Función (biología)

En biología evolutiva, la función es la razón por la que se produce un objeto o proceso en un sistema que evolucionó a través de la selección natural. Por lo general, esa razón es que se logra algún resultado, como que la clorofila ayuda a capturar la energía de la luz solar en la fotosíntesis. Por lo tanto, el organismo que la contiene tiene más probabilidades de sobrevivir y reproducirse; en otras palabras, la función aumenta la aptitud del organismo. Una característica que ayuda a la evolución se llama adaptación; otras características pueden ser enjutas no funcionales, aunque estas a su vez pueden ser cooptadas más tarde por la evolución para cumplir nuevas funciones.

En biología, la función se ha definido de muchas maneras. En fisiología, es simplemente lo que hace un órgano, tejido, célula o molécula.

En la filosofía de la biología, hablar de función sugiere inevitablemente algún tipo de propósito teleológico, aunque la selección natural opera sin ningún objetivo para el futuro. De todos modos, los biólogos suelen utilizar el lenguaje teleológico como una forma abreviada de decir función. En la filosofía contemporánea de la biología, hay tres teorías principales de la función en el mundo biológico: teorías del papel causal, del efecto seleccionado y de la contribución a un objetivo.

En fisiología, una función es una actividad o proceso que lleva a cabo un sistema en un organismo, como la sensación o la locomoción en un animal. Este concepto de función en oposición a la forma (respectivamente, el ergon y el morphê de Aristóteles) fue central en las explicaciones biológicas de la antigüedad clásica. En tiempos más modernos, formó parte del debate Cuvier-Geoffroy de 1830, donde Cuvier sostuvo que la estructura de un animal estaba determinada por sus necesidades funcionales, mientras que Geoffroy propuso que la estructura de cada animal se modificaba a partir de un plan común.

La función puede definirse de diversas maneras, entre ellas, como adaptación, como contribución a la aptitud evolutiva en el comportamiento animal y, como se analiza más adelante, también como algún tipo de función causal o meta en la filosofía de la biología.

En biología evolutiva, una característica funcional se conoce como adaptación, y la estrategia de investigación para investigar si un carácter es adaptativo se conoce como adaptacionismo. Aunque suponer que un carácter es funcional puede ser útil en la investigación, algunas características de los organismos no son funcionales, se forman como enjutas accidentales, efectos secundarios de sistemas funcionales vecinos.

Desde el punto de vista de la selección natural, las funciones biológicas existen para contribuir a la adaptación, aumentando la probabilidad de que un organismo sobreviva para reproducirse. Por ejemplo, la función de la clorofila en una planta es capturar la energía de la luz solar para la fotosíntesis, lo que contribuye al éxito evolutivo.

El etólogo Niko Tinbergen nombró cuatro preguntas, basadas en las Cuatro Causas de Aristóteles, que un biólogo podría plantearse para ayudar a explicar una conducta, aunque se han generalizado a un ámbito más amplio. 1) Mecanismo: ¿Qué mecanismos hacen que el animal se comporte como lo hace? 2) Ontogenia: ¿Qué mecanismos de desarrollo en la embriología del animal (y su juventud, si aprende) crearon las estructuras que causan la conducta? 3) Función/adaptación: ¿Cuál es la función evolutiva de la conducta? 4) Evolución: ¿Cuál es la filogenia de la conducta o, en otras palabras, cuándo apareció por primera vez en la historia evolutiva del animal? Las preguntas son interdependientes, de modo que, por ejemplo, la función adaptativa está limitada por el desarrollo embrionario.

La función no es lo mismo que el propósito en el sentido teleológico, es decir, poseer una intención mental consciente de alcanzar un objetivo. En la filosofía de la biología, la evolución es un proceso ciego que no tiene un "objetivo" para el futuro. Por ejemplo, un árbol no produce flores con ningún propósito, sino que lo hace simplemente porque ha evolucionado para hacerlo. Decir "un árbol produce flores para atraer polinizadores" sería incorrecto si el "para" implicara un propósito. Una función describe lo que algo "hace", no cuál es su "propósito". Sin embargo, los biólogos suelen utilizar el lenguaje teleológico como una forma abreviada de describir la función, aunque su aplicabilidad es discutida.

En la filosofía contemporánea de la biología, existen tres teorías principales sobre la función en el mundo biológico: teorías del papel causal, teorías del efecto seleccionado y teorías de la contribución a un objetivo.

Las teorías de la función biológica que se basan en el papel causal tienen su origen en un artículo de 1975 de Robert Cummins. Cummins define el papel funcional de un componente de un sistema como el efecto causal que el componente tiene sobre el sistema más grande que lo contiene. Por ejemplo, el corazón tiene el papel causal real de bombear sangre en el sistema circulatorio; por lo tanto, la función del corazón es bombear sangre. Esta explicación ha sido objetada con el argumento de que es una noción demasiado vaga de función. Por ejemplo, el corazón también tiene el efecto causal de producir un sonido, pero no consideraríamos que producir sonido sea la función del corazón.

Las teorías de efectos selectivos de las funciones biológicas sostienen que la función de un rasgo biológico es la función para la que se seleccionó el rasgo, como sostiene Ruth Millikan. Por ejemplo, la función del corazón es bombear sangre, ya que esa es la acción para la que se seleccionó el corazón por la evolución. En otras palabras, bombear sangre es la razón por la que el corazón ha evolucionado. Esta explicación ha sido criticada por ser una noción demasiado restrictiva de función. No siempre está claro qué comportamiento ha contribuido a la selección de un rasgo, ya que los rasgos biológicos pueden tener funciones, incluso si no han sido seleccionados para ello. Las mutaciones beneficiosas inicialmente no son seleccionadas, pero sí tienen funciones.

Las teorías de contribución a objetivos buscan crear un punto intermedio entre las teorías de la función causal y las teorías de los efectos seleccionados, como en el caso de Boorse (1977). Boorse define la función de un rasgo biológico como la contribución causal estadísticamente típica de ese rasgo a la supervivencia y la reproducción. Por ejemplo, a veces se decía que las rayas de las cebras funcionaban confundiendo a los depredadores. Esta función de las rayas de las cebras contribuiría a la supervivencia y la reproducción de las cebras, y es por eso que se diría que confundir a los depredadores es la función de las rayas de las cebras. Según esta explicación, que una función causal particular de un rasgo sea o no su función depende de si esa función causal contribuye a la supervivencia y la reproducción de ese organismo.

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