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LA VISION MECANICISTA DE LA VIDA

En el siglo XX, mientras se formulaban los conceptos de la nueva física, la visión mecanicista cartesiana y los principios newtonianos seguían manteniendo su influencia en el pensamiento científico de Occidente. Aún hoy muchos científicos siguen aferrándose al, paradigma mecanicista, a pesar de que los mismos físicos ya han logrado superarlo. Sin embargo, la nueva concepción del universo surgida de la física moderna no significa que la física newtoniana esté equivocada o que la teoría de la relatividad y la cuántica sean correctas. La ciencia moderna se ha percatado de que todas las teorías científicas son meras aproximaciones a la verdadera naturaleza de la realidad y ha descubierto que cada teoría es válida para una descripción, satisfactoria dé la naturaleza y se ve obligada a encontrar nuevas teorías para reemplazar la antigua o, más bien, ampliarla, mejorando la aproximación. Así pues, los científicos construyen teorías limitadas y aproximativas, llamadas «modelos», cada vez más exactas, pero incapaces de suministrar una descripción completa y definitiva de los fenómenos naturales. Louis Pasteur lo describió magníficamente con esta frase: “La ciencia avanza a través de respuestas vac ilantes hacia una serie de preguntas cada vez más sutiles que van penetrando gradualmente en la esencia de los 1 fenómenos naturales” . La pregunta, entonces, será: ¿Hasta qué punto el modelo newtoniano puede servir de base para las distintas ciencias y dónde se hallan los límites de la visión cartesiana en esos campos? Los físicos tuvieron que abandonar el paradigma mecanicista al llegar al nivel microscópico (física atómica y subatómica) y macroscópico (astrofísica y cosmología). En otros campos existen diversos tipos de limitaciones, que no están necesariamente ligadas a la magnitud de los fenómenos que hay que describir. Lo que nos interesa no es tanto la aplicación de la física newtoniana a otros fenómenos, sino la aplicación de la visión mecanicista en la que se basa la teoría de Newton. Cada ciencia tendrá que encontrar las limitaciones que esta visión del mundo tiene en su contexto. Para los biólogos, la estructura conceptual dominante sigue siendo la visión cartesiana que concibe los organismos vivientes como máquinas constituidas de diferentes partes. A pesar de que la biología cartesiana, simple y mecanicista, no podía llegar muy lejos y que hubo de ser modificada considerablemente durante los trescientos años que siguieron a su formulación, la idea de que todos los aspectos de un organismo podían entenderse reduciéndolos a sus constituyentes más pequeños y estudiando los mecanismos de interacción de éstos sigue hallándose en la base misma de la mayoría de los conceptos biológicos actuales. Este pasaje, tomado de un libro de texto actual sobre biología moderna, ilustra claramente el credo reduccionista: «Una prueba de fuego que permite saber si en verdad hemos entendido un objeto es la capacidad de reconstruirlo a partir de sus partes constitutivas. A la larga, los biólogos moleculares tratarán de someter sus ideas sobre la estructura y la función celular a esta suerte de prueba, en una tentativa por sintetizar una célula 2. El enfoque reduccionista ha cosechado grandes éxitos en el campo de la biología, culminando con el descubrimiento de la naturaleza química de los genes y de las unidades básicas de la herencia y desentrañando el código genético. Por otra parte, también ha tenido una serie de graves limitaciones. Según el eminente biólogo Paul Weiss:  Podemos afirmar afirmar definitivamente... definitivamente... basándonos en en investigaciones investigaciones estrictamente estrictamente empíricas, empíricas, que que  por el mero hecho de reunir una vez más, sea en la realidad o en nuestra imaginación, las partes del universo que hemos disecado en nuestro análisis anterior, no lograremos explicar completamente ni siquiera el comportamiento del sistema viviente más elemental 3. Esto resulta muy difícil de admitir para la mayoría de los biólogos contemporáneos. Entusiasmados por los triunfos del método reduccionista, especialmente los avances recientes en el campo de la ingeniería genética, los biólogos tienden a creer que es el único enfoque válido y han organizado sus investigaciones de acuerdo con él. Los estudiantes no tienen ningún incentivo para

