Realismo en biología

(Antes de leer esto conviene tener bien presentes los conceptos de realismo científico, sus clases y sus alternativas. Repasar aquí.)

Las discusiones acerca de la pertinencia del realismo han tenido su base en la física y en la química, quedando muy al margen en biología. Esta situación está cambiando. Hoy día la filosofía de la biología parece una empresa más próspera que la de la física. Hay al menos dos razones por las cuales el debate sobre el realismo se beneficiará de su extensión a la biología:

1. Los debates físicos y químicos están muy estancados y podría reavivar de modo fértil con la biología

2. Quedaría demostrado que las cuestiones sobre el realismo no atañen solo a estas dos ciencias, sino también a la biología.

Recordemos: hay dos realismos básicos:

sobre entidades (las entidades postuladas por las teorías científicas deben tomarse como realmente existentes y no como meros recursos predictivos o ficciones útiles) y

sobre teorías (las teorías científicas deben ser interpretadas literalmente, es decir, deben tomarse como teorías cuyo objetivo es alcanzar la verdad y que consiguen acercarse a ella; no son, pues, sólo instrumentos para encajar los fenómenos o para obtener resultados útiles). (Ian Hacking, 1983)

La biología parece apoyar las posiciones realistas en ambas interpretaciones. Genes, especies, estructuras, biomas, e incluso macromoléculas parecen estar ahí de forma independiente al científico que las estudia. Como escribe G. M. Mikkelson,

“por muy plausible que pueda ser para algunas personas el antirrealismo sobre los átomos y otros objetos microfísicos, la existencia de entidades macroscópicas y operacionalmente definidas tales como ecosistemas, comunidades y poblaciones no se presta al mismo tipo de dudas” (Mikkelson 2001, p. 534).

En cuanto a las teorías biológicas, no hay nada parecido a la superposición de estados cuánticos, de principios de indeterminación o de algo que nos haga dudar de la realidad de las mismas. Además, parecen ser de difícil aplicación en biología las tres motivaciones principales contra el realismo en física:

1. La inconmensurabilidad en el sentido de Kuhn. La inconmensurabilidad, en la filosofía de la ciencia, es la imposibilidad de comparación de dos teorías cuando no hay un lenguaje teórico común. Si dos teorías son inconmensurables entonces no hay manera de compararlas y decir cuál es mejor y correcta. Kuhn habla de incomensurabilidad de diferentes paradigmas en una ciencia (como la mecánica newtoniana y la einsteniana), donde ni siquiera los conceptos de masa son análogos). Cabe afirmar que el término inconmensurabilidad aplicado a paradigmas rivales expresa que no hay una instancia neutral con respecto a dichos paradigmas o a las comunidades científicas correspondientes en base al cual pueda llevarse a cabo una comparación entre paradigmas y por tanto una elección entre ellos. Parece difícil encontrar ejemplos de inconmensurabilidad en biología.

2. La inducción pesimista (Laudan) Se trata de la presunta existencia de teorías que en ausencia de referencia empírica, sirven bien a la explicación y a la predicción. Se citan, dentro de la biología, como tales a la teoría humoral, el vitalismo y la teoría de la generación espontánea. Sin embargo se ha puesto en duda que realmente fueran teorías exitosas. Además, ninguna de ellas pertenece a la biología como ciencia madura, sino a lo que Kuhn llamaría un período preparadigmático.

3. La infradeterminación. El problema de la infradeterminación de las teorías científicas se refiere a la compatibilidad que distintas teorías tienen con los datos observados, y a que la evidencia empírica no es suficiente para elegir entre unas teorías y otras: los datos experimentales no son suficientes para determinar qué teoría es mejor para representar un determinado fenómeno. No obstante, no abundan ciertamente los ejemplos reales de dos teorías biológicas que satisfagan los requisitos de la equivalencia empírica ni siquiera en sentido débil. La teoría de la evolución en particular no tiene un rival serio que sea empíricamente equivalente a ella. Sin embargo en algunos temas concretos no está tan claro: algunos autores consideran que caben explicaciones empíricamente equivalentes sobre procesos evolutivos que apelen a diferentes unidades de la selección. El realista replicará que en ciertos casos es posible discriminar consecuencias empíricas diferentes si se asume una u otra unidad de la selección. Pero no es, ni mucho menos, tan sencillo.

