lunes, 23 de octubre de 2017

La imagen de la Luna: una arqueología del tiempo

1.- Representación visual y capacidad simbólica

Durante la infancia se produce un momento especialmente emocionante: la primera palabra. El bebé logra construir representaciones de lo que le rodea y para conseguirlo actúa sobre el entorno. Del balbuceo al verbo, transitamos lentamente de lo individual a lo social y durante toda la vida recorremos este tortuoso camino con ayuda de la capacidad del ser humano para crear símbolos. Nuestra capacidad simbólica no se encuentra exclusivamente en el lenguaje, también el dibujo y el juego nos ayudan a estar en el mundo. Las distintas formas de representación - el dibujo, el juego y el lenguaje - se entrelazan formando una compleja red donde atrapamos temporalmente aquello que entendemos por realidad. Mediante la representación no actuamos directamente sobre los objetos sino sobre el significante, que es aquello que está en el lugar del significado, y de esta forma nos apartamos en el espacio y en el tiempo sustituyendo la realidad inaprehensible e infinita por modelos de ésta.
Las señales, los símbolos y los signos son tipos de significantes cuya relación con el significado se mueve desde el contacto físico e íntimo entre las cosas, la ligadura o naturaleza genésica de las señales, por ejemplo el fuego y el humo, hasta la independencia y arbitrariedad de los signos que no guardan relación con el significado, esto es, las palabras
La representación simbólica se mueve entre las señales y los signos utilizando la semejanza como hilo de Ariadna que nos ayuda a tejer esos modelos de la ‘realidad’ que son nuestras fuentes de conocimiento. En la historia de la ciencia estamos acostumbrados a utilizar exclusivamente modelos de representación lingüísticos y dejamos de lado los modelos representacionales basados en las relaciones de similitud procedentes de las imágenes . Tal vez, esto se debe a la dificultad derivada de la polisemia del término o a la transversalidad semántica de lo que entendemos por semejanza. Al igual que un vulgar madero se convierte en una viga cuando sostiene un aparejo, el concepto de similitud muda con las distintas interacciones entre el sujeto, el objeto y su circunstancia en la relación de semejanza.
Esta relación produce la metamorfosis de lo que denominamos semejante fundiendo sujeto, entorno y objeto en una entidad por sí misma. Debido a esa propiedad metamórfica de la semejanza, el tiempo representa una barrera infranqueable para establecer la relación de similitud como patrón universal del conocimiento y, por lo tanto, las interpretaciones de las imágenes basadas en la similitud son, en último caso, ilusiones anacrónicas.


2.- La representación de la Luna: estudio de dos modelos visuales en el Renacimiento

 
¿Es posible establecer para una imagen, por ejemplo la de la Luna, una ‘ilusión de similitud’ que dependa del concepto de semejanza propio de cada época o de cada corriente de pensamiento?. La semejanza entre significante y significado puede ser entendida como expresión de la visión interior, como copia de la apariencia de las cosas al modo de las sombras del ideal platónico. También se puede entender como analogía del funcionamiento de la naturaleza (Demócrito) o creación libre fundada en la naturaleza (Aristotéles). Esta relación de similitud entre objeto y sujeto puede ser activa o pasiva. Se puede encontrar similitud con lo espiritual y lo imperecedero o con las leyes de la naturaleza como en el Renacimiento.

Uno de los casos paradigmáticos de la realción entre la imagen y la visión del mundolo encontramos en la nueva cosmovisión que surgió a principios del siglo XVII: la nueva concepción física de la Luna, derivada de las observaciones telescópicas de Galileo, muestra cómo la novedosa técnica de la perspectiva geométrica, en la que conviven el signo y la forma simbólica, sirve para crear un espacio figurativo procedente del espacio empírico visual donde las manchas oscuras y claras de la superficie lunar se traducen en un nuevo lenguaje de sombras y luces derivadas de los accidentes lunares y de las posiciones relativas del Sol, la Tierra y la Luna.

Luna. Sidereus Nuncius. 1610. Galileo


La relación de similitud se establece principalmente entre los modelos visuales de perspectiva geométrica que circulaban en la pintura italiana en el siglo XVI y las observaciones telescópicas fijadas en los dibujos de Galileo.

Barbaro. Practica de la Perspectiva. 1568
Thomas Harriot observó la Luna unos meses antes que Galileo. En su dibujo la Luna aparece borrosa y plana. Al contrario que en la Italia del renacimiento, la perspectiva geométrica no formaba parte de la representación pictórica en la Inglaterra del siglo XVI. Debido a esta diferencia del modelo de representación visual , Harriot fue incapaz de ver la nueva imagen tridimensional y accidentada de luna hasta que consiguió las primeras acuarelas de Galileo.

Thomas Harriot. Dibujo del primer cuarto de la Luna. 1609

3.- La representación pictórica de la Luna en el arte del paleolítico y el concepto de tiempo


3.1 Un nuevo método de indagación en el arte paleolítico.

El problema específico de la interpretación del arte paleolítico y, por lo tanto, de argumentar sólidamente sobre el conocimiento de nuestros antepasados, es un ejemplo claro del corsé que nos imponemos al utilizar modelos de representación exclusivamente lingüísticos, de ahí la importancia de establecer modelos representacionales basados en relaciones de similitud.


La similitud que propondremos nos conducirá a establecer una relación entre la representación pictórica de la Luna en las sociedades de cazadores-recolectores del Paleolítico Superior y el concepto de tiempo como paradigma de conocimiento.


