domingo, 6 de diciembre de 2020

5.3 La coevolución genético - cultural

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  1. Introducción
  2. La evolución cultural de Dawkins
  3. Universalidad de la cultura
  4. Soporte físico de los replicadores culturales
  5. ¿Por qué existe la cultura?
  6. El sistema genético-cultural
    Genes que construyen cultura
    Cultura que construye genes
    Sistema genético cultural
  7. Una disgresión importante
  8. Conclusión




1.   Introducción

El altruismo que puede construir la selección genética no alcanza para forjar especies inteligentes capaces de soportar una tecnología de viajes espaciales. La evolución genética puede generar notas altruistas y cooperativas pero hay un problema de fondo que le impide llegar más allá.

Un gen es un trozo de replicador donde puede estar escrita una característica del individuo portador. Se trata de un trozo mínimo porque una característica puede estar formada por muchos genes, pero nunca por medio gen. La selección genética prefiere a los genes que se expresan mediante características que dejan más descendencia. Esto se resume diciendo que los genes son "egoístas". No se trata de una tesis sino de un principio de funcionamiento; los genes son inevitablemente egoístas; existen porque, a largo plazo, han dejado más descendencia que sus alelos.

Si bien los genes priorizan su propia replicación aún en desmedro de la ajena; el individuo que forman esos genes puede presentar comportamientos altruistas hacia ciertos otros individuos. Esto es lo que ocurre en el altruismo de parentesco, individuos que prefieren la supervivencia de sus hijos antes que la propia. El problema es que la selección de genes no alcanza para construir altruismo fraternal, dirigido hacia individuos que no están emparentados con el portador de la característica. Y el altruismo fraternal entre humanos realmente existe.

Pero lo más crítico aquí es que el altruismo de parentesco no es suficiente para que una especie tecnológica pueda atravesar con éxito la inestabilidad típica. Para superar el déficit ecológico, por ejemplo, es necesario que los individuos aseguren la longevidad de la estructura que los contiene, esto es, que desarrollen cierta propensión al bien común; y para ello no alcanza el altruismo de parentesco. Es imperioso encontrar otro mecanismo capaz de formarlo.

En rigor, hay tres niveles de comportamientos altruistas: el altruismo de parentesco, de padres a hijos o entre hermanos; el altruismo fraternal, entre individuos no emparentados y el altruismo universal, dirigido a todo lo que no es uno. La evolución genética solo puede explicar el primero.

Para determinar si una especie puede superar la inestabilidad típica necesitamos saber si es capaz de desarrollar altruismo fraternal o universal, y para eso necesitamos revisar el fenómeno aquí en nuestro mundo, ver como se ha construido y verificar luego si puede generalizarse al resto del universo.


2.   La evolución cultural de Dawkins

Richar Dawkins

En 1976 vio la luz el libro El gen egoísta, de Richard Dawkins [1] (no puedo disimular mi gratitud con esta obra). El trabajo de Dawkins contiene dos ideas revolucionarias; por un lado expone de la manera más clara y convincente que en la evolución genética la selección natural se opera entre genes y no entre individuos. La evolución genética siempre prefiere a los genes que se expresan en características que producen individuos que dejan más descendencia. Los genes son egoístas. Pero en el último capítulo del libro original, Dawkins desarrolla la idea que nos interesa a nosotros: una teoría para la evolución de la cultura. Su pensamiento es fundacional, revolucionario e incompleto. Otras habitaciones deben agregarse para completar el edificio, pero es necesario primero que veamos el legado de Dawkins.

Al visitar una aldea comprobamos que todas las casas fueron construidas siguiendo más o menos la misma técnica, que todas las mujeres utilizan polleras de la misma fibra vegetal y fabricadas de la misma forma, que los recipientes para contener líquidos son todos parecidos y que todos hablan el mismo idioma. Es evidente que funciona un mecanismo de copiado diferente a la evolución genética; si una persona cosmopolita fuera criada allí, hablaría el lenguaje de la aldea pese a no tenerlo en sus genes. Para explicar esta magia, solemos recurrir a la cultura: Todos los aldeanos hablan el mismo idioma porque aprendieron la misma cultura, tienen las mismas capacidades que los otros porque las copiaron, imitaron o aprendieron de los otros. La cultura se basa en la capacidad de imitar ideas del entorno social. 

Cuando miramos el fenómeno de imitación funcionando a través del tiempo, comenzamos a ver más allá. El lenguaje, por ejemplo, pasa de generación en generación por un proceso de imitación que copia más o menos las mismas cosas. Sin embargo, no podríamos mantener una conversación con un individuo ubicado veinte generaciones atrás. Los cambios son pocos de una generación a otra, pero se acumulan en el tiempo y se hacen visibles varias generaciones después. El lenguaje evoluciona, y la velocidad de cambio es mucho mayor que la velocidad genética. La imitación copia muchas otras cosas además del lenguaje. Los errores o modificaciones en la imitación se acumulan en el tiempo y fundan un fenómeno evolutivo muy veloz y poderoso. Esta es la evolución cultural. 

Dawkins se dio cuenta de que ciertas cosas diferentes a los genes se estaban replicando de unos individuos a otros y que una selección natural se operaba luego eligiendo a los más capaces de hacer nuevas copias. 

Un replicador cultural es cualquier cosa que se puede imitar de un cerebro a otro. Son replicadores culturales los hábitos de caza, los deportes, las danzas, la música, el lenguaje, las técnicas, los conceptos y las teorías, las modas, la forma de tomar los alimentos, la forma de vestir y caminar, el lenguaje, la religión y cualquier idea o habilidad que se pueda imitar de un individuo a otro.

La explicación de Dawkins es ahora simple. Si una especie tiene la capacidad de imitar, entonces existen replicadores culturales que pueden saltar de un cerebro a otro, "parasitándolos" literalmente. Las versiones imitadas por los nuevos individuos nunca son perfectas. Las imperfecciones hacen que los replicadores resultantes tengan mayor o menor probabilidad de copiarse a su vez parasitando otros cerebros. Los más fecundos tienden a asentarse en el acervo cultural y los menos fecundos tienden a extinguirse. Nadie dirige el proceso, solo la fecundidad de los replicadores.

Por supuesto, un replicador cultural exitoso necesitará individuos que sobrevivan hasta transmitirse, pero si un replicador cultural sobrevive menos y se reproduce más en esa vida breve, a largo plazo, la naturaleza hará la cuenta y priorizará al más fecundo.

Según el biólogo británico, la evolución cultural está hecha de replicadores culturales que saltan de cerebro en cerebro haciendo copias imperfectas. Los individuos que detentan esos cerebros son simples portadores de replicadores culturales. La cultura es una acumulación de diferencias en imitaciones sucesivas; y explicar un fenómeno cultural es explicar la causa de esas acumulaciones.

Dawkins buscó además un concepto análogo a la idea de "gen" dentro de la evolución cultural. Si la cultura está hecha de replicadores culturales, tiene que existir un replicador mínimo a partir del cual se puedan hacer copias; toda idea menor sería demasiado breve para transmitirse. Del mismo modo como un gen es una unidad mínima de selección de una característica genética, debe existir un replicador mínimo a partir del cual se transmita un elemento del pensamiento. Dawkins llamó meme a este replicador cultural mínimo, por ser un nombre similar a "gen". Según esto, la evolución cultural no es otra cosa que la selección natural actuando sobre memes individuales e indivisibles. Algunos llaman memes a todos los replicadores culturales y otros descreen de la idea de una unidad de cultura. Por lo demás, la palabra "meme" se utiliza en la actualidad con un significado diferente, designando a una idea breve, generalmente graciosa que se viraliza por internet.


3.   Universalidad de la cultura

Dawkins introdujo dos verdades molestas: 

  1. En la evolución genética, la selección se opera sobre genes y no sobre individuos.
  2. En la evolución cultural, la selección se opera sobre replicadores culturales y no sobre individuos

Las verdades son molestas porque atentan contra nuestro orgullo individual. Tanto la evolución genética como la cultural seguirán existiendo independientemente de nosotros. Pero la segunda afirmación es más molesta que la primera. Tendemos a pensar que si otro tiene una idea y uno la copia, el protagonista de la imitación es uno y no la idea copiada ¿Por qué decir que las ideas protagonizan el proceso y no las personas?. Tal vez hiera nuestro orgullo pero afirmar que los individuos tienen la capacidad de imitar ideas de otros individuos es exactamente lo mismo que decir que las ideas tienen la capacidad de transmitirse de un individuo a otro. Las dos proposiciones describen el mismo hecho, solo cambia el sujeto de la oración.