En suma, este artículo trata de mostrar con algunos ejemplos que la biología no ha estado tan alejada como puede parecer del debate sobre el realismo y que, lejos de ser una mejor baza para el realista, las disputas epistemológicas suscitadas por problemas específicamente biológicos han encontrado argumentos de peso también en el lado antirrealista.

I. Algunos casos de antirrealismo sobre entidades tomados de la biología

1. Desde la sociología de la ciencia

Se puede tomar el estudio que Bruno Latour y Woolgar en 1979 publicaron sobre la determinación de la estructura molecular de la hormona de liberación de la tirotropina como representativo de las tendencias antirrealistas dentro de la sociología de la ciencia. Latour y Woolgar argumentaban en él que son las negociaciones entre los científicos las que hacen que algo sea un hecho, las que constituyen el objeto mismo. La tesis central de su libro era que el factor (u hormona) liberador de la tirotropina (TRF o mejor TRH) como molécula, cuya estructura es PiroGlu-His-ProNH2, y que es secretada por el hipotálamo de los mamíferos superiores en cantidades infinitesimales, es algo construido socialmente por los científicos: “Afirmamos que el TRF es completamente una construcción social”, escriben con completa nitidez (Latour y Woolgar 1986/1979, p. 152). En esta concepción los hechos no son los que desencadenan la controversia, sino que son el producto final de la misma. El constructivismo social en Filosofía de la ciencia es exactamente eso: afirmar que los hechos son realmente construcciones sociales. Latour llega a negar la posibilidad de que Ramsés II muriera de tuberculosis, como se sostuvo a partir de algunos estudios forenses realizados sobre su momia, con el argumento de que el bacilo de Koch no fue descubierto hasta 1882 y “antes de Koch el bacilo no tenía existencia real” (Latour 1998, p. 72).

2. Desde la epistemología feminista

En sintonía con lo anterior la epistemología feminista defiende que la ciencia moderna ha venido utilizando hasta nuestros días metáforas cargadas de prejuicios de género. Por ejemplo, la metáfora de la reproducción que describe al espermatozoide como activo y luchador y al óvulo como receptor pasivo que se limita a ser transportado y a esperar la llegada del espermatozoide. Estas orientaciones antirrealistas aceptan la idea de que las teorías científicas están infradeterminadas por la evidencia empírica y consideran que la elección de teorías viene dada en mayor o menor grado por los valores de género (además de por otros valores contextuales). La propia idea de objetividad, subyacente al realismo, sería uno de estos prejuicios androcéntricos que deben ser cuestionados. No hay ciencia libre de valores y de prejuicios, por tanto, lo que hay que hacer es propiciar la elección de teorías desde valores y prejuicios no androcéntricos, cuando no desde valores y prejuicios claramente ginocéntricos.

3. Desde el constructivismo social

Dado que se trata de un antirrealismo ontológico de carácter general, aplicable a todas las ciencias, no ha tenido repercusiones particulares en biología, más allá de las generales. Las entidades que han sido puestas habitualmente en cuestión por los antirrealistas han sido los genes, las poblaciones, las especies, las unidades de la selección y los ecosistemas. Con frecuencia estos antirrealismos locales han sido defendidos desde posiciones epistemológicas que han venido a ser denominadas como “pluralistas”.

3.1. El constructivismo en el problema de las unidades de selección.

Un pluralismo muy interesante es el relacionado con el llamado problema de las unidades de selección: los ámbitos en los cuales funciona la selección natural. Estos pueden ser los genes, los individuos, los grupos, las especies e incluso clados diferentes. En 1988 Kim Sterelny y Philip Kitcher defendieron un pluralismo teórico, que ellos mismos consideraron afín al instrumentalismo y al convencionalismo, para solventar el problema de las unidades de la selección: para estos autores diferentes descripciones de procesos selectivos, cada una de ellas centrada en un nivel diferente al que tomar como unidad de selección, pueden ser consideradas como igualmente aceptables. La elección entre ellas dependerá, pues, del contexto explicativo y de nuestros intereses.