Desde el punto de vista metodológico, el problema de establecer una ilusión de similitud aumenta enormemente cuando investigamos sociedades en las que desconocemos el lenguaje y no se cuenta con relatos coetáneos de su cultura, ya que es mediante la interpretación, a través de los pistas que suscita el objeto en el investigador, como los vestigios del pasado se convierten en fuentes de información arqueológica. Por lo tanto, esta información que proporciona la interacción objeto-investigador está condicionada fuertemente por el criterio de similitud con el que trabaja el investigador. Debido a esto, se cierne una gran sombra de duda sobre las conclusiones consecuentes de razonamientos o argumentaciones basadas exclusivamente en encadenamientos de términos lógicos. Por eso, se propone la utilización de un método de razonamiento basado en líneas de prueba que la arqueología denomina cableado. Esta estrategia de investigación consiste en aportar argumentos desde disciplinas del conocimiento distintas que se entrelazan constituyendo una red en la que cada ‘cable’ argumental es sustentador del modelo y limitador de las hipótesis. En el caso específico de las interpretaciones de las pinturas del paleolítico, las disciplinas de la etnología, psicología e historia de las religiones, arqueología del paisaje, etc. tejerán el entramado en el que se sustentará la propuesta de representación simbólica.


3.2 Primer cable argumental: la mente de los cazadores recolectores del Paleolítico Superior


La transición entre el hombre del Paleolítico Medio y el del Paleolítico Superior se interpreta en términos de una explosión cultural humana que evidencia la inmensa riqueza de vestigios pictóricos en cuevas y abrigos, además de la abundancia de arte mueble en los yacimientos arqueológicos.


Según un modelo de psicología evolutiva , la mente humana ha pasado de un hipotético estado modular primitivo, compuesto por inteligencias inconexas de tipo social, técnico, de historia natural y lingüístico, a una inteligencia generalizada. La razón de tal transición surge de las necesidades de la interacción social y reside en el lenguaje. Éste es el detonante de la ruptura del aislamiento modular que pone en relación las distintas inteligencias. De estas relaciones surge el pensamiento metafórico, la representación simbólica, y con ella la posibilidad de una relación con el entorno de tipo mitológico, es decir donde mito y logos son indisociables como fuentes del conocimiento dando lugar al antropomorfismo, al totemismo, la nueva tecnología, etc.


<<…Las capacidades cognitivas que el ser humano compartía con los primates no humanos se amplían con una nueva exclusiva de los homínidos: la atribución de significado a las imágenes…>>[Lewis-Williams, 2005].


El desarrollo de esta nueva capacidad cognitiva dependió del tipo de información que nuestros antepasados recibieron mediante la interacción social y la influencia del medio ambiente en el que actuaba. La respuesta del individuo y de la sociedad se produce mediante cambios de conducta, que en el caso de la asignación de significados a imágenes se concreta en la pintura y la escultura del Paleolítico Superior.


La manipulación de imágenes mentales y la asignación de significados requieren de una capacidad relacional sustentada por la memoria. Recordar imágenes constituye por lo tanto la capacidad cognitiva que potencia la manipulación de imágenes. Es una pieza clave en la representación simbólica, que facilitó la aparición de la conciencia social y de la autoconciencia.

La conciencia debe ser entendida en sentido amplio, no exclusivamente como logos o conciencia racional. Siguiendo los criterios de Martindale , el espectro de conciencia estaría compuesto por: vigilia - donde el pensamiento está orientado a problemas-, fantasía realista, fantasía autista, ensueño, estados de duermevela, sueños e inconsciente.

La conciencia se mueve entre lo interior y lo exterior. La mirada hacia el interior puede ser provocada e intensificada dando lugar a tres estadios:

  • Los fenómenos entópicos, también llamados fosfenos, generados dentro de la visión, esto es entre el ojo y el cortex cerebral.
La numinización de fosfenos, por ejemplo una forma en zigzag se iconiza, completa y transforma en una serpiente.
  • Las alucinaciones.
La capacidad de experimentar los distintos estados de conciencia es un rasgo común que nos relaciona con nuestros antepasados del Paleolítico Superior. Al igual que el estado de vigilia, las imágenes mentales de los estados autistas o estados alterados de conciencia – incluyendo sueños-, salvo los fosfenos, provienen de la memoria. Su origen es ambiental y, por lo tanto, la experiencia completa de estados de conciencia o autoconciencia es debida a rasgos culturales. Es importante señalar que tanto la vigilia como los estados profundos de alteración de conciencia son aspectos indisociables de la autoconciencia y por lo tanto adquieren la misma categoría de ‘realidad’ a la hora de relacionarse con el mundo.

3.3 Segundo cable argumental: fuentes etnológicas 


La segunda línea argumental es de carácter etnográfico, sustenta y relaciona estas experiencias de estados alterados de conciencia dentro de las culturas de cazadores recolectores para los que la forma de interpretar el mundo pasa por acomodar las experiencias oníricas en todo su espectro de intensidades.

En términos generales, el chamanismo es la forma en la que se representa esa acomodación. De forma muy sucinta, los chamanes son los individuos que tienen facilidad para conseguir de manera intencional llegar a estados alterados de conciencia desde los más superficiales como los sueños, duermevelas, hasta los más intensos como las visiones, posesiones y trances.
Lo que nos interesa de su actividad es que utilizan diversas técnicas y rituales – privación sensorial, danzas, ingestión de enteógenos, etc.- para ponerse en comunicación con lo que nosotros entendemos como mundo sobrenatural.


