Redibujando a Darwin II. ¿La selección natural es una tautología?

Una crítica bastante común a Darwin es que elaboró una explicación que no representa una teoría científica, dado que la idea de la selección natural es una tautología y, por lo tanto, infalsable.

Como señalábamos en el artículo anterior, ante una figura y una teoría tan enórmemente popular, muchas de las opiniones se basan en una comprensión deficiente del verdadero significado de la misma, como ocurre en este caso. Quizá pueda parecer muy arrogante decir que las toneladas de papel que se han escrito sobre la supuesta naturaleza tautológica de la selección natural sean únicamente producto del desconocimiento real de la propia teoría, así como que el criterio de falsabilidad solamente es una corriente epistemiológica, pero no un absoluto indiscutible en metodología científica. Sin embargo, es lo que intentaremos argumentar en este artículo.

Popper y el falsacionismo.

El principio de falsabilidad o falsacionismo fue enunciado por el filósofo austriaco Karl Popper, y consiste muy resumidamente en que una hipótesis o teoría solo puede considerarse dentro del ámbito de la ciencia cuando es posible imaginar un experimento o una observación que las contradiga; por ello, también se conoce como “criterio de demarcación”, al servir para distinguir si una disciplina forma parte del discurso científico o no. Con ello se oponía radicalmente al principio de verificación, defendido por la escuela positivista y que afirma que una proposición es científica únicamente cuando puede verificarse mediante la experiencia.

De esta forma, segun Popper, el trabajo científico consistiría más en intentar refutar (falsar) las hipótesis análizadas que en probarlas. La afirmación “todos los cuervos son negros”, sería falsable, dado que podemos imaginar una observación que la contradiga y por lo tanto nos haga rechazarla: la constatación de la existencia de un cuervo de un color diferente al negro. Por el contrario, el argumento “el alma existe, pero no podemos observarla” no es falsable, dado que no podemos diseñar ningún experimento ni imaginar una observación que nos haga rechazarla. Según el falsacionismo, la primera sería una hipótesis científica, la segunda no.

Según este criterio, las teorías científicas bien formuladas no serían nunca confirmadas definitivamente, sino solo de forma provisional. Lo único definitivo sería el rechazo de una teoría, al encontrar un hecho contradictorio. La ciencia no avanzaría tanto por la comprobación de teorías verdaderas como por la eliminación de teorías erróneas, dejando vigentes las más resistentes, las cuales sirven a su vez para edificar las siguientes.

Aunque el principio de falsabilidad es comúnmente utilizado en ciencia, existen importantes críticas a que sea el único sistema y una forma definitva de distinguir lo que es ciencia de lo que no lo es. De hecho, se ha argumentado tradicionalmente que el principio popperiano solo es aplicable a teorías o supuestos muy generales. El propio Popper, años después de su publicación de su principio en La lógica de la investigación científica (1934), reconocía la posibilidad de teorías científicas no falsables.

Algunos autores critican el falsacionismo precisamente por la imposibilidad de saber con certeza si la falsación ha sido real: “Pero precisamente lo que socava la postura falsacionista es el hecho de que los enunciados observacionales son falibles y de que su aceptación es sólo provisional y está sujeta a revisión. Las teorías no se pueden falsar de modo concluyente, porque los enunciados observacionales que sirven de base a la falsación pueden resultar falsos a la luz de posteriores progresos. El conocimiento disponible en la época de Copérnico no permitía hacer una crítica válida de la observación de que los tamaños aparentes de Marte y Venus seguían siendo aproximadamente los mismos, de modo que la teoría de Copérnico, tomada de un modo literal, podría considerarse falsada por esa observación. Cien años después, la falsación podría ser revocada a causa de los nuevos progresos de la óptica.” (Chalmers, 1982)

El problema fundamental -y de hecho es lo que motivó el trabajo original de Popper- es descubrir que resulta más efectivo para trabajar y avanzar en el conocimiento. En este sentido, la posibilidad de falsación o verificación dependen más de la naturaleza del problema a contrastar que de una filosofía generalista que imponga una única opción (esto ha llevado a algunos autores a calificar el principio de falsación como de totalitario).