desarrollar conceptos integradores y los centros de investigación utilizan sus fondos casi exclusivamente para resolver problemas formulados dentro de la estructura cartesiana. Se piensa que no vale la pena investigar científicamente cualquier fenómeno que no pueda explicarse en términos reduccionistas. Por consiguiente, los biólogos han ideado unas técnicas muy curiosas para tratar los organismos vivientes. Como ha hecho notar el distinguido biólogo y ecólogo René Dubos, los biólogos suelen sentirse más tranquilos cuando el organismo que están estudiando ya no vive 4.  No es fácil determinar las limitaciones exactas del enfoque cartesiano en el estudio de los organismos vivientes. La mayoría de los biólogos, al ser fervientes reduccionistas, ni siquiera están interesados en discutir el problema. Ha requerido mucho tiempo y considerable esfuerzo por mi  parte el descubrir dónde se derrumba el modelo cartesiano 5. Los problemas que los biólogos actuales no pueden resolver, aparentemente debido a su enfoque parcial y fragmentario, parecen estar relacionados con el funcionamiento de los sistemas vivientes como unidades y con las interacciones que éstos tienen con el entorno. Por ejemplo, la actividad integradora del sistema nervioso sigue siendo un profundo misterio. A pesar de que los neurocientíficos han podido esclarecer muchos aspectos del funcionamiento del cerebro, aún no han logrado entender la interacción de las neuronas *  — cómo se integran en el funcionamiento de todo el sistema. De hecho, casi nunca se formula una pregunta de este tipo. Los biólogos se ocupan en disecar el cuerpo humano hasta reducirlo a sus componentes más diminutos y, por consiguiente, han reunido una cantidad impresionante de conocimientos sobre los mecanismos celulares y moleculares del cuerpo, pero todavía no saben cómo respiramos, cómo regulamos la temperatura de nuestro cuerpo o por qué dirigimos nuestra atención a un objeto y no a otro. Los biólogos conocen algunos de los circuitos nerviosos, pero aún les queda por entender la mayoría de las acciones integradoras. Lo mismo  puede decirse de la curación de heridas, de la naturaleza y vías del dolor, que siguen estando en gran medida envueltas en misterio. Un caso extremo de actividad integradora que ha fascinado a los científicos de todas las épocas,  pero que, hasta hoy, sigue siendo prácticamente inexplicable es el fenómeno de la embriogenia  — el  proceso que conduce a la formación y desarrollo de un embrión —  que abarca una serie ordenada de  procesos, a través de los cuales las células se especializan formando los diferentes órganos y tejidos del cuerpo adulto. La interacción de cada célula con su entorno es un; punto crucial de estos  procesos y el fenómeno es un resultado de la actividad coordinadora e integradora de todo el organismo  — un proceso demasiado complejo para prestarse a un análisis reduccionista. Por este motivo, la embriogenia se considera un tema de investigación biológica muy interesante pero en el que se obtienen escasos resultados. Se puede comprender perfectamente la razón por la cual los biólogos no se preocupan de las limitaciones del enfoque reduccionista. El método cartesiano ha contribuido al espectacular  progreso realizado en varios campos y sigue produciendo asombrosos resultados. Los problemas para los que este enfoque resulta inadecuado suele pasar inadvertidos, cuando no son directamente evitados, aunque por ello se alteren gravemente las dimensiones del campo en su conjunto. ¿Cómo, entonces, se podrá modificar la situación? A mi parecer el cambio vendrá a través de la medicina. Las funciones de un organismo que no se prestan a una descripción reduccionista  — todas aquellas que representan las actividades integradoras del organismo y sus interacciones con el entorno —   son precisamente las que determinan la salud del organismo. La medicina occidental ha adoptado el sistema reduccionista de la biología moderna, adhiriéndose a la distinción cartesiana y sin tener en cuenta toda la persona del paciente; por consiguiente, los médicos modernos se ven incapacitados para entender, y también para curar, muchas de las principales enfermedades de hoy. Poco a poco, estos médicos han comenzado a plantearse que muchos de los problemas con los que *

Las neuronas son las células nerviosas que reciben y transmiten los impulsos nerviosos.