3.4 Imágenes pictóricas, mente y cultura: primer lazo de la red

En este contexto social y con las propiedades psicobiológicas descritas, el ser humano del Paleolítoco Superior estaba capacitado para soñar y los recuerdos de las imágenes de los estados autistas fueron socializados mediante la nueva y sorprendente capacidad adquirida del lenguaje. Las imágenes no son una evolución técnica de los trazos de los fosfenos a los animales; no son representaciones bidimensionales del mundo ‘real’ tridimensional; no son tampoco meros recuerdos de sueños y estados de conciencia alterados sino que representan el diálogo dramático que formaba parte de su entorno y su sociedad. Las representaciones visuales son indisociables del ritual de ejecución. Las imágenes iluminan una forma de ver el mundo, un mundo onírico en el que las figuras flotan, se comunican y transfieren energías entre ellas y entre todos los que participan en el rito. Los seres emergen y se diluyen a través de sutiles membranas de la roca en comunicación continua con los individuos.

El soporte de comunicación es por tanto un plano evanescente, un tenue velo que proyecta estímulos y provoca sensaciones en flotación y cuasi planitud que retendrá la memoria. Esta superficie virtual se materializa en las paredes y techos de cuevas y cámaras. Es un escenario cargado de simbolismo, el cordón umbilical que les une a los seres y experiencias del inframundo. La superficie de la roca señalada, rasgada y coloreada por las manos y el aliento, junto a la música y la danza, forman parte de la cosmovisión de los humanos del Paleolítico Superior.



La arqueología del paisaje y el cielo como espacio simbólico: tercer cable.


En la temática y la realización de las imágenes, el entorno natural y social es la fuente, indisociable, de la experiencia tanto individual como colectiva. El medio natural es activo y se debe entender dentro del contexto de socialización . Las representaciones simbólicas toman valor de las escalas y relaciones, tanto temporales como espaciales, que establecen un diálogo entre el cuerpo del ser humano y los elementos del entorno: su naturaleza, forma, la variación, la utilidad y valor social, etc.


La estructura de la conciencia se desarrolla bajo unos patrones espaciotemporales en los que una red de acontecimientos en el tiempo e hitos en el espacio son los constituyentes del paisaje.

El paisaje nocturno representa uno de los estados mudables del entorno. En las sociedades modernas, el divorcio entre el cielo y la tierra se ha consumado de forma drástica con la desaparición del primero. En el caso del entorno de los humanos del Paleolítico Superior, cielo y tierra son elementos fundidos del espacio físico e imaginario en el que se desenvuelven sus prácticas individuales y sociales. El paisaje nocturno es el lugar y el momento donde se desarrollan los sueños. Es el escenario ideal para los ritos iniciáticos, para la comunicación con los seres sobrenaturales, que tienen lugar en la cueva más grande, en ese gigantesco huevo cósmico de membrana permeable donde los seres humanos, la música, la danza, los animales, las sombras, los accidentes del paisaje, las estrellas, los planetas y la Luna participan en la representación.

                                 Toro: cueva de Laxcou




3.5 La representación de la Luna para el ser humano el Paleolítico superiorsegundo lazo de la red


Dentro de este marco conceptual, la imagen de la Luna tiene una indisociable componente simbólica. La imagen de la Luna se presenta ante la mente de nuestros antepasados como parte de un diálogo con el mundo espiritual. La forma del creciente lunar no se puede entender aislada del rito, del acto de comunicación entre el hombre y el mundo a través de la membrana cósmica.El nacimiento, crecimiento, decrecimiento y desaparición de la Luna no representan exclusivamente por analogía el nacimiento, el llegar a ser, el morir y el resucitar del individuo. En su simbolismo, además, se entrelazan potencias o fuerzas como la fertilidad, vitalidad, etc. Surge una relación empática entre el hombre y los númenes: la Luna transmite y comparte su poder simbólico, que proviene de la luz y del cambio, con los animales. Bajo forma humana o fantástica, los númenes hablan, entienden, sienten y tienen poderes e inteligencias superiores a los humanos. Toda esta red intuitiva encuentra en las teofanías lunares, como la serpiente, el caracol, el toro, el buey, el oso, un significado existencial de totalidad en el que el ser humano del Paleolítico es actor principal. 
Si queremos entender la representación de la Luna como modelo visual no podemos olvidar que la semejanza de la imagen no se establece como mera mímesis. Las imágenes de la Luna, tanto en las pinturas como en las representaciones escultóricas, son instrumentos de representación donde la relación de representación no es la similitud con respecto a un modelo visual actual de la Luna, ni tampoco son mera abstracción de rasgos.


Las imágenes del arte paleolítico son una representación de los modelos visuales de nuestros antepasados. En el Paleolítico Superior, la representación de la Luna en creciente formando los cuernos del búfalo, del toro o del buey no puede comprenderse como una representación naturalista, no es un objeto ornamental, no cumple exclusivamente una función descriptiva, ni pedagógica, ni es una metáfora que explica lo visible. Es más bien una representación visual de lo invisible, de lo virtual, de los recuerdos de los estados alterados de conciencia. Es un experimento de fenómenos mentales y forma parte de un mapa indescifrable del mundo onírico de nuestros antepasados.


4 La imagen de la Luna una la arqueología del tiempo



4.1 La red

Por consiguiente, establecemos la ‘similitud’ entre las representaciones visuales de la Luna del Paleolítico Superior y las imágenes y vivencias de los estados alterados de conciencia. 
La visión de la Luna nueva, llena o el creciente lunar serían el vehículo simbólico que desencadenaría el ritual propio de las ceremonias chamánicas. De esta forma, las sociedades de cazadores-recolectores llegan a establecer los periodos lunares como un patrón concreto de tiempo, más allá del presente.
El recuerdo de la fase lunar sería un elemento compartido socialmente que gracias a su regularidad y al componente simbólico social constituiría una forma directa de fortalecer la periodicidad del contacto con los númenes y, por lo tanto, del establecimiento regular de los rituales chamánicos. Será gracias a esa representación simbólica, cargada de significados y de intensas experiencias con lo sobre natural, como las fases lunares llegarán a formar un rudimentario calendario que anuncie el paso del tiempo en lo cotidiano.