Sin embargo las propuestas de Sterelny y Kitcher han sido contestadas por Alexander Rosenberg (1994) y Timothy Shanahan (1996 y 1997) en el sentido de que el pluralismo, entendido como la posibilidad de diversas representaciones adecuadas de un proceso causal, no exige el antirrealismo, ni viceversa. Más incluso, Shanahan defiende que el pluralismo de Sterelny y Kitcher (PSK) implica un cierto realismo ontológico que además es muy obvio: si sobre un proceso físico caben diversos modelos; todos ellos correctos; es porque el proceso en sí tiene una base real independiente del observador; en sus palabras:

“hay un fenómeno físico unitario que sirve como punto de referencia para las representaciones científicas” (5)

Además, en lugar de admitir como válidos diversos modelos en los que la selección natural actúa directamente, más sencillo es admitir que la selección natural actúa simultáneamente en todos esos niveles. Shanahan desarrolla esta posibilidad en su obra “Pluralism, antirrealism, and the units of selection” (1997). En ella propone lo que denomina monismo jerárquico inclusivo(MJI): que tiene las siguientes propiedades

1. Realismo. El MJI mantiene una posición realista con respecto a las unidades de la selección: estas son entidades teóricas o inobservables, pero deben interpretarse como teniendo una existencia real.

2. Monista. A diferencia de PSK, MJI considera que sólo puede haber una descripción máximamente adecuada de la estructura de cada proceso selectivo. Aquí se opone radicalmente al PSK,

2. Monista. A diferencia de PSK, MJI considera que sólo puede haber una descripción máximamente adecuada de la estructura de cada proceso selectivo. Aquí se opone radicalmente al PSK, para el cual podía haber varias descripciones máximamente adecuadas de un proceso selectivo, pero cada una de ellas centrada en un nivel jerárquico. Shanahan arguye que exsiten conexiones causales entre los diversos niveles de selección, y que esas conexiones causales son parte de la estructura causal unitaria del proceso selectivo.

3. Inclusivo, pues esta descripción máximamente adecuada no tiene por qué limitar la actuación de las fuerzas selectivas a un único nivel de la jerarquía biológica. Por ello puede coincidir con el PSK en algunos aspectos, como que diversas representaciones del mismo proceso selectivo, centradas cada una de ellas en un nivel jerárquico, pueden ser igualmente correctas.

Elliott Sober y David Sloan Wilson tampoco aceptan que el nivel al que la selección actúa pueda ser objeto de convención entre científicos, pues cada posición al respecto traerá una serie de consecuencias empíricas observables y falsables. Por ejemplo: si se asume que la selección actúa sobre los grupos, entonces cabe esperar que la conducta altruista sea favorecida, pero si se asume que sólo actúa sobre individuos, entonces lo que cabe esperar es que sea la conducta egoísta la favorecida.

3.2. El constructivismo social en el propio concepto de especie

No es nada nuevo que el concepto de especie dista mucho de estar bien establecido. Mostremos varios de ellos:

1. Concepto secual reproductivo de especie: debido a Theodosius Dobzhansky y a Ernst Mayr. Según este concepto una especie es un grupo de poblaciones naturales interfértiles que están reproductivamente aisladas de otros grupos. Obviamente esta definición no compete a los organismos de reproducción asexual, y no es operativa en paleontología; obvia la posibilidad de hibridación, etc.

2. Concepto ecológico de especie. Para paliar los defectos de la definición anterior existe la llamada definición ecológica de especie: una especie es un linaje que ocupa una zona adaptativa mínimamente diferente de la de cualquier otro linaje de su rango y que evoluciona separadamente de todos los linajes externos a su rango. Sus problemas aparecen con las especies muy generalists que se adaptan a diversos nichos ecológicos.

3. Concepto fenético de especie: las especies son agrupaciones de individuos, clusters o grumos en el espacio de fases de sus características. Es decir: agrupaciones dentro de las cuales hay un alto grado de semejanza.

4. Concepto evolutivo de especie: una especie es un linaje con una historia evolutiva común y separada de la de otros linajes

5. Concepto de especie basado en el reconocimiento: una especie es la población completa de organismos biparentales individuales que comparten un sistema común de fertilización.

