Los humanos no somos los creadores de la primera internet del mundo

Copiar y ser copiado. Una perspectiva evolutiva del copyleft por Guiu Soler, Lluís · · ·

Este artículo trata sobre redes de intercambio de información entre organismos vivos, desde una perspectiva evolutiva. Nuestra atención no se dirigirá a los humanos u otros mamíferos, sino que abordaremos un singular viaje al microcosmos, buceando en el mundo de lo infinitamente pequeño. En esta travesía descubriremos como el compartir información libremente permitió a los primeros seres vivos una creatividad genética gracias a la cual quizás nosotros hoy estamos aquí. Pero antes deberíamos preguntarnos aunque sea brevemente que entendemos por "compartir información". Cuando comparto música a través de una red peer to peer y alguien la escucha, estoy compartiendo información. Cuando disemino este texto y alguien lo lee, también. No obstante, hay un sentido más primigenio del término "información", y es el de información genética, los genes(1). Cuando un organismo vivo hace una copia de sí mismo, la nueva copia trae consigo unas instrucciones que le ayudarán a crecer y tomar su propia identidad. Como sabemos, los genes son esas instrucciones. Si nos adentramos en como los organismos vivos han intercambiado genes, podemos explorar los orígenes del "compartir información" a través de una perspectiva muy diferente a la que acostumbramos. Y nuestra aventura no se acaba aquí. Si el tiempo nos los permite, viajaremos a las profundidades submarinas para conocer otras redes de comunicación del universo microcósmico. Pero no adelantemos acontecimientos. Me imagino que mientras lees este texto estás respirando oxígeno. A no ser, claro, que quisieras acometer un nada recomendable record guinnes de lectura rápida aguantando sin respirar, a ver cuantas páginas consigues leer con la boca cerrada y los dedos tapando la nariz. Necesitamos respirar. Pero ello no sería posible si hace miles de millones de años, las bacterias no hubiesen inventando esa nanotecnología denominada respiración del oxígeno. Es difícil para mucha gente pensar en las bacterias en términos positivos. Las bacterias son como los hackers, que solo salen en la prensa por sus actos delictivos. Gracias a biólogos como Lynn Margulis, ahora sabemos que las bacterias esconden muchas sorpresas. Las bacterias en su evolución desarrollaron una diversidad de tecnologías a escala microscópica que han resultado piedras angulares de todos los organismos vivos. Las bacterias inventaron entre otras, la fotosíntesis, la ingeniería genética, la fijación del nitrógeno, la primera forma de hacer luz -bioluminiscencia- y la primera red de comunicaciones a escala planetaria. Nuestras células proceden de la simbiosis de bacterias. Para mi uno de los descubrimientos más insólitos es saber que los humanos no somos los creadores de la primera internet del mundo. Margulis y otros autores(2) nos hablan de las comunidades bacterianas como una red de intercambio genético a escala planetaria que ha persistido durante miles de millones de años. Las bacterias crearon la primera red de comunicación que interconectó la biota entera, una red que ha persistido hasta nuestros días. Ingentes flujos de información genética circulan a lo largo y ancho de este ciberespacio microcósmico, donde las bacterias intercambian genes con el mismo frenesí con que nosotros compartimos música por internet. No se trata de una simple analogía con nuestras redes informáticas, estamos hablando de redes de comunicaciones reales que permiten que un nuevo gen que confiere una ventaja evolutiva a una bacteria, puede ser transmitido a otras que están en las antípodas del planeta. Veamos de que formas las bacterias comparten su información genética, como son algunos de los protocolos de comunicaciones de sus redes:Conjugación: La conjugación bacteriana es el proceso de transferencia de información genética desde una bacteria donadora a otra receptora, promovido por determinados tipos de plásmidos. En este proceso, se crea una especie de especie de tubo que conecta a las dos bacterias, a través del cual la donante transfiere una copia de su ADN, sustituyendo parte del ADN de la receptora. Transducción: En este caso la transmisión de código genético de una bacteria a otra, se produce de forma indirecta a través de un intermediario, usualmente virus bacteriófagos que inyectan código genético en las bacterias receptoras. El ADN vírico se integra en el ADN bacteriano, y se expresará dependiendo de la naturaleza del virus. De alguna forma las bacterias consiguen convertir al peor enemigo posible, los virus, en agentes útiles de transporte de sus redes. - Transformación: El ADN de una bacteria muerta no se pierde, sino que puede ser recuperado. En la transformación, el ADN que ha sido liberado en el entorno por bacterias muertas, es captado e integrado en el ADN de una bacteria receptora. Fijémonos en