Con más formalidad aún, un individuo $X$ imita una idea $K$ de un individuo $Y$ sí y solo sí una idea $K$ se transmite del individuo $X$ al individuo $Y$

Ambas oraciones son equivalentes, y si la primera es cierta, la segunda también lo es; las ideas realmente se replican y construyen copias en los cerebros de los individuos con cultura. Las dos afirmaciones describen lo mismo pero la segunda puede resultar más cómoda que la primera.  Si deseamos ver como evolucionan las ideas que se imitan de generación en generación, es mejor que la idea sea el sujeto de la oración; de este modo independizamos el proceso de los sujetos involucrados y podemos verlo actuar a largo plazo sobre la idea.

Pero si la evolución de las ideas es independiente de la evolución de sus portadores, entonces también lo son algunos  productos de la evolución cultural. La agricultura, la rueda, las vasijas y los dioses, se darán en cualquier especie que pueda imitar ideas adquiridas, en cualquier lugar del universo que sea capaz de producirlas, porque el mecanismo que fabrica estas cosas es siempre el mismo.


4.   Soporte físico de los replicadores culturales

Si los replicadores culturales son ideas que saltan de un cerebro a otro, es necesario decir cómo imaginamos su soporte físico.

Un elemento del pensamiento es cualquier esquema de conexionados entre neuronas y su funcionalidad concreta es almacenar información o tratarla produciendo un resultado condicionado a la entrada de datos. Debemos pensarlo como un archivo grabado en la red neuronal del individuo, un archivo de datos o un programa. Si su naturaleza está enteramente definida por los replicadores moleculares, decimos que el patrón es congénito, que el individuo lo ha heredado de sus padres y se lo transmitirá a sus hijos. Si el individuo adquirió la habilidad o información ya sea porque la aprendió por experiencia propia (aprendizaje individual) o porque la imitó de otros individuos (aprendizaje social), decimos que se trata de un patrón adquirido. La capacidad de adquirir patrones de pensamiento solo es posible si el individuo cuenta con neuronas libres para conectar durante su vida.

La cultura es la capacidad de un individuo de imitar a otro, esto es, de escribir en su propia red neuronal una copia de las conexiones existentes en otro individuo [2]. Como la cultura se escribe conectando neuronas, es necesario que existan neuronas libres para conectar. Si el patrón de conexiones imitado se traduce en información, entonces el replicador cultural está hecho de información (una idea, una teoría, un concepto, una ubicación); si el patrón de conexiones imitado se traduce como una habilidad, entonces el replicador cultural es una habilidad (una técnica, una forma de cazar, o de caminar o de bailar). En general, los patrones copiados son una mezcla difusa de ambas características.

Un replicador cultural es, entonces, un esquema de conexionados neuronales que se transmite de un individuo a otro por imitación o aprendizaje.

Naturalmente, hay muchas cosas que ignoramos sobre el soporte físico de la cultura. Si un individuo imita de otro una técnica de caza, no es cierto que luego de la imitación ambos tengan una copia idéntica del conexionado neuronal. No habría como definir esa identidad. Solo podemos decir que se ha operado una imitación del primero al segundo cuando el patrón imitado es el mismo, cuando los dos individuos cazan más o menos igual; pero no sabemos como se escribe exactamente el replicador en cada cerebro. Tal vez podría experimentarse con inteligencia artificial y ver de que modo distintas redes neuronales aprenden la misma cosa.

Las conexiones neuronales copiadas de una red a otra presentan patrones parecidos pero no iguales. La evolución cultural ocurre cuando las diferencias entre patrones se traducen en diferencias en la capacidad de generar una transmisión. El soporte físico de los replicadores que más se imitan no es otro que los conexionados neuronales que más se transmiten.

Además de grabar replicadores culturales es necesario que los individuos sepan imitarlos y esta habilidad también requiere un soporte físico . Nosotros ignoramos aquí qué mirar en un cerebro para saber si el individuo que lo porta puede imitar o no, pero estamos seguros de que se trata de una capacidad congénita y que se asienta en las redes neuronales.

Pero decir que la cultura se soporta en las conexiones entre neuronas implica decir que es atómica, discreta y, por supuesto, finita. Implica pensar a la cultura como la formación de un pixelado más allá del cual no se puede ir. Dos neuronas pueden estar conectadas o desconectadas, su sinapsis puede estar activa o inactiva. No hay tercera opción.

Creemos que la cultura solo es aparentemente continua. Cuando la observamos en detalle,  aparece un conjunto de encendidos y apagados. No podríamos explicar un soporte físico para una cultura continua utilizando una arquitectura discreta, como la conexión entre neuronas, a menos que el cerebro tenga un comportamiento cuántico.

 

5.   ¿Por qué existe la cultura?

La cultura solo puede existir por una razón: a igualdad de los demás factores, la habilidad de imitar del entorno social deja más descendencia que su ausencia.

Si bien solemos reconocer a la cultura como uno de los rasgos humanos distintivos, es importante observar que otras especies también tienen esta habilidad. Algunos pájaros, por ejemplo, imitan su canto de otros pájaros. No existe transmisión genética por lo que tenemos una genuina imitación. Existen varios cánticos distintos y las aves eligen cual imitar. A veces son capaces de reproducir más de un cántico y otras veces cometen un error y crean uno nuevo, que se integrará al acervo existente generando un proceso evolutivo [1]. Los monos vervet, una especie distribuida en el África subsahariana, pueden cambiar de grupo y adaptarse a sus nuevos compañeros adoptando sus normas y costumbres, aunque éstas no signifiquen mucho para ellos [3]. Las ballenas jorobadas pueden aprender de otras ballenas distintas técnicas de caza  para adaptarse a los cambios en la alimentación [4]. Los chimpancés tienen múltiples comportamientos culturales [5] y es reconocido que los mismos integran ya una tradición, un acervo que distingue unos grupos de otros.

La cultura es un fenómeno común, presente en muchas especies y ha evolucionado varias veces por caminos independientes, como es el caso de las aves y los cetáceos. Es entonces razonable que nos preguntemos por qué ha evolucionado.

En analogía con el ejemplo de las ballenas jorobadas, supongamos que aparece un nueva presa que podría alimentar a los cetáceos. Al principio, nuestros mamíferos acuáticos no saben como cazar al nuevo pez, pero un poco después, uno de ellos desarrolla una adecuada técnica de caza. La gesta es lenta y costosa y es posible que pasen varias generaciones hasta que, finalmente, uno de ellos aprenda. Pero si la nueva técnica de caza no se transmitiera de algún modo al resto de las ballenas, nadie podría acceder a la nueva presa. Tal vez habría que esperar hasta que otro cetáceo desarrollara una variante de la idea varias generaciones después. La cultura, permite que la idea se transmita a los demás y que todos puedan cazar al nuevo pez. Si surgiera entre las características genéticas de las ballenas una variante más cultural, ésta dejaría más descendencia porque sus portadores comerían mejor. Es más económico aprender del individuo ingenioso que tener la idea cada vez. A igualdad de los demás factores, la cultura existe porque es más económica.

Veamos una variante del ejemplo anterior. De pronto el clima cambia, casi todas las presas desaparecen y solo queda el nuevo pez. Entonces, saber cazarlo se transforma en una cuestión de supervivencia. Aprender la nueva técnica de caza es ahora vital para dejar descendencia. La presión por la habilidad cultural es ahora mayor. La nueva técnica de caza se obtiene más rápidamente por transmisión cultural que por pensamiento reflexivo. El aprendizaje social es más veloz que el aprendizaje individual. La cultura permite que los individuos se adapten a los cambios más rápidamente.

Veamos un tercer ejemplo. Una especie se debe enfrentar a un nuevo predador. Para esto, el aprendizaje individual, por prueba y error es sumamente peligroso; el individuo podría morir mientras aprende y eso significa no dejar descendencia. El aprendizaje social es más ventajoso. Basta con que uno corra el riesgo de aprender por prueba y error para que otros lo imiten sin correr riesgos.