Todos ellos tienen sus ventajas y sus inconvenientes. De hecho, cada una tiene su utilidad en un contexto y momento determinado. Cabe, pues, utilizar todos ellos siendo conscientes de sus limitaciones y sin que ello presuponga que las especies no son reales. El pluralismo sobre el concepto de especie no exige, pues, abandonar el realismo, así como el monismo sobre dicho concepto no exige tampoco abrazarlo (como muestra el caso de Darwin). Si algunos han visto en esta variedad de intentos definitorios de especie un convencionalismo que les haga afirmar que no hay una realidad detrás, la posición más común entre biólogos es que para cada contexto hay una realidad de especie por detrás.

Por último, no faltan quienes oponiéndose a este pluralismo afirman que es necesario un concepto de especie unificado. Tal es la propuesta de M. Ghiselin y E. Mayr. Se apoyan en datos empíricos que parecen indicar a las claras que tras el concepto de especie hay una realidad objetiva:

1. La zoología folklórica de pueblos primitivos, que distinguen las mismas especies que los zoólogos (según estudios antropológicos en Papúa Nueva Guinea), lo que hablaría en contra del convencionalismo y el nominalismo.

2. Los propios organismos diferencian muy bien especies que a los zoólogos ha costado diferenciar siglos, como los parásitos de los mosquitos Anopheles.

3.3. El constructivismo social en el propio concepto de gen

Las dificultades para encontrar un concepto unificado de gen, que recoja sus aspectos estructurales, funcionales, evolutivos, etc. ha propiciado la adopción por parte de muchos autores de un pluralismo también sobre este concepto. Richard Burian conjuga el pluralismo con un realismo: afirma que el concepto de gen varía mucho de una disciplina a otra, si bien cree que son complementarios y se refieren a la misma realidad. En cambio Hans-Jörg Rheinberger se decanta por el lado antirrealista del pluralismo: los genes serían objetos epistémicos sin una realidad objetiva por detrás.

II. Algunos casos de antirrealismo sobre teorías tomados de la biología

Hasta muy recientemente no se han encontrado teorías mutuamente inconmensurables en biología. Marcel Weber menciona dos teorías rivales (la de Slater y la de Mitchell respectivamente) que explican la relación entre la respiración y la fosforilación oxidativa, inconmensurables en el sentido de Kuhn y Feyerabend. Sin embargo los supuestos en lo sque se basa para ello Weber son débiles: las teorías, para ser inconmensurables, no basta que contengan conceptos teóricos diferentes con significados distintos; es necesario (según Kuhn y Feyerabend) que los mismos conceptos compartidos por ambas teorías , o bien que conceptos centrales diferentes (como ‘flogisto’ y ‘oxígeno’), sean intraducibles entre sí porque pertenecen a sistemas taxonómicos que clasifican el mundo de formas no solapables, por lo que adquieren significados y referencias diferentes (cf. Kuhn 1987). Los paradigmas rivales son inconmensurables porque despliegan categorías taxonómicas no homogéneas acerca de los objetos. Dicho de otro modo, la inconmensurabilidad es la ausencia de un sistema común de categorías en el que expresar teorías rivales.

Objetos que antes caían bajo un concepto después caen bajo otro: ‘planeta’ no significa lo mismo (no tiene la misma referencia) en el sistema ptolemaico y en el copernicano, y lo mismo sucede con ‘compuesto’ y ‘mezcla’ antes y después de Dalton. O bien lo que un concepto atribuye al mundo en una taxonomía no es lo mismo que le atribuye en otra: ‘masa’ no significa lo mismo (no implica las mismas propiedades) en la mecánica de Newton y la de Einstein. También pueden desaparecer ciertos conceptos, como fue el caso de ‘flogisto’.

La postulación de mecanismos dispares para dar cuenta de un fenómeno no es suficiente para tener dos teorías inconmensurables en el sentido de Kuhn, si no se demuestra que el mundo queda dividido en sistemas conceptuales diferentes con cada modelo teórico. Por su quedaban dudas, un “experimento crucial” llevado a cabo por W. Stoeckenius y E. Racker, y publicado en 1974 consiguió tomar partido por una de ambas, lo que hubiera sido imposible en el caso de inconmensurabilidad.

