Serrano

Thmata. Revista de Filosofa. Nmero 44. 2011

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EL REDUCCIONISMO FISICALISTA EN LA OBRA BIOLGICA DE LINUS PAULING Francisco Javier Serrano Bosquet. Instituto Tecnolgico de Monterrey

Resumen: Linus Pauling, uno de los cientficos ms importantes e influyentes en el desarrollo de la biologa del siglo XX, llev a cabo sus trabajos de investigacin en este mbito marcado fuertemente por su concepcin estructuralista de la qumica. No exenta de crticas, su concepcin fisicalista de la biologa le permiti estudiar no slo fenmenos bioqumicos puntuales, sino extender sus exploraciones hasta el campo de la evolucin molecular. A lo largo de las siguientes pginas intentaremos ver en qu consisti dicha concepcin reduccionista as como los problemas de carcter ontolgico y epistemolgico con los que se tuvo que enfrentar. Abstract: Linus Pauling, one of the most important and influential developer of biology in the 20th century, carried out his research work in this area strongly marked by a structuralist conception of chemistry. Not without criticism, his biology fisicalist conception allowed studies not only in specific biochemical phenomena, but extended his explorations to the field of molecular evolution. In the following pages we will try to see what this reductionist conception consisted in, as well as the ontological and epistemological problems that it faced.

Introduccin

Linus Pauling, uno de los qumicos ms importantes del siglo XX fue tambin uno de los principales protagonistas en la constitucin y desarrollo de la biologa contempornea. Los cambios producidos entre 1929 y 1935 en el Instituto Tecnolgico de California institucin en la que trabaj como docente e investigador desde 1927 hasta 1963 con la creacin de la nueva divisin de biologa, la figura y el dinero omnipresentes de Warren Weaver1, as como la necesidad que Pauling siempre manifest por abordar nuevos y cada vez ms complicados retos, fueron espolendole hacia el estudio de sustancias orgnicas. En la amplia bibliografa existente en torno a la vida y obra del cientfico estadounidense se suele hacer referencia a esta poca como un periodo de quiebra 1 Warren Weaver era entonces director de la Divisin de Ciencias Naturales del Instituto Rockefeller. Conocido por algunos historiadores como el principal banquero de la ciencia estadounidense [Hager, Thomas (1998), p. 58], su principal objetivo al frente de esta divisin fue intentar sentar las bases de una nueva biologa parecida y basada en los principios de la nueva mecnica cuntica. Muy pronto supo ver en el joven Pauling una de las personas indicadas para forjar el nacimiento de una nueva biologa a la que, el mismo Weaver, bautizara en 1938 como biologa molecular.


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con respecto a su trabajo anterior. Sin embargo, y a pesar del gran giro que el nuevo rumbo emprendido significaba adentrarse en el mbito de las ciencias de la vida no podemos hablar de una total fractura con respecto a sus inclinaciones y preocupaciones anteriores. Debemos hablar, por el contrario, de una continuidad sealando, eso s, los diferentes objetos de estudio en los que se centr y los diversos niveles de aproximacin que llev a cabo en cada momento. Pero debemos notar, ante todo, el mantenimiento de una posicin terica que se hace evidente si observamos la perspectiva metodolgica, ontolgica y epistemolgica bajo la cual llev siempre a cabo su trabajo. Aunque las sustancias cambiaran, aunque las motivaciones y problemas fueran en principio distintos, las respuestas finales seguan estando dentro del mismo orden: el descubrimiento de la estructura de las molculas, las fuerzas que intervienen, sus propiedades y funcionamiento desde el punto de vista qumico.

El debate filosfico en la arena de la biologa

A mediados de los aos 30 uno de los problemas principales con el que tenan que enfrentarse los bilogos era el de entender la naturaleza de los enlaces presentes en las sustancias vivas. Estos enlaces eran clasificados en dos grupos, los llamados enlaces fuertes y dbiles. El ms fuerte era el enlace qumico covalente, el ms dbil el enlace de hidrgeno, tambin llamado fuerzas de Van der Waals. Muy pronto se vio cmo, a pesar de su debilidad, de ser efmeros y evanescentes, los enlaces de hidrgeno2 jugaban un importante papel en la formacin de las estructuras de las molculas biolgicas y, por consiguiente, de sus funciones especficas. Pero incluso Pauling, considerado entonces uno de los pocos cientficos poseedores de una comprensin esencialmente completa del enlace qumico, era tan slo un pionero orientado en una tierra salvaje an por explorar, una tierra sobre la cual haba que construir un nuevo mundo: la biologa molecular.

Durante cerca de sesenta aos Linus Pauling estuvo fascinado con la idea de poder entender por qu hay organismos vivos en cualquier rincn de la Tierra, qu mecanismos haban sido los causantes del surgimiento de la vida y en qu consiste esa capacidad que muestran tantas formas distintas de vida de reproducirse de forma tan precisa. Todas estas cuestiones, propias desde haca mucho tiempo de la reflexin y estudio biolgico, empezaban entonces a ser debatidas en otros foros y por otros personajes. Qu fue lo que ocurri en el mundo de las ciencias de la vida para que un qumico como Pauling se convirtiera en uno de sus protagonistas principales? Las razones de ello tenemos que buscarlas en el proceso de constitucin y fundamentacin de la nueva biologa. 2 De forma muy sencilla podemos adelantar que estos enlaces tan slo se dan mientras dos grupos de tomos estn lo suficientemente prximos como para producir fluctuacin de cargas en los campos elctricos respectivos. Esto hace que las cargas opuestas se atraigan y de ese modo se forme el enlace.


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Los nuevos protagonistas

Desde la primera formulacin de la teora celular de Schleiden y Schwann3

(1.838-39) hasta la aparicin en Nature del artculo de Watson y Crick sobre la estructura molecular del ADN (1953)4, la larga etapa de fundacin de la biologa contempornea estuvo acompaada por un intenso cuestionamiento sobre su rgimen filosfico. La constitucin y desarrollo de las diversas ciencias de la vida que se dieron cita durante el siglo XX, se vieron siempre salpicadas por importantes cuestionamientos internos que, desde el siglo anterior, venan exigiendo la toma de una postura por parte del cientfico. Dentro de los debates entonces llevados a cabo, ligados en la mayora de las ocasiones a la definicin de vida, herencia (reproduccin), relacin forma/funcin entre otras, se escucharon las voces de mecanicistas, vitalistas, irracionalistas, organicistas, reduccionistas, deterministas intentando dirigir, no slo la interpretacin de los nuevos descubrimientos, sino el desarrollo de las mismas investigaciones. Mientras, el empirismo lgico inspirado en el fenomenismo de Mach, el primer Wittgenstein, la teora de la relatividad y la teora cuntica mantena la voz cantante en la gnesis y desarrollo de la filosofa de las ciencias inductivas y, por extensin, de la filosofa de la biologa.

En cualquier caso, tanto desde unas posturas como desde otras, las cuestiones fundamentales ante las que el bilogo tena que responder eran las mismas; la naturaleza de la vida y el papel que la biologa como disciplina cientfica deba desempear en su explicacin. Cuestiones como Qu es la vida? En qu sentido puede considerarse la biologa una ciencia? Cmo explica la biologa el mundo vivo? se convirtieron en algunas de las primeras cuestiones a resolver y ante las que la biologa del siglo XX supo dar tal y como sealara Ernest Mayr5 tres grandes respuestas; la fisicista (o fisicalista), la vitalista y la organicista.