                   Fases lunares en el Paleolítico. Calendario. Marshack.

La acomodación de las diversas formas de conocer requiere de un lenguaje complejo y el paso del mito al logos no se produce mediante una transición progresiva y secuencial.
El arte del Paleolítico Superior constituiría una prueba de cómo entre el mito y el logos emergería una idea de tiempo desvelada gracias a la representación visual fruto del recuerdo de las imágenes mentales generadas en estados alterados de conciencia y de la capacidad de fijar y socializar esos recuerdos en las paredes de las cuevas, en huesos, en madera o en piedras. La idea de tiempo concreto surge pues de la ‘racionalidad del mito’, de la forma de ordenar los tiempos dentro del marco conceptual propio de la cultura del hombre del Paleolítico Superior.


Juan Campos Quemada

Madrid, Año Internacional de la Astronomía 2009


Fuentes
[1] Delval, Juan. El desarrollo humanoMadrid. SigloXXI de Espàña 2006.pp 225-260
[2] Foucault, M. Las palabras y las cosas. Madrid. Siglo XXI.2006
[3] Gómez López, S. Modelos y representaciones visuales en la ciencia. Escritura e Imagen, num. 1 .2005. pp 83-116
[4] Tatarkiewicz, W. "Historia de seis ideas". Madrid. Tecnos. 2002. pp. 301-311


[5] Panofsky, E. La perspectiva como forma simbólica. Madrid. Tusquets. 2007
[6] Reeves, E. Painting the Heavens (Art and Science in the Age of Galileo).Princeton University Press.1997 

[7] Wylie, A. Archaeological cables and tacking: the implication of practice for Berstein’s “Options beyond objectivism and relativism”. Philosophy of Science, 19, pp 1-18.[8] Lewis-Williams, David. La mente en la caverna . Madrid. Akal.2005

[9] Mithen, Steven. The Prehistory of the Mind: a search of the Origins of the Art, Religion and Science
[10] Instituto Panamericano de Historia Natural. 2000[11] Eliade, M. Patterns in Comparative Religion. New York. Meridian Book. 1974. Pp 154-185
[12] Marshack, A. Cognitive Aspects of Upper Paleolithic Engraving. Current Antropology, vol 13.n ¾ pp.445-477

Quanta y vida


Crítica al reduccionismo fisicalista del origen de la vida 

1. Aspectos Cuánticos de la Vida
Bajo el título Quantum aspects of life [1] un grupo de físicos y bioquímicos se plantean si, más allá de la naturaleza mecano-cuántica que presenta el ámbito molecular,  ciertas propiedades  cuánticas de la materia tales como el entrelazamiento (entanglement), el efecto túnel, el espín intrínseco, etc. fueron imprescindibles y determinantes para el origen de la vida.
El libro presenta argumentos a favor de la especificidad cuántica de la vida a través de la exploración de las relaciones entre los mecanismos cuánticos de la biología, las evidencias biológicas de la presencia del fenómeno cuántico y las novedosas propuestas que la computación cuántica ofrece al problema de la vida artificial.
A pesar de la aparente heterogeneidad de los distintos capítulos, el contenido de todo el libro se articular entorno al origen de la vida. En las próximas líneas expondremos de forma sucinta los argumentos esgrimidos por los autores a favor de este proyecto de investigación.
Paul W.C. Davis es continuador de la visión tradicional, sostenida por los padres de la física cuántica como Heisenberg, Bohr, Wigner y Schröringuer, sobre lo que denomina “efectos no triviales” de la mecánica cuántica en la biogénesis.  Lo que el autor entiende por “trivial” es la importancia de la física cuántica para dar cuenta de la estructura molecular y de la afinidad química que condiciona la función celular. La hipótesis central que defiende Davies es que la mecánica cuántica permitió  la emergencia de la vida desde el nivel atómico sin la intermediación de la química compleja:
            “The philosophical position that underpins my hipothesis is that the secret of life lies not with its complexity per se, still less with the stuff of which it composed, but with its remarkable information processing and the replication abilities.”[2]
Para sostener su propuesta, el autor adopta una definición operativa de vida donde entiende que todos los organismos vivos serían procesadores de información:
            “…They store genetic data base and replicate it, with occasional errors, thus providing the basis for natural selection.”
Mediante la analogía con el ordenador, separa la química de las biomoléculas, próxima a la idea dehardware, de la información, que correspondería al software. Las teorías biogénicas actuales nos describirían la transición de lo no viviente hacia lo viviente sólo en términos del hardware y  el autor propone un cambio conceptual del proceso si enfocamos el problema de la biogénesis desde el punto de vista del procesamiento de la información (software).
Si una de las características de la vida es su capacidad de reproducción, la cualidad que discrimina el comienzo de la vida es la replicación de la información. Este enfoque del origen de la vida se conoce como el mundo del RNA (fig.1). Para este modelo, los átomos formaron nucleótidos que se ensamblarían aleatoriamente aumentando de complejidad hasta la formación de una molécula autorreplicativa del tipo del RNA: capaz de realizar las funciones de las proteinas y  autorreplicarse.




Fig. 1.- El mundo del RNA
En este sentido,  las nuevas teorías de la computación cuántica, gracias a los fenómenos cuánticos del entrelazamiento y la superposición de estados[3], nos aumentan de forma inusitada la velocidad de procesamiento de la información. Aunque las moléculas de RNA y DNA son replicadores “clásicos” de la información,  Davies especula con la posibilidad de que en ciertas circunstancias, como en la emergencia de la vida,las moléculas de la vida presentaran comportamientos cuánticos (fig.2). Entiende nuestro autor quelos fenómenos cuánticos que encierran ciertos procesos celulares, como los presentes en la fotosíntesis, serían “restos del origen cuántico de la vida” más que productos de su evolución[4].

