Homeostasis. O la continuidad de naturaleza y cultura

 

La homeostasis es la base organizativa de la vida, lo que realmente introduce complejidad cualitativa en la inmensa cantidad de procesos que la constituyen. La homeostasis es la acción que producen redes de sistemas de control en forma de realimentación negativa (la mayor parte de las veces) y ocasionalmente positiva. Los procesos de realimentación dan una nueva consistencia al tiempo lineal, pues si tomamos la noción de tiempo leibniziana como “el orden de lo sucesivo”, un proceso de realimentación (o retroalimentación, o de feedback, pues son homónimos usuales) la causalidad parece ser retroactiva, dado que una parte del efecto de la acción de un sistema se emplea para reintroducirse como estímulo y corregir el posible error. Los sistemas de homeostasis han sido diseñados por la evolución para mantener ciertas sustancias o propiedades del sistema entre los límites cuantitativos que hacen posible el funcionamiento general. En el organismo, las redes encargadas de la homeostasis controlan la temperatura del cuerpo mediante realimentaciones positivas cuando el cuerpo está frío o enfermo (la fiebre, que lleva el cuerpo al límite para que no sobrevivan las bacterias, pero sí las células) o negativas, cuando el cuerpo necesita disipar el calor producido por el esfuerzo. Algunos otros sistemas de homeostasis son, por ejemplo: el control de glucosa en sangre, mediante secreción de insulina; el control de los niveles de hierro, de cobre, de gases en la sangre (CO2, O2); los niveles de calcio, la concentración de sodio y potasio, el balance de fluidos (el mecanismo de la sed), el pH de la sangre la presión arterial, el fluido cerebro-espinal que distribuye las sustancias que alimentan el cerebro, el sistema neuroendocrino que controla el funcionamiento de los músculos, el sistema de neurotransmisores que modula los procesos cerebrales, los procesos de control genético que permiten la expresión oportuna de los genes o, en general, el balance de energía que produce el apetito para reparar el gasto metabólico.

Estos procesos son muy dispares en sus bases físicoquímicas y en los órganos implicados en el mantenimiento, pero se ha buscado un esquema abstracto que pudiera encontrar analogías formales, e incluso isomorfismos entre los procesos fisiológicos y los mecánicos, en lo que en los años cincuenta se llamó cibernética o teoría del control (cybernetes, en griego era el piloto de la nave). El modelo más simple es el esquema general de flujo que forma la estructura abstracta de un sistema de feedback o realimentación.

Un mecanismo de realimentación es un subsistema acoplado a otro sistema que tiene entradas y salidas. El control se ejerce mediante un dispositivo de medición de una cierta cantidad o propiedad presente en la salida del sistema, una comparación o medida de distancia con respecto a un punto de adecuación, de modo que esa distancia se establece por exceso o por defecto, un controlador que establece qué curso de acción debe ponerse en marcha y un efector que actúa (retroactúa) modificando la entrada del sistema de modo que así se modificará la futura salida

Fig.: Fuente: Wikipedia “Feedback” CCO

La realimentación negativa establece una decisión del grado de error del sistema y en la realimentación reduce el flujo de entrada. En la realimentación positiva, la discrepancia se considera positiva y por ello la realimentación refuerza la entrada. Los sistemas de aprendizaje por error o por refuerzo y sus asincronías son ejemplos de estas dos modalidades de control, que formalizan de un modo abstracto el funcionamiento de un mecanismo de homeostasis:

 

Fig 2 JackPWarrick, CC BY-SA 4.0. Fuente Wikipedia, “Feedback”

 

 

 

Fig 3  JackPWarrick, CC BY-SA 4.0. Fuente Wikipedia, “Feedback”

 

La homeostasis es el fundamento de la autoorganización de los sistemas vivos, lo que le concede la apariencia de objetos teleológicos, como si hubieran sido diseñados para algún fin, aunque solo son sistemas complejos que producen orden a partir del caos.