Fue dentro de este complejo contexto cientfico y filosfico donde aparecieron en el mbito de la biologa personajes provenientes de otros campos, como los de la fsica y la qumica. Fue el caso de Linus Pauling, cuya aportacin no qued reducida al descubrimiento de nuevos fenmenos biolgicos, sino que fue mucho ms all al introducir y desarrollar nuevas prcticas de investigacin biolgica inspiradas en el modelo fisicalista que tan buenos resultados le haba dado en el mbito de la qumica. Ahora bien, en qu consisti ese fisicalismo o fisicismo?

3 Investigaciones microscpicas sobre la concordancia de la estructura y el crecimiento de las plantas y los animales (1839) 4 Watson, J. D. y Crick, F. H. C (1953) 5 Mayr, Ernest (1998)


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Fisicismo. La agona de una materia viva Aunque encontramos los primeros intentos de mecanizacin de la imagen del

mundo en los filsofos griegos y el desarrollo tecnolgico de finales de la Edad Media y comienzo del Renacimiento, su consolidacin podemos situarla en la utilizacin de las matemticas como instrumento de refuerzo de la explicacin del cosmos contribuyendo a la mecanizacin de la imagen del mundo en las obras de Galileo, Kepler y Newton. En el mbito biolgico, por su parte, hallamos las ms claras referencias en las obras de Descartes y La Mettrie. La aplicacin a finales del siglo XIX del experimentalismo en biologa que tan buenos resultados mostrara en otros campos haba dado como resultado un notorio cambio en la visin de la realidad y la propagacin de un materialismo filosfico que, una vez iniciado en el campo de la fisiologa, se extendi por todo el campo de las ciencias de la vida. Esta nueva perspectiva vendra a sustituir a un idealismo que an subsista en la embriologa, la taxonoma, la anatoma comparada y los estudios que sobre la evolucin y la conducta animal entonces se realizaban.

Pero no fue hasta mediados del siglo XIX cuando la concepcin mecanicista de los fenmenos biolgicos empez a asumir un claro papel protagonista dentro de la ciencia. Frente a las teoras vitalistas de la primera mitad del siglo, los qumicos probaron experimentalmente la posibilidad de obtener de modo sinttico un gran nmero de sustancias orgnicas, lo que significaba que stas no tenan una naturaleza distinta a la de las sustancias inorgnicas. A ello se vino a sumar la demostracin de que el principio de conservacin de la energa era aplicable tanto a los acontecimientos del mundo viviente como a los del mundo inanimado, dando lugar al reforzamiento de la reconciliacin que empezaba a darse entre la biologa, la fsica y la qumica6.

Los fisilogos, por su parte, fueron capaces de probar que el mtodo experimental era tan posible y fecundo en su campo como lo era en el de la fsica. Destacaron los nombres de fisilogos como Franz Joseph Gall, Franois Magendie y Johannes Peter Mller. Pero, por encima de todos, hay que sealar a Claude Bernard, autor de una de las ms importantes obras de metodologa de la ciencia del siglo XIX: Introduccin al estudio de la medicina experimental7.

Esta nueva tendencia antivitalista se vio favorecida por el uso de aparatos cada vez ms precisos en el estudio de fenmenos fisiolgicos y por las concepciones formuladas por Mayer y Helmholtz sobre las transformaciones energticas.

6 Serrano Bosquet, Francisco Javier (2006), p. 19. 7 Claude Bernard, 1865. Quienes deseen adentrarse en la obra y filosofa de Claude Bernad se recomienda la lectura de la obra de Escarpa Snchez-Garnica, Dolores (2004).


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El fin del vitalismo

A pesar de ello, la adopcin del mecanicismo no fue inmediata. Si ya en el

siglo XVII apareci un gran nmero de contraargumentaciones frente a diversos aspectos del fisicismo, fue en Alemania donde ms estudios biolgicos se llevaban a cabo donde apareci en el siglo XIX toda una serie de argumentaciones agrupadas bajo la etiqueta de vitalistas. Dicho rtulo resultaba vlido en cuanto que las argumentaciones presentadas defendan la existencia de propiedades especficamente biolgicas en los seres vivos, pero se mostraba insuficiente en cuanto que no permita dar cuenta de la gran heterogeneidad existente8. De ah que, frente a los intentos hechos por los ltimos vitalistas, la fragilidad de este tipo de explicaciones se hiciera cada vez ms evidente.

Ernest Mayr seal cuatro razones y factores fundamentales del rpido declive del vitalismo en el siglo XX9: el vitalismo se vea cada vez ms como un concepto metafsico que cientfico; la creencia de que los organismos estaban formados por una sustancia especial fue perdiendo apoyo; todos los intentos por demostrar la existencia de una fuerza vital no material acababan fracasando; el desarrollo de nuevos conceptos biolgicos que resultado principalmente del auge que vivieron la gentica y el darwinismo explicaban los fenmenos que solan citarse como pruebas del vitalismo, empezaban a describirse desde una perspectiva mecanicista10.

Primeras notas en torno al fisicalismo de Linus Pauling

En la dcada de 1930, momento en el que Linus Pauling comenz a

desarrollar sus primeros trabajos en el mbito de la biologa, el positivismo ya haba sealado que toda investigacin biolgica deba estar centrada en el estudio de los fenmenos biolgicos en trminos fsicos y qumicos. El universo vendra a decir en ese sentido el mismo Pauling est constituido por sustancias (formas de materia) y energa radiante 11 por lo que, a la hora de intentar encontrar la razn primera de todo cuanto hay, debemos buscar en la 8 Muchas de estas contraargumentaciones quedaron invalidadas durante las primeras dcadas del siglo XX a travs del concepto de programa gentico. 9 Mayr, Ernest (1982) 10 Cierto es, no obstante, que el fin del vitalismo entre los bilogos dio lugar a varias situaciones curiosas, entre las que cabe destacar la siguiente. Mientras algunos de los fsicos ms importantes como fue el caso de Niels Bohr empezaron a sugerir que los organismos podan estar regidos por leyes especiales que no se dan en la naturaleza inanimada, muchos bilogos empezaron a ver que ciertos principios recientemente descubiertos por la fsica teora de la relatividad, principio de la complementariedad, mecnica cuntica y principio de incertidumbre permitan conocer mejor los procesos biolgicos. 11 Pauling, Linus (1947), p. 3.


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Naturaleza la unidad ltima que constituye el universo material, los tomos de la mecnica cuntica, y las relaciones que se producen entre ellos, los enlaces que se dan entre los tomos. Esta ltima parte es fundamental para entender el pensamiento y obra cientfica del qumico estadounidense. Las propiedades de todo cuanto existe sealaba Pauling no es tan slo producto de la mera reunin de sustancias, de materia, como apuntaba la qumica descriptiva, ni su realidad y caractersticas se hallaban tan slo en la mente del cientfico. Ya sean fsicas o qumicas, las propiedades que observamos en la materia viva o inerte son reales y resultado de la disposicin e interaccin real que se da entre los tomos que constituyen la materia. Es decir, son consecuencia de su estructura interna. Ahora bien, a la hora de hablar de la estructura de la materia debemos distinguir, tal y como seala Pauling, dos niveles estructurales ltimos: el atmico y el molecular12.

