéndose las bases a la termodinámica o teoría del calor.

 

No-linealidad (pg. 138)

 

Los métodos de Newton y Maxwell, aunque distintos, incluían ecuaciones lineales.

Pero se va afirmando la idea de la no-linealidad de los fenómenos del universo, y la teoría de los sistemas dinámicos surge como la primera matemática que permite lidear con fenómenos no-lineales.

 

En las ecuaciones no-lineales la predicción exacta no es posible, aunque las ecuaciones sean deterministas.

 

Retroalimentación e iteraciones (pg. 140)

 

Los sistemas no-lineales tienen procesos de retroalimentación autoreforzadora.

Con esto, pequeños cambios pueden generar grandes efectos.

Matemáticamente un bucle de retroalimentación genera  un proceso de iteración (repetición o reiteración) donde una función opera reiteradamente sobre sí misma.

 

Estos procesos no-lineales, altamente complejos e impredecibles fueron nominados como ‘caos’.

 

Poincaré y las huellas del caos (pg. 142)

 

Poincaré desarrolla una geometría de  una nueva especie, conocida como topología.  En ella las figuras geométricas se van convirtiendo en continuidad: un triángulo en un rectángulo, luego en un cuadrado y luego en un círculo. Todas las figuras que pueden ir convirtiéndose en otras mediantes cambios continuos son denominadas ‘topológicamente equivalentes’.  La topología es una matemática de las relaciones, de los patrones inmutables o invariantes. Poincaré se adelantó a las teorías del caos al demostrar que simples ecuaciones deterministas de movimiento pueden producir una increíble complejidad, que supera todo intento de predicción.

 

Trayectorias en espacios abstractos (pg. 144)

 

Las técnicas matemáticas que han permitido a los investigadores el descubrimiento de patrones ordenados en sistemas caóticos a lo largo de las tres últimas décadas, se basan en el enfoque topológico de Poincaré y están ligadas al desarrollo de los ordenadores. Estos equipos trazan las complejas trayectorias que Poincaré ni osaba dibujar. No lo hacen por la vía del método analítico sino por medio de una larga lista de valores para las variables, que satisfacen la ecuación. Esto permite resolver las complejas ecuaciones no-lineales asociadas con los fenómenos caóticos descubriendo orden tras el aparente caos.

 

Ejemplo con una esfera balanceándose al extremo de un péndulo (pg. 145)

 

Atractores extraños (pg. 148)

 

El péndulo anterior dibujado representaba un péndulo idealizado. No sometido a fricción. La física clásica suele obviar la fricción. La fricción lo irá frenando hasta detenerlo. Lo representará una curva abierta que se cierra en espiral hacia el centro. Esta trayectoria recibe el nombre de ‘atractor’. Se descubren tres tipos de atractores: puntuales, en sistemas dirigidos hacia un equilibrio estable; periódicos, correspondientes a sistemas con oscilaciones periódicas; y extraños, correspondientes a sistemas caóticos.

 

El estudio de los atractores extraños muestra un elevado nivel de orden, lo que significa que lo ‘caótico’ es distinto a lo aleatorio o errático. El comportamiento ‘caótico’ es determinista y pautado y los atractores extraños transforman los datos aparentemente aleatorios en claras formas visibles.

 

El efecto mariposa  (pg. 150)

 

En los sistemas caóticos, minúsculos cambios en el estado inicial del sistema conducirán con el tiempo a consecuencias a gran escala. En teoría del caos a esto se ha llamado ‘efecto mariposa’. (Cualquier sistema físico con comportamiento no-periódico resulta impredecible).

 

De cantidad a cualidad (pg. 152)

Geometría fractal (pg. 154)

 

Estudia las características geométricas comunes de fenómenos naturales irregulares. Acuñó para esto el término fractal, e influyó en los matemáticos que estudiaban la teoría del caos y la teoría de los sistemas dinámicos. Hay en la naturaleza lunas, árboles y otras figuras que aproximan las formas geométricas clásicas. Pero ¿una nube?, ¿una montaña? , ¿un relámpago? Se requiere para ellos otro lenguaje geométrico. Entonces crea la geometría fractal.

 

Una característica de estas formas fractales es que sus patrones se encuentran repetidamente, en escalas descendentes. De modo que sus partes en cualquier escala son semejantes en forma al conjunto. Se descubrió que los atractores extraños eran ejemplos de fractales. La principal técnica para construir los fractales matemáticos es la iteración –la característica matemática común a los atractores extraños vincula teoría del caos a geometría fractal. Con los ordenadores se reproducen las itineraciones geométricas para lograr las figuras de la naturaleza.

 

En el caso de las nubes su autosemejanza alcanza hasta 7 órdenes de magnitud, lo que significa que en el borde de la nube, amplificado 10 millones de veces, muestra el aspecto de la nube completa.

 

Números complejos (pg. 148)

 

El problema de una raíz cuadrada de  un número negativo llevó a bautizarlo como número imaginario por Descartes. A la combinación de números imaginarios con reales se les llama números complejos.

 

Patrones dentro de patrones (pg.  161)

 

Muchas imágenes fractales se desarrollan matemáticamente por procesos iterativos en el plano complejo.

 

Cuarta parte. La naturaleza de la vida

 

7. Una nueva síntesis

 

Patrón y estructura (pg. 171)

 

El concepto ‘patrón de  organización’ es crucial en la emergente teoría de los sistemas vivos. Alexander Bogdanov es el primero en intentar integrar  los conceptos de organización, patrón y complejidad en  una teoría de sistemas coherentes.

 

Los cibernéticos son los primeros en distinguir claramente el  patrón de organización de un sistema, respecto de su estructura física.

 

El concepto de autoorganización se originó en el reconocimiento de la red como patrón general de vida, y es refinado por Maturana y Varela.

 

Las nuevas matemáticas de la complejidad son matemáticas de patrones visuales –atractores extraños, retratos fase, fractales, etc.- que se analizan en el marco de la topología de Poincaré.

 

Así, la comprensión del patrón será crucial para la comprensión científica de la vida. Aunque no suficiente. Se requiere comprender también la estructura del sistema  -principal planteamiento de la cultura occidental que eclipsa el estudio del patrón.

 

Capra declara su convicción que la clave para una teoría completa de los seres vivos requiere la síntesis de estos dos planteamientos: el estudio del patrón (forma, orden, cualidad) y el de estructura (substancia, materia, cantidad).

 

Sigue luego a Varela y Maturana en sus definiciones de patrón de organización y estructura: el patrón de organización es la configuración de las relaciones entre sus componentes; esta configuración de relaciones otorga al sistema sus características esenciales. La estructura es la corporización particular de su patrón de organización.