En resumen, los genes desarrollan la capacidad de imitar del entorno por tres razones:  

  • porque es más económico aprender la idea de los otros que desarrollarla uno mismo
  • porque cuando los cambios del entorno son veloces, la transmisión cultural permite adaptarse y la transmisión genética no 
  • porque es menos riesgoso el aprendizaje social que el individual

Es importante observar que la cultura es una capacidad genética, construida por los genes porque es beneficiosa para los genes. Lo que determina que una especie sea cultural es su carga genética. Tener o no tener cultura es una característica genética. Esto lo decimos con énfasis porque puede llevar a confusión. Pensemos en nuestra especie. Un suicida existe porque aprendió culturalmente que el suicidio podía ser una solución, sin embargo, si el sujeto se suicida antes de reproducirse, sus genes no se transmitirán a ninguna descendencia. ¿Por qué existe entonces la cultura suicida? Sucede que los genes no pueden decidirlo; solo transmiten la habilidad cultural; no determinan si el individuo utilizará su capacidad para aprender a suicidarse o a copular con cien personas del sexo opuesto. Si la cultura existe es porque su resultado estadístico ha sido beneficioso para los genes;  aunque algunos usos de la cultura sean perniciosos.

Pensar que la cultura es un fenómeno raro que ha ocurrido en la Tierra y que es muy poco probable que suceda en otros mundos, no se condice con la evidencia que tenemos. Solo en nuestro mundo, la capacidad de transmitir información de unos individuos a otros ha evolucionado independientemente en aves y mamíferos. Además, las ventajas que hemos expuesto parcialmente recién son universales y no dependen del mundo elegido. Por eso es más adecuado pensar a la cultura como un fenómeno universal, capaz de ocurrir en cualquier sistema biológico que posea cerebros con neuronas libres para conectar.


6.   El sistema genético - cultural

Genes que construyen cultura 

La capacidad de imitar o aprender del entorno social es enteramente genética, pero la cultura es un ancho océano. Los genes pueden desarrollar la habilidad de imitar mejor o peor, de aprender cualquier cosa o cierto tipo de habilidades. En tren de imaginar, la especificidad con que los genes pueden construir soportes culturales podría ser cualquiera. Se han dado incluso discusiones sobre el carácter congénito o cultural de la idea de "dios" [6]. 

Tampoco existe una división tajante entre el aprendizaje individual y el aprendizaje social. Un chimpancé aprenderá por prueba y error a construir una varilla para pescar termitas en un hormiguero. Probará con varillas más largas o más cortas, más duras o más flexibles; a veces le cortará las puntas y le arrancará las ramitas laterales, probará introduciéndola de diferentes maneras y moviéndola de distintas formas. Todo esto lo aprenderá por experiencia propia. El aprendizaje es individual. Sin embargo, si no hubiera otros chimpancés haciendo lo mismo por allí, jamás se le ocurriría la idea. La transmisión cultural existe aunque haya mucho aprendizaje individual en el proceso de copiado.

En general los genes no pueden inducir elementos culturales muy específicos. Lo que pueden construir es solo la propensión para imitar unos u otros replicadores. Podríamos decir que la genética es capaz de edificar estructuras que finalmente configuran la capacidad del individuo de imitar unas u otras ideas. Algunos serán más propensos a imitar técnicas de construcción de herramientas; otros tenderán a imitar patrones de comunicación con otros individuos; otros tendrán la capacidad de adquirir ideas más abstractas e incluso existirán ideas que pueden ser imitadas por todos los individuos sin excepción. Pero entonces, lo que los genes pueden construir es el medio ambiente en el que los replicadores culturales se han de mover; un medio ambiente que sancionará a unos haciéndolos menos transmisibles y premiará a otros haciéndolos más transmisibles.

La acción de los genes sobre la cultura es muy parecida a la acción del entorno sobre los genes. La expresión de algunos genes conforma parte del medio ambiente donde se replican los elementos culturales, y del mismo modo como el entorno modela las especies, estas características genéticas asociadas a la capacidad de producción e imitación de replicadores culturales modelan parcialmente a la cultura.

En resumen:

Algunos productos de la evolución genética (algunos genes) constituyen un factor de presión selectiva sobre algunos productos de la evolución cultural (algunos replicadores culturales).

 

Cultura que construye genes

Recíprocamente, los replicadores culturales también pueden inducir construcciones genéticas. 

El ejemplo por excelencia es la evolución de la tolerancia a la lactosa [7] [8]. Los infantes humanos (y todos los mamíferos) sintetizan una proteína llamada lactasa, que les permite digerir la lactosa de la leche materna. A los cuatro años aproximadamente, el cuerpo deja de producir lactasa y la leche deja de digerirse. Si el individuo ingiere leche en esas condiciones, se producen distintos malestares (gases, diarrea, hinchazón, nauseas) conocidos como intolerancia a la lactosa. Por esta razón se produce el destete más o menos a esa edad. 

Hace miles de años los seres humanos desarrollaron una cultura ganadera en ciertas zonas del norte de Europa. Criar animales para comer su carne era más cómodo y seguro que cazarlos, pero además, la leche que producían liberaba a las madres antes de tiempo proporcionando alimento a los infantes. Este cambio produjo un proceso evolutivo crucial:  aquellos individuos mutantes que prolongaban en el tiempo la síntesis de la lactasa y con esto su inmunidad a la lactosa se hicieron de una nueva y provechosa fuente de alimentos. Cuando algún factor hizo escasear todo lo demás, esta inmunidad constituyó una verdadera ventaja selectiva. Los individuos inmunes dejaban más descendencia que los intolerantes porque tenían una importante fuente de alimentos extra. Todavía existen evidencias de esta poda selectiva en la distribución geográfica de la tolerancia a la leche. 

La lechería es un factor netamente cultural, una costumbre que pasa de una generación a la siguiente por aprendizaje social sin que los genes se enteren. Sin embargo ese hábito acabó modificando el reloj biológico que dirige la producción de lactasa para que los individuos pudieran seguir digiriendo leche más allá de los cuatro años de edad. Una presión cultural que acaba modificando un aspecto genético.

Más adelante veremos que la presión cultural sobre el medio ambiente genético puede construir cosas más robustas que la tolerancia a la lactosa, como la selección de grupos, el lenguaje hablado, o una lenta propensión a nuestro anhelado altruismo fraternal.

Digamos como resumen que algunos productos de la evolución cultural (algunos replicadores culturales) constituyen un factor de presión selectiva sobre algunos productos de la evolución genética (algunos genes)


El sistema genético cultural

Si los efectos culturales pueden inducir la construcción de ciertos elementos genéticos y, a la inversa, ciertos genes inducen la construcción de replicadores culturales, entonces la relación existente entre los genes y la cultura es la interrelación, en un sentido literal. Los sistemas genético y cultural se influyen mutuamente porque cada uno participa parcialmente en la configuración del medio ambiente que presiona sobre la selección de los objetos del otro sistema.

Esta simetría entre genes y cultura es solo aparente. Para que se origine un sistema cultural siempre es necesario que exista un sistema genético actuando. La inversa no ocurre casi nunca. La evolución genética funciona mucho antes de construir cultura. Cuando se da el caso "raro" y la cultura presiona para edificar estructuras genéticas, decimos que existe coevolución genético-cultural. No debe confundirse la coevolución con la relación sistémica entre genes y cultura, donde cada sistema en evolución presiona sobre el medio ambiente del otro construyendo cosas. La coevolución genético-cultural solo refiere una pata de esta interrelación: la cultura presiona construyendo estructuras genéticas. 

La idea de la coevolución genético-cultural,  o teoría de la herencia dual (THD) se desarrolló de manera progresiva por investigadores como Charles Lumsden, Edward Wilson o Luigi Luca Cavalli-Sforza cuando comenzó a quedar claro que la cultura ejercía una presión sobre la evolución genética. En 1985  Richerson y Boyd [9] presentaron una versión actualizada de la teoría y continuaron trabajando largamente en la evolución cultural humana y en su relación con la evolución genética proponiendo muchas ideas nuevas en el campo.

Los sistemas evolutivos genético y cultural tienen similitudes que ya se hacen evidentes en el lenguaje que utilizamos. Tanto la evolución genética como la cultural son dos sistemas en evolución. Tanto los genes como los replicadores culturales son dos tipos de objetos en evolución. Un gen en particular (como el que se expresa sintetizando lactasa) es un objeto en evolución como también lo es un replicador cultural específico (como el hábito de consumir leche de vaca). Pero un gen no es lo mismo que una de sus copias, y lo mismo vale para un replicador cultural. Las copias pueden nacer o morir, pero un gen nace cuando aparece la primera copia en el sistema evolutivo genético y desaparece cuando muere la última. Lo mismo vale para los replicadores culturales, aunque no sea tan simple mostrar ejemplos. El acervo de genes de una especie es el conjunto de todos lo genes de la especie. El acervo cultural de una sociedad es el conjunto de todos los replicadores culturales de esa sociedad. 