3) Replicación clásica

2) Colapso al mundo clásico

1) Superposición cuántica


                                                 Fig. 2.-El mundo del RNA cuántico

Como se desprende de lo dicho, la naturaleza cuántica de ese “Primer Replicador” posibilitaría la vida, cuya emergencia destruiría los efectos cuánticos en casi todos los procesos salvo en  determinadas excepciones[5]. En este punto las tesis de Davies entroncan con todas las líneas experimentales que desde la física cuántica intentan explicar las condiciones y propiedades de este primer replicador. La cuestión determinante respondería a cómo se formó mediante síntesis abiótica la primera estructura autorreplicativa y cuál sería el papel que en esa estructura jugaría la mecánica cuántica.
Para el bioquímico JohnjoeMcfadden y el físico Jim Al-Khalili[6] parece obvio que las estructuras vivas más simples son muy complejas. Éste es el caso del micoplasmacuyo tamaño genómico es de medio millón de pares de bases. Incluso las estructuras biológicas parasitarias como los virus o la Neoarchaeumequitansson demasiado complejos para haber surgido espontáneamente de la sopa abiótica primordial. Estos dos investigadores apoyan la tesis de que es necesario tener en cuenta estructuras más pequeñas que puedan realizar las funciones de almacenar la información y catalizar las reacciones bioquímicas.
Este primer “gen” y, a la vez, primera molécula catalizadora podría haber sido un tipo de RNA capaz de catalizar la formación de moléculas de RNA con idéntica secuencia. Estas moléculas autorreplicantes sufrirían variaciones aleatorias  y esas variantes de RNA entrarían en “competencia” por los nucleótidos de tal suerte que las moléculas más eficaces saldrían potenciadas. De la misma manera, estas moléculas podrían catalizar la concentración de aminoácidos para formar péptidos. El tándem RNA-péptido se sometería a la evolución molecular descrita de forma que algunas moléculas se especializarían en la conservación de la información (DNA), mientras el RNA daría paso a las proteínas que con el tiempo desempeñarían eficazmente la función de catalizar. Esta hipótesis se conoce como “el mundo del RNA”.
Uno de los candidatos a primer replicador sería el ribosoma: una biomolécula muy compleja y difícil de sintetizar cuya estructura mínima autorreplicativa consiste en 165 bases que suponen diez veces el tamaño máximo sintetizado en laboratorio. Es justamente esta baja probabilidad de formación espontánea mediante procesos aleatorios en la sopa primordial la que sugiere a Mcfadden y Al-Khalili la necesidad de la gran capacidad de computación de la mecánica cuántica:
            “The problem is a search problem. The self-replicator is likely to be only one or few structures in a vast space of possible structures. The problem is that random search (essentially thermodynamic processes) is far too inefficient to find a self-replicator in any feasible period of time.”[7]
Es decir, coinciden con la opinión de Davies y otros investigadores que enfocan el problema de la vida desde el punto de vista del almacenaje y tratamiento de la información. En palabras de Davies:
            “I am defining ‘life’ as a certain special state of low probability. Quantum mechanics enable the space of possibilities to be much more efficiently explored than a stochastic classical system”[8]
En este punto la simulación computacional clásica, como el programa Tierra[9], parece mostrar la incapacidad de la formación espontánea de estructuras autorreplicativas, si bien están a la orden del día la facilidad que presentan algunos programas autorreplicativos generados artificialmente (virus informáticos) para infectar la Red.
Para salvar la necesidad de velocidad de computación, los autores proponen un modelo de proto-autorreplicador que va más allá de ser una estructura que mediante mutaciones y exploración de su entorno químico consiga la estructura correcta del RNA primigenio o de los péptidos, ya que este proceso requeriría de cientos de millones de años para conseguir la emergencia de la primera estructura autorreplicativa.






Fig. 3.- Computación Cuántica y origen de la vida

Mcfadden y Al-Khalili proponen que una biblioteca de estructuras moleculares de la sopa primordial sea dinámica y combinatoria que permita la construcción de bloques  mediante la interconversión de las estructuras químicas constituyentes de la biblioteca. Por supuesto, el mecanismo  dinámico no sería solamente clásico (reacciones químicas reversibles) sino  que se le añadiría la exploración cuántica (fig.3).
El mecanismo cuántico estaría fundamentado en el efecto túnel que en química se conoce como tautomerización. En la física clásica se sabe que para que un patinador logre superar la cima de una cuesta debe llevar una velocidad suficiente para que su energía cinética asociada le permita alcanzar la altura de la de la cuesta. Es decir, de acuerdo con la física clásica, si la energía de una partícula es inferior que la altura de cierta barrera de energía potencial, no hay forma de traspasar dicha barrera de potencial (fig. 4).

                                    Fig. 4Efecto tunel                  Fig. 5 Efecto túnel protón-protón

En el mundo cuántico, el estado de la partícula, pongamos un protón, viene representado matemáticamente por su función de onda y ésta debe ser continua tanto a la entrada como a la salida de la barrera de potencial. Esto significa que mostrará la posibilidad de traspasar la barrera: éste es el denominado efecto túnel (fig.2).  En la tautomerización, el movimiento de los protones mediante efecto túnel altera las bases de los nucleótidos de tal suerte que quedan compuestas de una mezcla de formas tautoméricas. Así pues, cada base molecular existe  como superposición de varias formas tautoméricas ligadas mediante efecto túnel protónico.
“Podemos imaginar nuestro caldo primordial cuya biblioteca combinatoria dinámica se compone de muchas moléculas de un único componente que  puede existir como superposición cuántica de muchos estados tautoméricos simultáneos[…] Si se puede forma tal  superposición cuántica de todos los posibles estados en la biblioteca combinatoria antes de que tenga lugar la decoherencia, entonces ésta es la forma más eficiente de buscar el estado correcto: el de un replicador simple”[10]
Dos son los mecanismos principales de esta propuesta:
  • §  El mantenimiento de la coherencia de la superposición de estados cuánticos, pues la interacción del estado con el entorno  destruye con suma facilidad el delicado estado de superposición.
  • §  La teleología subyacente al problema del mecanismo que “elige” al replicador molecular como estructura final.