 

Los tres criterios claves (pg. 173)

 

En un sistema vivo, sus componentes cambian continuamente; hay un flujo incesante de materia y energía a través del organismo. La comprensión de la estructura viva es  inseparable del entendimiento de los procesos metabólicos y los relativos al desarrollo.

 

Esta propiedad sugiere el proceso como tercer criterio para una completa descripción de la naturaleza de la vida.

 

El proceso vital es la actividad que se ocupa de  la continua corporización del patrón de organización del sistema. Así, el proceso es el vínculo entre patrón y estructura.

 

El patrón de organización está corporizado por la estructura del sistema, y el vínculo entre patrón y estructura reside en el proceso de continua corporización.

 

El criterio de proceso –dice Capra- completa el marco conceptual de mi síntesis de la emergente teoría de sistemas vivos. Son las tres dimensiones conceptuales de mi síntesis.

 

Los tres criterios: patrón, estructura y proceso- son interdependientes, tres perspectivas distintas pero inseparables del fenómeno de la vida.

 

Definiciones:

Patrón de organización: configuración de las relaciones que determina las características esenciales del sistema.

Estructura: corporización física del patrón de organización del sistema.

Proceso vital: actividad involucrada en la continua corporización física del  patrón de organización del sistema.

 

Así, Capra propone la autopoiesis como el patrón de organización de los sistemas vivos; la estructura disipativa como la estructura de los sistemas vivos; y la cognición –tal como la definen primero Bateson y luego Maturana y Varela- como el proceso vital.

 

El patrón de organización determina las características esenciales de un sistema, y en particular si es vivo o no vivo; así la autopoiesis –patrón de organización de los sistemas vivos-  es la característica definitoria de vida.

 

La cognición –el proceso de vida-  está inextricablemente ligada con  la autopoiesis: todos los sistemas vivos son sistemas cognitivos y la cognición implica la existencia de una red autopoietica.

 

El tercer criterio debe aclararse: si bien la estructura de un sistema vivo es siempre una estructura disipativa, no toda estructura disipativa es red autopoietica.  Una estructura disipativa puede ser un sistema vivo o no vivo

 

Breve visión de conjunto:

 

Autopoiesis: el patrón de la vida (pg. 175)

 

El  patrón de organización de un sistema vivo es un patrón de red. Pero no todas las redes son sistemas vivos. Una red viviente es la que se está produciendo a si misma continuamente. Así, el ser y el hacer de los sistemas vivos son inseparables, y este es su modo específico de organización.

 

Se ilustra con una célula vegetal, que consiste de una membrana que contiene fluido celular, un caldo molecular de nutrientes celulares –elementos químicos- que requiere la célula para construir sus estructuras. Suspendidos en el fluido celular encontramos el núcleo, un gran número de centros de producción y varias partes especializadas llamadas orgánulos análogos a los órganos corporales: entre ellos, de almacenaje, de reciclaje, de producción de energía y estaciones solares. El núcleo y los orgánulos están rodeados de membranas semipermeables que selecciona lo que entra y sale. La membrana celular admite alimento y expulsa residuo.

 

El núcleo celular contiene el material genético, moléculas de ADN portadoras de la información genética y de ARN, producidas por el ADN para transmitir instrucciones a los centros de producción. Al interior del núcleo hay un ‘mininúcleo’ donde se preparan los centros de producción antes de ser distribuidos por toda la célula.

 

Los centros de producción son cuerpos granulares en los que se producen las proteínas de la célula: tanto proteínas estructurales como enzimas –los catalizadores que promueven todos los procesos celulares. Existen alrededor de 500 mil centros de producción en la célula.

 

Los sacos de almacenaje son bolsas planas; allí productos celulares son almacenados, empaquetados, etiquetados y enviados a sus destinos.

 

Los centros de reciclaje son orgánulos que contienen enzimas para la digestión del alimento, de componentes celulares dañados y de diversas moléculas no utilizadas. Los elementos defectuosos son así reciclados y utilizados para la construcción de nuevos componentes celulares.

 

Las centrales de producción de energía se encargan de la respiración celular; usan oxígeno para fragmentar moléculas orgánicas en dióxido de carbono y agua. Esto libera energía que queda atrapada en portadores de energía especiales: complejos compuestos moleculares que viajan a  otras partes de la célula para aportar energía a los procesos celulares llamados ‘metabolismo celular’. (Operan como el dinero en la economía humana)

 

Se ha descubierto recientemente que las centrales de producción de energía contienen su propio material genético y se replican con independencia de la replicación de la célula. Margulis postula que evolucionaron desde bacterias que pasaron a habitar células complejas mayores, convirtiéndose en residentes permanentes viviendo en simbiosis.

 

Las estaciones solares también contienen su propio material genético y se autoreproducen, pero sólo se encuentran en las plantas verdes. Constituyen los centros de  la fotosíntesis que transforman energía solar, dióxido de carbono y agua, en azúcares y oxígeno. Para complementar los azúcares absorben nutrientes de la tierra a través de sus raíces.

 

La complejidad aumenta al reconocer cómo sus componentes están vinculados en una red que involucra miles de procesos metabólicos.

 

Para ejemplo, un bucle: El ADN en el núcleo produce moléculas de ARN, que contienen instrucciones para la producción de proteínas, incluidas enzimas. Entre las enzimas, algunas reconocen y reemplazan ADN dañado. Así cada componente ayuda a producir o transformar otros componentes, constituyéndose en red autopoietica (o autocreadora).

 

La membrana es el límite de la célula y es formada por algunos componentes de ésta y encierra la red de procesos metabólicos, limitando su extensión. A su vez la  membrana participa en la red seleccionando el alimento de la célula y disipando los residuos.

 

Así la red autopoietica crea sus propios límites que definen a la célula como sistema propio participante de  una red mayor. El sistema completo es organizativamente cerrado,  a pesar de ser abierto en relación a los flujos de energía y materia. Esta clausura organizativa implica que un sistema vivo es autoorganizador     – su orden y comportamiento no son impuestos desde el exterior. i.e. los sistemas vivos son autónomos. Interactúan con el medio, pero esta interacción no determina su organización, son autoorganizadores.

 

La autopoiesis es el el patrón subyacente en el proceso de autoorganización o autonomía característico de los sistemas vivos.

 

A través de sus interacciones con el medio se mantienen y renuevan a si mismos continuamente, utilizando energía y recursos del medio.