que este intercambio genético no es vertical de padres a hijos, sino que es una transmisión horizontal de bacteria a bacteria, donde las bacterias pueden utilizar el ADN inmediatamente después de recibirlo, sin esperar a tener descendencia. Esto convierte al microcosmos en una especie de realidad paralela radicalmente diferente a como los humanos transmiten su código genético. Es como si en una fiesta, en una súbita transferencia del gen que regula el color de los ojos, pasases a tener el color de los ojos de quienes te saludan. Una planta, transmitiéndote parte de su dotación genética, te convertiría en fotosintético y te podrías alimentar de la luz del sol. Una bacteria luminiscente de las que viven dentro de los calamares, al ingerirla, te hiciera brillar con luz fría en la oscuridad. Como si una de esas bacterias magnetotácticas que bucean hacia las profundidades del sur, te pudiese enseñar a fabricar un imán dentro de tu cuerpo. Comportamientos a nivel colectivo: lo importante es la red << Los comportamientos que emergen a nivel colectivo son claves para entender las redes bacterianas. No podemos entender a las bacterias analizándolas a nivel puramente individual, sino que debemos fijar especialmente nuestra atención en sus comportamientos grupales. En los comportamientos que emergen bottom-up (de abajo-arriba), de la interacción y comunicación de proceso masivamente paralelo y distribuido, siguiendo reglas simples pero muy especiales, y que pueden ser explicados a través del concepto de fenómeno emergente, que permite superar las posibles confusiones entre nivel individual y colectivo, y que permite entender porque el nivel colectivo muestra comportamientos inesperados si nos limitamos a inferirlos linealmente del nivel individual. Las simulaciones de vida artificial acuden a nuestra ayuda para entender de forma diáfana e interactiva como se desarrolla un fenómeno emergente (FE) ya que lo reconstruyen y permiten variar las condiciones en que se desarrolla. Es el caso del paradigmático modelo de formación de bandadas virtuales de avoides de Craig Reynolds, que ha inspirado decenas de implementaciones: http://www.red3d.com/cwr/boids. Otro ejemplo de FE del que disponemos de modelos informáticos son los atascos de tráfico, que ilustran las diferencias entre los comportamientos de nivel grupal del atasco de tráfico y el nivel individual de cada uno de los agentes que forman ese grupo los vehículos. Si uno observa este peculiar autómata celular on-line que simula el tráfico de vehículos (http://rcswww.urz.tu-dresden.de/helbing/RoadApplet) podrá percibirse de que mientras los vehículos se mueven hacia delante, los atascos de tráfico que se producen, el FE resultante de observar esos mismos vehículos a nivel global como un bloque, se mueven hacia atrás. >> (1) Las bacterias han afrontado desafíos compartiendo los nuevos descubrimientos y generando creatividad evolutiva, de forma colectiva. Esta creatividad creó toda una serie de biotecnologías a escala microscópica que han sido piezas de lego biológicas que han dado lugar a los organismos más complejos. Se han convertido en biotecnologías que son como una especie de estándares de facto en el mundo biológico. Su red de redes ha necesitado modificar su medio ambiente para sus propios intereses de mantenerlo habitable, siendo responsable del mantenimiento de recursos colectivos para todo el planeta. Según la teoría Gaia de James Lovelock y Lynn Margulis, las bacterias han sido responsables del mantenimiento de la estabilidad de los gases reactivos de la atmosfera del planeta y intervienen en múltiples procesos de retroalimentación que son fundamentales para mantener los ciclos vitales de los ecosistemas. Otra razón de la citada más arriba por la que ahora mismo podemos respirar oxígeno, es que las bacterias ayudan a mantener estable la presencia de este gas que podría provocar que se incendiaran todos los bosques con aumentar ligeramente su proporción. Los comportamientos sociales de las bacterias son en definitiva el producto no-lineal de los mecanismos subyacentes de sus redes genéticas y de señales, de sus "protocolos" de transmisión de información, de las interacciones que emergen de la TGH, de los procesos de simbiosis y endosimbiosis. Redes genéticas bacterianas y redes de producción cultural copyleft Viremos rumbo ahora hacia otro tipo de redes: las redes de producción cultural copyleft. El copyleft es en un sentido amplio la producción de cultura bajo la premisa de imponer las mínimas restricciones de copyright para producir innovación. Las redes de weblogs y las redes de información activista como Indymedia son un buen ejemplo. Al igual que en las redes bacterianas, orientaremos nuestro examen al nivel colectivo de esta tipología de redes y en las interacciones de sus nodos para ganar perspectiva. Comparar los mecanismos subyacentes a los dos tipos de redes, nos permitirá vislumbrar una