Mcfadden y Al-Khalili  solucionan la transición cuántico-clásico mediante el conocido efecto cuántico selectivo de la medida denominado “acto irreversible de amplificación” por el cual, una vez que el escrutinio del estado molecular pasa por el del replicador éste se hace macroscópicamente distinguible debido a su fuerte interacción con el entornoque induce la decoherencia cuántica de forma fulminante convirtiéndole en replicador “clásico” dando paso hacia la replicación química con el entorno.
No obstante queda pendiente cómo mantener la coherencia del estado de superposición cuántico el mayor tiempo posible para que la computación cuántica, es decir la exploración de los numerosos estados cuánticos posibles, tenga tiempo a escala biológica de pasar por el estado del replicador antes de ser destruida.
Es posible evitar la decoherencia mediante varias técnicas: bajando la temperatura de la muestra molecular, manteniendo aislada la muestra del entorno – mediante apantallamiento molecular-  o mediante el efecto conocido como “espacios libres de decoherencia”.
Éste último caso corresponde  a aquellos estados que han sido construidos computacionalmente para no ser alterados por el acoplamiento con el entorno: el fuerte acoplamiento con el entorno de ciertos grados de libertad del  sistema que provoca de forma sorprendente la “congelación” del resto de los grados de libertad, el denominado efecto Zenón, permitiendo el mantenimiento de la superposición coherente e incluso la persistencia de la cualidad cuántica del entrelazamiento.
No obstante, como es bien sabido, la emergencia del  “mundo clásico” del mecanismo de decoherencia no lleva a resultados definidos[11]. Por tanto, queda por definir el puente entre estos estados intermedios denominados cuasiclásicos y la clasicalidad.
A lo largo de esta exposición se evidencia la importancia de la computación cuántica y la simulación automática como vía exploratoria para resolver el problema de la emergencia de la vida. En este  sentido se desarrollan los proyectos de investigación tales como los Juegos de la Vida, que proponen simulaciones de autómatas celulares dispuestos en series simples que bajo ciertas condiciones de contorno muestran comportamientos complejos. Sirva como ejemplo el modelo bidimensionalcuadrupolar que requiere cuatro ítems: la dimensión de la muestra, el número de estados posibles para cada célula, el número de células finito que acotan cada unidad celular y las reglas de transición del autómata [12]. Por supuesto, la computación y algorítmica de las simulaciones es completamente clásica aunque actualmente se proponen modelos semi-cuánticos muy alejados de  las investigaciones pioneras realizadas por  Feymann (1982) y continuadas por Grözzing y Zeilinger (1986).  Estos modelos de autómatas celulares cuánticos explotan la idea de que en ausencia de medida el sistema de células “vivo” está formado por la superposición de los estados de las células vecinas, tanto “vivas” como “muertas”, todas representadas por osciladores clásicos con un determinado periodo, amplitudes entre cero y uno y fase variable. Este sistema muestra propiedades cuánticas básicas como la interferencia, descubre nuevas características de la complejidad del sistema y formula de manera más simplificada computacionalmente las propiedades complejas de los modelos clásicos.
De la misma orientación es la propuesta de la denominada Q-vida, autorreplicadores cuánticos basados en la orientación del espín electrónico y que pueden presentarse en forma de materia condensada a baja temperatura tanto en la corteza helada de cometas y planetoides como en el polvo interestelar donde la astrofísica molecular ha identificado una rica variedad de moléculas orgánicas.
La búsqueda de esteprimer replicador simplesigue siendo un mundo por explorar pero la hipótesis cuántica se apoya cada vez más en las evidenciasbiológicasde las últimas investigaciones que demuestran la capacidad de ciertas estructuras orgánicas para mantener la superposición de estados,  la importancia del efecto túnel cuántico de electrones y protones para explicar innumerables reacciones enzimáticas y la interpretación de los mecanismos moleculares en términos de metabolismo cuántico.
La emergencia de la complejidad del mundo orgánico puede tener una explicación plausible  en términos cuánticos gracias a la discontinuidad y la probabilidad o aleatoriedad inherente a  los fenómenos cuánticos (fluctuaciones cuánticas).  Según Seth Lloyd[13], los diferentes niveles de complejidad como el de las reacciones químicas y la vida exploran las distintas posibilidades permitidas por las leyes físicas. La base de estos fenómenos surge de “accidentes mecanocuánticos” que son procesados por el poder computacional del universo. En palabras de Lloyd:
            “…,quantum mechanics then adds the variety that is the proverbial spice of life. The result is what we see around us.”[14]