 

La autogeneración incluye la habilidad para formar nuevas estructuras y patrones de comportamiento. Esta creación de novedad, que da lugar a la evolución, es intrínseco a la autopoiesis.

 

La red autopoietica es un conjunto de relaciones entre procesos de producción de componentes. Si éstos se detienen, se detiene la organización. Deben regenerarse continuamente para mantener su organización.

 

Estructura disipativa: la estructura de los sistemas vivos (pg. 181)

 

El  patrón de vida como red autopoietica pone acento en la clausura organizativa. La propuesta de Prigogine de la estructura de un sistema vivo como disipativa enfatiza la apertura al flujo de materia y energía. Así, un sistema vivo es a la vez abierto y cerrado. Abierto estructuralmente y cerrado organizativamente.

 

La materia y energía fluyen a través de él, pero el sistema mantiene una forma estable y lo hace de manera autónoma, a través de su autoorganización.

 

Veamos primero una estructura disipativa no viva: un vórtice de agua fluyente, el remolino en el desagüe de una bañera. La fuerza de gravedad, la presión del agua y la disminución del radio aceleran el movimiento en espiral. Pero llegada una cierta velocidad de rotación  intervienen fuerzas centrífugas empujando radialmente el agua fuera del desagüe, desarrollando una depresión que se convierte en un embudo. Se llega a formar un tornado de aire en miniatura al interior del embudo.

 

Es análogo con tornados y huracanes, en que no se generan cambios en sus estructuras en vórtice, aunque disipan materia y energía.

 

Visualicemos una célula como un remolino: estructura estable con materia y energía fluyendo a través de ella. Las fuerzas de equilibrio en el tornado son mecánicas, en las células son químicas.

 

En la célula hay tres clases de inestabilidad de base química.

Cognición: el proceso de la vida (pg. 185)

 

Para la teoría de los seres vivos la mente no es una cosa sino un proceso: el proceso mismo de la vida. De otro modo, la actividad organizadora de los sistemas vivos es una actividad mental. Las interacciones de un organismo vivo con su entorno son interacciones cognitivas mentales. Vida y cognición aparecen inseparablemente vinculadas.  El proceso mental es inmanente en la materia a todos los niveles de vida.

 

Para Bateson los procesos mentales son consecuencia necesaria de un cierto nivel de complejidad que empieza antes de que los organismos generen cerebros, y esto ocurre también en sistemas sociales y ecosistemas. Para Bateson la forma biológica está constituida por relaciones, no por partes.

 

Maturana, por su parte, se hacía las preguntas: ¿cuál es la naturaleza de la vida?, y ¿qué es cognición? La respuesta a la primera: la autopoiesis, le dio marco teórico para la segunda. Identificar cognición –el proceso de conocer-  con el proceso de vivir es una radical expansión del concepto de mente. Plantean que la existencia de cerebro no es necesaria para la existencia de mente; que una bacteria y una planta no tienen cerebro pero tienen mente.

 

Este nuevo concepto de cognición es más amplio que el concepto de pensamiento: incluye percepción, emoción y acción; todo el proceso vital. Así materia y mente no serían dos categorías separadas, sino dos aspectos diferentes del mismo fenómeno de la vida.

 

Se supera el concepto de Descartes de mente como ‘la cosa que piensa’ (res cogitans), para pasar a ser la mente el proceso de cognición y el cerebro la estructura a través de la cual dicho proceso opera. La relación entre  mente y cerebro es una relación entre proceso y estructura.

 

El cerebro no es la única estructura a través de la cual opera la cognición, la entera estructura disipativa del organismo participa. Más aún, el sistema nervioso, el sistema inmunológico y el sistema endocrino forman una única red cognitiva.

 

Copiar ult párrafo pg 189

 

8. Estructuras disipativas

 

Estructura y cambio (pg. 190)

 

Surge el reciclaje como principio clave de la ecología.

 

Como sistemas abiertos todos los organismos de un ecosistema producen residuos, pero lo que es desperdicio para una especie es alimento para otra. Así los residuos son constantemente reciclados y el ecosistema como un todo no produce desperdicio.

 

En las plantas verdes sus raíces

 

No-equilibrio y no-linealidad (pg. 193)

 

Las estructuras disipativas se mantienen en un estado estable lejos del equilibrio.

Un organismo en equilibrio es un organismo muerto. Los organismos vivos están alejados del equilibrio. Y este estado alejado del equilibrio es estable por un periodo de tiempo. Significa esto que mantiene la misma estructura a pesar del incesante flujo y cambio de componentes.

 

Cerca del equilibrio el sistema evoluciona hacia un estado estacionario (donde la entropía o desorden tienden al mínimo). El sistema minimiza sus flujos. Estas fluctuaciones pueden ser descritas con ecuaciones lineales.

 

Lejos del equilibrio los flujos son más fuertes, la entropía aumenta, surgen inestabilidades que conducen a nuevas formas de orden alejando al sistema más y más del equilibrio. Lejos del equilibrio las estructuras disipativas pueden desarrollarse hacia formas de complejidad crecientes.

 

Lejos del equilibrio los flujos del sistema se vinculan a través de múltiples bucles de retroalimentación y requieren para describirlos ecuaciones no-lineales.

 

Más alejado del equilibrio está un sistema, más alta es su complejidad. Las nuevas matemáticas de la complejidad se conectan a la teoría de los sistemas dinámicos. Las ecuaciones no-lineales tienen más de una solución, a mayor no-linealidad, más soluciones. Significa que en cualquier momento pueden surgir nuevas situaciones. En tales momentos  el sistema se encuentra con un punto de bifurcación, en el que puede desviarse a un estado nuevo.

 

Según Prigogine la estructura disipativa no sigue una ley universal sino una exclusiva del sistema específico. Al alejarnos del equilibrio nos desplazamos de lo universal a lo único. La posibilidad de escoger en la bifurcación lleva a la indeterminación o aleatoridad. La elección no puede ser pronosticada.

 

La otra imposibilidad de predicción o pronóstico proviene de que el redondeo de cifras en las ecuaciones no lineales irá agregando incertidumbre. El comportamiento de  una estructura disipativa sólo puede ser predicho en muy cortos plazos. La teoría de Prigogine, como la teoría cuántica y la teoría del caos nos recuerda que la ciencia nos ofrece una limitada ventana al universo.

 

El vector tiempo (pg. 196)

 

Esto afecta la noción de irreversibilidad del tiempo.

