Filosofía de la Biología Cognitiva. Enfoque biosemiótico de la cognición en organismos sin sistema nervioso: El caso de los Mixomicetos

Abstract

La qüestió sobre la cognició en organismes sense sistema nerviós és el principal objectiu del meu treball d’investigació. Des del moment que vaig començar a estudiar els fonaments de la biosemiòtica i els seus orígens a basant-me en els estudis del biòleg marí Jakob Johann Von Uexküll (1864-1944), s’ha anat ampliant la meva pròpia formació filosòfica i científica, tot adquirint una visió fenomenològica del sentit del que anomenem la vida. De fet Uexküll va ser rebutjat dels estudis de biologia del moment, tot i ser un dels pioners que estudià els estímuls reflexes en els nervis perifèrics dels invertebrats marins. La seva afinitat per la qüestió vital vista des del punt de vista del subjecte d’estudi( subjecte viu) va ser un dels eixos que el va n confrontar amb la visió del desenvolupament neo-darwinista del moment, el mecanicisme, i el reduccionismes físics – químics de la fisiologia biològica. La seva aliança amb el vitalisme del sempre mal interpretat Hans Driesch va acabar sent objecte de rebuig en el si de la comunitat científica, encara que fou el pare de al etologia i mestre de Konrad Lorenz. Em vaig adonar que els desenvolupaments sobre el problema del que és la vida, no forment part del corpus de la biologia. De facto, no puc aixoplugar el concepte de vida, donat que parlem d’un “Ding an Sich”, és a dir un numen. En realitat la pregunta per la vida és una pregunta per la pel “fenomen de la vida”, o fenomen vital, donat que és el que raonablement podem preguntar-nos segons les categories Kantianes de la raó. La pregunta per la vida hauria de ser una pregunta ontològica, passa a ser una pregunta epistemològica, gnoseològica, podent ser qüestionada de forma fenomenològica _com objecte de cognició/ de consciencia del subjecte cognoscent/conscient , i com a tal “subjecte de vivent”. Mutatis mutandis, la pregunta per la cognició en si és una pregunta irresoluble. Les ciències cognitives ofereixen aproximacions que ens permeten enquadrar la cognició dintre dels processos de percepció, d’apreciació, de sensibilitat, de representació, etc. La intel·ligència artificial ha evolucionat significativament oferint nous paradigmes de la vida artificial i les seves hibridacions orgàniques, responent a la condició de la possibilitat sobre conductes adaptatives clau per a un desenvolupament de la robòtica auto organitzada . En aquests estudis l’encarnació de la cognició- personalment tendeixo més a parlar “d’incorporació”- és la base per al desenvolupament de nous estudis, com la fenomenologia de la cognició, o la neurofenomenología que permetin oferir un estudi objectiu del subjecte cognoscent. Però la cognició segueix sent matèria dels sistemes vius complexos, o millor dit d’animals superiors, éssers humans i “animats”. Però que s’ha fet dels organismes inferiors? També fins fa molt poc s’ha arribat a veure el comportament de les abelles i les formigues i altres invertebrats més enllà dels agregats etològics. L’estudi dels sistemes complexos ens permet veure com un fenomen de col·lectivitat es converteix en un fenomen de cooperativitat , inclòs es pot parlar d’intel·ligència col·lectiva, posant en entre dit el gen egoista del que ens sentim tan orgullosos. Però si anem més avall, cap als organismes primitius, carents de sistema nerviós, llavors el fenomen de la cognició s’havia esfumat. No trobàvem una raó per parlar d’aquest fenomen. Però va ser Humberto Maturana que l’any 1970, va deixar anar una afirmació que ha portat cua. En el seu llibre “Biology of Cognition”, en la seva pàgina 13 diu específicament: “els sistemes vius són sistemes cognitius i el procés de viure és un procés de cognició . Aquesta premissa és vàlida per a tots els organismes, tinguin o no sistema nerviós”. L’afirmació de Maturana estableix la condició de co-emergència entre l’auopoiesis i la percepció del mitjà circumdant com un procés cognitiu que identifica amb els processos autopoiètics en els organismes biològics, tant en els éssers unicel·lulars com els pluricel·lulars A aquesta afirmació, Maturana afegeix un segon referent als processos cognitius: “Si un sistema viu entra en una interacció cognitiva, el seu estat intern es transforma d’una manera rellevant per al seu manteniment, i aquest entra en una nova interacció, sense pèrdua d’identitat. En un organisme sense un sistema nerviós (o el seu equivalent funcional) les seves interaccions són de naturalesa química o física (una molècula és absorbida i s’inicia un procés enzimàtic, o un fotó és capturat i s’esdevé un pas en la fotosíntesi ). Per l’esmentat organisme les relacions sostingudes entre els esdeveniments físics queden forma del seu domini d’interaccions”. És a dir, que els processos cognitius en organisme sense sistema nerviós són plausibles i encara que, les interaccions són de naturalesa fisicoquímica, el seu procés cognitiu està a fora de l’esmentat