diversidad de paralelismos entre las redes de desarrollo de código genético bacterianas y las redes de producción cultural copyleft. La razón principal estriba en que esa misma promiscuidad en la diseminación de información que se produce en el microcosmos se da en el mundo de la libre difusión cultural, donde no se restringe el uso de las innovaciones sino que se comparten alegremente. La libre circulación de información en los dos tipos de redes, sea genética o cultural, da lugar a un enriquecedor medio ambiente cooperativo de producción de nueva información. Tomando el ejemplo de las redes de weblogs, la información se difunde libremente y es immediatamente aprovechada por los otros nodos dando lugar a una evolución retroalimentada. En las redes de copyright restrictivo donde el acceso a la información es mucho más limitado y la innovación se traduce demasiado a menudo en dificultar a los otros utilizar tus descubrimientos, la cooperación está mucho más limitada. Esto redunda en que el copyright restrictivo, pretendiendo proteger la innovación, la acaba a veces asfixiando, porque esta es a menudo producto de un trabajo cooperativo o de evolución en paralelo de muchos nodos. De la misma forma que en las bacterias es fundamental el trabajo en equipo ya que el ADN de una sola bacteria no es suficiente para generar sus condiciones automantenimiento, los nodos de las redes culturales copyleft conjugan entre si sus conocimientos y su creatividad para generar innovación, gracias a un clima proclive a la cooperación. Más relevante aún es el hecho de que la innovación surge de forma natural cuando una masa crítica de nodos de una red experimentan variaciones en un contexto de adaptación a su medio ambiente local. Esta adaptación local no es posible sin una cierta autonomía de los nodos. En este sentido, otra singularidad del mundo copyleft es la difusión no solo de la producción cultural, sino también de los procedimientos, las técnicas, los how-to para llegar a esas producciones. En el campo específico del saber tecnológico, es lo que denominamos el "código fuente". Las redes bacterianas también presentan esta característica, ya que no se limitan a compartir el producto de los genes -las proteínas-, sino que comparten directamente el ADN, su "código fuente" genético. Esta forma de compartir descubrimientos extiende la autonomía metabólica en las comunidades de bacterias, permitiéndoles sobrevivir en nuevos entornos que de otra forma les resultaría muy difícil si tuvieran que llegar por si mismas a esas innovaciones que han generado bacterias de otras colonias. De hecho, se trata de una cuestión de supervivencia. Si una colonia bacteriana se encuentra ante un tóxico letal como lo puede ser un antibiótico, si a través de su red de redes no consigue un gen de resistencia contra ese antibiótico, la colonia probablemente morirá si tiene que esperar que surja de una bacteria una mutación aleatoria que de lugar a ese gen. Esa misma autonomía se ha producido en internet permitiendo un salto cualitativo. Cuando millones de pequeños nodos productores han podido acceder de forma instantanea a la producción cultural que se genera en cualquier lugar del mundo, y realizar trabajos derivados de forma completamente autónoma adaptándola a sus motivaciones y necesidades, a su medio ambiente local, han producido una aceleración en la producción de innovación y en general de todo tipo de creatividad. Eso sí, la libre circulación de información no asegura que los nodos puedan aprovecharla, los nodos deben regirse por un metabolismo abierto al cambio. En el caso de las bacterias, tienen la asombrosa capacidad de cambiar el 50% de sus genes sin inmutarse. Los mamíferos no les está permitido ese cambio radical en su genoma, de hecho son muy frágiles ante ínfimos cambios en su material genético. Sin embargo, gracias a las redes culturales, pueden ser capaces de absorver rápidamente cambios súbitos que ayuden a cristalizar nuevas identidades. La autonomía metabólica ha permitido a las bacterias colonizar todos los nichos ecológicos imaginables, existen bacterias en todo tipo de entornos extremos. Las bacterias termófilas viven confortables en agua hirviendo, como en los géisers del parque de Yellowstone o el interior de los volcanes. De la misma forma, observamos como las redes culturales en el entorno abierto de internet colonizan rápidamente todo tipo de nichos ecológicos exóticos y altamente especializados. La rápida difusión de nuevos genes que son testeados en paralelo por millones bacterias posiblemente mejora el buen funcionamiento de estos y ayuda a crear arquitecturas genéticas solidas(3). Este mismo comportamiento emergente se produce en las redes de producción de saber, especialmente en aquellas donde la correción de errores es crítica, como es el mundo científico o tecnológico. Es lo que Eryc Raymond en su artículo fundacional sobre la dinámica de las redes