En la teoría de  las estructuras disipativas en los sistemas vivos que operan lejos del equilibrio, los procesos irreversibles (disipación de energía por fricción, viscosidad y pérdidas térmicas) juegan un papel indispensable. Dice que la irreversibilidad es el mecanismo que extrae orden del caos.

 

Las reacciones químicas –procesos básicos para la vida- son el prototipo de proceso irreversible.

 

Orden y desorden (pg. 198)

 

Existe  una pregunta que nos persigue: ¿qué significado tiene la evolución de un ser vivo en el mundo descrito por la termodinámica, un mundo en desorden creciente?

 

Definición clásica de entropía: la entropía generada en  un proceso térmico es la energía disipada, dividida por la temperatura a la que ocurre el proceso. Según la 2da ley de termodinámica la entropía sigue aumentando a medida que progresa el fenómeno térmico. La energía disipada no puede ser recuperada. Esta dirección hacia una creciente entropía define el vector tiempo.

 

Existía la pregunta: ¿qué causa esta irreversibilidad? Porque la irreversibilidad macroscópica parecía ser reversible a nivel microscópico. ¿Por dónde se cuela la irreversibilidad?

 

Boltzmann estableció el vínculo entre entropía y orden, examinando el concepto de entropía a nivel molecular.

 

Puntos de inestabilidad (pg. 202)

Un nuevo diálogo con la naturaleza (pg. 204)

 

9. Autoconstrucción

 

Autómatas celulares (pg. 206)

 

Incluso la más simple célula resulta demasiado compleja para una representación matemática.

 

Maturana y Varela buscaron la elaboración matemática más simple de una red de procesos celulares, en que la función de cada componente fuese ayudar a producir o transformar otros componentes de la red. Esta red autopoiésica debería crear su propio límite, que participaría activamente en los procesos de la red, definiendo al mismo tiempo su extensión. Ocuparon los modelos matemáticos denominados ‘autómatas celulares’.

 

Éstos se ocupan como alternativa a las ecuaciones diferenciales para la representación de sistemas complejos. Según Capra ecuaciones diferenciales y autómatas celulares pueden ser marcos conceptuales correspondientes a las dimensiones conceptuales de estructura y patrón en la teoría de los sistemas vivos.

 

Simulando redes autopoiésicas (pg. 208)

 

Complicadas construcciones para mostrar a través de modelos matemáticos simulaciones de los procesos vivos autopoiesicos.

 

Redes binarias (pg. 211)

 

El estudio de sistemas complejos con ayuda de atractores y retratos de fase está ligado al desarrollo de la teoría del caos. Se preguntan: ¿cuál es el papel del caos en los sistemas vivos? Parten por examinar las redes binarias.

 

Al borde del caos (pg. 214)

 

Examen de la relación entre orden y caos.

Señala que el estudio de la transición del caos al orden demuestra que las redes binarias desarrollan un ‘núcleo congelado’  de elementos a medida que el valor de K se acerca a 2. A medida que K se acerca más a 2, el núcleo congelado crea ‘muros de constancia’ que crecen a través de todo el sistema, compartimentando la red en islas separadas de elementos cambiantes. Estas islas están funcionalmente aisladas y los cambios de comportamiento en una isla no pueden pasar a través del núcleo congelado a  otras islas. Si K disminuye aún más las islas se congelan, el atractor periódico se convierte en  un atractor puntual y toda la red alcanza un patrón estable y congelado.

 

(seguir a mitad de la 215)

 

254 tipos de células distintas identificadas en el ser humano.

 

Vida en su forma mínima (pg. 219)

 

Se han sintetizado sistemas químicos autopoiesicos en laboratorio. Esto refuerza la discusión sobre qué constituye vida en su forma mínima.

 

Propiedades de una red autopoiesica: autolimitada, autogeneradora y autoperpetuante.

Se pueden producir en laboratorio estructuras químicas que satisfagan los requerimientos de organización autopoiesica. Un ejemplo, la ‘micela’: gota de agua rodeada por una fina capa de moléculas en forma de renacuajo, con ‘cabezas’ que atraen el agua y ‘colas’ que la repelen.

Crean otra estructura química que postulan como primera estructura química cerrada autoreproductora, anterior a la evolución de la célula bacterial.

 

Organismos y sociedades (pg. 220)

 

Se ha estudiado poco y nada la autopoiesis en organismos multicelulares.

 

Autopoiesis en el dominio social  (pg. 222)

 

¿Puede los sistemas sociales ser considerados autopoiesicos? : se discute. Los sistemas sociales no existen sólo en el dominio físico sino también en el mental-simbólico.

 

El sistema Gaia (pg. 224)

 

 

El universo en su totalidad (pg. 228)

Acoplamiento estructural (pg. 229)

Desarrollo y evolución (pg. 231)

 

10. El despliegue de la vida

 

La emergente teoría de los sistemas vivos contiene una nueva comprensión de la evolución. Postula un despliegue creativo de vida en formas de creciente diversidad y complejidad.

 

Darwinismo y neodarwinismo (pg. 233)

 

La teoría de la evolución se inicia cuando Lamarck propone que animales transmitían a sus descendientes características aprendidas por adaptación o aprendizaje durante su vida.

 

La observación que da pie a la idea de la evolución es la aparición de estructuras biológicas nuevas en la historia de las especies.

 

La afamada teoría de Darwin se basa en dos conceptos: la variación al azar (mutación aleatoria) y la selección natural. En el centro del pensamiento darwiniano reside la convicción de que todos los organismos vivos están emparentados por ascendencia común y aparecen mediante procesos de variación. Muchas variaciones son eliminadas por selección natural.

 

La diferencia con esta convicción desde la nueva teoría, se centra en cuál es la dinámica de la evolución, los mecanismos a través de los cuales ocurre.

 

Mendel postula que existen ‘unidades de herencia’ a los que llama genes, que no se mezclaban –como se pensaba en tiempos de Darwin- sino eran transmitidas sin cambiar su identidad. Esto refuerza la teoría de Darwin y abre el estudio sobre la naturaleza física y química de los genes. Darwin más Mendel dan origen al neodarwinismo, y es hoy la enseñanza dominante u ‘oficial’.

 

*Unidad de herencia es el gen, pero la herencia es una función, cual es el ‘ser’ del gen. ¿Molécula, bacteria?

 

Desde la nueva visión evolucionista se considera que los neodarwinistas tienen una concepción reduccionista del genoma: el conjunto de los genes de un organismo. El llamado desciframiento del código genético representa al genoma como una disposición lineal de genes independientes, cada uno correspondiendo a un rasgo biológico.

 

Desde la nueva visión evolucionista se pregunta por las actividades de coordinación e integración de todo el genoma.