Las copias de los objetos en evolución, copias de genes o de replicadores culturales, viven más o menos aisladas dentro de sistemas integrados junto a otros objetos en evolución del mismo tipo (otros genes y otros replicadores culturales). Esos sistemas integrados son los individuos portadores del objeto en evolución. Usted es un individuo portador de genes y replicadores culturales. Cuando usted ya no esté, copias de sus genes estarán en otros cuerpos y copias de sus ideas estarán en otras cabezas.

Entre los sistemas genético y cultural hay diferencias importantes. El medio físico en el que está escrito un gen es la molécula (ADN, en la Tierra) y el medio físico donde se asienta un replicador cultural es el conexionado neuronal. En un individuo portador de genes y cultura pueden existir a lo sumo dos copias de cada característica genética (dos genes alelos) y muchas versiones de la misma característica cultural  (por ejemplo, muchas técnicas alternativas para cazar a la misma presa)

Una diferencia importante entre los genes y la cultura es la velocidad evolutiva. Los genes son muy lentos porque transmiten la información de generación en generación y dependen de la efectividad de mutaciones aleatorias. La evolución cultural es muy veloz porque  se copia de un cerebro a otro y los replicadores pueden mutar durante la vida de un individuo, como generalmente ocurre con las modas. Cuando se opera la coevolución y la cultura presiona para construir estructuras genéticas, la velocidad evolutiva es la genética y no la cultural.

En la siguiente tabla se muestran las cuatro posibilidades según los genes o los replicadores culturales presionen para construir  nuevos genes o nueva cultura.

Alternativas

Tipo de evolución

Velocidad

Tipo de estructura obtenida

Genes que construyen características congénitas no culturales

Genética

Lenta

Estable

Genes que construyen cultura

Genética

Lenta

Estable

Cultura que construye características congénitas

Coevolución genético-cultural

Lenta

Estable

Cultura que construye cultura

Evolución cultural

Rápida

Variada


La primer línea de la tabla describe a la simple evolución genética. Los objetos se construyen lentamente porque deben esperar mutaciones aleatorias que proporcionen la variabilidad sobre la  que luego actúa la selección. Los elementos construidos son estables porque su eventual remoción o modificación sigue el mismo mecanismo.

En la segunda línea la evolución genética construye la capacidad de imitar o aprender de los otros. Se trata de un caso particular de la línea anterior, pero ahora los genes construyen un nuevo sistema evolutivo: la cultura.

La tercer línea de la tabla nos muestra coevolución genético-cultural. Cuando la cultura presiona sobre el medio ambiente de los genes de manera suficientemente prolongada  (muchas generaciones), puede construir estructuras genéticas que se transmiten por herencia. Si bien la presión es cultural, funciona la evolución genética,  por lo tanto el proceso es lento y los objetos son estables.  

Por último, la cultura puede evolucionar por su propia cuenta, como lo ha reseñado Dawkins, cuando los nuevos replicadores tienen mayores o menores probabilidades de transmitirse grabándose en nuevos cerebros y generando nuevos elementos del acervo cultural o extinguiéndose si no logran transmitirse. La cultura es compleja y abigarrada; algunos replicadores se unen para formar otros o se modifican o funcionan como estímulo generando cosas estables como los hábitos sociales y cosas fugaces como las modas o las melodías pegadizas. La cultura evoluciona rápidamente y la longevidad de los objetos que construyen es muy variada. Sin embargo para fundar un proceso de coevolución genético-cultural, el objeto cultural que presiona debe ser perdurable, como la ganadería en nuestro ejemplo.


7.   Una digresión importante

¿Qué ocurriría si la coevolución genético-cultural fuera inducida por una inteligencia exterior a la sociedad intervenida?

Imaginemos que usted decide, por ejemplo, modificar la genética de un pueblo primitivo introduciendo replicadores culturales para que ese pueblo desarrolle ciertas características genéticas perdurables (por ejemplo, una propensión al altruismo fraternal) siguiendo un objetivo que usted se ha planteado de antemano (por ejemplo, que ese pueblo pueda atravesar una inestabilidad típica). Usted debería ser una estructura inteligente muy longeva para poder presionar durante miles de años intentando que una selección natural introduzca esa presión cultural en la genética de la especie.

Cambiamos ahora el foco del ejemplo. Si alguna presión cultural inteligente estuviera funcionando sobre la humanidad en este momento, promoviendo una genética altruista en nuestra especie que nos permitiera atravesar con éxito la inestabilidad típica y perdurar, encontraríamos una inyección de replicadores culturales antiguos, capaz de operar durante generaciones para inducir o acelerar una construcción genética pro altruista en los humanos.

Pensar que una coevolución genético-cultural es practicada ex profeso sobre la humanidad por una intervención inteligente no se diferencia mucho de creer que la química terrestre fue preparada deliberadamente para albergar vida, o que las moléculas replicativas fueron sembradas adrede, o que la genética fue alterada inteligentemente con algún objetivo. El problema de todo esto es que no hay evidencias. Si la Tierra hubiese sido intervenida en esas fases, no habría evidencias de la intervención. No es un problema menor; es un gran problema, porque sin evidencias no hay ciencia posible.

Pero creemos, en cambio, que hay muchas evidencias que prueban que una coevolución genético-cultural fue inducida premeditadamente en la Tierra;  que la humanidad fue culturalmente intervenida; que se ha operado en el pasado reciente una inyección de replicadores culturales  con el objeto de generar coevolución genético-cultural durante varias generaciones para acelerar la construcción de una genética altruista. Las evidencias que encontramos están presentes en algunos relatos antiguos. Los relatos bíblicos, por ejemplo, cuentan que una entidad inteligente no humana creó un pueblo, le inyectó  una cultura social, jurídica, económica y religiosa y le informó sobre la inminencia de un fenómeno muy parecido a una inestabilidad típica en la Tierra y la llegada de un individuo con un mensaje especial. El Nuevo Testamento relata que ese individuo efectivamente nació y que insistió sobre un futuro muy parecido a una inestabilidad típica; que habló de la relación entre el altruismo humano y la perpetuidad de la civilización y sobre una gigantesca poda selectiva en el futuro. Un individuo que llamó "Revelación" a su revelación y que dijo representar a una estructura inteligente fuera de la Tierra, a un "reino" en el cielo, que ya había previsto todo esto desde hacía mucho tiempo. 

El cristianismo fue un fenómeno cultural que presionó sobre muchos cerebros durante muchas  generaciones, tal como ocurre durante la coevolución genético-cultural; pero no podemos afirmar que como resultado de esa presión se hayan construido elementos genéticos específicos. Digamos a nuestro favor que tampoco existe una búsqueda concreta de esas estructuras. 

Esta es una digresión importante porque adelanta lo más arriesgado que diremos y nos dice, además,  por qué lo diremos. Pero en realidad nuestra postura es un tanto diferente. Si la inteligencia está implantada como pensamos, entonces habría dejado evidencias en la Tierra. Si no existieran esas evidencias, entonces algo debe estar mal en nuestra descripción. Sabemos que la tesis de una coevolución genético-cultural inteligente sobre la humanidad es muy polémica; pero para nosotros es solo un elemento de validación de una teoría mayor sobre la estructuración de la inteligencia, la cultura y la tecnología en el cosmos.

Incluimos esta digresión aquí porque acabamos de definir la coevolución genético-cultural. Sabemos que el fenómeno natural existe y que los replicadores culturales inducen construcciones genéticas si los dejamos actuar el tiempo suficiente. Nos falta mostrar que ese mecanismo natural ha sido manipulado inteligentemente y que, al menos en un caso, se ha dado aquí en la Tierra. 

Del mismo modo como no es correcto afirmar los hechos sin evidencias, es incorrecto dejar evidencias sin explicar. Pero probar que nuestra hipótesis es mejor que la casualidad, la imaginación o la ciencia ficción colectiva, nos exige mostrar aún muchas evidencias. La digresión es importante porque permite saber hacia donde vamos, pero siquiera hemos probado todavía que las civilizaciones tecnológicas pueden perdurar.

 

8.   Conclusión

No existe cultura suficiente para que los resultados de la coevolución genético-cultural se vieran claramente en otros géneros biológicos, pero la cultura presionando sobre la selección genética ha construido muchas cosas importantes dentro del género humano y en particular, en nuestra especie, el homo sapiens, donde la cultura ha estallado.

En la siguiente entrada veremos en detalle tres construcciones: la selección de grupos, el lenguaje hablado y el altruismo fraternal.

