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Los Sí-No de la naturaleza

No solo las sociedades humanas resuelven cuestiones complejas con la toma de decisiones binarias Sí/No, también en la naturaleza existen numerosos ejemplos.

Miquel Tusón 08/10/2017 a las 06:00
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División celularJohn Runions

En sociedades democráticas consolidadas, numerosas cuestiones políticas, de las más simples a las más complejas, se dirimen a través del diálogo y, en último término, reciben o no el beneplácito directo del pueblo en las urnas. Pero no solo las sociedades humanas resuelven cuestiones complejas con la toma de decisiones binarias Sí/No, también en la naturaleza existen numerosos ejemplos. Veamos un par de ellos.

Las hormigas toman decisiones colectivas

En los insectos sociales, como las hormigas, aunque un individuo tiene una cierta capacidad para evaluar la calidad de las opciones que se le presentan, es toda la colonia la que toma la decisión óptima. Las decisiones binarias Sí/No que toman individualmente las distintas hormigas obreras que componen la colonia se trasladan a una decisión racional colectiva, aún cuando las opciones individuales sean divergentes. Experimentos recientes llevados a cabo en la Universidad de Hokkaido han analizado esta toma de decisiones estudiando 56 hormigas de 6 colonias de la especie Myrmica kotokui, en las que cada hormiga individual estaba marcada para poder reconocerlas. Las hormigas fueron puestas en ayunas durante 3 días, después de los cuales se las dejó escoger entre una solución más o menos concentrada de sacarosa. El experimento se repitió tres veces y se vio que cada hormiga tenía una preferencia coherente en función de su umbral individual de sacarosa y que tomaba una decisión binaria Sí/No de acuerdo con él: unas se alimentaban de las dos soluciones (hormigas con un umbral de sacarosa bajo), otras de ninguna (hormigas con un umbral alto) y un tercer grupo lo hacía de la solución más concentrada (umbral intermedio entre las dos concentraciones). Cuando se analizaron las preferencias a nivel de colonia, las 6 escogieron la solución más concentrada, la más nutritiva. Así, las decisiones individuales del grupo intermedio tenían una influencia sustancial en la preferencia mayoritaria de toda la colonia. Este estudio muestra como, en los insectos sociales, a partir de simples juicios individuales Sí/No se puede lograr una decisión colectiva. Según los autores del estudio, este mecanismo podría ser de aplicación a otros campos como la neurociencia, el estudio del comportamiento, la robótica de enjambres y la toma de decisiones de consenso en las sociedades humanas.

La identidad de las células

La decisión más importante en la vida de una célula es su especificación en un tipo celular concreto: el proceso por el cual adquiere su identidad. La identidad de una célula determina qué funciones desempeñará en el organismo, qué forma tendrá, si migrará o no, y si proliferará (se dividirá para dar lugar a más células de su mismo tipo) o restará quiescente. La mayor parte de las células se especifican durante el desarrollo embrionario en los distintos tipos celulares que componen nuestro organismo. Así, aunque todas ellas contienen el mismo ADN, los mismos genes, en el núcleo celular, serán distintas en sus funciones: una célula del hígado está especializada en detoxificar, una muscular en contraerse, una neurona tiene actividad eléctrica y los leucocitos (o glóbulos blancos) desempeñan funciones de inmunidad. Todo empieza con una única célula, el cigoto, fruto de la fecundación de un óvulo por un espermatozoide. A partir de aquí tendrán lugar una serie de divisiones celulares y procesos que darán lugar primero a un conjunto de células totipotentes (las células de la mórula), que todavía retienen la capacidad del cigoto de producir todas las células y tejidos diferentes que forman un organismo, y poco a poco esta potencia celular, esta capacidad, se irá restringiendo, a medida que las células se van especializando. En los procesos de especificación celular se toman de forma común decisiones binarias. Por ejemplo, las células madre pluripotentes deciden entre autorrenovarse o diferenciarse. También durante el desarrollo de los distintos tipos y subtipos de neuronas de nuestro sistema nervioso, las decisiones de destino celular binarias ocupan un lugar prominente; en gran medida porque un proceso que ya es binario, como la división celular, se utiliza para acoplar los procesos de proliferación y de diferenciación neuronal. Una célula progenitora neural puede generar una célula hija que dé lugar a una neurona post-mitótica diferenciada y otra célula hija que continuará dividéndose para producir más tipos de células neuronales. Existen distintos mecanismos por los que se producen estas decisiones binarias de destino celular. Entre ellos, la división asimétrica de una célula madre en dos células hijas distintas, la acción de factores intrínsecos que dependen del linaje al que pertenece la célula en cuestión, un mecanismo de tipo estocástico o bien un mecanismo regulado por factores externos a la célula.   

Más allá de las decisiones que especifican su identidad, a lo largo de su vida las células toman otras muchas decisiones binarias (todo o nada) que regulan cómo estas interactúan o se comunican las unas con las otras. Estas decisiones se basan en la integración de múltiples señales ruidosas recogidas de su entorno que son procesadas a través de vías de toma de decisiones que también pueden ser ruidosas.

Sin pretender establecer un paralelismo con la realidad política que estamos viviendo estos días, esperemos que el ruido de nuestro entorno nos permita a todos tomar las decisiones más adecuadas.





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