Ciertamente, el tomo constituye la unidad estructural ltima que permanece cuando tienen lugar las reacciones qumicas, encontrndose adems siempre presente en todos los slidos, lquidos y gases. Sin embargo, el universo no est constituido a partir de tomos aislados, sino unidos, formando estructuras geomtricas responsables de las propiedades que observamos en la materia. De ah, que dichas propiedades no dependan slo de los tomos que conforman los objetos, tambin lo hacen de la relacin geomtrica que se da entre sus partes y de la naturaleza del enlace qumico que da unidad al conjunto de tomos que conforman la materia, sea sta o no biolgica. De esa forma Pauling pudo llevar a cabo una extensin de sus ideas de enlace qumico, resonancia y estructura molecular, desarrolladas en sus investigaciones qumicas al, estudio de sustancias biolgicas como la hemoglobina. Como podemos ver, dichos trabajos no supusieran una gran fractura con respecto a su trabajo anterior, las respuestas finales seguan estando dentro del mismo orden: el descubrimiento de la estructura de las molculas, las fuerzas que intervienen, sus propiedades y funcionamiento desde el punto de visto qumico. Este acercamiento fisicalista al problema de la vida supona la aplicacin del mtodo analtico, que tanto xito haba tenido en el mundo fsico, al mundo de la biologa con el fin de aclarar muchos de los fenmenos biolgicos a nivel atmico y molecular. El xito en la aplicacin de este mtodo llev a muchos cientficos a ver en el mismo la nica investigacin biolgica esencialmente significativa.

Linus Pauling y Erwin Schrdinger

Como estamos viendo, para el qumico estadounidense las unidades

funcionales ltimas a partir de las cuales hay que explicar los fenmenos y procesos biolgicos los encontramos en los niveles atmico y molecular. As, las explicaciones biolgicas deben estar basadas en las leyes de la fsica y la qumica. De ese modo, las teoras y leyes experimentales formuladas en biologa o 12 Pauling, Linus (1947)


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medicina pueden considerarse casos especiales de las teoras y leyes enunciadas en la qumica y, finalmente, la fsica. Este planteamiento epistemolgico de Pauling viene a coincidir con el de Schrdinger, para quien la pregunta a la que ha de responder la ciencia vendra a ser: Cmo pueden la Fsica y la Qumica dar cuenta de los fenmenos espacio-temporales que tienen lugar dentro de los lmites espaciales de un organismo vivo?13 Frente a la incapacidad que entonces estas disciplinas mostraban para explicar los fenmenos biolgicos caban dos tipos de respuesta: aquellas que apuntaban hacia la existencia de leyes biolgicas que estaban ms all de la fsica y la qumica, como defenda Max Delbrck14, y aquellas respuestas que, como la de Schrdinger, indicaban que la evidente incapacidad de la Fsica y la Qumica actuales para tratar tales fenmenos no significa en absoluto que ello sea imposible15. La misin de la ciencia deba consistir entonces en extender el lenguaje, la matemtica y la metodologa de la fsica cuntica al estudio de las estructuras bsicas de la biologa. Pero, hasta dnde? Caba reducir la biologa finalmente a un caso particular de la fsica y la qumica? Estas cuestiones, entre otras, obligaban a la biologa a replantearse su propia historia de constitucin cientfica.

La constitucin de la biologa como ciencia

Durante el siglo XIX la biologa luch por dejar atrs su dimensin puramente

descriptiva y especulativa intentando convertirse en una ciencia experimental. La constatacin de que las diferencias existentes entre el mundo animado e inanimado no eran ni de orden material ni energtico, sino estructural, hizo que desde muy pronto la organizacin apareciera como uno de sus objetos propio de estudio. Resultado de ello, fue la aparicin de dos ramas principales; aquella centrada en el estudio del organismo en su totalidad y aquella que reduca al organismo en sus partes. sta ltima llev a la prolongacin del mundo inanimado en el animado, a la unin de la fsica y la qumica con la biologa. Ahora bien, cmo estudiar estas estructuras? Cmo dar cuenta del orden que observamos en los seres vivos? Este acercamiento y el intento de la biologa por constituirse formal y materialmente como una autntica disciplina cientfica, llev a adoptar el modelo explicativo de la estadstica mecnica decimonnica. La explicacin mecanicista haca derivar todas las propiedades de los cuerpos de su estructura material, asociando dos conceptos hasta ese momento extraos entre s: el orden y el azar. Ya no se pretenda dar una explicacin causal de los acontecimientos, no se intentaba explicar por qu se producen, sino cmo. Consecuencia de ello, fue la prdida de significado de la nocin de causalidad, la cual no se recobrara en parte hasta principios del siguiente siglo, cuando autores como el mismo Schrdinger intentaron, aunque sin xito, llevar a cabo la 13 Schrdinger, Erwin (1944), p. 15 14 Delbrck, Max (1949) 15 Schrdinger, Erwin (1944), p. 15


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recuperacin de conceptos clsicos como ste16. Bajo este modelo las nociones de energa y equivalencia condujeron a la aparicin de una nueva representacin del mundo viviente, al hacer patente la existencia de un nexo comn entre la fsica y la qumica de los seres vivos con la del resto de sistemas. Adems, establecan un fundamento comn entre las diversas actividades del organismo, a la vez que la energa empezaba a sustituir de manera casi definitiva a la fuerza vital.

Sin embargo, a principios del siglo XX an nada explicaba la unin de las clulas, el lugar de los tomos en los ismeros o la especificidad de las arquitecturas moleculares. La mecnica estadstica se limitaba a interpretar el comportamiento medio de las grandes poblaciones moleculares. Por otro lado, diversos anlisis basados en la cualidad de algunas sustancias contenidas en los cromosomas haban demostrado que los caracteres de los seres vivos no procedan de fenmenos estadsticos. Es decir, su orden no poda producirse a partir del desorden. Entonces, de dnde poda proceder el extraordinario orden y complejidad que observamos en los seres vivos? La mecnica estadstica tuvo que renunciar al conocimiento de la estructura interna de un sistema clave localizado en el ncleo de las clulas. Empez a aparecer el concepto de informacin como el instrumento de acceso a este orden y su transmisin. Fue entonces cuando empez a verse que la entropa y la informacin se encontraban relacionadas ntimamente entre s, como el anverso y el reverso de una moneda: en un sistema dado, la entropa mide el grado de desorden y el grado de nuestra ignorancia sobre la estructura interna; la informacin nos da la medida del orden y de nuestro conocimiento. La informacin era, por consiguiente, lo que se poda medir, transmitir y transformar. De este modo, todo sistema organizado poda analizarse a partir de dos conceptos: el del mensaje y el de la regulacin por retroaccin. La herencia uno de los grandes problemas con los que tena que enfrentarse la biologa empez a ser vista como la transmisin de un mensaje que se repite generacin tras generacin: en el ncleo del huevo se encuentra el programa embriogentico rigurosamente prescrito17.

Clave fue entonces, como ya hemos adelantado, Schrdinger quien plante desde muy pronto una concepcin de la vida en trminos de orden/desorden bajo una perspectiva fisicalista opuesta al vitalismo y al organicismo. Ahora bien, en sus primeros trabajos encontramos una posicin fisicalista muy cercana a la de la mecnica estadstica, como podemos ver por ejemplo en su artculo Por qu son

16 Debemos de tener muy presente que la manera en que hoy en da conocemos, concebimos la naturaleza, es fruto en gran parte de la termodinmica: nuestro mundo relativista y de incertidumbres, sometido a las leyes cunticas y a la teora de la informacin, en el que materia y fuerza no son sino dos aspectos de una misma cosa, es el resultado de un devenir cuyo germen, cuyo origen, se explica en esta disciplina. 17 Este programa donde descansa el orden de un ser vivo ha de ser la estructura de una gran molcula que, por razones de estabilidad, de organizacin, tiene que asemejarse a la de un cristal (como veremos ms adelante a la de un cristal aperidico.)