Pero el antirrealista de teorías más decidido en biología ha sido Alexander Rosenberg (Instrumental Biology or the Disunity of Science). En la siguiente cita se muestra completamente instrumentalista:

La ciencia biológica es una ciencia instrumental en mucho mayor grado que las ciencias físicas (y en menor grado que las ciencias sociales y de la conducta). Esto es, debería ser vista, más de lo que lo son las ciencias físicas, como un instrumento útil, una colección de recursos heurísticos y reglas prácticas útiles. Sus teorías mejor establecidas no deberían ser tratadas como tratamos a las teorías bien confirmadas en química y en física –como un conjunto de las mejores conjeturas acerca de la verdad sobre el modo en que el mundo es, independientemente de nosotros. Deberían ser tratadas fundamentalmente como una colección de instrumentos útiles para organizar nuestras interacciones con el biocosmos (Rosenberg 1994, p. 1).

Es decir, para Rosenberg las teorías biológicas son herramientas para interactuar con la biosfera, y no sistemas de enunciados verdaderos sobre el mundo real. Los motivos de esa diferencia al respecto de la física y la química estriba por un lado en la complejidad de los fenómenos biológicos, mucho mayor; y la limitación de nuestra capacidad intelectiva. Es decir: una física hecha por superinteligencias se seguiría pareciendo a la nuestra, una biología no. Y puesto que no podemos aspirar a encontrar las verdaderas leyes que rigen los fenómenos biológicos, debemos contentarnos con aceptar las hipótesis biológicas como instrumentos:

Es de aquí de donde surge el instrumentalismo. Si en el nivel macromolecular no pueden descubrirse leyes sin excepciones ni teorías generales, entonces las generalizaciones que formulamos y las teorías que empleamos reflejan sólo aproximaciones útiles para propósitos diversos, modelos para ser aplicados en algunos casos pero no en otros, herramientas heurísticas cuyos límites conocemos a través de la experiencia pero que podemos corregir y mejorar en su generalidad sólo a expensas de su utilidad. Así, entre nuestros fines en la teorización biológica no puede estar, como en el caso de la física, la identificación de leyes naturales de generalidad, precisión y potencia crecientes (Rosenberg 1994, p. 37).

Concretando en el caso de la Teoría de la Evolución, Rosenberg apoya su carácter instrumental por su naturaleza estadística. Mientras los procesos en la naturaleza son deterministas, la teoría de la evolución es estocástica; luego dicha estocasticidad no puede tener base ontológica sino epistémica. Ahora bien, si la teoría tiene que recurrir a probabilidades para explicar procesos que en sí mismos son deterministas, esto significa que la teoría no puede ser interpretada de forma realista: los procesos causales reales no son recogidos en ella. La teoría debe ser aceptada, por tanto, sólo como un instrumento útil. Esto, naturalmente, ha sido contestado, entre otros por

Robert Brandon y Scott Carson (1996), aduciendo que es precisamente el carácter estocástico de la teoría el que nos permite enunciar que los procesos naturales son de la misma naturaleza y que su determinismo es falso. De hecho (afirman estos autores) los intrínsecos indeterminismos cuánticas son los responsables del determinismo evolutivo en última instancia. A modo de ejemplo; en la producción de mutaciones, por no hablar de la inevitabilidad estocástica en la deriva genética.

Otros autores, como Marcel Weber (2001), han rechazado los argumentos tanto de los instrumentalistas irrealistas como de los partidarios del realismo de teorías. Weber niega que la estocasticidad de la teoría frente al determinismo de la naturaleza sea (aun siendo cierta la oposición) suficiente para afirmar el instrumentalismo de la misma. Lo hace aduciendo que el realismo sólo exige que las entidades teóricas postuladas por la teoría se tomen como reales y sus afirmaciones sobre el mundo se tomen como aproximadamente verdaderas. Estaríamos en el mismo caso que con la mecánica estadística; una teoría estadística que trata de describir fenómenos que se suponen deterministas y, sin embargo, Graves, Horan y Rosenberg no parecen dispuestos a extender su instrumentalismo a esa teoría. Pero tampoco acepta las tesis de Brandon y Carson: una interpretación realista de la teoría de la evolución no compromete necesariamente con el indeterminismo; perfectamente puede haber variaciones en los sistemas biológicos causadas por “variables ocultas”. A la luz de la Teoría de la Evolución (afirma Weber) un científico debería declararse agnóstico al respecto del determinismo natural.