 

La visión sistémica de la evolución (pg. 236)

 

Se ha reunido evidencia de que la evolución  no se produce a través de cambios graduales continuos,  causados por largas secuencias de mutaciones sucesivas.

 

En cambio existen largos periodos sin variación (centenares de miles de años)  y puntos de súbitas transiciones. La aventura evolutiva humana empezó con un millón de años de estabilidad de la primera especie de homínido, el Australopithecus afarensis.

 

Se requiere postular los mecanismos para producir las transiciones súbitas. Desde esta teoría se explica como una tendencia inherente en la vida crear novedad, que puede o no acoplarse a las condiciones ambientales cambiantes.

 

Los biólogos sistémicos han empezado a representar al genoma como una red autoorganizadora, capaz de producir nuevas formas de orden. Dicen: la evolución no es sólo un remiendo, es un orden emergente.

 

Según Capra, no emerge aún una teoría general de la evolución desde este enfoque, pero estarían los elementos en las piezas del puzle que él presenta.

 

Caminos de creatividad (pg. 238)

 

¿Cuáles son los caminos por los cuáles la creatividad de la evolución se expresa?

 

Durante los primeros 2 mil millones de años de evolución, las bacterias transformaron la superficie y atmósfera terrestre inventando la fermentación, la fotosíntesis, la fijación del nitrógeno, la respiración, los dispositivos rotativos, y demás elementos esenciales para la vida.

 

El primero y menos importante es la mutación aleatoria de genes.

El segundo es que las bacterias se pasan unas a otras libremente rasgos hereditarios en una red global de intercambio. Todas las bacterias tienen acceso a un único banco de genes.

Esto se conoce como recombinación del ADN. Un ejemplo de la existencia de esta red es la propagación entre las comunidades bacterianas de la resistencia a los fármacos. Así, las bacterias regulan al planeta.

 

El constante intercambio de genes entre las bacterias da lugar a  una asombrosa variedad de estructuras genéticas además de su ramal principal de ADN. Éstas incluyen la formación de virus, que no son sistemas autopoiéticos completos, pues consisten meramente en una tira de ADN o ARN en una funda proteica.

 

En tanto pueden las bacterias cambiar hasta un 15% de su material genético en un día, se llega a postular que ellas no son organismos unicelulares –o especie- sino una célula incompleta que pertenece a distintas quimeras, o de otro modo, todas las bacterias son parte de una sola red microcósmica de vida.

 

Evolución a través de simbiosis (pg. 241)

 

Aparte de los dos mecanismos de evolución vistos en las bacterias, ¿qué pasa en los organismos multicelulares?  Una tercera vía de evolución la postuló Lynn Margulis. Las bacterias –la forma más simple de vida- no tienen núcleo. Todas las otras células tienen núcleo. Todas las células de los organismos multicelulares tienen núcleo.

 

Una primera observación de Margulis es que no todos los genes de una célula nucleada se encuentran dentro del núcleo. Descubrió que casi todos estos ‘genes irregulares’ provenían de bacterias. Y pertenecían a pequeñas células vivas viviendo en células mayores. Una simbiosis –como la de las bacterias dentro de nuestros intestinos. Margulis postula que bacterias y otros microorganismos viviendo en simbiosis en otras células mayores dan origen a nuevas formas de vida. Nombró a su teoría simbiogenesis. Este sería el principal mecanismo de evolución para organismos superiores.

 

Ejemplariza en las mitocondrias que producen energía, y postula que estas fueron independientes e ingresaron en simbiosis. El mecanismo evolutivo es una alianza simbiótica que deviene permanente. Esto introduce la idea de la cooperación en el  proceso evolutivo. La mutua dependencia. Hace una síntesis de su idea expuesta en el libro de Margulis con Sagan ‘Microcosmos’.

 

Las edades de la vida (pg. 244)

 

Formación de la Tierra. Bola incandescente – 4.500 millones de años

Era prebiótica: formación de condiciones para la aparición de vida hasta…

Era del microcosmos - Primeras células bacterianas – 3.500 millones de años – se establecen los bucles globales de retroalimentación para la autorregulación del sistema Gaia.

Era del macrocosmos – 1.500 millones de años - emergencia de las formas visibles de vida.

 

El origen de la vida (pg. 244)

 

Los seis elementos centrales componentes de todo organismo vivo: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo, elaboran una enorme cantidad de compuestos químicos.

 

Margulis sostiene que los elementos químicos no se combinan aleatoriamente, sino de modo ordenado y pauteado.

 

Tejiendo la red bacteriana (pg. 247)

 

Las primeras células tuvieron una existencia precaria. El medioambiente cambiaba continuamente y cada acontecimiento representaba una nueva amenaza para su existencia.

Pese a condiciones ambientales desfavorables las bacterias resisten, se consolidan y crecen.

¿Qué lo permite? La capacidad del ADN bacteriano para replicar fielmente y su extraordinaria rapidez en hacerlo.

Quizás su tarea más importante fue desarrollar una variedad de caminos metabólicos para extraer alimentos y energía del medio.

(viene descripción de las habilidades desarrolladas)

Puesto que el nitrógeno es un ingrediente de las proteínas en todas las células, todos los organismos vivos dependen para su supervivencia de las bacterias fijadoras de nitrógeno.

(describe fotosíntesis y como en las bacterias era distinta a la de las plantas)

Genial aca la inteligencia del proceso, que se produce ‘por suerte’, son unos idiotas, unos niños de pecho

‘…hoy en día nuestro entorno está tan entrelazado a las baterías que resulta imposible decir dónde acaba el mundo inanimado y empieza la vida’.

 

La crisis del oxígeno (pg. 250)

 

Las necesidades energéticas de las bacterias condujeron a escasez de hidrógeno.

Una clase especial de bacterias verde-azuladas inventaron un nuevo tipo de fotosíntesis que acabó para siempre con el problema del hidrógeno. Extrajeron hidrógeno del agua (fotosíntesis del oxígeno). Generó una superproducción del gas oxígeno. Esta crisis de oxígeno condujo a una de las más importantes innovaciones de la vida: las bacterias inventaron un sistema metabólico que requería la respiración de oxígeno.

 

Con esto podían iniciar la preparación de los bucles de retroalimentación para regular el oxígeno de la atmósfera. La proporción de oxígeno libre en la atmósfera se estabilizó en 21%. Se formó además la capa de ozono (molécula con tres átomos de oxígeno) en la parte superior de la atmósfera para proteger el ingreso de rayos ultravioleta.