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los tomos tan pequeos?18, de la que se fue poco a poco distanciando. Frente a la fsica clsica, para la que apoyada en las tesis de la termodinmica el orden es resultado del desorden, el fsico austraco propuso una nueva tesis: orden a partir de orden. Si bien ya es complejo comprender vendra a decir cmo la arquitectura, la estructura compleja de un ser vivo puede ser entendida a partir de un orden probabilstico, mucho ms lo es hablar en esos trminos de la herencia. Y es que, tal y como ya se haba demostrado, grupos increblemente pequeos de tomos, excesivamente reducidos para atenerse a las leyes estadsticas, desempean de hecho un papel dominante en los ordenados y metdicos acontecimientos que tienen lugar dentro de un organismo vivo19. Era necesario, por consiguiente, descubrir la estructura de esas molculas que, no slo daban cuenta de sus funciones autorreplicantes (la perpetuacin de su propia estructura y con ello de la informacin gentica), sino que tambin lo hacan de la estructura completa del organismo y de sus actividades metablicas.

Para tal fin, haba que desarrollar una nueva fsica que permitiera dar cuenta de la habilidad de estos sistemas los genes20 bajo los cuales estn conformados los seres vivos siguiendo ciertas pautas que permitieran, a su vez, dar cuenta de las divergencias que encontramos dentro de un organismo y entre los distintos individuos. Para ello, Schrdinger propuso la idea de un cristal o slido aperidico que, aunque no se repeta indefinidamente una y otra vez de forma idntica en el espacio, s cristalizaba y daba cuenta de su orden interno y de aquel que se observaba en la naturaleza viva21.

Ahora bien, hablar de orden y transmisin de ese orden (herencia) en estos trminos supona hablar de la estabilidad de unas estructuras moleculares de la que haba que dar cuenta desde un punto de vista fsico y qumico no estadstico. El secreto estaba, segn Schrdinger, en la discontinuidad cuntica. Frente a la renuncia al principio de causalidad que la mayora de los cientficos aceptaban, como pago al empleo de lgebras no conmutativas a las que obligaban las restricciones cunticas, Schrdinger propuso una lectura distinta: la estabilidad de las estructuras moleculares estaban determinadas directamente por el cuanto de accin. Y es que, la discretizacin cuntica impona la presencia de un nmero limitado de estados atmicos posibles as como las condiciones restrictivas al paso de uno a otro. De esa manera, la mecnica cuntica haca

18 Schrdinger, Erwin (1933). En este artculo sostiene que los seres vivos son compuestos comparativamente muy grandes respecto al tamao de los tomos con el fin de escapar de la inestabilidad termodinmica y permanecer en una zona segura donde imperaran las leyes de los grandes nmeros [Ver Arana, Juan (1998), p. 161] 19 Schrdinger, Erwin (1944), p. 35. Cita extrada de Arana, Juan (1998), p. 164 20 Por gen debemos entender la unidad de herencia que rige la reproduccin de una funcin, ya sea estructural, metablica o de sealizacin. Es necesario tener presente que para Schrdinger, as como para un nmero an muy elevado entonces de cientficos, el secreto de la vida no estaba en los cidos nuclicos sino en molculas protenicas. 21 Schrdinger, Erwin (1944)


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posible volver a confiar en la legalidad del cosmos ms all de las leyes estadsticas22.

Estas ideas pronto se llevaron al campo de la qumica cuyas leyes no dejaban de ser hasta entonces meras generalizaciones empricas. Fueron precisamente dos discpulos de Schrdinger Fritz London y Walter Heitler23 quienes, junto al mismo Linus Pauling y John C. Slater, desarrollaron la teora cuntica del enlace qumico24. Gracias a esta teora, se hizo posible encontrar los secretos de estructuras moleculares cada vez ms complejas y sus transformaciones.

A pesar de las palabras de Max Perutz25, el traspaso de las ideas fsicas de Schrdinger al mbito de la biologa fue rpido. Ciertamente no podemos decir que l mismo llevara a cabo directamente dicho traspaso, pero la influencia que su obra tanto fsica como biolgica tuvo en otros autores, como es el caso del mismo Pauling, lo hizo posible. De esa forma, a pesar de la escasa atencin que segn Perutz Schrdinger prest a la qumica, la influencia que sobre los qumicos tuvo, hizo que stos llevaran a cabo tal aplicacin. La idea de que la vida parece ser vendra a decir el fsico austriaco el comportamiento ordenado y reglamentado de la materia, que no est asentado exclusivamente en

22 Ver Arana, Juan (1998), p. 166 23 Trabajando de cerca con Schrdinger, Fritz London y Walter Heitler encontraron una forma para usar la ecuacin de onda que permitiera el desarrollo de un modelo matemtico de un enlace qumico simple. Tal modelo estaba basado en la aplicacin del intercambio de energa de Heisenberg. Segn esta teora cuando dos tomos se aproximan el electrn por tener una carga elctrica negativa se vea atrado por el ncleo del otro tomo que tiene una carga positiva y viceversa. De esa forma los dos electrones se encuentran en cierto sentido saltando de un tomo a otro entre los dos ncleos, crendose un intercambio de electrones de varios billones de veces por segundo [Hager, Thomas (1998), p. 42.]. Combinando esta idea con la ecuacin de onda de Schrdinger, Heitler y London calcularon que esta fuerza de atraccin entre los electrones y ncleos respectivos se vera compensada en un punto por la fuerza de repulsin que se deba dar entre los dos ncleos. De esa forma se creara un enlace qumico con una distancia y una fuerza definida. Este modelo fue aplicado y probado en el enlace que se produce entre dos tomos de hidrgeno. Se trataba evidentemente de un gran triunfo, la primera extensin de la mecnica ondulatoria de Schrdinger al nivel de las molculas y la primera vez que la nueva fsica era utilizada exitosamente para explicar la naturaleza del enlace qumico. 24 Teora de Heitler-London-Slater-Pauling (HLSP) del enlace qumico. Tiempo despus fue rebautizada como teora del enlace de valencia, contando con la aprobacin por parte de Slater y Pauling en cuanto a que ambos haban alcanzado al mismo tiempo y de forma independientemente casi las mismas conclusiones. 25 Max Perutz lleg a decir respecto a la obra de Schrdinger Qu es la vida?: Un estudio profundo de su libro y de la literatura relacionada me demostr que todo aquello que encontramos verdadero en su libro no era original, y que la mayor parte de lo que era original ya se saba entonces que no era verdad las contradicciones evidentes que parecen darse entre la vida y las leyes estadsticas de la fsica pueden ser resueltas invocando una ciencia a la que Schrdinger no prest gran atencin. Esa ciencia es la qumica [Perutz, M. (1987)]


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su tendencia a pasar del orden al desorden, sino basado en parte en un orden preexistente que es mantenido26 no cay en saco roto. La concepcin fisicalista de Linus Pauling

Aunque Pauling se mostrara crtico con el texto de Schrdinger Qu es la

vida?27, debemos destacar en su obra la presencia de un fisicalismo y un reduccionismo cercanos a los propuestos por el fsico austriaco. Su invitacin a ver al gen como un cristal aperidico y extender la metodologa utilizada en fsica al mbito de las ciencias biolgicas fueron tal y como sealaron algunos de los protagonistas de la temprana biologa molecular28 claves en el desarrollo de una nueva perspectiva sobre la vida. En el caso de Pauling, estas ideas y la utilizacin del mtodo estocstico29 presentes en la nueva qumica estructural, tuvieron su reflejo en sus trabajos de biologa. Veamos algunos ejemplos.