En particular, la coevolución genético-cultural es el mecanismo que ha edificado el altruismo fraternal por el que nos preguntábamos al principio de la entrada;  lo ha hecho siguiendo procesos generales que pueden darse aquí en la Tierra, con nuestra especie, o en otros sitios del cosmos con otras especies culturales.

Si el universo puede construir en ciertas especies el altruismo necesario para  atravesar la inestabilidad típica y perdurar, entonces las civilizaciones tecnológicas estables son posibles. La próxima entrada cierra este tema.




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[1] Dawkins, R. (1976) The Selfish Gene. Oxford University Press
[2] Delius, J. (1991) The nature of culture. Chapman & Hall
[3] van de Waal, E; Borgeaud, C; Whiten, A. (2013) Potent Social Learning and Conformity Shape a Wild Primate’s Foraging Decisions. Science, Vol. 340
[4] Allen, J; Weinrich, M; Hoppitt, W; Rendell, L.  (2013) Network-Based Diffusion Analysis Reveals Cultural Transmission of Lobtail Feeding in Humpback Whales. Science, Vol. 340
[5] Vaidyanathan, G. (2011) Apes in Africa: The cultured chimpanzees. Nature Vol. 476 
[6] Hamer, Dean H. (2004) The God Gene: How Faith is Hardwired into our Genes.  Doubleday
[7] https://www.investigacionyciencia.es/blogs/medicina-y-biologia/27/posts/otra-prueba-ms-de-la-seleccin-natural-la-intolerancia-a-la-lactosa-16702
[8] https://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1000491
[9] Boyd, Robert; Richerson, Peter (1985) Culture and the Evolutionary Process. The University of Chicago Press.
 
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5.3 La coevolución genético-cultural por Cristian J. Caravello se distribuye bajo una Licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional.

jueves, 5 de noviembre de 2020

5.2 El altruismo genético

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  1. Introducción
  2. Páginas en blanco
  3. Neuronas formateadas y sin formatear
  4. Estrategias congénitas y adquiridas
  5. Altruismo congénito
  6. Estructuras cooperativas evolutivamente estables
    El dilema del prisionero
    Universalidad de la estrategia cooperativa
  7. Altruismo de parentesco
  8. Conclusión





1.   Introducción

En la entrada anterior mostramos con toda generalidad que podemos esperar que se construyan ciertas estructuras complejas capaces de dar lugar a un fenómeno altruista. Hemos visto que el universo disipa energía en todas partes y que la disipación se auto organiza formando estructuras. A nivel molecular, las estructuras disipativas que logran hacer réplicas de sí mismas se hacen mayoría. Conforme pasa el tiempo y como resultado de una selección natural, los replicadores construyen un entorno químico y una membrana alrededor, formando las primeras células. Luego, las células evolucionan, mejoran su arquitectura interna, se agregan, se diferencian, aparecen grandes agregados pluricelulares y ciertas células se modifican hasta construir neuronas, células capaces de transformar información química en eléctrica. “Inmediatamente” después aparecen las redes neuronales y la inteligencia. 

Para que un individuo sea altruista, es necesario que su comportamiento  aumente las chances de replicación de otros individuos aún en desmedro de la suya. El altruismo puede rastrearse desde el momento en que la inteligencia ya es suficiente para adaptarse al entorno de manera compleja. No es posible el altruismo si los organismos no pueden registrar la existencia del otro. 

En todas partes donde evolucionan sistemas biológicos la selección natural presiona hasta construir redes neuronales cada vez más veloces, tanto en la acción como en el aprendizaje. La ventaja que otorga la velocidad presiona hasta edificar el sistema límbico y solo después comienzan a montarse neuronas para un aprendizaje más lento y más inteligente. Sobre el sistema límbico se forma una nueva corteza neuronal y junto a su revolucionaria capacidad de procesamiento, comienzan a mostrarse las primeras notas de comportamiento altruista.

 

2.   Paginas en blanco

Si usted y yo tuviéramos el mismo libro, estaríamos obligados a leer la misma historia. Pero supongamos que la editorial lanza unos libros nuevos que al final del texto dejan cinco hojas en blanco. Mi libro seguiría siendo igual al suyo, con sus cinco hojas en blanco al final; pero ahora, luego de leerlo, yo podría realizar algunas anotaciones al respecto, o bien podría escribir cosas que no tengan que ver con el libro, como una receta de cocina o una lista de las compras. Usted podría hacer lo mismo escribiendo en esas páginas lo que se le ocurra. Si bien los dos continuaremos leyendo la misma historia, habríamos escrito distintas cosas en las hojas en blanco y los libros ya escritos dejarían de ser idénticos

Las diferencias entre usted y yo se harían más evidentes si tuviéramos cincuenta hojas en blanco en lugar de cinco. Y conforme el libro aumente sus páginas en blanco, las diferencias entre las personas se harían más notorias. La máquina que fabrica el libro sería la misma y los libros vírgenes serían idénticos, pero las diferencias entre usted y yo quedarían cada vez más documentadas.

Mucho antes que usted y yo, la naturaleza descubrió lo mismo. Si un replicador puede hacer dos copias idénticas de sí mismo con unas cuantas neuronas de más; los individuos resultantes serán idénticos solo al principio de la carrera; luego se diferenciarán en el modo cómo han conectado esas neuronas. Para que estas neuronas en blanco puedan existir, es necesario que sus replicadores dejen más descendencia que sus alelos. Pero esto es exactamente lo que ocurre,  porque las neuronas libres son como un anotador donde escribir información que de ningún modo podrá heredar la siguiente generación y que sin embargo es vital para el individuo. A igualdad de los demás factores, dejará más descendencia quien cuente con neuronas sin conectar.

Pensemos en un ave que anida en los intersticios de un acantilado. También otras aves anidan allí. En realidad, hay miles de aves y todos los intersticios son muy parecidos. Pese a ello, nuestra heroína siempre se dirige al mismo nido y nunca se equivoca. Puede volar horas sobre el mar buscando alimentos para sus pichones, pero siempre regresa al intersticio correcto y nunca se equivoca de nido. Es evidente que de algún modo ha memorizado la ubicación del sitio. Es una información que no estaba presente en su ADN y que no estará presente en la herencia de los pichones, pero es vital para su supervivencia. Para que el ave pueda guardar esta información es necesario que ciertas neuronas se comprometan a esta tarea; neuronas en blanco que el replicador edificó para guardar información. 

Los replicadores capaces de producir y mantener neuronas sin conectar pueden construir una capacidad nueva: memorizar información demasiado efímera para que una selección natural la acumule en los replicadores de su especie pero demasiado importante para que un individuo pueda desarrollar su vida, como la ubicación del nido para el ave de la historia.

Generar neuronas libres no es una capacidad biológica gratuita; primero es necesario que un sistema límbico atienda las urgencias y luego, que el organismo sea capaz de satisfacer el exceso de energía que consumen. Las neuronas libres son costosas y sólo evolucionan si son capaces de dar algo a cambio. En nuestro mundo la gesta fue exitosa. El sistema evolutivo comenzó a acumular neuronas libres formando una corteza sobre el sistema límbico. Esta corteza o córtex apareció en los primeros mamíferos pero se extendió y se reforzó en lo sucesivo.

Las neuronas libres no solo sirven para guardar información, también pueden conectarse entre sí para para permitir comportamientos complejos, construyendo redes más inteligentes que el sistema límbico; individuos que puedan hacer algo más sabio y menos tosco que simplemente huir ante el más ligero ademán. Esta es la principal razón de su éxito. Con el córtex, el sistema evolutivo comenzó a construir inteligencia.

Si bien la capacidad de almacenar información y presentar redes inteligentes más aptas que  las congénitas constituye una ventaja selectiva universal, que será preferida en todo mundo donde pueda evolucionar, no está claro que la lucha por los nutrientes necesarios para atender a su alto consumo sea igualmente generalizable. En un mundo lejano, el alimento podría ser lo suficientemente escaso como para transformarse en un drástico limitante de la evolución. Pero si la fábrica de nutrientes lo permite, el córtex será universalmente preferido por los sistemas genéticos perdurables. Y en nuestro pródigo universo, siempre habrán sistemas biológicos que cuenten con los nutrientes necesarios.

 

3.   Neuronas formateadas y sin formatear

Según nuestra analogía, el córtex es como un conjunto de páginas en blanco al final de un libro. Pero la comparación exige que miremos un matiz más. Supongamos que las hojas en blanco tienen encabezados que dicen lo siguiente: “Nombre”, “Dirección”, “Teléfono”, “Email”.  Las páginas están en blanco en el sentido de no incluir ningún nombre concreto, el usuario las puede completar a voluntad, sin embargo, su voluntad está dirigida en cierta forma, porque solo se pueden anotar los datos de un contacto. Tener una agenda en blanco no es lo mismo que tener un anotador; mientras en el anotador podemos escribir cualquier cosa, en la agenda solo anotamos los contactos. Esta es la diferencia entre una hoja formateada y otra sin formatear.