domini, més aviat sosté una relació significativa per al procés autpoiètic. Aquesta relació principalment és d’emergència per a un observador cognoscent que estudiï el fenomen. D’un altra manera no és pot apreciar cap mena de cognició, ni per observadors que prenguin consciència d’allò percebut ni pels propis organismes. De fet és el problema de Tomas Nagel sobre el rat penat extrapolat a qualsevol organisme: com ser un organisme, sent l’esmentat organisme? La meva hipòtesis de partida es basa en que els processos cognitius poden ser identificables en els organismes sense sistema nerviós. La meva pregunta no es refereix a la cognició en si, sinó per aquells processos que la fan possible, que permeten que s’automantingi i s’enriqueixi de forma biogènica – como ho anomena Pamela Lyon- en aquests organismes sense cervell Vaig escollir als mixomicets, per diverses raons que explico al preàmbul i que estan íntimament lligades a les afirmacions de Uexküll sobre la capaciat de tenir un Umwelt específic. Però quin Umwelt va percebre un organisme que no pot representar-se en el seu interior en l’entorn que l’envolta, i molt menys com hi pot haver “portadors de significació” ( en termes propis d Uexküll) en l’entorn? Poden tal vegada distingir allò que esdevé fonamental per la seva supervivència d’allò que no ho és? Com perceben? com són les transduccions de senyals de l’exterior per a una ameba? no només des d’un punt de vista bioquímic ( que és complex però assumible en el desenvolupament de la biomedicina i la microbiologia), sinó des de la perspectiva de una semiòtica aplicada a les característiques biològiques dels propis organismes. Me centrat en els mixomicets. Concretament en el plasmodi Physarum polycephalum, pel seu caràcter excepcional de ser un organisme unicel·lular gegant, però plurinucleat, amb unes capacitats encara més excepcionals. No obstant aquesta presenta el seu company pseudoplasmodi, pluricel·lular, no menys excepcional, el Dictyostelium doscoideum. També faig referència inevitablement a les procariotes més coneguda com la Escherichia Coli. He desenvolupat el meu treball dividint-lo en dos aspectes fonamentals d’estudi: La primera part, va de l’epistemologia cap als organismes. És a dir partim específicament des de la teoria del coneixement i les disciplines científiques. Començo amb els fonament de la biosemiòtica, per a seguir desprès amb la fenomenologia de la cognició en biologia. Després aprofundim en els subsistemes, mostrant exemples concrets dels organismes i els seus components interns , fonamentalment del citoplasma. D’aquesta manera pretenem enfocar la plausibilitat d’un discurs sobre la “proto-cognició” en aquests subsistemes (agents proto-cel·lulars i intracel·lulars i fenòmens d’estabilitat, tant estructurals com homeodinàmics). Després d’aquest estadi passem al fenomen de biocomunicació per a parlar de la mecanostransducció de senyals com una fase fonamental per la presa de decisions i la seva capacitat de discriminar per prendre sentit endògenament del que passa exògenament. D'aquí passem a l'estudi de la biologia cognitiva, des de la perspectiva de la fenomenologia. Això comporta una aproximació històrica que ens permet veure les conceptualitzacions en biologia teòrica i experimental dels primers enfrontaments sobre la concepció de la cognició - entesa abans com "psicologia" .- dels protozous i de com el seu discurs, igual que el de Uexküll no ha perdut vigor (salvant les distàncies diacròniques d'aquests discursos científics que, sent fills de la seva època, mereixen una atenció considerable). Després passem als fonaments no representacionistes de la cognició per situar el discurs en l'encaix adequat a la realitat dels organismes. I al final vam parlar de la biologia cognitiva i els principis mínims cognitius que estructuren l'estat de la qüestió sobre el seu plausibilitat en els organismes sense sistema nerviós, i que, de fet, és la tesi en qüestió. La segona part va dels organismes a l'epistemologia des del seu desenvolupament metodològic d'investigació. Per això hem prioritzat donar a conèixer breument què és un mixomicet i més concretament el plasmodi Physarum polycephalum, els seus fonaments fisiològics i morfològics que fan que siguin uns organismes excepcionals. Després hem partit d'una breu història dels mixomicets des de la història de la biologia, de la micologia, fins a l'actualitat, que forma part de la protistología. A partir d'aquest moment el desenvolupament de les investigacions va en concordança amb la qüestió sobre la condició de possibilitat de cognició, oferint interessants i excepcionals desenvolupaments que permeten, com a mínim qüestionar profundament per una formulació més categòrica del fenomen de l'agència amb el marc de la cognició com a part indiscutible de l'assumpte. La qüestió no pot quedar resolta, tampoc es pretén. Més aviat l'objectiu és el seu correcte encaix dins de les disciplines corresponents, i oferir una orientació, coherent i constructiva del fenomen de la cognició, que no és tautològica al fenomen de la vida, però la conté, tant natural com artificialment. O com ens diu Aristòtil, "Estar en un subjecte vol dir allò que es dóna en una cosa / subjecte concret (πρᾶγμα) sense ser part separable (μέρος) seva, no podent existir fora (χωρίς) d'allò en el que està" (Categories, II, 1a 24- 25). Paraules clau: Cognició, biosemiòtica, transdisciplinarietat, Physarum Polycephalum, principis mínims cognitius, semàntica molecular, tensegritat, memòria intermèdia, biogènic, autopoiesi, biohermenéutica, biologia de sistemes, regulació, agencialitat, conducta adaptativa, enactividad autopoiética, encaix teleonómico, organicisme qualitatiu, proto -qualia.

