Philosophy of Biology and Cognitive Sciences

En aquellas ciencias en las que la enunciación de leyes es más difícil, poco común o más problemática, como en biología, la actividad explicativa consiste principalmente en la elaboración o en el empleo de modelos; que son considerados herramientas científicas legítimas y exitosas. Algunos aspectos de la modelización en biología, como la naturaleza precisa de sus modelos o la forma en que estos proporcionan explicaciones, son actualmente objeto de gran interés para la filosofía de la ciencia. En este trabajo proponemos una caracterización de la función explicativa de los modelos, específicamente, en evo-devo (1). Esta área de la biología ha generado en las dos últimas décadas un cambio de perspectiva interesante en la manera de entender la evolución, pero también está generando nuevos retos para la comprensión de la explicación científica, la modelización, la experimentación y los compromisos ontológicos que asumen los científicos en la generalización teórica (Falk 2000; Peterson 2011).

La discusión filosófica respecto de la función explicativa de los modelos cuenta con una amplia literatura. Según Cassini (2016, 25), uno de los aspectos más interesantes de esta discusión es que —en general— los modelos científicos no siempre comportan un mecanismo causal para la producción de los fenómenos que se intentan representar. Aunque la mayoría de los modelos no son causales, en un sentido estricto, sí muchos de ellos logran proporcionar explicaciones. Por esta razón, la discusión filosófica se ha ampliado para considerar otros tipos de explicaciones científicas que pueden ser aceptadas como legítimas (Woodward 2003; Kitcher 1989), de forma tal que el problema de la explicación científica no queda reducido a las explicaciones causales.

 

Ahora, ¿qué tipo explicación puede intentarse con modelos en evo-devo? En general, las explicaciones que abundan en biología son de tres tipos: funcionales (para algunos, también las teleológicas), mecanicistas e históricas-evolutivas. Dentro de estos tres tipos, las más estudiadas en filosofía de la biología han sido las explicaciones funcionales, por el carácter aparentemente problemático de la noción de función (Braillard & Malaterre 2015, 13). Las explicaciones funcionales son aquellas que no tratan de dar cuenta de las causas materiales, sino que pretenden explicar las relaciones entre elementos como, v.g., las ventajas asociadas a la aparición de un determinado carácter fenotípico en un contexto histórico y ambiental particular. En biología es posible capturar con modelos este tipo de relaciones.

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Para responder a la pregunta anterior analizaremos dos modelos evo-devo: i. el modelo del Lepidobatrachus de explicación de la morfogénesis de los anfibios primitivos (Amin et al. 2015) y ii. el modelo del Polypterus de explicación de la plasticidad del desarrollo evolutivo de los tetrápodos (Standen et al. 2014). En esta área de la biología el propósito que tiene el biólogo con un modelo es introducir una nueva dimensión en la teoría evolutiva general, el desarrollo, al considerar el cambio evolutivo como la alteración a lo largo del tiempo del cambio ontogenético de las poblaciones (o de los linajes). Creemos que estos modelos son usados generalmente con la intención de obtener una mejor comprensión de los fenómenos de diversificación evolutiva, especialmente gracias a su integración con la ecología evolutiva (Santos et al. 2015). En efecto, una explicación evo-devo intenta abarcar aspectos genéticos, epigenéticos e históricos (la historia evolutiva del linaje en cuestión). En los casos que presentaremos, con esos modelos se pretende capturar la interacción fenotipo-ambiente desde una perspectiva del desarrollo, asumiendo paraello una visión organicista. No obstante, nos preguntamos si estos modelos son capaces de ofrecer una explicación de este tipo de fenómenos. Más aún, cabe preguntarnos si pueden ser caracterizados correctamente como ‘modelos explicativos’ y, si lo son, en qué sentido y qué tipo de explicación intentan proporcionar. Mostraremos cómo y en qué medida estos modelos pueden dar cuenta de la estructura causal local del desarrollo de los organismos —de aquellos que han sido seleccionados para la experimentación— y de la variabilidad de sus rasgos específicos; además, mostraremos si son capaces de integrar dicha variedad en un modelo mayor acerca de la variación evolutiva y de la fijación de rasgos novedosos adaptativamente favorables a gran escala.

 

Referencias
Braillard, P.-A., & Malaterre, C. (2015). Explanation in Biology: An Introduction. In P.-A.
Braillard & C. Malaterre, eds., Explanation in Biology. An Enquiry into the Diversity of Explanatory Patterns in the Life Sciences (Vol. 11, pp. 1–28). Dordrecht: Springer.
Caponi, G. (2010). Análisis funcionales y explicaciones seleccionales en biología. Una crítica de la concepción etiológica del concepto de función. Ideas y Valores, 59(143), 51–72.
Cummins, R. (1975). Functional Analysis. The Journal of Philosophy, 72(20), 741–765.
Cassini, A. (2016). Modelos científicos. Diccionario Interdisciplinar Austral (DIA). Retrieved from http://dia.austral.edu.ar/Modelos
de Regt, H. W., & Dieks, D. (2005). A contextual approach to scientific understanding. Synthese, 144(1), 137–170.
Falk, R. (2000). The Gene - A Concept in Tension. In P. J. Beurton, R. Falk, & H.-J. Rheinberge, eds., The Concept of the Gene in Development and Evolution. Historical and Epistemological Perspectives (pp. 317–348). Cambridge: Cambridge University Press.
Kitcher, P. (1989). Explanatory Unification and the Causal Structure of the World. In P. Kitcher & W. Salmon, eds., Scientific Explanation (pp. 410–505). Minneapolis: University of Minnesota Press.
Love, Alan (2007). Functional Homology and Homology of Function: Biological Concepts and Philosophical Consequences. Biology and Philosophy, Vol. 22: 691-708.
Peterson, E. L. (2011). The Excluded Philosophy of Evo-Devo? Revisiting C.H. Waddington’s
Failed Attempt to Embed Alfred North Whitehead’s “Organicism” in Evolutionary Biology. History and Philosophy of the Life Sciences, 33(3), 301–320.
Santos, M. E., Berger, C. S., Refki, P. N., & Khila, A. (2015). Integrating Evo-Devo with Ecology for a Better Understanding of Phenotypic Evolution. Briefings in Functional Genomics, 14(6), 384–395.
Standen, E. M., Du, T. Y., & Larsson, H. C. E. (2014). Developmental Plasticity and the Origin of Tetrapods. Nature, 513, 54–58.
West-Eberhard, M. J. (2003). Developmental Plasticity and Evolution. Oxford: Oxford University Press.
Woodward, James (2013). Making Things Happen: A Theory of Causal Explanation. New York: Oxford University Press.

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Notas al pie:

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(1) Abreviación de ‘Evolutionary Developmental Biology’.