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La biología de la percepción

ARRIBA: Rana toro escondida en una lenteja de agua. ABAJO: Neuronas. Courtesy of Big History Project.

Una de las increíbles complejidades de la vida es la capacidad de un organismo para reconocer y

reaccionar a su entorno. Este rasgo de la percepción existe tanto en el organismo unicelular más

pequeño, así como en la más compleja de las criaturas, es decir, el Homo sapiens, o nosotros.

Emergencia

Un organismo vivo tiene miles de tipos diferentes de formas de proteína, lo que le permite

organizarse y mantenerse a sí mismo, reproducirse y adaptarse. ¿Cómo es esto posible en una sola

célula? Una forma útil de pensar en ello es por medio de un concepto llamado "emergencia". Hay

un eslogan de una camiseta sobre emergentismo que dice: "Se obtiene 'algo' del 'nada más que'".

¿Qué significa eso? Pues los "nada más que" son partes importantes de un sistema que forman

relaciones entre sí y se organizan en relación unos con otros. Cuando eso sucede, la otra cosa que

no existía antes, una nueva propiedad o capacidad, aparece.

Pensemos en algunos ejemplos. Podríamos considerar la circulación de la sangre una propiedad

emergente. Los "nada más que" son cosas como el corazón, las arterias y los capilares que,

trabajando juntos, permiten que tenga lugar la circulación de la sangre.

By Ursula Goodenough, Big History Project, adaptado por la redacción de Newsela on 09.02.16Word Count 1,255Level MAX

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Hay un término útil en la biología de las propiedades emergentes: los rasgos. Así, la circulación de

la sangre es un rasgo. La motilidad humana es un rasgo, y hay muchos otros. Un organismo es por

lo tanto una colección de rasgos. Cuando hablamos de rasgos, estamos pensando en la gran parte

emergente en lugar de los "nada más que", pero podemos reducirlo a las moléculas, rompiendo el

rasgo en pedacitos, o en numerosos "nada más que". Entonces, cuando lo recomponemos, cuando

montamos todas las piezas y conseguimos la propiedad emergente, empezamos a hablar de los

rasgos que se generan.

La idea de la selección natural —el proceso que trae nuevos tipos de organizaciones y rasgos de

una generación a la siguiente— está esencialmente relacionada con la emergencia. La selección

natural presta atención a rasgos como la circulación de la sangre y la movilidad. No pone atención

a las proteínas y las formas de proteínas. No puede ver los genes. No tiene idea de cómo se generan

los rasgos. El criterio de selección es una versión particular de un rasgo adaptativa (favorable) o no

adaptativa (desfavorable) para el contexto ambiental particular donde el organismo está viviendo.

Los rasgos se materializan y luego evolucionan. Un ejemplo de un rasgo que está evolucionando —

y en el que estamos particularmente interesados— es lo que llamamos "percepción". ¿Cómo

funciona la percepción?

Percepción

Es probable que los primeros organismos en sobrevivir ya tuviesen cierta capacidad de ser

conscientes de su entorno: averiguar dónde hay una fuente de alimento o dónde está la luz. La

organización básica de la percepción es compartida por todo el mundo biológico.

En primer lugar, existe una clase de señal exterior que un organismo puede percibir. A

continuación, el organismo debe tener un receptor que busca esa señal. Por lo general, el receptor

es una proteína, y cuando la señal y el receptor interactúan, la proteína cambia su forma. En la

nariz, por ejemplo, los receptores del olor tienen una forma cuando no se está oliendo nada, pero

en cuanto llega un olor particular, ciertos receptores se unen a dicho olor y cambian su forma.

Lo que sucede después es toda una cascada de eventos a los que llamamos "acontecimientos

posteriores". La célula se da cuenta del cambio de forma y se estimulan más cambios en la forma.

Por último, hay una respuesta adaptativa. Si un organismo huele algo, obtiene la respuesta de ir

hacia la cosa (si decide que es buena y se la quiere comer), o de alejarse de ella (si, por ejemplo, es

el olor de un depredador o alguna sustancia tóxica). Tales cambios y respuestas ocurren incluso en

las bacterias, que resultan ser muy perceptivas de su entorno.

Neuronas y cerebros

Se puede ver la evolución de la percepción en todo el mundo unicelular, pero los animales llevaron

la idea de la percepción a otro nivel al inventar unos tipos particulares de células llamadas

"neuronas". Muchas neuronas le ordenan a los músculos si deben contraerse o no. Se llaman

neuronas motoras. Otro grupo de neuronas importantes, llamadas neuronas sensoriales, tienen

receptores sensoriales.

En los animales, las neuronas sensoriales están casi siempre conectadas al cerebro. El cerebro es

un conjunto de neuronas adicionales que interactúa con la información enviada por las neuronas

sensoriales e integra las señales. Un cerebro convierte las cosas en multicanal y permite la

multitarea. Se puede ver una señal; se puede oler una señal; se puede tocar una señal; se puede

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degustar una señal. Todas estas informaciones entran

en el cerebro y las neuronas en el cerebro combinan

toda esa información y descifran la respuesta más

apropiada. ¿Se trata de un depredador o de una

presa?

El aprendizaje y la memoria

Otro rasgo admirable es la capacidad del cerebro de

aprender y recordar. Hubo un tiempo en que creímos

que solo los animales altamente desarrollados podían

almacenar información, pero investigaciones

recientes han demostrado que incluso organismos

bastante simples, como una almeja, la cual tiene solo alrededor de 20.000 neuronas en su cerebro,

puede recordar durante varios días estímulos que recibió.