La naturaleza establece una diferencia parecida. Para poder caminar debemos adquirir la capacidad de mover este músculo, luego aquél, luego los dos; debemos ser capaces de mover muchos músculos coordinadamente y poder hacerlo de diferentes maneras para que el mismo complejo muscular haga distintas cosas. Evidentemente el ensayo es crucial y logramos caminar luego de caernos y levantarnos muchas veces. Nuestro ADN no incluye la información  que adquirimos en los ensayos; en cambio nos proporciona neuronas libres para que almacenemos la información necesaria y para que las conectemos de la manera correcta hasta lograr caminar. El detalle importante es que nadie parece usar esas neuronas para otra cosa. Las neuronas de la caminata nacen blancas y puras, libres de toda conexión, pero solo podemos usarlas para aprender a caminar. De algún modo la naturaleza nos dota de neuronas libres pero formateadas.

Muchos animales nacen con neuronas en blanco para aprender solo ciertas cosas. Nos damos cuenta porque todos los individuos de la misma especie logran las mismas cosas no escritas en el replicador. La información respecto a la ubicación del nido se asienta en neuronas que estaban en blanco al momento de nacer; la información respecto cómo hacer el nido se asienta sobre neuronas en blanco, no hay genes que le indiquen al hornero donde está el barro, donde está la paja y donde el sitio; el ADN no puede contener esta información, pero todos los horneros fabrican los mismos nidos. La información sobre los ensayos de la caminata se asientan en neuronas libres, pero todos los humanos caminan más o menos igual.

La naturaleza prodiga muchas neuronas formateadas; están en blanco pero solo se pueden conectar de ciertas formas. La información precisa no se encuentra en el replicador porque muchas veces aparece después. Pero los replicadores dirigen la construcción de estas capacidades formateando las neuronas en blanco. Las neuronas realmente libres, como las páginas del anotador, donde podemos anotar cualquier cosa, hasta una receta de cocina; son posteriores a las neuronas dirigidas.

 

4.   Estrategias congénitas y adquiridas

Entre las construcciones dirigidas, previstas por el replicador, están las estrategias. Un organismo puede cuidar a sus hijos, ignorarlos o comerlos. En nuestro mundo, las tres estrategias han germinado y las tres dejan descendencia. Algunas requieren de un aprendizaje posterior para que las capacidades se ajusten con la información proveniente del entorno y otras ya vienen configuradas de nacimiento. Pero todas estas capacidades están prefiguradas en el replicador y se presentan en todos los individuos que nacen de ellos. Son características congénitas. 

Si un buitre utiliza una piedra para romper un huevo y devorarlo, aun sin haber visto a sus congéneres hacerlo, es evidente que la estrategia está grabada en sus genes. Aún si el sujeto hubiera aprendido a realizarlo conectado neuronas en blanco, la estrategia es congénita; todos los organismos que provengan de ese tipo de replicador, presentarán la misma estrategia, independientemente de que la refinen luego o que la traigan ya formada al momento de nacer. La selección presiona en favor de esa estrategia porque los organismos que la presentan dejan más descendencia. Se trata de una estrategia congénita. 

La inteligencia, en cambio, es la capacidad de resolver problemas nuevos que se presentan ocasionalmente y para los cuales no tiene sentido que la selección escriba una solución en el replicador. Si un individuo se encuentra con un predador, es posible que deba elegir entre correr velozmente en línea recta, esconderse entre la maleza o trepar a un árbol. Ahora bien, si siempre fuera negocio trepar a un árbol, entonces nuestro protagonista no perdería tiempo evaluando alternativas, siempre treparía. Pero el individuo no resuelve en automático; evalúa las alternativas y ensaya una respuesta. Con el tiempo, la vida lo pondrá frente a situaciones similares e irá forjando una estrategia. Resolver un problema puntual no es lo mismo que adquirir un patrón de comportamiento. Una estrategia adquirida aparece cuando el individuo es capaz de resolver una clase de problemas recurriendo a una clase de soluciones. Cuando los individuos logran asociar campos de soluciones a campos de problemas, decimos que adquieren estrategias nuevas. Las estrategias adquiridas automatizan el proceso decisorio y liberan el intelecto del individuo.

En general, las estrategias adquiridas tienen valor de supervivencia y se asientan en neuronas libres. Aunque algunas estrategias particulares empeoren las probabilidades de dejar descendencia; si la presencia de neuronas libres aumenta las chances en promedio, entonces los replicadores construirán redes con neuronas libres, independientemente de lo que ocurra en cada caso. Cuando una estrategia es adquirida, sus características no están escritas en el replicador. Los replicadores construyen redes con neuronas libres y el individuo las conecta a medida que aprende la estrategia sobre una base de ensayos que proveen la información. Es como en inteligencia artificial, la estrategia no está programada de antemano; la red aprende de los datos. En en nuestro caso, los datos provienen de la realidad. El replicador solo construye la red.

Las estrategias adquiridas son muy posteriores a las congénitas; los replicadores edificarán muchas habilidades con valor de supervivencia utilizando neuronas formateadas antes de producir una corteza de neuronas sin formatear, que les permita edificar comportamientos inteligentes personalizados. 

 

5.   Altruismo congénito

La evolución genética tiene problemas para crear ciertos tipos de altruismo. La selección natural no actúa allí en favor de individuos sino de características de individuos. Las características seleccionadas nunca pueden ser altruistas porque en tal caso dejarían menos descendencia que sus alelos y se extinguirían. Las características están codificadas en trozos del replicador llamados genes, y los genes son egoístas, solo pueden aumentar la fecundidad del replicador. Pero cuando muchos genes se reúnen, el individuo resultante puede ser en cierto sentido altruista, aunque sus genes individuales sean egoístas. También es posible que algunas características sean cooperativas aunque los genes que las potencian estén maximizando su fecundidad.

En lo que respecta a nuestra búsqueda, el altruismo que puede construirse por esta vía no permite civilizaciones tecnológicas que superen inestabilidades típicas ni mucho menos. Para esto será necesaria la cultura. Pero es importante saber que la evolución genética ya estaba construyendo estructuras en cierto sentido altruistas y cooperativas; y que esos mecanismos de construcción son universales porque no dependen de características evolutivas eventuales sino de una matemática subyacente.

Hay dos mecanismos congénitos que nos interesa mencionar.

  • Estructuras cooperativas evolutivamente estables
  • Altruismo de parentesco

 6.   Estructuras cooperativas evolutivamente estables

Cuando dos individuos se encuentran, puede existir un conflicto de intereses si ambos pretenden una cuota del mismo recurso. Naturalmente, el conflicto depende de los actores del encuentro. Un ratón y un gusano difícilmente peleen por un recurso escaso porque los recursos del gusano no son los del ratón. Los ratones y las aves tal vez tengan un conflicto por el agua; pero no es un gran conflicto; por ello nunca vemos una lucha entre un ave y un ratón (salvo que el ave coma ratones). Para un pájaro determinado, el mayor conflicto de intereses se daría contra otro pájaro de la misma especie y el mismo sexo, porque ambos beben la misma agua, comen la misma comida, anidan en los mismos sitios y buscan aparearse con el mismo sexo opuesto. El mejor negocio para los genes del ave sería matar al adversario y comérselo luego; esto sacaría un competidor del juego y constituiría una buena fuente de nutrientes. Sin embargo las aves no hacen eso, y es interesante preguntarnos por qué.

