Reconciling the No Decoupling Approach and the Inbetweenness Approach to Constitutive Relevance Relation

En las ciencias biológicas, la forma más poderosa de explicar cómo funciona algo es describir la máquina que hay detrás. Los científicos no se limitan a decir que un pájaro vuela; explican el vuelo describiendo el corazón que late, los músculos que se contraen y los nervios que se activan para que esto suceda. Esto se conoce como una explicación mecanicista. Pero para que esta explicación sea verdadera, cada parte mencionada debe pertenecer realmente a la máquina. Si un investigador señala una hoja al azar en un árbol y afirma que es parte del mecanismo de vuelo del pájaro, la explicación falla. Los filósofos de la ciencia han luchado durante mucho tiempo por definir exactamente qué hace que una parte sea "relevante" para el todo. Se preguntan: ¿cómo sabemos con certeza que un componente específico es una pieza necesaria del rompecabezas, en lugar de algo que simplemente sucede que está cerca?

Durante años, dos escuelas de pensamiento diferentes han argumentado sobre la mejor manera de encontrar estas partes. Un grupo cree que se debe observar el fenómeno completo como un evento único e indivisible y ver si cambiar una parte cambia el todo. El otro grupo sostiene que se debe ver el fenómeno como una cadena de eventos, que comienza con un desencadenante y termina con un resultado, y buscar las partes que se encuentran en medio de esa cadena. Estas dos visiones han sido tratadas como rivales, con científicos y filósofos debatiendo cuál de ellas posee la respuesta correcta. Sin embargo, un nuevo análisis sugiere que este debate se basa en un malentendido. Los dos enfoques no están luchando por la verdad; son simplemente herramientas diferentes diseñadas para diferentes momentos en el viaje del descubrimiento.

El artículo, escrito por Yichu Fan de la Universidad de Edimburgo, propone que estos dos métodos son en realidad compatibles y complementarios. El autor sostiene que el desacuerdo surge de cómo los científicos eligen describir el fenómeno que están estudiando. A veces, un científico observa un ritmo biológico complejo, como el ciclo de sueño-vigilia diario de una mosca de la fruta, y trata todo el ciclo como un único gran evento. En esta visión, el fenómeno se representa mediante una sola variable. Cuando los investigadores utilizan esta imagen de "variable única", el método que mejor funciona es el enfoque de "no desacoplamiento". Este método comprueba si una parte específica está tan estrechamente vinculada al todo que no se puede cambiar la parte sin cambiar el todo. Si el vínculo es inquebrantable, esa parte es un componente genuino del mecanismo.

En otras ocasiones, el mismo científico puede hacer un acercamiento a un paso específico dentro de ese ciclo, como la forma en que una proteína impide que otra funcione. Aquí, el fenómeno ya no se ve como un bloque único, sino como un proceso con un principio claro y un final claro. El investigador ve una entrada, una cadena de eventos y una salida. Cuando el fenómeno se ve de esta manera, como una "cadena de nodos", el enfoque de "intermediación" (inbetweenness) se convierte en la herramienta más útil. Este método busca partes que se sitúan causalmente entre el inicio y el final. Si se confirma que un componente es el puente que conecta la entrada con la salida, se confirma como una parte relevante del mecanismo.

Fan demuestra que estos dos enfoques no se contradicen; simplemente se aplican a diferentes formas de mirar la misma realidad. Si un investigador cambia de ver un fenómeno como un evento único a verlo como una cadena, no está cambiando los hechos de la biología, sino solo la lente a través de la cual lo examina. El artículo muestra que cuando ambos métodos se aplican correctamente al mismo sistema biológico, siempre señalan los mismos componentes. Coinciden en lo que es esencial, incluso si utilizan una lógica diferente para llegar a ello.

Para probar esto, el autor recurre a la historia real de cómo los científicos descubrieron el mecanismo detrás del reloj circadiano en las moscas de la fruta. Este reloj es el temporizador interno que le dice a la mosca cuándo estar activa y cuándo descansar, un ritmo que se repite aproximadamente cada veinticuatro horas. El descubrimiento de cómo funciona este reloj no ocurrió de una sola vez; ocurrió en dos fases distintas, cada una de las cuales requería una herramienta conceptual diferente.

La primera fase fue la etapa de "localización". En los primeros días de esta investigación, los científicos sabían que las moscas tenían un reloj interno, pero no sabían dónde estaba ni de qué estaba hecho. Trataban todo el ritmo diario de la mosca como un fenómeno único y misterioso. No podían señalar fácilmente un "inicio" o un "final" para el ritmo porque era un bucle continuo y autosostenido. En este contexto, el enfoque de "no desacoplamiento" era la guía perfecta. Los investigadores manipulaban una parte específica de la mosca, como una glándula o un gen, y veían si el ritmo diario se detenía o cambiaba. Si el ritmo permanecía inalterado, esa parte no era esencial. Si el ritmo se rompía, la parte era una candidata para ser un componente central. Este método ayudó a los científicos a reducir la búsqueda hasta que encontraron el gen period, una pieza específica de ADN que era esencial para que el ritmo existiera. En esta etapa, el fenómeno era demasiado amplio para verse como una cadena, por lo que el enfoque de variable única era la única forma de encontrar la fuente.

Una vez encontrado el gen period, la investigación entró en la segunda fase: la etapa de "enriquecimiento". Los científicos ya sabían que tenían una parte de la máquina, pero no sabían cómo funcionaba. Necesitaban llenar los huecos del mecanismo. Comenzaron a observar las interacciones específicas entre las proteínas producidas por el gen. Aquí, el fenómeno cambió. En lugar de observar el día completo, observaron una interacción específica: cómo la proteína producida por el gen period impide que el gen produzca más de sí mismo. Esta interacción tenía un principio claro (la producción de la proteína) y un final claro (el cese de la actividad del gen). Debido a que había un inicio y un fin claros, el enfoque de "intermediación" se convirtió en la herramienta ideal. Los investigadores ahora podían preguntar: ¿qué se sitúa entre la proteína y el gen? Probaron otras proteínas, como TIM y dCLOCK, para ver si actuaban como puentes en esta cadena. Al confirmar que estas proteínas se situaban causalmente entre el inicio y el fin de la interacción, los científicos pudieron mapear todo el bucle de retroalimentación que impulsa el reloj.

El artículo concluye que la historia de este descubrimiento muestra que los dos enfoques no son rivales luchando por el título de "la verdad". En cambio, son un conjunto de herramientas. Cuando un científico intenta encontrar la ubicación de un mecanismo en un sistema complejo, el enfoque de "no desacoplamiento" es la herramienta adecuada. Cuando el científico ha encontrado la ubicación y necesita comprender las conexiones internas, el enfoque de "intermediación" toma el relevo. El autor sugiere que este patrón probablemente se aplica a muchas otras áreas de la biología, no solo al reloj de la mosca de la fruta. Al aceptar que diferentes etapas del descubrimiento requieren diferentes herramientas conceptuales, los científicos pueden evitar quedarse estancados en discusiones teóricas y centrarse en el trabajo real de descubrir cómo funciona la vida. El artículo no pretende haber resuelto todos los misterios de cómo funcionan los mecanismos, pero sí despeja el camino para una forma de pensar más práctica y flexible sobre ellos, permitiendo a los investigadores elegir el método adecuado para la pregunta específica que están planteando en ese momento.