En el ejemplo del color de los cuervos, la aplicación del principio de demarcación de Popper es clarísima: la hipótesis “Todos los cuervos son negros” es científica, aunque pueda ser falsa y, de hecho, no puedo diseñar un experimento para verificarla (no tenemos la posibilidad de conocer el color de todos los cuervos que existen, han existido y existirán en el planeta), únicamente va tomando importancia a medida que examino cuervos y no encuentro ninguno de un color diferente. Por el contrario, la hipótesis “Existe un cuervo rosa” no es científica, aunque pueda ser verdadera; en este caso me resulta imposible diseñar el experimento contrario que muestre la falsedad de la misma.

Sin embargo, al abordar otro tipo de problemas más particulares, el principio de falsabilidad es de una utilidad algo más dudosa. Supongamos que queremos averiguar si algunos individuos de mariposa monarca son capaces de realizar viajes de más de 4.000 kilómetros. La hipótesis “algunos individuos de mariposa monarca pueden alcanzar los 4.000 kilómetros en sus migraciones” no es falsable. No podemos imaginar un experimento ni una observación que nos invaliden la hipótesis. Por lo tanto, según Popper, no sería una hipótesis científica. Sin embargo, puedo diseñar un experimento para verificarla, como marcar individuos en los puntos de origen y recoger en los puntos de destino para comprobar si alguno de los marcados ha alcanzado tal distancia. De esta forma, el proceso es el contrario al criterio falsacionista: si aparecen individuos marcados validaremos la hipótesis, mientras que si no lo hacen, ésta irá perdiendo fuerza, aunque en este caso nunca podamos demostrar que sea falsa.

El debate entre si la investigación con los cuervos es científica y la de las mariposas no, sigue aún vigente entre los filósofos de la ciencia. Sin embargo, dudo que ningún evaluador rechazara un trabajo demostrando la capacidad de vuelo de estos lepidópteros mediante la metología del marcado y la recuperación.

Y esto nos lleva a un punto importante señalado por numerosos autores: el principio de falsabilidad puede resultar incuestionable cuando la hipótesis o teoría se refiere a una totalidad de casos (todos los cuervos son negros), pero no tanto en aquellas que se refieren a un porcentaje de casos (algunas mariposas vuelan 4.000 kilómetros).

Un intento de conciliación del falsacionismo con este problema ha sido propuesto en diferentes ocasiones, utilizando lo que podríamos llamar una “inversión de hipótesis nula”. Es decir, podemos reformular siempre una hipótesis sobre un porcentaje parcial a su versión “absoluta”. En el caso de la mariposa monarca podríamos postular: “Ninguna mariposa monarca alcanza los 4.000 kilómetros”; esto es popperianamente falsable, dado que con encontrar un único ejemplar que lo hiciera, estaríamos invalidando la hipótesis. Obviamente, esto se trata de una trampa dialéctica, da exactamente igual verificar una hipótesis que refutar su hipóteis alternativa.

Resumiendo, a efectos prácticos, y olvidando las connotaciones filosóficas de las controversias entre positivismo y falsacionismo, la ciencia solo puede trabajar con hipótesis contrastables, capaces de someterse, mediante experimentación, a su comprobación o refutación. Lo que no podemos considerar como ciencia es lo que no admite ni lo uno ni lo otro: “el alma existe, pero no podemos detectarla” no puede ser verificado, pero tampoco puede ser falsado, por lo que no se trataría de una hipótesis científica. Con la primera fórmula podemos avanzar, con la segunda es imposible, tal y como comprendió Popper en sus comienzos.

¿Que és una tautología?

Podemos encontrar muchas definiciones del término tautología y su significado varía ligeramente según nos refiramos a una tautología lógica o retórica, pero básicamente podríamos resumirlo como aquel argumento cuya propia forma ofrece un resultado verdadero, por lo que el argumento es válido. En el lenguaje popular sería similar al término “perogrullada”, aunque éste último es menos exacto.

Así, las frases “los amigos son amigos” o “eso lo vi con mis propios ojos” serían tautológicas, dado que en el propio enunciado se encuentra la veracidad del argumento. En ambos casos, es imposible diseñar ninguna prueba para desmontar la afirmación. Es decir, una tautología siempre es verdad.

Según el principio de la falsabilidad, una tautología no puede ser considerada una teoría científica, pero al contrario que en las hipótesis infalsables, ésta siempre es verdad. Sin embargo, una tautología puede ser utilizada en ciencia, bien como parte de una explicación, bien como componente no contrastable -y cierto- de una teoría. Eso es lo que expondremos que ocurre, según nuestro criterio, en la teoría de evolución mediante selección natural enunciada por Charles Darwin.