 

El escenario estaba preparado para la aparición de formas mayores de vida: hongos, plantas y animales.

 

La célula nucleada (pg. 253)

 

El primer paso fue la aparición de la simbiosis como nueva  creatividad evolutiva. Da pie a los eucariontes (células nucleadas), componentes fundamentales de plantas y animales.

 

Las células nucleadas son mayores y más complejas que las bacterias. (describe la complejidad de las eucariontes)

 

Sigue con la idea de Margulis de la evolución por simbiosis, que implica el triunfo de la colaboración por sobre la lucha competitiva.

 

El movimiento rápido fue inventado por las bacterias. La más rápida es la espiroqueta, que se mueve en espiral. Dan pie a los flagelos y cilios.

 

Se genera una enorme diversidad de células eucariontes.

 

La evolución de las plantas y animales (pg. 256)

 

Emergen desde el microcosmos, a través de múltiples simbiosis. Una especialización celular es la reproducción sexual. El primer paso es una división celular llamada meiosis (disminución) en el que el número de cromosomas en el núcleo queda dividido a la mitad. Esto crea células especializadas – huevos y espermios- las que se unen después restaurando el número de cromosomas y se crea una nueva célula, el huevo fertilizado. Célula que por divisiones crea el organismo multicelular. Las formas de vida más complejas pierden capacidad de autoregeneración. La reproducción sexual es un mecanismo regenerativo.

Bacterias y otras células nucleadas pueden ser multicelulares.

Descripción del moho del limo.

 

Cuando pasamos de la evolución de las bacterias a la de  plantas y animales, del microcosmos al macrocosmos, pasamos de ciclos de miles de millones al de millones de años. Los primeros animales hace 700 millones de años y las primeras plantas hace 500 millones.

 

Los antepasados de las plantas eran tupidas masas de algas. En tierra son musgos –sin tallos ni hojas. Emerge la lignina, un material para las paredes celulares que desarrolla tallos y ramas sólidos, y sistemas vasculares para captar agua a través de las raíces.

 

Conquistando el territorio (pg. 260)

 

Los primeros animales que salen del mar construyen arrecifes de coral. Luego desarrollaron cáscaras y esqueletos. La matriz animal para la creación del nuevo ser manifiesta la humedad, flotabilidad y salinidad del medio marino. Las concentraciones de sal en la sangre de los mamíferos son similares a la de los océanos. Salimos hace 400 años pero la sal está en nuestra sangre, sudor y lágrimas.

 

Otro cambio, regulación del calcio, que desempeña un papel crucial en el metabolismo de las células nucleadas, y que debían llegar a niveles muy menores que el calcio en el agua de mar. Comienzan a excretarlo, lo que forma los arrecifes coralinos.  Luego lo conservan para formar sus conchas y esqueletos.

 

(ult. Párrafo pg 261, los fósiles químicos y la antigüedad de la vida)

 

Los anfibios son el  punto  medio entre animales marinos y terrestres. Son vertebrados de adultos, pero tienen un primer ciclo como renacuajos que respiran agua.

 

Los insectos emergen del agua aprox al mismo tiempo que los anfibios ¿? Se conocen 750 mil especies de insectos, el triple de  la suma de todas las restantes especies animales.

 

(cuadro de evolución plantas y animales en pg. 263)

 

Luego están los hongos, que parecen plantas pero difieren como para ser clasificados en un reino propio. Carecen de clorofila para la fotosíntesis. Absorbe sus nutrientes en forma de compuestos químicos.  No forman raíces, tallos y hojas. Emergieron hace unos 300 millones de años. Casi todas las plantas de suelo dependen de un hongo en sus raíces para la absorción de nitrógeno. Las raíces de arboles de un bosque están interconectadas por una red de hongos que ocasionalmente emergen en forma de setas.

 

Cuidando la progenie (pg. 264)

 

Hace unos 200 millones de años un vertebrado de sangre caliente evolucionó de los reptiles ¿?. Los mamíferos. Ya no encerraban a sus embriones en huevos, sino los nutrían en el seno de sus propios cuerpos. Los reptiles no regulan su temperatura interna, los mamíferos la mantienen más o menos constante. Desarrollaron pelos. Emigraron de los trópicos a climas más fríos.

 

La aventura humana (pg. 267)

 

La escala de tiempo para mamíferos a seres humanos de nuevo cambia, de millones a miles de años.

 

Las historias de evolución del simio al ser humano son de un infantilismo y precariedad increíbles. Y todo es ‘podría haber ocurrido que …’

 

 

11. El alumbramiento de  un mundo (pg. 274)

 

La mente es un proceso, es cognición, el proceso del conocimiento que se identifica con el proceso de la vida.

 

Alma o espíritu es soplo (inspirador) de vida.

 

Ciencia cognitiva (pg. 275)

 

Este concepto de cognición tiene base en la cibernética, la que proporcionó a la ciencia cognitiva el primer modelo de cognición, definida  como el procesado de información, es decir, la  manipulación de símbolos basados en un conjunto de reglas. Así, el proceso de cognición comporta representación mental.

 

Análogo a un ordenador, se plantea que la mente opera manipulando símbolos que representan ciertas características del mundo.

 

Se pensaba que ciertas neuronas especializadas recogían información visual de la retina para transmitirlas a otras áreas del cerebro para su procesamiento.

 

Este modelo es cuestionado cuando aparece el concepto de autoorganización. La base del cuestionamiento es que la secuencialidad y la hipótesis de localización específica no se cumplían. Esto llevó a pasar de la atención en los símbolos a ponerla en la conectividad; del procesamiento de información a las propiedades emergentes de las redes neuronales.

 

Esto se potencia en los años 80. Varela plantea el cerebro como un sistema altamente cooperativo, con densas interacciones entre sus componentes, donde lo que sucede es función de lo que todos los componentes están haciendo. Como resultado el sistema entero alcanza una coherencia interna de intricados patrones (aunque no podamos explicar cómo ocurre).

La teoría de Santiago (pg. 276)

 

En palabras de Maturana, la cognición es la actividad involucrada en la autogeneración y autoperpetuación de redes autopoiéticas. La cognición es el propio proceso de la vida. Los sistemas  vivos son sistemas cognitivos, y la vida como proceso es un proceso de cognición.

 

En  la propuesta de Capra de los tres criterios para los sistemas vivos –estructura, patrón y proceso-  el proceso vital consiste en todas las actividades involucradas en la continua corporeización del patrón (autopoiésico) de organización del sistema en una estructura (física) disipativa.