The question cognition organisms without nervous system is the main goal of my research.From the moment I began to study the fundamentals of biosemiòtica and its origins basing on studies of marine biologist Jakob Johann von Uexküll (1864-1944), has expanded my own training philosophical and scientific acquiring a phenomenological sense of what we call life.In fact Uexküll was rejected studies biology at the time, despite being one of the pioneers who studied reflexes stimuli in peripheral nerves of marine invertebrates. His affinity for the vital issue seen from the standpoint of the study subject (subject alive) was one of the key n that was confronted with the vision of the development of neo-Darwinian times, mechanistic, reductionist and physical - chemical biological physiology. His alliance with the vitality of Hans Driesch misinterpreted always ended up being subject to rejection within the scientific community, although he was the father and teacher of the ethology Konrad Lorenz.I noticed that the developments on the issue of what is life, not part of the corpus of biology. De facto, I can not shelter the concept of a vine, as we speak of a "Ding an Sich" is a numen. In fact the question of life is a question of the "phenomenon of life," or vital phenomenon, since it is what we can reasonably ask categories according to Kant reason. The question for life should be a question ontological becomes a question epistemology, epistemological, and may be questioned in a phenomenological _com object of cognition / conscientious subject cognicer / conscious, and as such "subject of living." Mutatis mutandis, the question cognition itself is an insoluble question.Cognitive science provide approaches that enable us to fit within cognition processes of perception, appreciation, sensitivity, representation, etc.Artificial intelligence has evolved significantly by offering new paradigms of artificial life and their hybrids organic response to the condition of the possibility of adaptive behaviors key to developing self organized robotics.In these studies the embodiment of cognition personally tend to speak of "incorporation" - is the basis for the development of new studies, such as phenomenology of cognition, or allowing neurofenomenología provide an objective study of the subject cognoscent .But cognition is still subject of complex living systems, or rather of higher animals, humans and "animated".But less has been done agencies? Also, until recently, has come to see the behavior of bees and ants and other invertebrates beyond behavioral added.The study of complex systems allows us to see as a collective phenomenon becomes a phenomenon of cooperativity, including one can speak of collective intelligence, putting finger between the selfish gene which we are so proud . But if we go down to the primitive organisms, no special nervous system, then the phenomenon of cognition had vanished.There we found a reason to talk about this phenomenon.But that was Humberto Maturana 1970, released a statement which led tail.In his book "Biology of Cognition" in its page 13 specifically says "living systems are cognitive systems and the process of life is a process of cognition.This assumption is valid for all agencies, whether or not the nervous system. " Maturana's assertion establishes the status of co-emergence between auopoiesis and perception surrounding medium as a cognitive process that identifies the autopoietic processes in biological organisms, both unicellular beings as multicellular This statement adds a second Maturana regarding cognitive processes: "If a living system enters a cognitive interaction, its internal state is transformed in a way relevant for maintenance, and it enters a new interaction, without loss of identity.In an organism without a nervous system (or its functional equivalent) of their interactions are physical or chemical nature (a molecule is absorbed and starts an enzymatic process or a photon is captured and a step in photosynthesis occurs ).For that agency relationships between physical events are held is your domain interactions. " That is, the body without cognitive processes in the nervous system and is plausible although interactions are physical-chemical nature, their cognitive process is out of this domain, rather