Otro autor que opina que el instrumentalismo no es acertado en biología es Gregory Cooper (1996). Lo hace en base a dos razones:

1. Si las teorías biológicas fueran meros instrumentos para manejar los fenómenos, su utilidad es entonces muy limitada, ya que carecen de suficiente poder predictivo.

2. Por otro lado, las teorías puramente instrumentales carecen de auténtico poder explicativo.

Así pues, si fueran meramente instrumentales las teorías biológicas no gozarían del poder explicativo y predictivo que vemos en ellas. Lamentablemente, podríamos aducir contra la opinión de Cooper el perfecto de la mecánica estadística: proporciona tanto explicaciones como predicciones muy finas sin pretender ser realista.

III. A modo de conclusión

Pese a que los realistas pensaban que la biología era terreno ganado de antemano, no presenta especiales diferencias que la física al respecto de la discusión entre el realismo y el antirrealismo: no hay especiales dificultades para interpretar las investigaciones en biología desde una perspectiva antirrealista. Lo que no significa, desde luego, que no quepan contraargumentos desde el lado realista. La defensa del antirrealismo en biología se ha limitado en muchas ocasiones a considerar que son extensibles a dicha ciencia los mismos argumentos que valen para la física. En cambio, el pluralismo (tanto el ontológico [Stanford] como el teórico o epistemológico [Rosenberg]) ha propiciado argumentos antirrealistas específicamente surgidos de la biología. Esto no debe llevar a identificar pluralismo con antirrealismo, ya que también hay variantes realistas del mismo.

Realmente hay más argumentos para ser realista en física que en biología: el argumento de la mejor explicación (1), que es un argumento central para el realismo, tiene más fuerza en la física que en la biología. El realista no tiene por qué ser ingenuo: suele afirmar no es que la verdad sea la única explicación del éxito práctico de una teoría concreta, sino que es la mejor explicación del éxito generalizado y creciente del conocimiento científico. El éxito práctico de una teoría puede llegar sin que esa teoría explique la verdad. Las primeras y exitosas máquinas de vapor se construyeron bajo hipótesis totalmente desechadas y erróneas que involucraban al calórico, por ejemplo. De la misma manera, lo navegantes pueden orientarse correctamente pensando que es la bóveda celeste la que gira, y no el planeta. Así pues, del éxito de una teoría no puede inferirse su verdad, y los realistas lo saben. Por eso, la afirmación del realista es más débil: afirma que la verosimilitud de las teorías científicas es la mejor explicación de su éxito. Si hay una prolongada historia de éxitos explicativos y predictivos en una teoría será porque entre ella y la realidad hay algo más que una mera adecuación empírica.

¿Dónde reside la fuerza de este argumento? Reside en la ausencia de explicaciones alternativas a varios hechos muy singulares:

1.- Predicción de la existencia de fenómenos o de objetos completamente desconocidos y completamente inesperados (existencia del planeta Neptuno o curvatura de la luz en campos gravitatorios)

2.- Coincidencias cuantitativas extremas entre predicciones teóricas y datos obtenidos experimentalmente, que llegan hasta el noveno decimal (caso del momento magnético del electrón)

3.- Refuerzo mutuo de teorías independientes (atomismo en química y la teoría cinética de los gases)

Sin embargo, no contamos con ningún ejemplo en biología tan claro, ni mucho menos, como los arriba citados.

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(1) Argumento de la mejor explicación: La mejor explicación del éxito predictivo y práctico de la ciencia es suponer que las entidades postuladas por las teorías científicas existen realmente y que dichas teorías son aproximadamente verdaderas. Muchos realistas han defendido la idea de que si las entidades teóricas postuladas por las teorías científicas no existieran en absoluto, y, por tanto, si esas teorías no fueran aproximadamente verdaderas, el éxito de la ciencia sería un milagro.