La postura fisicalista de Pauling se hace evidente desde el momento en el que prestamos atencin en la eleccin inicial del material que se propone estudiar: la hemoglobina. A pesar de la enorme complejidad de dicha molcula, sta le ofreca una gran ventaja; la capacidad de cristalizarse. Ello tena dos importantes implicaciones una ontolgica y otra epistemolgica y una gran ventaja metodolgica; desde el punto de vista ontolgico y epistemolgico hablaba de una estructura regular y repetitiva, de un orden interno resultado de la disposicin regular de los tomos y de una interaccin predefinida. Por ello, la comprensin de los fenmenos biolgicos tal y como haba apuntado Schrdinger deba partir del descubrimiento de dichas estructuras regulares. Ahora bien, cmo poda llevarse a cabo tal comprensin? Por tratarse de un cristal, de una estructura regular, era posible extender a la biologa la metodologa que se haba

26 Schrdinger, Erwin (1944), p. 95. Cita extrada de Arana, Juan (1998), p. 166 27 Cuando le por primera vez este libro, hace cerca de 40 aos, estuve decepcionado. Entonces, e incluso ahora, creo que Schrdinger no hizo ninguna contribucin a nuestra comprensin de la vida [Pauling, Linus (1987)] 28 M. Delbruck, G. Stent, J.F. Watson, M.F. Wilkins y S. Benzer entre otros. 29 En la dcada de 1930 Pauling describi a Karl Darrow la forma en la que llevaba a cabo sus investigaciones qumicas. Fue ste quien en una carta fechada el 23 de mayo de 1932 le haca saber que ese mtodo ya tena un nombre: mtodo estocstico. En dicha emisiva Darrow sealaba que en un texto de qumica de 1909 el autor utilizaba este trmino tomado del griego pudindose traducir como adivinar la verdad por conjetura. Pero la forma en la que Pauling llev a cabo sus conjeturas no result ser un simple juego de suposicin y creacin de estructuras, haba que saber mucha fsica y mucha qumica para llevar a cabo dichos planteamientos. Esta capacidad le permiti ver antes que nadie la solucin de algunos de los problemas qumicos ms espinosos. Aunque varias de las propuestas de Pauling fueron errneas una de las ms famosas fue su modelo de tres hlices del ADN este mtodo le report sus triunfos ms importantes. Quien quiera ver con algn mayor detenimiento en qu consisti y cmo utiliz Linus Pauling el mtodo estocstico se recomienda ver Serrano Bosquet, Francisco Javier (2009).


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estado empleando en el estudio de los cristales inorgnicos. De ese modo, Pauling contribuy a la construccin de una nueva forma de mirar, de atacar las estructuras de las sustancias biolgicas. Es decir, las explicaciones haba que buscarlas en los niveles inferiores de complejidad, en el nivel atmico y molecular. Al igual que hiciera en el mbito de la qumica30, Pauling combin distintas estrategias a la hora de resolver la estructura de las formas moleculares biolgicas ms complejas. Para ello fue clave como ya sealamos la utilizacin del mtodo estocstico que tan buenos xitos le haba producido en el mbito de la qumica. En este campo, Linus Pauling al igual que Carl Niemann se inclin, frente al intento llevado a cabo por investigadores britnicos como John D. Bernal31, por un mtodo indirecto basado en los principios de la qumica cuntica. Gracias a esta estrategia metodolgica, Linus Pauling haba resuelto la estructura tetradrica del carbono. La reunin de datos qumicos, fsicos, matemticos y una extraordinaria memoria le permiti, a travs del dibujo de esquemas relativamente sencillos, descubrir dicha estructura. En el caso de la biologa, la realizacin de numerosos dibujos ms complejos, aproximaciones matemticas y la construccin de sencillas estructuras tridimensionales en papel, inspirndose en los modelos desarrollados en el siglo XIX por qumicos como Dalton32, le permitieron resolver complicadas estructuras orgnicas.33

El problema del reduccionismo

Sin embargo, a pesar de los extraordinarios resultados obtenidos, la

metodologa desarrollada por Pauling no qued exenta de importantes crticas. Frente a esta actitud reduccionista muchos bilogos conservadores vieron en el mtodo analtico una excelente forma de hacer buena fsica o qumica, pero algo poco prctico a la hora de atender los problemas biolgicos ms importantes. Cierto es que ambas posturas extremas la analtica y la fuerte voz crtica que

30 Se recomienda ver el captulo La utilizacin del `mtodo indirecto en biologa en Serrano Bosquet, Francisco Javier (2009), p. 414. 31 John D. Bernal fue un destacado cientfico pionero en el mbito de la Cristalografa de rayos X al obtener junto a su equipo las primeras fotografas de rayos X de cristales proteicos. Tambin es una de las principales figuras de la historia de la ciencia por su revolucionaria obra de 1939 La funcin social de la ciencia, para muchos autores el primer texto de sociologa de la ciencia. 32 Quien construy modelos de madera para ilustrar las combinaciones entre los tomos. 33 La nueva senda abierta por el qumico estadounidense con el planteamiento de un nuevo enfoque estructural en el estudio de las molculas biolgicas fue clave en el desarrollo de la biologa del siglo XX. Uno de los mejores ejemplo de ello lo encontramos en el papel que desempearon los estudios de difraccin de los rayos X y la introduccin de su mtodo indirecto (Principalmente la elaboracin de modelos con trozos de papel y otros materiales que representaran las molculas) en el descubrimiento por parte de Watson y Crick de la doble hlice del ADN.


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frente a ella se levant se percibieron pronto como insuficientes para poder dar cuenta de los verdaderos problemas que la biologa deba abordar. Sin embargo, ambas colaboraron involuntariamente en la manifestacin y confirmacin de un importante problema que deba resolverse: el llamado problema del reduccionismo.

A pesar de los esfuerzos de Pauling y otros investigadores por explicar los fenmenos biolgicos, como el de la herencia, en trminos tan slo fsico-qumicos, son realmente los procesos y entidades fsico-qumicas la base de todos los fenmenos vivientes? Debemos buscar siempre explicaciones de cuanto acontece en el mundo biolgico a partir del estudio de los procesos fundamentales en los niveles inferiores de complejidad? Las teoras y leyes experimentales formuladas en un campo de las ciencias biomdicas, pueden considerarse casos especiales de teoras y leyes formuladas en algn otro campo cientfico como la fsica o la qumica? Cada una de estas cuestiones, de estos interrogantes, corresponde a uno de los tres campos o niveles desde los cuales se llevaron a cabo las discusiones en torno al reduccionismo en biologa: el ontolgico, el metodolgico y el epistemolgico. De forma simple podemos caracterizar brevemente cada uno de estos campos en los siguientes trminos.