maintains a significant relationship to the process autpoiètic.This relationship is primarily for emergency cognoscent an observer to study the phenomenon. In an otherwise not be seen any cognition or observers aware of what they perceived themselves or by organizations. In fact the problem is Tomas Nagel on the bat extrapolated to any organization: how to be a body being that agency? My hypothesis is based on cognitive processes can be identified in organisms without nervous system. My question is not about cognition itself, but for those processes that make it possible, allowing for biogenic s'automantingi and enriched - as it is called Pamela Lyon- these brainless organisms I chose to slime molds, for various reasons explained in the preamble and which are closely linked to assertions about Uexküll capaciat have a specific Umwelt.But what Umwelt perceived a body that can not represent themselves inside the environment around him, much less how there can be "carriers of meaning" (in terms of own Uexküll) in the environment?They can perhaps distinguish what is essential for survival of what is not? How do they perceive? such as signal transduction from outside to an amoeba?not only from a biochemical point of view (which is complex but manageable in the development of biomedicine and microbiology), but from the perspective of semiotics applied to the biological characteristics of the organisms themselves. I focused on slime molds s.Physarum plasmodium polycephalum in particular, for their exceptional be a giant single-celled organism, but plurinucleat with capacities mé s still outstanding.But this presents its companion pseudoplasmodi, multicellular no less exceptional doscoideum the Dictyostelium.I refer also inevitably known as prokaryotes Escherichia coli. I have developed my work dividing it into two fundamental aspects of study: The first part was epistemology towards organisms. That is we start specifically from the theory of knowledge and scientific disciplines. Beginning with the foundation of biosemiòtica, to continue after the phenomenology of cognitive biology. After deepen subsystems, showing specific examples of organisms and their internal components, primarily the cytoplasm.In this way we aim to focus the plausibility of a speech on the "proto-cognition" in these subsystems (agents proto-cellular and intracellular phenomena and stability, both structural homeodinàmics). After this stage we biocomunicació the phenomenon to discuss the mecanostransducció signals a fundamental stage for decision making and ability to discriminate to make sense of what happens endogenously exogenously. Hence we study biology, cognitive perspective of phenomenology. This entails an historical approach that allows us to see in biology experimental and theoretical conceptualizations of the first confrontations on the concept of cognition - understood before as "psychology" .- protozoa and how his speech, like that of Uexküll not lost force (bridging the gap of these diachronic scientific discourse that, being children of their time, deserve considerable attention). Then we go to the foundations of cognition representacionistes not to place discourse appropriate to fit the reality of bodies.And finally we talked about the biology and cognitive minimal cognitive principles that outline the state of affairs on their plausibility in organisms without nervous system, which in fact is the theory in question. The second part of the bodies epistemology from its methodological development research. So we give priority to know briefly what a slime molds and more specifically the Physarum plasmodium polycephalum, its physiological and morphological grounds that make organisms are exceptional. Then we started a brief history of slime molds from the history of biology, mycology, until today, part of protistology From this moment the development of investigations in accordance with the question about the condition of possibility of cognition, offering interesting and exceptional developments that allow at least deeply challenged by a categorical formulation of the phenomenon of agency As part of cognition as indisputable part of the case. The issue can not be resolved, nor intended. Rather, the goal is the proper fit within the relevant disciplines, and provide guidance consistent and constructive phenomenon of cognition, which is tautological phenomenon of life, but contains both natural and artificial. Or as Aristotle tells us, "Being a subject means that something given / specific subject (πρᾶγμα) without being separable part (μέρος) own, can not exist outside (χωρίς) of what they are" (Categories II, 1st 24- 25). Keywords: Cognition, biosemiòtica, interdisciplinary, Physarum polycephalum principles minimal cognitive semantics molecular tensegrity, buffer, biogenic, autopoiesis, biohermenéutica, systems biology, regulation, agencialitat, adaptive behavior, enactividad autopoietic lace teleonómico, organicismo qualitative Proto -qualia.