se enfrenta nuestro sistema sanitario tienen su origen en el modelo reduccionista del organismo humano sobre el que se apoya dicho sistema. Este hecho lo reconocen no sólo los médicos sino también  — incluso más —   los enfermeros y otros técnicos sanitarios, y también gran parte del  público. Actualmente, la sociedad ejerce una presión considerable en los médicos para que superen la parcial estructura mecanicista de la medicina contemporánea y desarrollen un criterio más amplio y holístico de la salud. Ir más allá del modelo cartesiano significaría una revolución importante en las ciencias médicas y, puesto que la investigación actual en el campo de la medicina está estrechamente vinculada  —  tanto en sus conceptos como en su organización —   a la investigación biológica, esta revolución necesariamente hará mella en el futuro desarrollo de la biología. A fin de ver a donde podrá llevarnos este desarrollo, resultaría útil revisar la evolución del modelo cartesiano en la historia de la biología. Tal perspectiva histórica demostrará también que la relación entre la biología y la medicina, no es nueva, sino que se remonta a la antigüedad y que ha sido un factor de importancia a lo largo de la historia 6. Los dos médicos más destacados de la antigua Grecia  — Hipócrates y Galeno —   contribuyeron de manera decisiva a los conocimientos biológicos de la antigüedad y, durante la Edad Media, se les siguió considerando la máxima autoridad en el campo de la biología y en el de la medicina. En la época medieval, los árabes se convirtieron en depositarios de la ciencia occidental y dominaron todas sus disciplinas; los mayores adelantos en el campo de la biología los realizaron médicos árabes, entre ellos Razes, Avicena y Averroes, que eran además destacados filósofos. Los alquimistas árabes de aquella época, cuya ciencia estaba vinculada por tradición a la medicina, fueron los primeros en tratar de analizar químicamente la materia viva y, por este motivo, se les considera precursores de los bioquímicos modernos. El estrecho nexo entre biología y medicina siguió existiendo a lo largo del Renacimiento hasta la era moderna, cuando varios científicos que poseían ciertos conocimientos de medicina realizaron, una y otra vez, adelantos decisivos en el campo de las ciencias biológicas. Linneo, el gran taxonomista del siglo XVIII, no sólo fue un destacado botánico y zoólogo sino también un médico de talla; de hecho, la botánica se desarrolló a partir del estudio de plantas con poderes curativos. Pasteur, pese a no ser médico, sentó las bases de la microbiología, ciencia que revolucionaría la medicina. Claude Bernard, creador de la fisiología moderna, era médico; Matthias Schleiden y Theodor Schwann, descubridores de la teoría celular, tenían título de medicina; también Rudolf Virchow, que formuló la teoría celular en su forma actual, era doctor en medicina. Lamarck tuvo cierta experiencia médica y Darwin realizó estudios en este campo, aunque con poco éxito. Estos son algunos ejemplos de la interacción que siempre han existido entre la biología y la medicina y que duran todavía; en la actualidad, un alto porcentaje de los fondos destinados a la investigación  biológica provienen de instituciones médicas. Por consiguiente, es muy probable que la medicina y la biología vuelvan a coincidir cuando los investigadores médicos se den cuenta de la necesidad de ir más allá del paradigma cartesiano a fin de comprender mejor los problemas de la salud y de la enfermedad. Desde el siglo XVIII el modelo cartesiano ha tenido muchos fracasos y muchos triunfos en el campo de la biología. Descartes ideó una imagen inflexible de los organismos vivos, concibiéndolos como sistemas mecánicos y, en consecuencia, estableció un esquema conceptual rígido que fue utilizado en todas las investigaciones que realizaron desde entonces en el campo de la fisiología. Por otra parte, el filósofo francés dedicó poco tiempo a la observación y a los experimentos fisiológicos y dejó que sus seguidores elaboraran los detalles de su visión mecanicista de la vida. El  primer triunfo en esta dirección fue obra de Giovanni Borelli, un discípulo de Galileo, que logró explicar ciertos aspectos básicos de la acción muscular en términos mecanicistas. Pero el gran adelanto de la fisiología del siglo XVIII no llegó hasta que William Harvey no aplicó el criterio mecanicista a los fenómenos de la circulación sanguínea, resolviendo el más fundamental y el más difícil de los problemas fisiológicos desde los tiempos más remotos. Su tratado Sobre el