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La importancia creciente que tuvo la exploración de los procesos de homeostasis en la medicina de comienzos del siglo XX sugirió a posibilidad de una metafísica abstracta de los procesos dinámicos que Karl Ludwig von Bertalanffy (1901-1972) enunció como Teoría General de Sistemas (TGS) que se presentó con la promesa de ser una metateoría universal de toda la realidad, especialmente la biológica, que se unió a la promesa de la cibernética, creada por  Norbert Wiener, en el contexto de los laboratorios del MIT, donde se desarrollaban las ideas de computación que había introducido von Neumann y sus diseños de sistemas de realimentación entre rádares y cañones navales al final de la II Guerra Mundial. La TGS, explotaba la analogía abstracta entre sistemas de control por realimentación y homeostasis para ofrecer la promesa de una suerte de vida e inteligencia artificial, de máquinas inteligentes y, en otros órdenes de la organización humana, de sistemas sociales que se autorregulan, desde el cuerpo a las instituciones sociales básicas.

La importancia metafísica de la homeostasis es que ha resucitado en el último siglo una suerte de reacción romántica contra el seco mecanicismo que rigió la ciencia y la tecnología en las décadas de la Segunda Revolución Industrial. ¿Cuántos restos quedan en pie del concepto romántico de Naturaleza, que construyeron los Goethe, Schelling, Hegel y seguidores científicos, inspirados por los embriólogos del XVIII. Su imaginario estaba armado con dos ideas-fuerza: la de la unidad de todas las formas de energía de la naturaleza, unidad sobre la que se construye la misma idea de Naturaleza, en tanto que opuesta a Universo, o Cosmos, e incluso Mundo. En segundo lugar, la hipótesis de que esta unidad se despliega en un proceso de formación de seres y sistemas cada vez más complejos, desde lo inerte a lo autoconsciente, desde lo simplemente reactivo a los agentes autónomos. En cierta forma el Romanticismo fue la ideología de la revolución burguesa en su aspiración a reconciliar la unidad de lo natural y lo espiritual con una rígida ley del progreso desde lo bajo a lo alto hasta alcanzar los grados de complejidad del Estado y su identidad cultural, es decir, la Naturaleza una regida por los caminos de hierro del progreso.

La teoría darwiniana y los conflictos sociales, cada uno por su lado, supusieron un desafío mortal al romanticismo científico y social. El darwinismo entrelazaba la necesidad y el azar en la evolución de los seres vivos y esta invasión de lo indeterminado amenazaba a las pretensiones románticas de una jerarquía del ser y a sus pretensiones explicativas. Pues la inversión darwiniana de la explicación histórica de la vida era que no eran los fuertes o los más adaptados los que sobrevivían sino que los fuertes o más adaptados eran los que, por causas y azares, habían sobrevivido por las erráticas sendas de la evolución. El romanticismo tendría que verse obligado a dejar caer la idea de unidad de la naturaleza o bien la idea de progreso. ¿Cómo puede hacerse compatible el orden que observamos en las leyes básicas del mundo y sus regularidades adaptativas en los organismos con la irrupción permanente de lo inesperado, lo contingente, lo perturbador?, ¿cómo fue posible el orden biológico a partir del físico y el orden en general a partir del caos?, y ¿cómo sobrevivir al mito del progreso sin resbalar hacia el mito de la caída original, de la tesis rousseauniana de que el orden primitivo fue corrompido por la maldad moderna?

La aparición de múltiples sistemas de realimentación en el entorno técnico en la electrónica y la automática de los años cincuenta y sesenta del siglo pasado estimuló la cibernética como base de la Teoría General de Sistemas, como si los seres vivos, los humanos, sus máquinas y sus sociedades fuesen todos ejemplificaciones de sistemas estabilizados por sistemas de realimentación análogos. La conjetura más amplia de todo aquel movimiento neorromántico fue sin duda la hipótesis Gaia formulada por James Lovelock en 1979, en donde se consideraba la biosfera como un sistema autorregulado y en equilibrio en sus ciclos básicos. Este resurgir del romanticismo de la unidad de la naturaleza tuvo y tiene aún muchos seguidores pues esconde, al igual que en la primera era de esta concepción, un componente cuasi-religioso de confianza, en aquel caso en el progreso, en esta nueva reedición en la estabilidad y el orden, en una suerte de nuevo naturalismo que respira una cierta atmósfera de misticismo. Pero la idea peligrosa de Darwin, la idea que parece disolverlo todo pende peligrosamente sobre todo intento de pretender que el holismo y el optimismo naturalista pueden ir juntos. Las expresiones de “la naturaleza es sabia” y otras similares se unen en un mismo coro con complejísimos modelos mentales, a veces incluso matemáticos, que tal vez ya no tienen el color del progresismo decimonónico, todo lo contrario, ahora se presentan como una patente demostración de que los humanos han roto las homeostasis del Planeta y son una suerte de metástasis que amenazan el sistema completo. Todo sería estabilidad hasta la llegada del ángel caído que destruyó la apacibilidad del Paraíso Terrenal.