open-source, enunció como la Ley de Linus, "con muchas miradas, todos los errores saltarán a la vista". En el mundo del desarrollo de software libre, las analogías con la red de código abierto bacteriana brillan aún con más intensidad(4). Sin embargo no es necesario invocar el mundo informático para hablar de estos paralelismos. De hecho en este texto lo he evitado intencionadamente, porque en realidad las redes de código abierto trascienden el mundo de programación de código y están presentes a un nivel superior de abstracción en todo el mundo cultural, bajo el manto del copyleft tal y como aquí lo hemos definido escuetamente. Corresponden a una tipología de red de la que podemos abstraer una serie de propiedades. Eso es exactamente lo que nos permite comparar redes aparentemente tan alejadas, una situada en el microcosmos y otras en el macrocosmos. Inclusive en el universo microcósmico podemos hablar de otras redes de código abierto, redes que comparten información pero no están basadas en transmitir genes, sino en señales químicas, el quorum sensing. Podemos saltar de nuevo al macrocosmos y encontrar esas mismas redes exhibiendo propiedades emergentes comparables. Redes transparentes: del quorum sensing al pásalo En las profundidades del océano se producen poéticas simbiosis. Hay bacterias luminosas como vibrio fisheri que viven en simbiosis en el interior de los calamares. Estas bacterias producen luz fría que ayudan a difuminar la sombra que proyecta el calamar cuando se mueve cerca del fondo, es decir producen un efecto de contra-iluminación. Los calamares, agradecidos por quedar protegidos del escrutinio de sus depredadores, proveen oxígeno y dan cobijo hospitalario a sus minúsculas anfitrionas. Las bacterias no se pueden permitir el exceso de estar siempre iluminadas. Cuando viven fuera del calamar o simplemente no son suficientes para producir un efecto apreciable, no se encienden. La pregunta es cómo lo hacen. Y es aquí donde entra en juego un fenómeno que conocemos como quorum sensing, que podemos traducir como el sentir del quórum. Para entender como tiene lugar la detección de quórum desarrollé una simulación visible via web(http://astramat.com/alife/quorum/s/index.html) en que el proceso se produce visualmente de forma intuitiva. Cada bacteria luminiscente emite una pequeña cantidad de una sustancia química denominada AHL(5) y al mismo tiempo tiene la capacidad de detectar la que han emitido sus bacterias compañeras, de forma que se comunican a través de la AHL. Si detectan que hay mucha densidad de esta sustancia en su medio ambiente, interpretan que son una gran población de bacterias y entonces se iluminan. Esto es el equivalente a una red pública de señales donde las bacterias emiten un código de significado compartido, la AHL, que es accesible de forma transparente al resto de la red de bacterias, permitiendo una espontanea y rápida coordinación sin necesidad de controles de mando centralizados. Este fenómeno, aunque solo sea metafóricamente, guarda analogía con el fenómeno social de las flashmobs, como el "Pásalo" del 13-M. Códigos de significado compartido de llamada a realizar una acción, los mensajes de SMS de "Pásalo", son emitidos de forma abierta circulando a través de las redes sociales(6), dando lugar a una coordinación espontanea por parte de los nodos receptivos al mensaje. Podemos vislumbrar redes similares al quorum sensing bacteriano en otros organismos vivos. Las feromonas que depositan las hormigas por las sendas que transitan son detectables por el resto de hormigas, que siguen las rutas con más densidad de olor. El resultado emergente es que se consiguen las rutas más cortas y óptimas del hormiguero hasta el alimento. La característica llamada de alarma que emiten pájaros pequeños y se va retroalimentando para avisar de un peligro sería una señal "pública" de la que se benefician todos los animales que la oyen. En las redes activistas de internet como Indymedia, se emiten "avisos de alarma" visibles para todo el mundo que se retroalimentan por toda la red. Obviamente en las redes activistas las "señales" no son tan inequívocas en su significado como la AHL de las bacterias luminosas o las feromonas de las hormigas, sin embargo hay que tener presente que en todos los casos hay una interpretación semántica del mensaje recibido(7). Seria erróneo pensar que las bacterias luminosas se limitan a ejecutar ciegamente como autómatas la acción de iluminarse. Según el físico y experto en colonias bacterianas Eshel Ben Jacob las bacterias interpretan el significado del mensaje y deciden una acción. Prueba de ello es por ejemplo la bacteria myxobacteria que es capaz de alterar su lenguaje de señales creando un nuevo "dialecto" si detecta que hay bacterias tramposas que no cooperan. El nuevo lenguaje es difícil de imitar por las defectoras. Uno de las más aspectos por los que me interesaba realizar esta simulación es