Reduccionismos ontolgico, metodolgico y epistemolgico

La pregunta central en torno a la cual giraba el debate en el campo ontolgico

puede sintetizarse en los siguientes trminos: Los procesos y entidades fsico-qumicas son la base de todos los fenmenos vivientes? Para Theodosius Dobzhansky la respuesta a esta cuestin era muy sencilla: la mayor parte de los bilogos son reduccionistas [ontolgicos] en tanto que ven la vida como un ejemplo de procesos fsicos y qumicos altamente complejo, esencial e improbable. Para m, ste es el reduccionismo razonable34. Frente a los vitalistas, para quienes la vida es el efecto de un principio o entidad inmaterial al que se suele denominar fuerza vital, entelequia, lan vital, alma, energa radial o similares, el reduccionismo ontolgico vino a afirmar que las leyes de la fsica y la qumica se deben aplicar plenamente a todos los procesos biolgicos a nivel de los tomos y las molculas. El vitalismo, an con cierta presencia cuando Pauling comenz su carrera cientfica, se empezaba ya a ver, bajo el esquema del positivismo, como una va sin salida en la fisiologa de la biologa; un principio inmaterial no puede ser objeto de estudio de la ciencia, ya que no permite desarrollar hiptesis cientficas verdaderamente comprobables.

Desde una perspectiva metodolgica, las cuestiones principales giraban en torno a la estrategia de investigacin o a la adquisicin del conocimiento mismo. Francisco Ayala seala al respecto:

34 Ayala, Francisco J. y Theodosius Dobzhansky (1983, Eds.), p. 23


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[E]n el estudio de los fenmenos vitales, hemos de buscar siempre las explicaciones investigando los procesos fundamentales a niveles inferiores de complejidad, y finalmente a nivel de tomos y molculas, o debemos buscar una comprensin basada en el estudio de niveles de organizacin tanto inferiores como superiores? Existen algunas respuestas generales a estas preguntas, o resultan apropiadas distintas respuestas en disciplinas biolgicas distintas?35 Finalmente llegamos al campo epistemolgico36, lugar donde encontramos uno

de los debates filosficos ms importantes, influyentes y controversiales: Las teoras y leyes experimentales formuladas en un campo de la ciencia, pueden considerarse casos especiales de teoras y leyes formuladas en algn otro campo cientfico? Si esto es as seala Ayala37, la primera rama de la ciencia queda reducida a la segunda. La ciencia, entendida como la organizacin sistemtica del conocimiento que se tiene del universo sobre la base de hiptesis explicativas verdaderamente comprobables, ve en la integracin de teoras cientficas un camino de simplificacin y aumento de su poder explicativo. Por ello, la reduccin de distintas teoras en una ms comprensible parece ajustarse al objetivo de la ciencia. De hecho, encontramos numerosos ejemplos en la historia de la ciencia de importantes y revolucionarias reducciones de toda una rama de la ciencia a otra. Uno de estos intentos lo hallamos en la reduccin a unas pocas teoras muy generales (como ocurri con la mecnica cuntica y la relatividad) de varias ramas de la fsica y la astronoma. En el caso de la qumica, varias de sus ramas fueron reducidas y llevadas al campo de la fsica despus de descubrirse que la valencia de un elemento guardaba una relacin sencilla con el nmero de electrones del orbital externo del tomo. Por su parte, en el campo que ahora nos ocupa, el de la biologa, muchas de las teoras e hiptesis dadas en torno a diversos fenmenos observados haban podido ser explicadas finalmente en trminos qumicos, sobre todo tras el descubrimiento de la estructura y el comportamiento de ciertas molculas como las protenas precisamente por Linus Pauling, el ADN, el ARN y ciertas enzimas38.

Protagonista en la implementacin y desarrollo de este reduccionismo, as como del cambio orquestado en la forma de investigar la herencia y la materia viva, el xito de esta y otras reducciones, demuestran que para Linus Pauling el objetivo final de toda disciplina biolgica era explicar sus teoras y leyes experimentales como casos especiales de leyes fsicas y qumicas.

35 Ayala, Francisco J. y Theodosius Dobzhansky (1983, Eds.), p. 11 36 Es precisamente en este nivel el epistemolgico donde suelen darse las dos posturas extremas que hemos visto representadas anteriormente: tanto los reduccionistas como los irreduccionistas ms extremos discuten principalmente en torno a la validez y extensin de las explicaciones fsico-qumicas en el mbito de las ciencias biomdicas. 37 Ayala, Francisco J. y Theodosius Dobzhansky (1983, Eds.), p. 12 38 Si bien es cierto tal y como seala K. Popper que estos reduccionismos no tuvieron un xito rotundo, s que constituyeron algunos de los logros ms notables de la ciencia.


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La singularidad de la explicacin biolgica

Empero, un importante nmero de autores sostena que el problema de

constitucin de la biologa como disciplina cientfica segua sin resolverse completamente. La singularidad de los fenmenos a estudiar, su extraordinaria complejidad y organizacin jerrquica que va de los tomos y las molculas, pasando por las clulas, tejidos, organismos individuales, hasta las poblaciones y los ecosistemas reclamaba una explicacin que diera cuenta de dichos niveles desde distintas disciplinas. Se haca necesario el desarrollo de una nueva epistemologa, de un nuevo tipo de explicacin que explicara el mundo vivo y el tipo de causacin que podemos encontrar en el mbito de la vida.

El carcter irrepetible de muchos de los fenmenos biolgicos, as como la reivindicacin de la importancia de la historicidad de los seres vivos, haba hecho que la biologa fuera considerada durante mucho tiempo como una pseudociencia. Tan slo, tras la extincin final del vitalismo ontolgico y dogmtico39, empez a ser tomada en serio por una parte importante de la comunidad cientfica. Para ello fueron esenciales las aportaciones de Thomas A. Goudge40 y David L. Hull41 as como de otros autores al demostrar que el enfoque histrico-narrativo era el enfoque ms oportuno tanto desde el punto de vista cientfico como filosfico para explicar fenmenos nicos. De esa forma proponan la explicacin biolgica poda dar cuenta de la pluralidad de factores, la cadena causal que hace posible la inferencia retrospectiva de la causalidad y la existencia de causas prximas y remotas que dan cuenta de un fenmeno biolgico. El Reloj molecular evolutivo

Linus Pauling no poda ignorar este debate entre fisicalistas y

antirreduccionistas, las crticas que se hacan a su visin reduccionista ni la necesidad de introducir la explicacin histrica, narrativa, principalmente evolutiva, en biologa. A pesar de los intentos de Pauling y otros cientficos procedentes principalmente de la fsica y la qumica, no poda dejar de reconocerse que los actuales sistemas vivos no eran slo estructuras fsico-qumicas, sino tambin resultados de una trayectoria evolutiva. De ah que surgiera una pregunta: Hasta dnde era oportuno comprometerse con la visin fisicalista de la biologa? La respuesta de Pauling fue nuevamente sorprendente. Frente a los intentos llevados a cabo por autores como Mayr para hacer salir a la biologa de un provincialismo que la haca total o casi totalmente dependiente de la fsica y la qumica, el cientfico estadounidense comenz en la dcada de 1960 39 Mayr, Ernest (1982), p. 35 40 Goudge, Thomas A. (1961) 41 Hull, D. L. (1975)


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una nueva lnea de investigacin junto a Emile Zuckerkandl que revolucionara, en parte, el campo de los estudios evolutivos.