En el lado conservador y liberal, se ha desarrollado una mirada no menos tendente a la continuidad de todos los procesos naturales. Me refiero al neodarwinismo que extiende el proceso de selección desde las bacterias a Bach, desde las acumulaciones de células al mercado de capitales. La fusión del primer darwinismo con la genética de poblaciones dio lugar al empleo de nuevos instrumentos matemáticos que trataron de modelar la selección natural, en particular, el intento de explicar la aparición de rasgos aparentemente poco adaptativos como, por ejemplo, las muestras de altruismo en muchas especies animales, que parecerían ir contra la ley de hierro del egoísmo reproductivo. La teoría de juegos, nacida en la economía para explicar la conducta racionalmente irracional de los agentes económicos, dio alas a un modelo general según el cual tanto la selección natural como el mercado, en ausencia de influencias externas, tienden a estados de equilibrio (en el sentido de Pareto de que cualquier cambio hace que una parte salga perdiendo). Si en la Teoría General de Sistemas los mecanismo de homeostasis se presentan como “mecanismos”, como especie de estructuras fijas que preservan el orden, en una suerte de temporalidad congelada y abstracta, en el neodarwinismo ortodoxo es el tiempo el que produce una suerte de homeostasis generalizada calificada como equilibrio. Hay aquí también una cierta mística de la homeostasis, ahora en la forma de selección tendente al equilibrio.

Las ideas de mecanismos de homeostasis y de selección por adaptación son ideas tan poderosas como peligrosas. En la lúcida metáfora de Dennett, disolventes universales que amenazan con disolver el contenedor que las acoge. ¿Es posible encontrar ruta de navegación en aguas que amenazan con hundirnos en la necesidad o la pura contingencia, entre el sistemismo y el historicismo, entre el orden y el caos, la estabilidad y el conflicto, la repetición y la diferencia, el sentido y el sinsentido?

En 1987 iniciamos una serie de seminarios un grupo de gente interesada en estos temas desde la filosofía de la técnica que, entonces, no era casi nada practicada en España: Miguel A. Quintanilla lo había promovido y a su alrededor nos unimos Javier Aracil, un ingeniero de talla internacional que había introducido en España el interés por la Dinámica de sistemas (no confundir con la Teoría General de Sistemas), Margarita Vázquez y Manuel Liz, profesores de La Laguna, muy interesados en la simulación de sistemas y en las lógicas temporales, Jesús Vega y Bruno Maltrás, doctorandos entonces e interesados por los saberes técnicos y yo mismo, muy implicado en la idea de diseño como forma de racionalidad en tecnología. En el desarrollo de las múltiples conversaciones en esos años Javier Aracil nos convenció a todos de las limitaciones intrínsecas de la Teoría General de Sistemas, e incluso de cualquier teoría de sistemas, como la que entonces profesábamos casi todos basados en nuestra admiración por la filosofía de Mario Bunge. Los mecanismos de realimentación, nos sugería, están al albur de múltiples irrupciones del caos en la forma de retardos que generan ciclos poco funcionales, como ejemplifica la experiencia que tantas veces hemos tenido en el baño de girar demasiado el mando del agua caliente, y quemarnos, para, a continuación helarnos porque no hemos calibrado bien el mando del agua fría. El control de la velocidad de los flujos, de la temporalidad contingente por tanto, es una trama básica en el funcionamiento de la realimentación. Hay otros muchos ejemplos que nos hablan de la vulnerabilidad de los sistemas de control por más estables que parezcan. He dado muchas vueltas desde entonces a la idea de fragilidad de los sistemas, probablemente porque la edad te confiere la gracia de experimentarla diariamente en propia carne. En La escala de las cosas introduje la idea de abandonar las metáforas asociadas con el modelo de organismo y adoptar, por el contrario la idea de holobionte, una asociación frágil, contingente, muy vulnerable y con una temporalidad limitada de órganos, redes de sistemas de homeostasis y una innumerable biota, unido todo a la proximidad de todos los otros organismos de los que depende uno, sea para los cuidados, sea para la alimentación. Es parte de este proyecto de navegación en aguas metafísicas turbulentas, donde los sistemas de homeostasis son parte de las cuadernas de la nave, una nave siempre en peligro y en reconstrucción constante.