Movimiento del Corazón, da una lúcida descripción de todo lo que se podía saber sobre el sistema sanguíneo en términos de anatomía y de hidráulica sin la ayuda de un microscopio. Este tratado representa el punto culminante de la fisiología mecanicista y como tal fue elogiado con gran entusiasmo por el mismo Descartes. Inspirados en el éxito de Harvey, los fisiólogos de su tiempo trataron de aplicar el método mecanicista a la descripción de otras funciones orgánicas, como la digestión y el metabolismo, pero todas sus tentativas resultaron amargos fracasos. Los fenómenos que los fisiólogos intentaban explicar  — a menudo con la ayuda de grotescas analogías —   comportaban una serie de procesos químicos y eléctricos desconocidos en aquella época y que no podían describirse en términos mecánicos. Si bien en el siglo XVII no hubo grandes progresos en el campo de la química, sí existió una escuela de pensamiento arraigada en la tradición alquimista, que intentó explicar el funcionamiento de los organismos vivientes en términos de procesos químicos. El creador de esta teoría fue Paracelso de Hohenheim, un pionero de la medicina del siglo XVI y sanador de gran éxito, medio mago, medio científico, y, en conjunto, una de las figuras más extraordinarias en la historia de la medicina y de la biología. Paracelso, que practicaba la medicina como arte y cano ciencia oculta basada en conceptos alquimistas, creía que la vida era un proceso químico y que la enfermedad era el resultado de una falta de equilibrio en la química del cuerpo. Una visión tal de la enfermedad era demasiado revolucionaria para la ciencia de su época y hubo de esperar varios siglos para encontrar una aceptación general. En el siglo XVII la fisiología se hallaba dividida en dos campos contrarios. De un lado estaban * los seguidores de Paracelso, que se llamaban a sí mismos «iatroquímicos»   y que creían que las funciones fisiológicas podían explicarse en términos químicos. De otro lado estaban los «iatromecanicistas», partidarios del enfoque cartesiano, que sostenían que los principios mecánicos eran la base de todas las funciones fisiológicas. Los mecanicistas, por supuesto, eran mayoría y siguieron construyendo elaborados modelos mecánicos, a veces notoriamente falsos, pero conformes al paradigma que dominaba el pensamiento científico del siglo XVII. La situación cambió radicalmente en el siglo XVIII, cuando se efectuaron una serie de importantes descubrimientos en el campo de la química, entre ellos el descubrimiento del oxígeno y la formula de la teoría moderna de la combustión de Antoine Lavoisier. El «padre de la química moderna» logró demostrar también que la respiración es una forma especial de oxidación y, con ello, confirmó la importancia de los procesos químicos en el funcionamiento de lo organismos vivientes. A finales del siglo XVIII la fisiología adquirió una nueva dimensión cuando Luigi Galvani demostró que la transmisión de los impulsos nerviosos estaba relacionada con una corriente eléctrica. Este descubrimiento llevó a Alessandro Volta al estudio de la electricidad y, por consiguiente, se convirtió en la fuente de dos nuevas ciencias: la neurofisiología y la electrodinámica. Todos estos desarrollos elevaron la fisiología a un nuevo nivel de complejidad. Se abandonaron los modelos mecánicos simplistas de la descripción de los organismos vivientes, pero la esencia de la idea cartesiana sobrevivió. Los animales seguían considerándose máquinas sujetas a una serie de fenómenos químicos y eléctricos y, por tanto, más complicadas que un mecanismo de relojería. Así  pues, biología dejó de ser cartesiana en el sentido de la imagen estricta mente mecánica que Descartes daba de los organismos viviente pero siguió siéndolo en un sentido más amplio, a saber, en su tentativa de reducir todos los aspectos de un organismo a las interacciones físicas y químicas de sus componentes más pequeños. Al propio tiempo, la fisiología estrictamente mecanicista halló su expresión más elaborada y contundente en el polémico tratado de La Mettrie  El Hombre  Máquina, cuya fama perduró mucho más allá del siglo XVIII. La Mettrie refutaba el dualismo mente/cuerpo cartesiano negando que los humanos fuesen esencialmente diferentes de los animales y comparaba el organismo del hombre — y su mente —  a un complejo mecanismo de relojería:

*

Del griego iatros («médico»).

¿Se necesita algo más... para probar que el Hombre no es más que un animal, o un ensamblaje de muelles imbricados de modo tal que resulta imposible determinar en qué punto del círculo humano comienza la naturaleza?... Efectivamente, no me equivoco: el cuerpo humano es un reloj,  pero un reloj inmenso, construido con tanta habilidad e ingenio, que si la rueda cuya función es marcar los segundos, se detiene, la rueda que indica los minutos sigue girando y continúa su curso7 . El extremo materialismo de La Mettrie generó muchas polémicas y controversias, algunas de las cuales perduraron hasta el siglo XX. En su juventud, el biólogo Joseph Needham escribió un ensayo en defensa de La Mettrie, que fue publicado en 1928 con el mismo título de la obra del biólogo francés: El Hombre, una Máquina 8. Needham dijo claramente que, para él  — al menos en aquella época —  la ciencia tenía que identificarse con el enfoque mecanicista cartesiano. «El mecanicismo y el materialismo  — escribió —   son las bases del pensamiento científico» 9. En esta ciencia incluía explícitamente el estudio de los fenómenos mentales: «No admito de ninguna manera la opinión según la cual es imposible someter los fenómenos de la mente a una descripción físico-química. Todo lo que podremos llegar a saber de ellos será a través de una visión mecanicista» 10. Hacia el final de su ensayo, Needham resume su postura ante el enfoque cartesiano-científico de la naturaleza humana con una frase lapidaria: «En ciencia, el hombre es una máquina; y, si no lo fuese, no