 

Como la cognición se define tradicionalmente como el proceso del conocimiento, debemos ser capaces de describirla en términos de las interacciones de un organismo con su entorno. Y eso hace la Teoría de Santiago.

 

El fenómeno específico que subyace en el proceso de cognición es el acoplamiento estructural. Un proceso autopoiético sufre cambios estructurales continuos, preservando su patrón de organización en red.

 

De otro modo: se acopla a su entorno estructuralmente mediante interacciones recurrentes, cada una de las cuales desencadena cambios estructurales en el sistema. No obstante, el sistema permanece autónomo; el medio sólo desencadena los cambios estructurales, no los especifica ni dirige.

 

Ahora bien, el sistema vivo no sólo especifica estos cambios estructurales, sino que especifica también qué perturbaciones del medio lo desencadenarán. Es decir, los cambios estructurales del sistema constituyen actos de cognición. La cognición no es entonces la representación de un mundo con existencia independiente, sino un constante alumbramiento del mundo a través del proceso de vida.

 

Las interacciones del sistema vivo con su entorno son interacciones cognitivas y el proceso de vida mismo es un proceso de cognición: vivir es conocer.

 

Aquí la cognición comprende el proceso completo de vida –percepción, emoción y conducta- y no requiere necesariamente un cerebro y un sistema nervioso.

 

Una bacteria percibe los cambios en su entorno, nada hacia el azúcar y se aleja del ácido, nota y evita el calor, se aleja o aproxima a la luz, detecta campos magnéticos… En todos estos procesos cognitivos la percepción y la acción son inseparables.

 

Así la cognición tiene dos clases de actividades vinculadas: el mantenimiento de la autopoiesis y el alumbramiento de  un mundo.

 

Un sistema vivo es una red múltiplemente interconectada, cuyos componentes están cambiando constantemente, siendo transformados y reemplazados por otros componentes.

 

Ciertas perturbaciones del medio desencadenan cambios estructurales específicos, es decir, cambios en la conectividad a través del sistema.

 

Se trata de un ‘fenómeno distributivo’: toda la red responde a una perturbación seleccionada reajustando sus patrones de conectividad.

 

Desarrollo (¿evolución?) y aprendizaje son dos caras de la misma moneda: expresiones del acoplamiento estructural.

 

Cada sistema construye su propio y distinto mundo de acuerdo con su propia y distinta estructura. Varela: la mente y el mundo emergen juntos. La cognición es parte integrante del modo en que un organismo vivo interactúa con su entorno. La interacción cognitiva del sistema con su entorno es una interacción inteligente. La inteligencia se manifiesta en la riqueza y flexibilidad del acoplamiento estructural de un sistema.

 

A un cierto nivel de complejidad un organismo vivo se acopla estructuralmente no solo a su entorno sino consigo mismo, alumbrando así tanto un mundo exterior como un mundo interior: esto último está vinculado al  lenguaje, pensamiento y conciencia.

 

Sin representación no hay información (pg. 279)

 

La cognición es una representación de un mundo con existencia independiente.

El modelo informático de la mente supone un mundo dado independiente del observador, ocupándose la cognición de las representaciones mentales de sus características objetivas dentro del sistema cognitivo.

 

Para la teoría de Santiago existe un mundo material que carece de características predeterminadas; no es que ‘nada exista’ sino que no existen cosas’ independientes del proceso de cognición. No hay estructuras objetivamente existentes, no existe un territorio previamente determinado del que podamos levantar un mapa: es el propio acto de cartografiar el mundo lo que lo crea.

 

Varela: debemos cuestionar la idea de que la información está ahí preparada en el mundo y es extraída de éste por un sistema cognitivo.

 

Capra busca aclarar o reconciliarnos con este planteamiento diciendo que: los humanos utilizamos representaciones mentales e información, pero nuestro proceso cognitivo no se basa en ellas.

 

(repasar pg. 281 y 282)

 

Maturana y Bateson (pg. 282)

 

Desarrolla brevemente las diferencias y cercanías entre ambos.

 

De nuevo los ordenadores (pg. 284)

 

Durante el procesado de la información que hace el ordenador no se producen cambios en la estructura de la máquina, fijada y determinada ésta por su diseño y construcción.

 

El sistema nervioso en cambio interactúa con su entorno modelando continuamente su estructura. No procesa información del mundo sino alumbra un mundo.

 

(copiar cuarto párrafo)

 

Aclara que los términos lenguaje, memoria e inteligencia aplicados a los ordenadores no se corresponden con estos atributos en el ser humano. Y que no se puede programar a los ordenadores para que sean inteligentes a la manera de la inteligencia humana.

 

Inmunología cognitiva (pg. 287)

 

Relación entre mente y cerebro: la mente no es una cosa sino un proceso, el proceso de cognición, el cerebro es la estructura específica a través de  la cual este proceso opera.

Pero no es el único componente de cognición. El sistema inmunológico también lo es.

 

En vez de estar concentrado a través de estructuras anatómicas como el sistema nervioso, el sistema inmunológico se halla disperso en el fluido linfático, penetrando todos los tejidos. Sus componentes –células llamadas linfocitos, conocidas como glóbulos blancos- circulan y enlazan químicamente unos con otros. Cada linfocito se distingue por indicadores moleculares específicos llamados anticuerpos que sobresalen de sus superficies. Tenemos miles de millones de tipos distintos de linfocitos con capacidad de enlazar químicamente con cualquier perfil molecular del entorno.

 

Según la inmunología clásica, cuando los linfocitos identifican un agente invasor, los anticuerpos se adhieren a él neutralizándolo.

 

La investigación reciente muestra que los linfocitos enlazan con todo tipo de células, incluidos ellos mismos. Y si según la teoría clásica los anticuerpos eliminan aquello con lo que se enlazan, deberíamos estarnos destruyendo… Ello significa que el sistema inmunológico puede distinguir. El sistema clásico dice que el sistema inmunológico se desarrolla frente a la aparición de ‘enemigos internos’ en tanto se ha investigado de que se forma aún en ausencia de éstos, lo que es coherente con la nueva visión en que el sistema inmunológico no es la respuesta a desafíos exteriores sino a su propia relación interna.

 

Sería una red cognitiva autónoma responsable de la identidad molecular del cuerpo. Los linfocitos regulan el número de células y sus perfiles moleculares. Se trata de una relación entre sistema inmunológico y cuerpo.