En la conferencia impartida en el Evolving Genes and Proteins symposium llevado a cabo en Institute of Microbiology of Rutgers University en 196442, Zuckerkandl y Pauling presentaron ante el auditorio un trabajo con el que queran sealar de forma clara las dos lneas de la paleogentica qumica desde las que se estaba abordando entonces el problema de la evolucin. Por un lado, sealaron, se encontraban los taxonomistas y evolucionistas que trataban de ver la evolucin desde la perspectiva del organismo completo. Por otro lado, estaban los bioqumicos puros. Entre stos, incluso, podran identificarse partidarios de una posicin ms cercana a la primera visin (an siendo bioqumicos), al sostener que la fundamentacin bioqumica de las relaciones evolutivas entre organismos era tan slo una cuestin de segundo orden. Es decir, la bsqueda de los mecanismos moleculares haba que llevarla a cabo siempre bajo las observaciones de la biologa clsica. Sin embargo, frente a esta actitud, Zuckerkandl y Pauling sealaron la extraordinaria importancia que tena aplicar la perspectiva mecanicista ms all de los procesos temporalmente cortos. Es decir, la bioqumica no deba quedarse tan slo en el anlisis de las reacciones bioqumicas que se dan en un momento determinado. Haba que dirigir la mirada apoyndose en la obra editada por H.J. Vogel43 hacia las llamadas macromolculas informativas o semntidos44 (DNA, RNA, protenas). Macromolculas estas que tienen un nico papel en la determinacin de las propiedades de la materia de la vida en cada una de las tres dimensiones temporales en que se dan los procesos qumicos y evolutivos: las reacciones bioqumicas que requieren de muy poco tiempo, el proceso de constitucin ontogentico que se da a lo largo de un perodo mediano y el proceso evolutivo, que requiere de una gran duracin temporal. Ahora bien, Zuckerkandl y Pauling se preguntaron, Por qu los semntidos desempean un papel privilegiado en la comprensin de la materia viva? Si bien Simpson haba sealado que las causas principales de la adaptacin, y por tanto de la evolucin, hay que buscarlas en el nivel del organismo45, Zuckerkandl y Pauling sostenan que no hay ninguna 42 Evolutionary Divergence and Convergence in Proteins (1964) 43 Vogel, H.J. V. Brysonv y J.O. Lampen, (eds. 1963) 44 Es sumamente difcil traducir la palabra original inglesa semantides, ya que fue precisamente acuada por estos dos autores para referirse a aquellas macromolculas comunes a todas las clulas, utilizadas en la filogenia, porque cambian lentamente con el tiempo. Entre estas molculas se encuentran el rRNA/rDNA, RNase P RNA, ATPase, Finalmente, se ha decidi traducir semantides por semntido siguiendo el Minidiccionario crtico de dudas de Fernando A. Navarro. Se recomienda a quin est interesado en saber algo ms sobre este concepto y las tres dificultades que su traduccin al espaol plantea consultar esta obra cuya referencia completa se encuentra en la bibliografa final. 45 Se recomienda ver Tempo and Mode in Evolution (1944) de G.G. Simpson donde no slo se intentan conjugar los datos entonces disponibles derivados de la paleontologa procedentes de registros fsiles con los datos que entonces aportaba la gentica, sino que se


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concentracin mayor de factores causales que en las macromolculas informativas46. Y es que los semntidos vendran a decir son, potencialmente, los caracteres taxonmicos ms informativos y no, como se haba admitido hasta entonces, un tipo de caracteres entre otros, equivalentes a otros. De ah, sealaron, la extraordinaria importancia que tena estudiar todos los procesos de la vida desde el nivel de su fundamentacin macromolecular, incluyendo los largos procesos temporales (evolucin)47.

Estas ideas vendran a completarse y adquirir una forma ms terminada en el artculo de 1965 Molecules as Documents of Evolutionary History. En este texto Pauling y Zuckerkandl presentaron una nueva teora evolutiva a la que llamaron teora del Reloj molecular evolutivo48 (Molecular Evolutionary Clock). La principal diferencia entre sta y otras teoras evolutivas estaba en el seguimiento que llevaban a cabo de la evolucin de una molcula en lugar de hacerlo de la evolucin de una especie.

La propuesta de Zuckerkandl y Pauling estaba basada en el anlisis y comparacin de las secuencias de aminocidos de hemoglobinas de distintas especies, teniendo en cuenta el tiempo transcurrido (millones de aos) desde que dichas especies se desviaron de un progenitor comn. Y es que, vendran a afirmar, la tasa de evolucin en una molcula protenica (o de ADN) es casi constante en el tiempo y entre linajes evolutivos49. Es decir, hay una proporcionalidad estadstica entre el tiempo transcurrido desde el ltimo ancestro comn de dos cadenas de protena homlogas contemporneas y el nmero de aminocidos diferentes que encontramos entre sus secuencias50. Esto permiti tal y como seala Morgandar una dimensin temporal a la filognesis.

Centrndose en el caso de la hemoglobina51, la teora de Zuckerkandl y Pauling estableca que cada cierto tiempo se produce una mutacin en una molcula (de hemoglobina) determinada. Por lo general, esta mutacin es la fuente de una enfermedad molecular que no provoca ningn cambio significativo ms all del husped. Ahora bien, cuando la mutacin se da en las clulas germinales, puede darse una alteracin duradera no slo en las molculas producidas sino, al reproducirse el organismo, tambin en las molculas de las siguientes generaciones. La acumulacin a lo largo del tiempo de alteraciones de

ofrece adems un buen ejemplo de las dificultades que los autores de la Teora sinttica tuvieron que sortear en torno al problema de las especies y la especiacin. 46 De hecho, vendra a decir no existe una mayor concentracin de informacin. 47 Zuckerkandl, Emile y Linus Pauling (1965), p. 98. 48 Pauling tambin utiliz los trminos paleogentica qumica (Chemical Paleogenetics) y Paleobioqumica (Paleobiochemistry) al hablar sobre el Reloj molecular 49 Morgan, Gregory J. (1998), p. 155 50 Ver Morgan, Gregory J. (1998), p. 155 51 Vase tambin Pauling, Linus, Harvey A. Itano, S. J. Singer y Ibert C. Wells (1949) y Pauling, Linus (1962)


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esta naturaleza, son las que van a ir dando lugar a una modificacin importante respecto de la molcula original.

Como podemos ver, con su propuesta Pauling y Zuckerkandl hacen que la explicacin evolutiva, lejos de convertirse en un impedimento, un problema irresoluble desde una perspectiva reduccionista, se convierta ella misma en objeto de estudio y explicacin fisicalista.

Esta propuesta no cay en saco roto. Ciertamente la aceptacin por parte de la comunidad cientfica de la hiptesis del reloj molecular fue inicialmente muy lenta, ya que la afirmacin de una tasa constante de evolucin resultaba excesivamente atrevida. No obstante, con el tiempo este modelo explicativo fue no solo aceptado sino extendido convirtindose en uno de los conceptos claves del entonces emergente campo de la evolucin molecular. Partidarios de esta hiptesis como A. Wilson, S. Carlson y T. White afirmaron tiempo despus que "el descubrimiento del reloj molecular destaca como el resultado ms significativo de la investigacin en evolucin molecular"52. Recientemente Roger Lewin, describi el reloj molecular evolutivo como "uno de los conceptos ms simples y ms poderosos en el campo de la evolucin"53. Y es que es oportuno sealar que los trabajos de Zuckerkandl y Pauling vinieron a desarrollar y fortalecer, a pesar de no ser esa su intencin, segn autores como Morgan54, la Teora Neutral de la Evolucin Molecular55 frente a los modelos seleccionistas.