2. Cuestiones ontológicas y epistemológicas

Varios son los problemas filosóficos que suscita la propuesta cuántica sobre el origen de la vida. Analizaremos de forma sucinta la ontología que soporta su propuesta y posteriormente nos adentraremos en los problemas epistemológicos relacionados con su proyecto de investigación.
Sin lugar a dudas, podemos decir que desde el punto de vista filosófico los distintos autores fundamentan su ciencia en una ontología materialista donde se aprecia una clara orientación sistémica, ya que las cosas que forman parte de su metafísica están compuestas de otras cosas de forma estructurada, definida y cohesiva,  diferenciando tres niveles jerarquizados: el físico, el químico y el biológico. El energetismo que parece estar detrás de la propuesta estudiada no es de raíz ontológicasino epistemológica, como parece derivarse de un enfoquesolidario a los partidarios del Qbism[15], aunque sería preciso que los autores se comprometieran con una interpretación de la mecánica cuántica para poder fijar posiciones. Por lo expuesto en el segundo punto de este trabajo, la propiedad de “vida” de la cosa es resultante y no emergente pues utiliza como característica de la vida su capacidad de “replicación de la información” y sabemos que esta propiedad la contienen de forma parcial los componentes de la cosa. Podemos así afirmar que la emergencia es de carácter epistemológicopues los niveles superiores pueden explicarse y predecirse partiendo del nivel físico, lo que apunta hacia un reduccionismo de corte ontológico.
 También podemos calificar  su orientación metafísica como dinámica, evolucionista y determinista en un sentido amplio nomológico, es decir sometida a leyes.
En todos los autores se aprecia una tendencia a la reificación, por ejemplotoman como cosas las relaciones propuestas para las distintas bibliotecas combinatorias dinámicas, las propiedades como la tautomerización, etc. Sin duda, se debe a la tendencia de los físicos a cosificar los constructos teóricos de la mecánica cuántica.
Es normal encontrar en los distintos artículos enunciados metafísicamente mal formados que se entienden como hábitos del lenguaje pero que llegan a ser fuente de confusión. Este es el casodelreplicador:
“The self-replicator is likely to be only one or few structures in a vast space of possible structures”[16]
Si el autorreplicador es una cosa entonces no puede ser un constructo ficticio.
 De la misma forma los autores al explicar los fenómenos utilizan mecanismos y procesos que olvidan que no poseen existencia fuera de las cosas confundiendo lo que es pura abstracción con la tesis ontológica que deja en segundo plano las cosas para primar los eventos o los procesos.
Una de las cuestiones más difíciles de dilucidar en todos los autores es la naturaleza de la causalidad. La causación en biología[17]puede presentar dos orientaciones desde arriba abajo, es decir desde el nivel superior de jerarquía al inferiory desde el nivel inferior al superior  (e.g. el primero desde la conciencia a los átomos y el segundo al contrario). La orientación desde el nivel físico-químico al biológico sostenida por los autores es típica del reduccionismo pues tanto las propiedades como las leyes del sistema en el nivel biológico  son determinadas por las propiedades y las leyes de sus componentes. No obstante la orientación descendente o aristotélica en el que el todo determina las partes parece estar detrás de los resultados de su propuesta. Sin embargo, siguiendo a Mahner y Bunge[18], para los que no existen causas materiales ni formales, lo que se presenta en este caso son relaciones funcionales entre propiedades y leyes en los distintos niveles. La propuesta teórica del origen cuántico de la vida no es causal en el sentido de causa eficiente pues la causa estricta no es estocástica.
Una de las preocupaciones más importantes de los autores es evitar la teleología en la selección del replicador. Se presenta como un problema a salvar desde el primer momento:
“There seems to be an unavoidable teleological component involve: the system somehow ‘selects’ life front the vastly greater numbers of states that are nonliving.”[19]
Davies deja abierta la puerta a la posibilidad de una causa final. Sin embargo, Mcfadden y Kahlili quitan relevancia a la presunta teleología:
            “…an element of teleology is required; namely that the molecule must somehow know beforehand what is aiming for. We do not believe this is necessary (as we argue below)”[20]
Los conceptos de azar y probabilidad están estrechamente relacionados con el problema de la causalidad entendida al modo de la física. Los autores parecen decantarse por una interpretación objetiva propensionista de la probabilidad acorde con algunas interpretaciones  de la mecánica cuántica.
Una de las cuestiones centrales de la propuesta cuántica sobre el origen de la vida es la propia definición de vida que utilizan los autores. Por un lado como dijimos más arriba, entienden la vida como un proceso:
            “I’m defining ‘life’ as a certain special state of low probability.”[21]
            “The philosophical position that underpins my hypothesis is that the secret of life lies not with its complexity per se, still less with the stuff of which is composed, but with is remarkable information processing and replication abilities.”[22]
            “Apparently, all that is required for proto-life is the existence of physical systems that reproduce themselves with variations. As much as one might like to set other requirements for the origin of life, reproduction and variation seem to suffice”[23]
Las respuestas a la pregunta ¿qué es la vida?, su naturaleza y propiedades es un problema ontológico-científico que actualmente se ha convertido en un tema candente de primera magnitud.[24] Los autores no definen la vida, realmente nos aportan una propiedad intrínseca de lo que ellos entienden por estar vivo. Esta propiedad emergente a veces la presentan como fuerte, este es el caso de Davies en la propuesta de la Q-vida, donde la potencialidad causal desde las estructuras vivas hacia las no vivas son irreductibles:
            “The starting point of my hypothesis is the existence of a quantum replicator, a quantum system that can copy information with few errors […] Quantum replicatorscertainlyexist in Nature.”[25]
No obstante, la vida es tratada como el caso paradigmático de una forma dinámica de emergencia “débil”[26], pues las propiedades macroscópicas son impredecibles y no se pueden derivar salvo mediante la observación del proceso o de la simulación.
Esta última observación nos impele a tratar la visión sobre la vida de estos autores como un mecanicismo de “doble vía” que depende de cada propuesta. Por un lado es evidente que defienden elfisicoquimicalismo, donde los organismos son sistemas fisicoquímicos complejos sin leyes propias. Por otro lado presentan una renovada versión del maquinismo en la línea de la tradición cartesiana y de la Mettrie: la vida y los organismos se presentan como máquinas de computación distinguiendo el hardware del software.Esta descripción cuadra con la idea de autómatas replicantes dentro del proyecto de vida artificial y en algunos casos con la idea de que “la biología no sólo es como la ingeniería; es ingeniería”.[27]
Esta última cuestión enlaza con la propuesta reduccionista de los autores. Paul Davies se declara  en la línea de las ideas de Kauffman[28] y propone que su modelo constituye una versión cuántica del concepto que Kauffman defiende como sistema autocatalítico de moléculas. Las ideas de Davies, Lloyd, Mcfadden y Al-Kahalili y las procedentes de los sistemas de Q-vida computacional se adaptan a la propuesta de que:
            “…en ausencia de la selección el sistema caerá en propiedades promedio bien definidas […] los patrones de inferencia buscan explicar propiedades biológicas localizándolas como elementos genéricos de un ensamblaje apropiado a través del cual la evolución se mueve.”[29]
Así pues podemos decir que el problema de la reducción tiene su precedente y origen en la propuesta de la síntesis kauffmiana. Obviamente, las fórmulas puente de la reducción o principios puente residen en las hipótesis cuánticas que defienden. La reducción conceptual y proposicional está presente en todos los artículos, especialmente en el de Davies, que enuncia definiciones reductivas como la Q-vida que parecen apuntar ala intención de reducir la teoría molecular a la teoría cuántica aunque el intento no deja de presentar  soluciones reductivas de tipo débil pues utiliza, además de los citada reducción de conceptos, hipótesis auxiliares como:
            “The direction of information flow is bottom up”[30]
Opinamos que no se consigue una reducción de la biología a las leyes de la física ni  se aporta un argumento nuevo al problema de la reducción con este programa de investigación pues ni siquiera la física es reducible de forma fuerte a una teoría básica como la de la mecánica cuántica, ya que incluso ésta, en su versión bohriana, necesita de conceptos clásicos (masa, tiempo…), así como de hipótesis sobre el mundo macrofísico.[31]
Así mismo, se puede notar en los autores una tendencia al atomismo ontológico apoyada en elmicrorreducionismo, aunque,  a nuestro entender, éste es sobre todo una estrategia de investigación.
Si seguimos las ideas de reducción de Rosenberg [32] el reduccionismo propuesto por los autores tiene fundamento metafísico  y se caracteriza claramente por defender una metodología explicativa o subsunción ascendente.