 

Así, cuando entran al cuerpo moléculas extrañas, ellas perturban la red inmunológica (el equilibrio sistema inmunológico-cuerpo) desencadenando cambios estructurales. La respuesta no es la destrucción de las moléculas invasoras sino la regulación de sus niveles  dentro del sistema o equilibrio. Así los cuerpos externos quedan incorporados al mismo sistema regulador o equilibrador que los cuerpos internos. Cuando la incorporación de cuerpos externos es masiva, y no hay capacidad en el tiempo requerido para incorporarlos, los ‘neutralizan’ o contienen defensivamente. Es entonces esta una función ocasional y extrema dentro de la misión del sistema. Las enfermedades autoinmunes representarían una falla cognitiva del sistema. Así, los sistemas nervioso e inmunológico son dos sistemas cognitivos interactivos: dos cerebros.

 

Una red psicosomática (pg. 291)

 

Se identifica a un grupo de moléculas llamadas péptidos como los mensajeros moleculares para la conversación entre sistema nervioso e inmunológico. De hecho, suman el sistema endocrino. Tres sistemas en una misma red psicosomática.

 

Péptidos: una familia de  unas 60 a 70 macromoléculas, cortas cadenas de aminoácidos que se ligan a los receptores en todas las células del cuerpo. Al interconectar células inmunológicas, glándulas y cerebro, interconectan actividades mentales, emocionales  y biológicas.

 

Sigue la omnipresencia e importancia de los péptidos.

 

12.  Saber que sabemos (pg. 295)

 

La conciencia humana, con su pensamiento abstracto y sus conceptos simbólicos, emerge del proceso cognitivo común de los sistemas vivos.

 

Capra dice que ocupará ‘conciencia’ para designar un proceso de cognición caracterizado por el conocimiento de sí mismo. En tanto el conocimiento del entorno es común a todos los seres vivos.

 

Lenguaje y comunicación (pg. 296)

 

Maturana: la comunicación no es transmisión de información, sino más bien una coordinación de comportamientos entre organismos vivos a través del acoplamiento estructural. Denomina ‘lingüística’ a la comunicación aprendida. Esta no es aún lenguaje, el que surge cuando hay comunicación sobre la comunicación. A esto lo llama lenguajeo.

 

 

Lenguajeo (pg. 299)

 

Ser humano es existir en el lenguaje (pienso luego existo). Ser humano es estar dotado de conciencia reflexiva. Al saber que sabemos nos damos luz a nosotros mismos. La conciencia es un fenómeno social.

 

Estados primarios de conciencia (pg. 300)

 

Varela afirma que existe ‘estado mental’ en los vertebrados superiores. Este estado mental está inmerso en un campo de sensación. Según él, la cognición es una pasajera sincronización de diversos circuitos neuronales, que oscilan rítmicamente.

 

La condición humana (pg. 302)

 

En dos páginas y media da una visión sobre la condición humana. Parte de la clásica idea de evolución de los seres humanos desde el los simios que para mi entender es de una simpleza  infantil.  En fin, este subtítulo sería para rebatir ideas pero con quien se interese en ello.

 

Epílogo. Alfabetización ecológica (pg. 307)

 

Necesitamos revitalizar nuestras comunidades –educativas, de negocios, políticas.

La teoría de los sistemas vivos expuesta en este libro –plantea Capra- provee un marco conceptual para establecer el vínculo entre comunidades ecológicas y humanas.

 

Apéndice. Bateson de nuevo (pg. 315)

 

 

Glosario

ADN: El ácido desoxirribonucleico, abreviado como ADN, es un ácido nucleico que contiene las instrucciones genéticas usadas en el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos​ y algunos virus; también es responsable de la transmisión hereditaria.

Gen: segmento corto de ADN. Los genes le dicen al cuerpo cómo producir proteínas específicas. Hay aproximadamente 20,000 genes en cada célula del cuerpo humano. Juntos forman constituyen el material hereditario para el cuerpo humano y la forma como funciona.

Cromosoma: cada una de las estructuras altamente organizadas, formadas por ADN y proteínas, que contiene la mayor parte de la información genética de un ser vivo.

Ácido: sustancia que, en disolución, incrementa la concentración de iones de hidrógeno. En combinación con las bases, un ácido permite formar sales. Por otra parte, la noción de ácido (que proviene del latín acĭdus) se refiere a aquello con sabor de agraz o de vinagre. Existe una gran cantidad de ácidos.

Ácidos nucleicos: están constituidos por cinco tipos de moléculas denominadas nucleótidos. Éstos son la adenina (A), la citosina (C), la guanina (G), el uracilo (U) y la timina (T). Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN).

Molécula: Agrupación definida y ordenada de átomos que constituye la porción más pequeña de una sustancia pura y conserva todas sus propiedades: "la molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno". En química, una molécula es un grupo eléctricamente neutro y suficientemente estable de al menos dos átomos en una configuración definida, unidos por enlaces químicos fuertes.​​​​​​En este estricto sentido, las moléculas se diferencian de los iones poliatómicos. 

 

Proteínas ​ o prótidos​:  macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos. Estas se ensamblan de diversas formas, lo que les permite participar como los principales componentes estructurales de las células y los tejidos.

 

Aminoácido: molécula orgánica con un grupo amino y un grupo carboxilo.​ Los aminoácidos más frecuentes y de mayor interés son aquellos que forman parte de las proteínas; juegan en casi todos los procesos biológicos un papel clave. Los aminoácidos son la base de las proteínas.

Equilibrio térmico es aquel estado en el cual se igualan las temperaturas de dos cuerpos, las cuales, en sus condiciones iniciales presentaban diferentes temperaturas, una vez que las temperaturas se equiparan se suspende el flujo de calor, llegando ambos cuerpos al mencionado equilibrio.

Estructuras disipativas: sistemas abiertos  que intercambian materia y energía (finalmente energía) con el medio externo, permitiendo su mantenimiento en el tiempo y en el espacio, llegando incluso a formar nuevas estructuras, todo ello debido a la entrada de entropía negativa (negentropía)  al sistema, la que proviene de los alrededores del sistema. 

Sistemas no lineales: aquellos cuyo comportamiento no es expresable como la suma de los comportamientos de sus descriptores. Sus ecuaciones de movimiento o evolución que regulan su comportamiento son no lineales. No está sujeto al principio de superposición, como lo está un sistema lineal. La no linealidad es responsable de comportamientos complejos y, frecuentemente, impredictibles o caóticos. La no linealidad aparece ligada a la autointeracción, esto es, el efecto sobre el propio sistema del estado anterior del sistema. La aparición de los ordenadores digitales y la simulación numérica ha disparado el interés científico por los sistemas no lineales, ya que por primera vez muchos sistemas han podido ser investigados de manera más o menos sistemática.

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