Conclusiones

Como hemos podido ir viendo Linus Pauling llev a cabo su trabajo en el mbito de la biologa bajo un esquema fisicalista. Lejos de darse una fractura con respecto a sus trabajos previos en el mbito de la qumica, encontramos en sus investigaciones biolgicas una continuidad epistemolgica, ontolgica y metodolgica. Incluso, podemos ver cmo para el qumico de Portland el desarrollo de la biologa dependa directamente de la aplicacin de los mtodos, patrones explicativos y sistemas tericos de la fsica y la qumica orgnica. Es decir, la teora biolgica finalmente no deba slo ser compatible con la fsica, sino reducible a ella: su profundidad y fertilidad cientfica, as como su valor de ciencia explicativo-predictiva dependa del grado en el que era capaz de aplicar y extender dentro de su campo las teoras de la fsica. Ejemplos de esta misma postura la encontramos en el positivismo de Hempel, en el realismo cientfico

52 A. Wilson, S. Carlson, and T. White (1977) 53 Roger Lewin, (1997), p. 107. 54 Morgan, Gregory J. (1998), p. 177 55 Para quienes estn interesados adentrarse en esta perspectiva neutralista de la evolucin molecular y ver la importancia que tuvieron estos trabajos se recomienda revisar los siguientes trabajos: Dietrich, Michael R. (1994), Suarez, Edna y Ana Barahona (1996) y Kimura, Motoo (1969, 1987 y 1993).


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Schrdinger de quien tom nota Pauling y Francis Crick, quien llegara a decir:

El fin ltimo de la corriente moderna en biologa es [] explicar toda la biologa en trminos de fsica y qumica. Hay buenas razones para ello en la medida en que la qumica y partes importantes de la fsica, como la mecnica cuntica, nos proveen de un fundamento cierto sobre el que construir la biologa.56 Como hemos estado viendo, esta concepcin fisicalista de la que particip

Linus Pauling se apoyaba en una concepcin realista de la ciencia, tanto ontolgica como epistemolgicamente, muy cercana a la de Schrdinger; ontolgicamente, en cuanto que a las entidades extralingsticas designadas por los trminos de las teoras (tomos, clulas, radiacin,) les conceda una existencia real: los tomos, las molculas son los componentes ltimos de la materia, que mantienen entre s una relacin geomtrica que justifica la organizacin qumica y biolgica que observamos en la Naturaleza; desde el punto de vista epistemolgico, consideraba las teoras como enunciados verdaderos, resultado de la aplicacin de los principios del razonamiento riguroso que se ha desarrollado en las Matemticas y en la Lgica a la deduccin de conclusiones ciertas a partir de postulados aceptados57.

Cierto es, reconoce Pauling, que nuestra comprensin de esas estructuras reales no es completa. Partiendo del mtodo inductivo del positivismo y del hipottico-deductivo de Popper podemos ir creando modelos que se acerquen a la configuracin real de la estructura de la materia. Sin embargo seal, los problemas lgicos que presenta la induccin a la hora de establecer la verdad de los enunciados generales legitiman la bsqueda y utilizacin de otras metodologas. Es por medio de aproximaciones sucesivas como pueden irse construyendo modelos basados en los datos obtenidos en el laboratorio y el conocimiento terico. Pero eso no significaba que los objetos cunticos y las estructuras apuntadas fueran irreales, y que tan slo se encontraran en la imaginacin del cientfico. Para Pauling, tenan una existencia real y, aunque su conocimiento fuera imperfecto, tan slo una aproximacin ideal, la dificultad de su entendimiento se encontraba en nuestras limitaciones. De ah, que el fin de la ciencia no sea la mera construccin de modelos que permitan salvar las apariencias sino la construccin de aproximaciones matemticas sucesivas y modelos tridimensionales que se acerquen lo ms posible a la estructura real de la materia. La ciencia, la explicacin mecanicista, permita segn Pauling describir la estructura ltima y las causas reales de la arquitectura del mundo y sus propiedades, nos dice cmo y por qu las cosas son como son.

El salto de esta concepcin de la ciencia al mbito de la biologa signific para Pauling una continuidad de una concepcin realista marcada por una fuerte

56 Crick, Francis (1966), 10. Cita extrada de Gonzlez Recio, Jos Luis (2006), p.7 57 Pauling, Linus (1963), p. 15.


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perspectiva reduccionista. Inspirndose en el mtodo analtico que haba desarrollado en sus investigaciones previas y apoyndose en los descubrimientos que haba hecho de estructuras cristalinas y en la naturaleza del enlace qumico, Linus Pauling contribuy al nacimiento y desarrollo de una nueva forma de estudiar los fenmenos biolgicos a nivel atmico y molecular: la biologa molecular. La metodologa desarrollada y las respuestas finales dadas en funcin de estructuras moleculares, fuerzas presentes, propiedades y funcionamiento desde el punto de visto qumico, obligan a hablar de una continuidad metodolgica, ontolgica y epistemolgica.

Pero esta visin llevaba consigo la losa de crticas y dificultades epistemolgicas que la conviccin reduccionista arrastraba consigo. Conocedor de estas objeciones y de la extraordinaria popularidad que las explicaciones narrativas estaban alcanzando, Linus Pauling desarroll, lejos de retractarse, una nueva perspectiva, una nueva lnea de investigacin evolutiva claramente reduccionista: la teora del Reloj molecular evolutivo. En todos los trabajos en los que Linus Pauling, junto a Zuckerkandl, desarroll y dio a conocer esta nueva teora evolutiva, se conjuga perfectamente su concepcin estructuralista de la qumica con todos sus trabajos previos en los mbitos de la biologa y la medicina. Es decir, bajo toda su obra cientfica en el mbito de la biologa encontramos una clara posicin reduccionista fisicalista. Bibliografa Arana, Juan, Erwin Schrdinger, Filsofo de la biologa en Thmata. Nm. 20, 1998, pp. 159-174. Delbrck, Max, Un fsico se asoma a la biologa, en Antologa de biologa molecular, Mxico, Universidad Nacional Autnoma de Mxico, 1985. Texto original en Transactions of the Connecticut Academy of Arts and Sciences, 38, 173, 1949. Dietrich, Michael R., The Origins of the Neutral Theory of Molecular Evolution en Journal of the History of Biology, 20, 1994, pp. 21-59 Dronamraju, Krishna R., Erwin Schrdinger and the Origins of Molecular Biology en Genetics Society of America 153, 1999, pp. 1071-1076. Escarpa Snchez-Garnica, Dolores (2004), Filosofa y biologa en la obra de Claude Bernard, Tesis doctoral, Madrid, Universidad Complutense de Madrid, Servicio de Publicaciones, E-Prints: http://eprints.ucm.es/tesis/fsl/ucm-t27268.pdf. ISBN: 84-669-2540-6. Gonzlez Recio, Jos Luis, Teoras de la vida, Madrid, Sntesis, 2004. Gonzlez Recio, Jos Luis, Galileo y Kant reencontrados. Ciencia y filosofa en los orgenes de la biologa molecular, en Arana, J. (ed.): Los filsofos y la biologa, Universidad de Sevilla, 1998: 141-158. Gonzlez Recio, J. L. (editor), El taller de las ideas. 10 lecciones de historia de la ciencia, Madrid, Plaza y Valds, 2005. Gonzlez Recio, Jos Luis, Filosofa de la biologa, biologa del conocimiento y biotecnologa en Contextos, Universidad de Len, 2006. Hager, Thomas, Linus Pauling and the Chemistry of Life, New York, Oxford University Press, 1998. Kimura, Motoo, The Neutral Theory of Molecular Evolution, Cambridge, Cambridge University Press, 1993.


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Francisco Javier Serrano y Bosquet ITESM - Campus Monterrey

Dpto. de Filosofa y tica [email protected]

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