La supervivencia del mejor adaptado para sobrevivir

Una formulación muy básica y comúnmente empleada para resumir la teoría de la selección natural es la siguiente:

“Los organismos mejor dotados se reproducen más que los peor dotados, sustituyéndolos en la población“

Si nos estamos refiriendo a los mejor dotados para reproducirse, la afirmación es claramente una tautología (los organismos que más se reproducen son los mejor dotados para reproducirse), no falsable y por lo tanto, dudosamente calificable de teoría científica.

Sin embargo, esta definición de la selección natural es errónea, o al menos totalmente incompleta. Una formulación más cercana a los postulados de Darwin sería:

“En una población surgen al azar características hereditarias que pueden hacer que los organismos que las posean presenten una mayor probabilidad de reproducirse y transmitirlas a la siguiente generación, por lo que estas características acabarán por extenderse en la población”.

Esta formulación incluye la afirmación tautológica anterior, pero como parte de un todo que integra otras tres hipótesis no tautológicas, a saber:

Hipótesis I: En una población aparecen caracteres de novo,*

Hipótesis II: Algunos de estos caracteres son heredables.*

Hipótesis I: En una población aparecen caracteres de novo al azar .

Hipótesis II: Algunos de estos caracteres son heredados por la descendencia de forma no diluida.

Hipóteis III: Al menos algunas de estas características hereditarias producen una mayor ventaja reproductiva.

Tautología: Los portadores de estas características se reproducen más que los que no las poseen.

Consecuencia: Estas características acaban por extenderse al conjunto de la población.

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* ADENDA: Gracias a las observaciones de algunos lectores, debemos puntualizar que la primera formulación que habíamos realizado de las hipótesis I y II es errónea, dado que así redactadas corresponden a hechos conocidos desde antiguo y no suponen una aportación original. Darwin realmente las estableció de forma algo más compleja, concretamente, afirmó que la aparición de nuevos caracteres en una población se debe al azar, enfrentando la hipótesis a otras existentes que explicaban la aparición de nuevos caracteres mediante otros mecanismos, como la herencia de caracteres adquiridos de Lamarck. Por otro lado, a pesar de que la existencia de herencia era un concepto conocido, su teoría precisaba de una herencia de los caracteres individualizada que no era capaz de explicar, dado además que el concepto de herencia mezclada (donde la herencia paterna y materna se mezclaban como dos fluidos) y que era la vigente en aquellos tiempos, no era compatible con su teoría. No fue hasta el redescubrimiento de las leyes de Mendel, en 1900, que se pudo explicar el tipo de herencia que postulaba Darwin para su descripción del proceso evolutivo.

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Esta estructura, aunque resulte similar a primera vista, es radicalmente diferente a la primera versión, dado que aquí existen tres premisas o hipótesis que pueden ser contrastadas o, si nos ponemos muy popperianos, reformuladas a su inversa para que sean falsables.

De hecho, las tres hipótesis han sido comprobadas experimentalmente: tanto la aparición de nuevos caracteres -por mutación u otros mecanismos-, la heredabilidad de los que afectan a los gametos y la aportación de ventajas reproductivas -como un mayor aprovechamiento de los nutrientes, una mayor tolerancia a temperaturas extremas o una mayor fortaleza corporal-. Mecanismos, la mayoría de ellos, totalmente desconocidos por Darwin y sus coetáneos.

Por lo tanto, la teoría darwiniana de la selección natural como productora de variación en las poblaciones no solo es científica, sino que está ampliamente demostrada de forma experimental.

¿Pero esto produce especies?

Ahora bien, Darwin iba un paso más alla en sus escritos. Afirmaba que la selección natural puede hacer diverger tanto dos poblaciones separadas que lleguen a convertirse en especies diferentes (a efectos prácticos vamos a considerar especies distintas como aquellas formas que no pueden interfecundar).

Habría pues que añadir una cuarta hipótesis a todas las anteriores:

Hipótesis IV: La acumulación de características nuevas fijadas en la población lleva con el tiempo a una divergencia tal que se produce una especiación.