Además de los beneficios en la lucha por los recursos, los genes deben atender los costos de esa lucha. Ciertamente, lo mejor sería matar al otro, pero el otro luchará por no morir. La aptitud de un individuo por dejar descendencia dependerá de la relación entre el costo y el beneficio en la pugna por el recurso. Cuando evaluamos esa relación, el ingenuo canibalismo comienza a separarse de las respuestas correctas.
Los individuos no hacen cuentas, simplemente actúan según lo determinen sus genes y una poda selectiva premia luego a los ganadores con descendencia. Pero después de actuar durante mucho tiempo, es de esperar que la estrategia ganadora comience a parecerse al resultado de una cuenta.
Trabajando en teoría de juegos, Maynard Smith y Price [1] se dieron cuenta de que existen ciertas mezclas de estrategias que, una vez establecidas, no pueden ser vencidas por ninguna otra mezcla mutante. Las llamaron "estrategias evolutivamente estables" (EEE)
Pensemos en dos individuos que luchan por el territorio Para llevar adelante la contienda, eligen diferentes estrategias aunque solo analizaremos dos: halcones y palomas. Un "halcón" es un individuo que luchará por el territorio y no se retirará de la lucha hasta estar gravemente herido. Una una "paloma" en cambio, permanecerá en el territorio un tiempo, sin luchar, hasta que el otro se vaya, y si el otro ataca o no se va, nuestro individuo se retirará.
Un halcón siempre vencerá a una paloma y ganará también la mitad de las batallas contra otro halcón, pero cuando pierda, se verá gravemente herido. Una paloma, en cambio, nunca resultará herida, pero perderá la mayoría de las veces, ganando solo contra otra paloma que espera menos que ella. La pregunta es simple ¿Quién dejará más descendencia, un halcón o una paloma?.
La estrategia evolutivamente estable establece una mezcla exacta de halcones y palomas. De cada 12 individuos,  5 palomas y 7 halcones logran la mayor tasa de reproducción. Si la cantidad de palomas aumenta, la evolución tiende a disminuirlas nuevamente; si aumenta la proporción de halcones, la naturaleza tiende a reducir su número. La estrategia óptima es $\frac{5}{12}$ palomas y $\frac{7}{12}$  halcones; cualquier desvío será penalizado.

El dilema del prisionero
Algunas estrategias evolutivamente estables parecen preferir las opciones mas cooperativas. Con esto se encontró Robert Axelrod [2] cuando estudiaba la cooperación aún sin conocer la noción de EEE. Dentro de la teoría de juegos, las estrategias estudiadas por Axelrod pertenecen al tipo de juego conocido como "dilema del prisionero". 
Veamos un ejemplo concreto. Existe una banca que cobra las multas y paga los premios a dos jugadores que solo pueden elegir entre cooperar o no cooperar (desertar). Si ambos cooperan, la banca les paga 3 puntos, si ambos deciden no cooperar, la banca les quita un punto (-1), si uno coopera y el otro no, la banca multa con 2 puntos (-2) al que coopera y paga 5 al que no. En biología, la banca es la naturaleza y los puntos son simple descendencia.
La siguiente tabla describe los puntajes de todas las jugadas posibles entre otro jugador y yo:

Jugada
Puntaje
Yo
Otro
Yo
Otro
Coopero  Coopera 
3
3
Coopero 
Deserta  -2
5
Deserto  Coopera 
5
-2
Deserto  Deserta  -1
-1

Ambos jugamos a la vez, de modo que ninguno sabe lo que el otro decidirá.
Si yo coopero, mi promedio son 0,5 puntos (3 puntos, si tu también cooperas y -2, si tu no cooperas). Si no coopero, mi promedio son 2 puntos (5 puntos si tu cooperas y -1, si tu no cooperas). La decisión más racional es no cooperar, porque, en promedio, nos hace más ganadores. Sin embargo si ambos adoptáramos la decisión racional de no cooperar, obtendríamos una multa de 1 punto; y si ambos decidiéramos cooperar, nuestro puntaje sería de 3 puntos, 1 más que el promedio de no cooperar. Este es el dilema.
El juego es muy tonto cuando se juega una sola mano, pero pasa a ser interesante cuando se juegan muchas. Este es el "Juego del Prisionero, repetido".
En la naturaleza es muy común que se presenten este tipo de situaciones. Dos pájaros tienen el hábito de limpiarse uno al otro la cabeza con el pico, a fin de extraer los ácaros que se esconden bajo el plumaje. Al hacerlo, cada pájaro gasta tiempo y energía por el otro, pero el gasto se ve recompensado si el otro hace lo mismo con él. Si ambos pájaros se limpian mutuamente, ambos se ven recompensados. Contrariamente, si ninguno limpia al otro, los ácaros siguen allí; pero si uno limpia al otro y el segundo no devuelve el favor, entonces el primero se expone al contagio, gasta energía y alimentos y no recibe nada a cambio, mientras el segundo se ve recompensado por la limpieza sin gastar nada para conseguirla. Expuestas a decidir sobre esto una y otra vez, las aves están jugando al juego del prisionero, repetido.
Axelrod organizó una competencia; pidió a varios investigadores y amigos que le enviaran una estrategia para decidir cómo jugar cada mano. Reunió 15 estrategias en total (incluida la estrategia aleatoria, agregada por él) y simuló todas las partidas posibles en una computadora, todos contra todos incluyendo cada uno contra sí mismo, 225 partidas en total, simulando 200 manos en cada partida. El puntaje total de cada estrategia al final de las 15 partidas era la suma de los puntos obtenidos en cada una de ellas. Luego de simular todos contra todos, Axelrod investigó los resultados.
Las estrategias pueden ser muy simples o muy complejas. Alguien podría decidir cooperar siempre, o no cooperar nunca o hacerlo un 90% de las veces, o cooperar siempre excepto que el oponente deserte, en ese caso, desertar de allí en más todas las veces. Las estrategias pueden ser muchas pero este simple análisis ya permite hacer una clasificación. En los tres primeros casos, las estrategias no dependen de lo que haga el adversario; lo que debe hacerse cada vez será decidido sin atender lo que esté pasando allí afuera. Estas estrategias no necesitan información del entorno, no necesitan memoria. Si alguien quisiera, en cambio, vengarse para siempre de la deserción del adversario, debería guardar información de sus acciones pasadas. Cualquier estructura biológica puede jugar a las primeras estrategias; pero para poder jugar a la última, los genes necesitan primero construir una memoria. Según esto, las estrategias pueden ser memorísticas o no-memorísticas. La mayoría de los organismos detectan su entorno al activarse o desactivarse cierto tipo de proteínas. Naturalmente, para utilizar esta información como memoria dentro de una estrategia, se requieren estructuras biológicas más complejas. 
La estrategia que ganó la contienda de Axelrod fue una llamada "Toma y Daca" (Tit for Tat) y consistía simplemente en cooperar en la primera mano y repetir luego lo que el adversario había jugado en la anterior. Se trataba de una estrategia memorística, pero Axelrod halló otras formas de clasificar estrategias, más acorde con los resultados y sorprendentemente acorde con una evidente tendencia a la cooperación.
Una estrategia es amable si nunca es la primera en desertar; y es clemente si se venga de una deserción ajena, pero rápidamente lo olvida y vuelve a cooperar. De las 15 estrategias que participaron, 8 eran amables y 7 no lo eran. Pero las 8 amables fueron las 8 de mejor puntaje; además, entre la última estrategia amable y la primera no amable existía una importante diferencia de puntos. La estrategia ganadora, "Toma y Daca"  resultó ser memorística, amable y clemente. Aún más clemente que ella hubiera sido una "Toma y Daca II", igual a "Toma y Daca", pero permitiendo al adversario desertar dos veces antes de sancionar con una deserción. "Toma y Daca II" no participó en la contienda, pero de haberlo hecho, habría ganado.
Comenzaba a resultar evidente e inesperado que las estrategias amables y clementes eran las mejores en la competencia.
Axelrod informó a los participantes de los resultados y de sus conclusiones, y pidió nuevas estrategias para simular una contienda mayor. Esta vez recibió 62 propuestas a las que agregó su estrategia aleatoria, sumando 63. Algunos creyeron que las estrategias amables y clementes eran ciertamente las mejores y enviaron ese tipo de estrategias. Otros supusieron que la mayoría enviaría estrategias amables y mandaron propuestas sutilmente no amables, que se aprovechaban de ellas. Al cabo de la contienda, las estrategias amables volvieron a mostrar su buen desempeño. De las 15 mejores, 14 eran amables y de las 15 peores, solo una lo era.
Sin embargo, la segunda competencia de Axelrod permitió reconocer un fenómeno que hasta entonces no se había visto con claridad. La estrategia "Toma y Daca II" que habría ganado la primera contienda, si se hubiera presentado; no estuvo ni cerca de ganar en la segunda, donde sí se presentó. La diferencia era obvia: los adversarios. El desempeño de la misma estrategia puede variar según los adversarios en una competencia de todos contra todos.  Hasta entonces, las estrategias ganadoras solo habían mostrado su juego entre las 63 estrategias participantes, pero la cantidad de estrategias posibles resultaba considerablemente mayor ¿Habría ganado la misma estrategia si se hubiera realizado una contienda entre todas las estrategias posibles y no solo entre las propuestas? ¿Existía algún criterio objetivo para medir la adecuación de una estrategia con independencia del "clima" de estrategias circundantes?
Ese criterio objetivo no es más que la EEE  de la que hemos hablado recién: cuando la estrategia llega a todos los individuos de la población no puede ser invadida por ninguna otra estrategia mutante que pudiera aparecer. Y el criterio es objetivo porque no depende de la elección de estrategias entre los participantes. 
La estrategia "Toma y Daca" no es técnicamente estable porque puede ser invadida por otras indistinguibles de ella. Imaginemos que toda la población es "Toma y Daca", todas las partidas son amables, todos cooperan siempre y nadie deserta nunca. Si una mutación produjera una genética para la estrategia de cooperar siempre, no se distinguiría de "Toma y Daca" en la ejecución de su estrategia. Pero si otra mutación posterior produjera una estrategia que deserta siempre, entonces "Siempre Cooperar" se extinguiría y "Toma y Daca" no lo haría .
Es interesante la contienda entre "Toma y Daca" y "Siempre Desertar". Si pudieran superar cierta cantidad crítica, tanto "Toma y Daca" como "Siempre Desertar" se expandirían a toda la población. Es cuestión de ver entonces cuál de ellas puede superar esa cantidad crítica.  Parecería que solo el azar puede generar esta asimetría, pero hay una ventaja objetiva a favor de "Toma y Daca" que fue señalada por Richard Dawkins [3]. Si en una población dominada por "Siempre Desertar", una mutación produjera un "Toma y Daca", esta mutación no podría imponerse a "Siempre desertar" porque estaría en minoría, pero podría fundar una colonia donde sería localmente mayoritaria. Sucede que "Toma y Daca" funciona bien cuando se enfrenta a otro "Toma y Daca", porque ambos cooperan siempre y se llevan un premio de 3 puntos por mano, cosa que ocurre en la mayoría de los casos donde "Toma y Daca" conforma una acumulación local. De este modo "Toma y Daca crece localmente hasta superar la cantidad crítica general para vencer a "Siempre Desertar". Por el contrario, "Siempre Desertar" no puede crecer localmente porque no funciona bien contra sí misma, ambos oponentes desertan siempre y se llevan una multa de un punto por vuelta. Entonces "Siempre Desertar" no logrará superar la cantidad crítica porque no formará acumulaciones locales. 
En general, estrategias amables como "Toma y Daca" se impondrán a estrategias sucias como "Siempre Desertar". Además, "Toma y Daca" es memorística y "Siempre Desertar" no lo es.