Animales como los mamíferos pueden tener millones o incluso miles de millones de neuronas en

el cerebro, y cualquier neurona del cerebro está en contacto con, y puede ser estimulada por, un

millar de otras neuronas. Para complicar más las cosas, algunas de las neuronas que se relacionan

con una neurona dada la estimulan y pueden hacer que se dispare, mientras que otras evitan que

se dispare. Así que, si la neurona se dispara, es en realidad el resultado del insumo colectivo.

Imaginemos eso multiplicado por unos 100.000 millones, y comenzaremos a darnos cuenta de por

qué es tan difícil descifrar cómo funciona el complejo cerebro de los mamíferos. De hecho,

entendemos muy poco al respecto. Lo sabemos porque el cerebro puede recordar. Un mamífero

con un enorme almacén de memoria no solo es consciente de lo que está sintiendo en el momento,

también es consciente de todas las cosas que recuerda. Es decir, tiene mucho más conocimiento

sobre el mundo que si solo tuviera un receptor de proteína reaccionando a una señal exterior,

como sucede con un organismo unicelular.

El lenguaje y el yo

¿Qué pasa con el cerebro humano? ¿En qué se diferencia del resto? El cerebro humano no tiene un

aspecto muy diferente a los cerebros de otros mamíferos y controla la mayor parte de las mismas

actividades, como la respiración y la temperatura corporal. Pero hace otras cosas también. La

novedad más importante e interesante es nuestro modo único de comunicación, llamado "lenguaje

simbólico". Tenemos una forma de pensar que genera ideas abstractas y podemos recordar estas

ideas abstractas y ponerlas juntas en el lenguaje hablado y escrito. También usamos el lenguaje

para enseñarnos unos a otros, en lugar de aprender únicamente de la experiencia y la imitación, y

para transmitir y desarrollar nuestras ideas de una generación a otra a través del sistema social

que llamamos "cultura". Otra característica fundamental es nuestra habilidad para contar

historias; somos criaturas narrativas y cada uno de nosotros tiene una autonarrativa. Nuestro "yo"

se despierta por la mañana, se va a la cama por la noche y recuerda cosas de su vida. Este "yo" es

crucial para nuestra experiencia y, probablemente, es lo que nos distingue de todos los demás

animales del planeta.

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Quiz

1 ¿Cuál de las siguientes oraciones del artículo es la que expresa con mayor precisión la relación existente entre las principalesideas del artículo?

(A) Un organismo vivo tiene miles de tipos diferentes de formas de proteína, lo que le permite organizarsey mantenerse a sí mismo, reproducirse y adaptarse.

(B) Los "nada más que" son cosas como el corazón, las arterias y los capilares que, trabajando juntos,permiten que tenga lugar la circulación de la sangre.

(C) Tenemos una forma de pensar que genera ideas abstractas y podemos recordar estas ideas abstractasy ponerlas juntas en el lenguaje hablado y escrito.

(D) Otra característica fundamental es nuestra habilidad para contar historias; somos criaturas narrativas ycada uno de nosotros tiene una autonarrativa.

2 Seleccione el fragmento de la sección “Emergencia” que MEJOR refleja la idea central de que los rasgos se transfieren degeneración en generación.

(A) Pues los "nada más que" son partes importantes de un sistema que forman relaciones entre sí y seorganizan en relación unos con otros. Cuando eso sucede, la otra cosa que no existía antes, una nuevapropiedad o capacidad, aparece.

(B) Hay un término útil en la biología de las propiedades emergentes: los rasgos. Así, la circulación de lasangre es un rasgo. La motilidad humana es un rasgo, y hay muchos otros. Un organismo es por lotanto una colección de rasgos. Cuando hablamos de rasgos, estamos pensando en la gran parteemergente en lugar de los "nada más que", pero podemos reducirlo a las moléculas, rompiendo elrasgo en pedacitos, o en numerosos "nada más que". Entonces, cuando lo recomponemos, cuandomontamos todas las piezas y conseguimos la propiedad emergente, empezamos a hablar de los rasgosque se generan.

(C) La idea de la selección natural —el proceso que trae nuevos tipos de organizaciones y rasgos de unageneración a la siguiente— está esencialmente relacionada con la emergencia. La selección naturalpresta atención a rasgos como la circulación de la sangre y la movilidad. No pone atención a lasproteínas y a las formas de proteínas. No puede ver los genes. No tiene idea de cómo se generan losrasgos. El criterio de selección es una versión particular de un rasgo adaptativa (favorable) o noadaptativa (desfavorable) para el contexto ambiental particular donde el organismo está viviendo.

(D) Los rasgos se materializan y luego evolucionan. Un ejemplo de un rasgo que está evolucionando —yen el que estamos particularmente interesados— es lo que llamamos "percepción". ¿Cómo funciona lapercepción?

3 Lea el siguiente fragmento del artículo.

En primer lugar, existe una clase de señal exterior que un organismo puede percibir. Acontinuación, el organismo debe tener un receptor que busca esa señal.

¿Cuál sección del artículo desarrolla el tema citado arriba?

(A) Percepción

(B) Neuronas y cerebros

(C) El aprendizaje y la memoria

(D) El lenguaje y el yo

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4 Según el artículo, ¿qué afirmación describe con precisión la razón por la cual los organismos tienen percepción?

(A) La percepción existe por la selección natural, ya que fue reconocida como un buen rasgo a ser poseídopor las criaturas.

(B) La percepción existe porque las proteínas específicas pasan fácilmente de generación en generación.

(C) La percepción existe porque es beneficiosa para los organismos en entornos particulares.

(D) La percepción existe porque el ADN con frecuencia copia ese rasgo, al mismo tiempo que elimina losrasgos inútiles.