precisamente porque en el quorum sensing se pueden entrever principios muy primitivos de comunicación lingüística. Analicemos la simulación con más detalle y su correlación con el comportamiento de vibrio fisheri, y preguntemonos ¿qué podemos aprender de esta red de comunicaciones en clave open-source? - Red descentralizada y cooperativa. Asumo que se trata de una colonia donde las bacterias tienen la capacidad de segregar AHL, sin diferencias significativas en la cantidad que segrega cada una de las bacterias. Estamos tal y como muestra la simulación ante una red descentralizada y cooperativa donde hay una relación equitativa entre los individuos, ya que es imprescindible que cada uno de ellos aporte información para poder tomar una decisión colectiva. - Estigmergia. Como explicábamos anteriormente, las hormigas segregan una sustancia química llamada feromona para comunicarse entre ellas y resolver problemas complejos y cambiantes con el paso del tiempo, como determinar las mejores rutas hasta las fuentes de alimento.Esta sustancia química con la que impregna el suelo la hormiga, al depositarse en el medio ambiente, lo modifica. Lo mismo pasa en las colonias de bacterias que segregan AHL. Se crea como una especie de paisaje perceptual construido colectivamente sobre la modificación del medio ambiente, ya que si reflexionamos un poco, nos damos cuenta que cada bacteria, al diseminar AHL, afecta a la percepción colectiva de la realidad de las otras bacterias. La importancia de esta construcción grupal de la percepción es especialmente evidente en el caso de las hormigas, ya que muchas especies son prácticamente ciegas, visualizan la ruta hasta el alimento a través del olor de las feromonas. - La medición de la densidad de la colonia, un fenómeno emergente. Cada bacteria luminiscente por si misma no dispone de suficiente información como para determinar si la colonia es mas o menos numerosa. La densidad de la población es un parámetro que no es sustraible de las bacterias individuales si no que es un fenómeno emergente producto de la acción colectiva no lineal de la colonia. Es una medición que pertenece a la colonia como un todo. - Red adaptativa. La red conforma gradualmente su percepción, los cambios viajan a la misma velocidad que la propia red. La red tiene capacidad para actualizar gradualmente los cambios que se producen para evitar que la percepción de los nodos locales quede desactualizada. Además la red puede adaptarse ágilmente a cambios imprevistos. - Buen escalamiento. Como más nodos -más bacterias- hay en la red en un espacio determinado, más rápido se produce el proceso de determinación de densidad, o sea que mejor funciona el proceso. - Autonomía en la comunicación. Tanto la emisión como la recepción de la AHL es controlada por las propias bacterias, sin controles de mando centralizados ni dependencias en la interpretación del mensaje, ni ejecución ciega del mensaje. Las bacterias reaccionan a la percepción de la densidad global de la sustancia química que -ellas mismas están segregando-, en interacción con su medio ambiente. - Confiabilidad. En relación con el punto anterior, si la emisión de la sustancia química fuera el resultado, por ejemplo, de un grupo de "bacterias líderes", la densidad no sería percibida directamente por cada una de las bacterias, sino que estas tendrían que confiar en las señales recibidas de los altos mandos. La percepción de la densidad no sería una auditoría directa de la situación, sino un juicio mediado por la confianza en autoridades centralizadas vulnerables a ataques y manipulación. Otra forma de hablar de la confiabilidad es que estamos ante una red donde hay transparencia. Sabemos que la cuestión de confiabilidad es crucial en toda red de social que se precie, tanto a nivel de seguridad como de toma de decisiones y propagación efectiva de estas decisiones dentro de la red. • Red robusta ante fallos. Si eliminamos nodos dentro de la red, no importa cuales sean ni donde estén, el proceso de quorum sensing sigue funcionando sin problemas. El legado del microcosmos El legado que nos han dejado esos seres aparentemente tan insignificantes debería hacernos reflexionar. Las bacterias inventaron la primera red de comunicaciones del planeta y ahora nosotros, como inmensa colonia de bacterias que somos, volvemos a nuestros orígenes más primigenios, creando una red de redes abierta, internet. Nos reapropiamos de su invención y la mejoramos. No es casualidad entonces que cuando analizamos la joven historia de internet reconozcamos ese mismo espíritu de compartir información que podemos vislumbrar en las redes microcósmicas. De alguna forma también, como nuestro respirar, esa herencia bacteriana está grabada en nuestros genes. Compartimos libremente información como un instinto, una actitud aposentada genéticamente que permitió a las primeras redes del planeta dar un gran salto evolutivo, la célula eucariota.