Universalidad de la estrategia cooperativa
Cuando dos individuos se encuentran en la naturaleza y deben luchar por el mismo recurso, a veces juegan al juego del prisionero, donde la matemática dice que las estrategias más amables, clementes y memorísticas serán preferidas a sus opuestas, más sucias, menos clementes y no memorísticas. Pero las imposiciones matemáticas son universales. No se trata de algo que ocurre en nuestro mundo debido a cierta particularidad de nuestra evolución; ocurrirá siempre que se presente una contienda parecida al juego del prisionero, porque la matemática subyacente siempre será la misma.
Naturalmente, la lucha por los recursos también nos muestra enfrentamientos encarnizados donde puede incluso darse el canibalismo entre los participantes. No todos los problemas se pueden modelizar con el juego del prisionero. Si el castigo por cooperar ambos fuera mayor que el castigo por desertar ambos, no tendríamos un juego del prisionero; si las opciones que se le presentan al individuo no fueran dos (cooperar o desertar) sino tres, o cuatro, o diez (trepar al árbol, o correr por la superficie, o quedarme inmóvil, o atacar, etc.), entonces tampoco tendríamos un juego del prisionero.
Lo que nos importa es que cierta preferencia por las estrategias cooperativas está presente en la matemática subyacente a cierto tipo real de conflictos entre individuos que compiten por un recurso dentro de la naturaleza. Debemos esperar que la cooperación se presente con rigor matemático en toda contienda que se pueda modelizar por el juego del prisionero, independientemente de que el conflicto ocurra aquí o en una galaxia lejana.
 

7.   Altruismo de parentesco 

Los organismos vivos solo tienen dos alternativas: O bien nacen con las estrategias necesarias para sobrevivir, o bien alguien cuida de ellos mientras las aprenden. El altruismo de parentesco aparece en el segundo de los casos, descripto por Willam D, Hamilton en 1964 [4].

En general las aves y los mamíferos asisten a sus hijos luego de fecundarlos. Lo hacen de diferentes maneras y otorgan a sus crías un tiempo posterior al nacimiento, donde pueden aprender refinando habilidades útiles para la supervivencia, como la caza o el vuelo. Es importante comprender la relación entre ambas cosas. El vuelo no existiría sin el previo cuidado de los pichones porque los replicadores moleculares no pueden almacenar la información necesaria para que las aves nazcan sabiendo volar. Los insectos pueden hacerlo, pero las aves son muy pesadas. El aprendizaje es necesario y solo es posible si alguien cuida mientras tanto. Sin el cuidado de las crías, muchas habilidades no existirían. 

Si bien el cuidado no implica necesariamente riesgos para la supervivencia del cuidador, es muy frecuente encontrar comportamientos altruistas de los padres hacia los hijos. Nadie se sorprendería si una madre arriesga su vida para proteger a su pichón, pero esta actitud exige una explicación, porque la herencia de individuos que arriesgan su vida tarde o temprano desaparece del juego. ¿Por qué existe entonces el altruismo de los padres a los hijos? ¿Por qué razón un padre disminuye sus chances de sobrevivir para  aumentar las chances de su cría? 

El altruismo de parentesco es una respuesta a esta pregunta. Si un ave altruista puso tres huevos y tiene una buena chance de que sobrevivan dos pichones, esos pichones dejarán, en suma, más descendencia que la madre y por lo tanto, la característica altruista se continuará en ellos. Las madres cuidan a sus polluelos porque al hacerlo la característica deja más descendencia que si no los cuidaran. Y esto sigue siendo cierto aunque la madre comprometa su supervivencia. Si contemplamos a los individuos, vemos altruismo de la madre hacia los hijos. Si contemplamos la característica altruista, los tres organismos la poseen y es más fecunda que su ausencia. En el plano físico, la característica es un trozo de replicador molecular, y es la cosa que se replica o se extingue. El altruismo es solo aparente.

En resumen, el altruismo de parentesco existe porque la selección actúa sobre las características de los individuos y no sobre los individuos mismos, por eso es fecunda una característica que defiende el altruismo, aunque el altruismo sea menos fecundo para un individuo en particular, como la madre o el padre.

De nuevo es necesario notar que esta característica es universal. Cualquier sistema genético con transmisión de características que pueda construir redes neuronales preferirá características aprendidas luego de nacer. Esto es así porque las estrategias que se pueden enseñar son mejores y mucho más nutridas que las que atesora un complejo molecular replicante. El entorno siempre proveerá de más información que la que se puede atesorar en una molécula. Esto es así en la Tierra y en cualquier sitio adecuado para la vida.

 

8.   Conclusión 

En nuestro viaje hacia el altruismo, debemos reconocer que el sistema genético es capaz que construir estructuras cooperativas desde todo punto de vista y altruistas desde la perspectiva individual. 

La cooperación ya es posible en estructuras que puedan memorizar información del entorno, como por ejemplo, una bacteria. Las razones por las cuales ciertas estrategias tienden a ser cooperativas son matemáticas y por lo tanto, universales.

El altruismo de parentesco se presenta durante el cuidado de los padres a los hijos y por lo tanto requiere de comportamientos más refinados, que solo pueden montarse sobre redes neuronales. Pero una vez que existen los cerebros, existirá una presión selectiva hacia el cuidado de las crías porque las características que posibilita, como el vuelo, tienen un gran valor que supervivencia.

Los genes no son suficientes para construir el tipo de altruismo que necesita una especie tecnológica para superar la inestabilidad típica y perdurar, pero es importante saber que ya están edificando cierta forma de altruismo y que los mecanismos que fabrican ese altruismo son universales.

En la siguiente entr ada veremos que los genes pueden crear cultura y que la cultura sí puede construir un altruismo suficiente.

________________________________

[1] Maynard Smith, J; Price, G. (1973) The logic of animal conflict. Nature 246
[2] Axelrod, Robert. (1984) Evolución de la cooperación. Basic Books, Estados Unidos
[3] Dawkins, Richard. (2017) El gen egoísta extendido. Bruño, España
[4] William D. Hamilton. (1964) The Genetical Evolution of Social Behaviour. Journal of Theoretical Biology 7.
 
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