De igual forma que en el caso anterior, podemos imaginar experimentos u observaciones empíricas que validen esta hipótesis (o bien reformularla para falsar la alterntiva). Y también en este caso hay observaciones que confirma la hipótesis, al menos en algunas ocasiones. En mi campo de trabajo, existen en la literatura científica diferentes casos en los que se pueden observar gradientes de variación que acaban en una imposibilidad reproductiva. Por ejemplo, ciertos “complejos de especies” en algunos insectos están constituidos por poblaciones que varían según un gradiente geográfico; las poblaciones próximas son interfecundas, pero las que se encuentran en los extremos de la gradación no pueden reproducirse entre sí, pudiendo ser consideradas, estrictamente, especies diferentes.

No obstante, Darwin afirma algo más que esto, dado que considera que todas las especies existentes y extintas se han originado mediante un proceso de selección natural. Esta hipótesis es algo más compleja de contrastar, aunque sí es estrictamente falsable: bastaría encontrar un solo caso de especiación mediante un mecanismo diferente a la selección natural para invalidarla. Hoy por hoy, aún no ha sido hallado ninguno, por lo que en el sentido más popperiano no podemos afirmar que la hipótesis sea cierta, pero además de científica va adquiriendo cada vez más fuerza.

El único mecanismo que representa un serio candidato para destruir esta última hipótesis es la deriva genética (en la que se basa la teoría neutralista de Kimura). Sin embargo, en la actualidad no ha sido comprobada su capacidad de especiación, sino únicamente la variación a nivel molecular o en poblaciones con pocos individuos.

Es importante señalar que otros supuestos mecanismos alternativos a la selección natural argumentados por los críticos a darwin no son tales: la simbiogénesis, la transferencia horizontal de genes o las duplicaciones cromosómicas, representan formas de obtener variabilidad distintas a la mutación, pero una vez aparecida la nueva forma, ésta se encuentra sujeta de inmediatamente a la selección natural. Y no debemos olvidar que la mutación como fuente de variación no es un postulado de Darwin, sino de la teoría sintética.

Para acabar, ¿deprisa o despacio?

Un último aspecto del darwinismo es el que ha venido a denominarse “gradualismo”, debido a que considera que el ritmo evolutivo siempre es muy lento, apreciable únicamente tras cientos de miles o de millones de años. Darwin era consciente de que el registro fósil -muy escaso en aquellos tiempos- era un gran escollo para su teoría de evolución gradual, dado que las formas petrificadas no mostraban la continuidad esperable.

Posiblemente, este sea el único punto de la teoría de Darwin que debamos rechazar de forma estricta. Como buena hipótesis científica, es fácilmente falseable: basta con encontrar un solo ejemplo de evolución rápida. Y, sin profundizar demasiado, la evolución por poliploidia, bastente común en vegetales sería una excepción invalidadora. Otras explicaciones, como el equilibrio puntuado o la simbiogénesis apuntan mecanismos alternativos al gradualismo, aunque por ahora siguen sin tener pruebas observacionales. Con todo ello, y a pesar de que la evolución lenta ha sido comprobada en numerosas ocasiones (incluso con la aparición de muchos fósiles intermedios que hubieran hecho feliz a Sir Charles), parece cada vez más probable que el gradualismo no sea la única forma de avanzar en la carrera de la evolución biológica.

¿Un nuevo paradigma o una nueva síntesis?

Llegados a este punto, estamos en condiciones de discutir sobre la veracidad o falsedad de las tesis darwinistas. Sin embargo, poco espacio queda a su descalificación como “tautológicas” o “no científicas”. Los descubrimientos de los últimos años -especialmente en el campo de la genética-, nuestro mayor conocimiento del registro fósil y la capacidad de realizar seguimientos moleculares mediante el análisis de ADN tanto nuclear como mitocondrial, están aportando nuevas evidencias sobre mecanismos de variación y ritmos evolutivos inimaginables a mediados del siglo XIX.

El primero de estos descubrimientos, la teoría cromosómica de la herencia llevó, junto con la genética de poblaciones, a reformular la teoría de Darwin en lo que vino a conocerse como Teoría Sintética de la Evolución. Quizás estemos cerca, no de olvidar y sustituir las aportaciones de Darwin y sus continuadores, sino de otro importante proceso de recapitulación que nos lleve a un mejor entendimiento del origen de la Biodiversidad.

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