Redes, sistemas y evolución: hacia una nueva Biología
- Autores: Daniel Heredia Doval
- Directores de la Tesis: Máximo Sandín Domínguez (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2013
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Ángel Gabilondo (presid.), Eduardo Fernández Valiente (secret.), David Otaegui Bichot (voc.), Mauricio Abdalla Guerrieri (voc.), Andrés Galera Gómez (voc.)
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- Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
- Resumen
Resumen Esta tesis persigue una reformulación integral de la biología evolutiva a través de la integración de las ciencias de la complejidad con las ciencias biológicas bajo el paradigma sistémico. Para ello, se generará un nuevo catálogo de categorías, herramientas conceptuales y dinámicas concretas que amplíen, potencien y den consistencia al estudio de la evolución a través de una nueva área de conocimiento: la biología evolutiva de sistemas.
Esta propuesta toma como eje teórico el modelo de Máximo Sandín, y trata de sistematizar y explorar nuevas fronteras sobre el mismo, formalizar términos y unificar de manera no sólo coherente, sino inseparable, a buena parte de los fundamentos heterodoxos clásicos (predarwinistas y presintéticos) y de los nuevos retos de la biología del siglo XXI.
Lo que se plantea como una alternativa plausible y potente a la síntesis moderna y al pensamiento darwinista.
Objetivos específicos Los objetivos específicos de esta tesis pueden ser resumidos en los siguientes puntos: ä Revisar los orígenes y el desarrollo de las ideas evolucionistas dentro de sus respectivos contextos históricos y socioeconómicos, para analizar el estado actual de la biología evolutiva en términos ontológicos.
ä Examinar la viabilidad del paradigma neodarwinista como eje fundamental de la biología evolutiva, en su lógica interna y en función de nuevos conocimientos biológicos, para evaluar tanto su consistencia científica como la necesidad de un cambio de modelo.
ä Presentar las líneas maestras de algunas propuestas evolutivas modernas (Shapiro, Jablonka, Sandín, etc.) y clásicas (Lamarck, Saint-Hilaire, Mivart, etc.), para contrastar su interpretación del fenómeno evolutivo con los datos actuales frente a la del paradigma neodarwinista.
ä Establecer una propuesta de nueva síntesis sistémica entre las ciencias de la vida y las ciencias de la complejidad, bajo la etiqueta de biología evolutiva de sistemas, para generar unas directrices coherentes de cara a reforzar y facilitar un cambio de paradigma tanto en el plano teórico como metodológico.
ä Plantear nuevas categorías y revisiones terminológicas, para abarcar nuevos conceptos y dotar a la biología evolutiva de sistemas de unas herramientas analíticas convenientemente descritas.
ä Desarrollar y defender una hipótesis evolutiva basada en las categorías y las directrices descritas, para comprobar la funcionalidad de estas herramientas y para ofrecer una explicación heterodoxa unificada y coherente como alternativa al paradigma darwinista.
ä Realizar un modelo de simulación que reproduzca los patrones básicos de los sistemas biológicos en función a las categorías y conceptos planteados, para simular diferentes escenarios evolutivos y discutir la coherencia de la hipótesis expuesta.
Estructura del texto El esquema general del texto consiste en seis capítulos que se reparten en dos partes. Los tres primeros están dedicados a la revisión general, la presentación de conceptos clave y la argumentación de evidencias representativas sobre áreas fundamentales. Los últimos tres capítulos se centran en la discusión de planteamientos y propuestas personales: El capítulo primero se centrará en una revisión histórica en busca de los pioneros y los precursores del evolucionismo, y se intentará ofrecer una muestra representativa del rico bagaje teórico de la biología evolutiva de tiempos pretéritos. También se explorará el desarrollo de las principales escuelas de pensamiento a través del siglo XIX y XX, con especial énfasis en cómo los contextos históricos, económicos y sociales han sido una marca fundamental en el éxito final de las distintas teorías. En este sentido, se revisará el vínculo entre la Ilustración y el transformismo, y, sobre todo, entre el liberalismo y la teoría de la evolución por selección natural.