Juan Campos Quemada
Madrid, Año Internacional de la Astronomía 2009
Bibliografía
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Díez, J.A. Moulines, C.U Fundamentos de Filosofía de la Ciencia.Ariel. Barcelona.1999

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Galindo, A. “Quanta y vida”. Instituto de España, Madrid, 2011
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Mahner,M. Bunge, M. Fundamentos de Biofilosofía. Siglo XXI.2000
Montero, F. Morán Federico. Biofísica. Eudema. Madrid. 1992
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Sarkar, S. (Ed). The Philosophy and History of molecular Biology: New Perspectives. Kluwer. 1996
Stryer, L. Bioquímica. Reverté. Barcelona. 2004




[1]Davies, P.C.W. et al (Ed) Quantum aspects of Life. Imperial College Press. London. 2008
[2]Idem. p.4
[3] Esta son propiedades fundamentales de los sistemas cuánticos. La superposición de estados nos dice que si un sistema cuántico puede ser representado por dos estados del espacio de Hilbert, entonces su superposición o suma pesada de las dos componentes también es un estado del sistema. Los estados entrelazados corresponden a dos o más sistemas, de tal suerte que el estado del conjunto de todos los sistemas no se puede expresar como producto de los estados individuales. Para una introducción didáctica de la teoría cuántica y la computación cuántica consultar: Casiniello, A. y Sánchez, J.L. “La realidad Cuántica” Editorial Crítica, Madrid, 2012. Para un estudio pormenorizado ver Nielsen M.A. y Chuang, IL. Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge UniversityPress, 2010
[4] Para una información más detallada sobre esta cuestión consultar: Galindo, A. “Quanta y vida”. Instituto de España, Madrid, 2011
[5] Ver nota 5.
[6]Idem. p.37
[7] Idem.p.39
[8]Idem. p.11
[9]Idem. p. 13
[10]Idem. p.42
[11] Adler, S.L. (2003) Whydecoherence has not solve the measurement problem: A response to P.W. Anderson. Studies in History and Philosophy of Modern Physics 34B, 135-142.
[12]Idem. p.233
[13]Idem. P.29
[14]Idem. p.29
[15] Fuchs, C.A. Quantum Mechanics as Quantum Information (and only a little more)arXiv:quant-ph/0205039 
[16]Idem. p.39
[17] En este sentido seguimos a Mahner,M. Bunge, M. Fundamentos de Biofilosofía. Siglo XXI.2000
[18] Idem.p.55
[19] Idem.p.11
[20] Idem.p.42
[21] Davies. Op.cit. p.11
[22] Davies. Op.cit. p.4
[23] Lloyd. Op.cit. p.27
[24]Sarkar, S. (Ed). A companion to the Philisophy of Biology. Blackwekk. Oxford. 2008
[25] Davies. Op.cit. p.7
[26]Bedau. Op. cit p.459
[27]Apud. Mahner, M. y Bunge M., Op.cit. p.166
[28] Davies. p.12
[29]Apud. Pérez Martínez, A. La obra de Stuart Kauffman. Aportaciones a la Biología del siglo XXI. e implicaciones filosóficas. p.131
[30] Davies. Op.cit. p.5
[31]Mahner, M. Bunge, M. Op.cit p.140
[32]Rosenber. En Sarkar, S. op. cit p.550-568