En el capítulo segundo se hará una revisión ilustrativa de las incursiones de la biología dentro de las ciencias de la complejidad y del paradigma sistémico, en lo que se ha venido a llamar biología de sistemas. Se expondrán los principales conceptos de la teoría general de sistemas, de la biología de redes y de la termodinámica del no equilibrio. Se revisarán las nociones generales extraídas del estudio de las redes biológicas (como parte fundamental de la biología de sistemas) y se introducirá una nueva definición de ¿organización biológica¿ sobre la que anclar coherentemente los conceptos de autoorganización y robustez. Finalmente, se revisarán algunas de las principales incursiones de la biología evolutiva en el paradigma sistémico.
En el capítulo tercero se revisarán los conocimientos actuales sobre los sistemas de información biológica, el concepto de gen como unidad básica y la composición general de los genomas. Se defenderá que la información fluye de una forma abierta y no lineal a través de los canales genético, epigenético y ambiental, en lo que será denominado como el ¿bucle organismo-ambiente¿. Se argumentará que, bajo este bucle, los organismos son sujetos activos de su propia evolución a través de la herencia epigenética y de los mecanismos de potenciación evolutiva. Se recalcará la importancia capital de los fenómenos de adquisición y compartición de información en la configuración final de las filogenias.
En el capítulo cuarto se defenderá que el darwinismo es un marco teórico inadecuado para la biología, en función a varias líneas argumentales. Se revisarán la críticas clásicas al pensamiento darwinista, se recuperarán las conclusiones de capítulos previos sobre el tema y se analizará el estado del paradigma darwinista dentro de ¿la estructura de las revoluciones científicas¿ de Kuhn (1971). Además, se planteará la necesidad de adherirse a un nuevo marco teórico y se defenderá que la teoría de la evolución por integración de sistemas complejos de Máximo Sandín es una candidata adecuada a cubrir ese espacio.
Del mismo modo, se recalcará la importancia de desarrollar un nuevo enfoque teórico y experimental: la biología evolutiva de sistemas. En referencia a esto último, se planteará una serie de objetivos y líneas de actuación para remodelar la biología en lo que se considera como un salto conceptual importante y necesario.
En el capítulo quinto se planteará una propuesta personal que recoge los objetivos dispuestos en el capítulo anterior. Esta propuesta se enmarca, por tanto, dentro de la biología evolutiva de sistemas y su objetivo es integrar coherentemente la biología evolutiva con el paradigma sistémico y las ciencias de la complejidad. Para ello se introducirá una serie categorías y herramientas conceptuales que se articulan de forma modular y se integran dentro de una dinámica evolutiva. Se tratará de argumentar que dicha dinámica es coherente tanto con las pruebas neontológicas como con las paleontológicas, que es compatible con la tendencia al incremento de complejidad y que resuelve buena parte de los rompecabezas macroevolutivos derivados de las grandes radiaciones de biodiversidad.
Además, se defenderá que esta propuesta no sólo recoge las evidencias de los capítulos anteriores y resuelve importantes anomalías del paradigma darwinista, sino que integra los principales planteamientos heterodoxos de forma coherente y cohesionada en una síntesis evolutiva no darwinista con gran potencial.
Finalmente, en el capítulo sexto se presentará un modelo de simulación basado en las propuestas anteriores. Este tratará de reproducir la evolución de unos organismos virtuales, diseñados como una simplificación coherente de los sistemas biológicos que respeta los principios elementales de la organización e introduce la posibilidad de potenciación evolutiva. Se realizará un estudio preliminar del modelo, sometiéndolo a una batería de experimentos para, finalmente, analizar los resultados obtenidos de los diferentes experimentos y plantear paralelismos razonables con la naturaleza.
En lo que se refiere a la estructura dentro de los capítulos, se ha considerado oportuno que cada uno cuente con su propio apartado de conclusiones, si bien al final del texto se plantearán unas conclusiones generales, así como una última reflexión en referencia a la continuidad histórica de los planteamientos presentados y un espacio para establecer perspectivas futuras y nuevos escenarios.
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