Capella escribe sobre la cognición y la evolución en su web Inteligencia y Libertad.
Destaco:
La cognición, la capacidad de obtener y utilizar información y conocimiento, es inseparable de la vida, es un fenómeno biológico. La cognición es un modelo de conducta relevante para el funcionamiento del ser vivo en su mundo...La estructura del ser vivo refleja de forma indirecta y parcial el mundo externo, es conocimiento encarnado acerca de su medio ambiente, ya que genera modelos adecuados de actividad que se ejecutan por perturbaciones específicas y que contribuyen a su autopoyesis.
El conocimiento a todos sus niveles (vegetativo, sensitivo, racional) es producto de la evolución. La evolución es un proceso de aprendizaje cognitivo. Todo conocimiento supone cambios estructurales y de comportamiento.
Todos los seres vivos evolutivamente avanzados tienen como estructura cognitiva un sistema nervioso que controla su actividad.Todos los seres vivos evolutivamente avanzados tienen como estructura cognitiva un sistema nervioso que controla su actividad.
Un ser vivo puede obtener conocimiento de varias formas distintas y complementarias: la herencia genética, el aprendizaje personal y la transmisión cultural.
Todos los miembros de una especie comparten el mismo conocimiento instintivo particular. Las reacciones instintivas no requieren aprendizaje, son predecibles y su significado no está sujeto a cambios, por lo que son útiles para la comunicación con otros animales...La transmisión genética no sirve para transferir lo que el organismo aprende durante su vida, a no ser que seres inteligentes consigan comprender y controlar con precisión los mecanismos de la transmisión genética.
La naturaleza (genética) y el entorno (ambiente, cultura) no actúan por separado sino que interaccionan durante el desarrollo del organismo. Frecuentemente las estructuras cerebrales responsables de capacidades perceptivas y cognitivas se desarrollan genéticamente en formas básicas que deben ser terminadas en detalle (calibración) mediante interacciones con el entorno durante etapas clave del desarrollo (ventanas de oportunidad específicas).
La evolución es un proceso cognitivo mediante el cual la información acerca del entorno es incorporada, encarnada, incrustada en los organismos supervivientes mediante adaptaciones, ganancias de conocimiento producidas por los mecanismos de retención selectiva de variaciones ciegas.
La evolución supone tres aspectos esenciales: mecanismos para introducir variaciones, procesos de selección consistentes, y mecanismos para preservar y propagar las variaciones seleccionadas...La evolución natural funciona por generación y prueba de características. Los cambios en los seres vivos son estratagemas más o menos accidentales de prueba y error, y la selección natural es la forma de controlarlos mediante la eliminación de los errores. Es necesaria una gran cantidad de intentos, ya que hay muchos más fallos que éxitos. La eliminación de errores puede suceder por la eliminación completa o extinción de formas rígidas fracasadas, o por la evolución tentativa de controles plásticos que modifican o suprimen órganos, conductas o hipótesis fallidas.
Los organismos más primitivos son completamente dependientes de los instintos heredados y su comportamiento es por lo tanto simple y rígido. No pueden escoger entre alternativas de acción, y no pueden cambiar durante su vida, por lo cual mueren si sus características no son adecuadas. Los organismos más avanzados son plásticos, pueden aprender, ajustar su comportamiento durante su vida, y tienen conductas alternativas reforzables mediante condicionamiento. Pueden confrontar el entorno generando una variedad de conductas y probándolas hasta que encuentran una que funciona. Si la generación es completamente ciega, los intentos son arriesgados y pueden matar al organismo. Los organismos más avanzados son criaturas con modelos cognitivos del mundo, pueden probar mentalmente y preseleccionar entre todos los comportamientos posibles antes de intentarlos en el mundo real. Tienen controles eliminadores de errores, órganos de aviso o mecanismos de realimentación, los cuales permiten que mueran las hipótesis en lugar del organismo. Los seres más inteligentes tienen curiosidad y modelos representativos de sí mismos.
Los órganos sensoriales no son capaces de detectar todos los estímulos presentes en el entorno, tienden a detectar lo que está presente y es informativo y puede ser adquirido de forma económica.
Todas las habilidades cognitivas son aproximadas e imperfectas, pueden equivocarse ocasionalmente. La posibilidad de error siempre está presente. Las estructuras cognitivas no están acabadas, no son completas ni perfectas.
Los problemas fundamentales que un ser vivo tiene que resolver son el mantenimiento y la reproducción.
Todo ser vivo tiene la capacidad de alimentarse.
La capacidad de percibir el entorno permite detectar oportunidades y amenazas. Si un organismo tiene algún tipo de receptor a distancia, puede sustituir la exploración espacial ciega, directa y peligrosa, por una exploración a distancia, indirecta y segura. Los sensores pueden recibir información del entorno en forma de partículas emitidas (olfato) o de ondas (ondas electromagnéticas visibles para la visión, ondas acústicas de presión mecánica para la audición, ondas de presión de ultrasonidos para el sonar). El organismo puede simplemente recibir las ondas, como en la visión y la audición, o puede emitirlas y recibir los ecos, como en el sonar y el radar artificial. Las características de las ondas recibidas deben de algún modo transportar información acerca del medio: dónde están los objetos y cuál es su naturaleza. Las ondas se reflejan de forma selectiva dependiendo de las características físicas de los objetos. La reflexión de las ondas supone un cierto grado de opacidad, la cual está normalmente relacionada con la impenetrabilidad. Los detectores más simples sólo diferencian según la intensidad de la señal recibida, como en la visión en blanco y negro. Los detectores más sofisticados pueden discriminar frecuencias, como en la visión en color.
El conocimiento acumulado representa el mundo y es consultado en sustitución del mismo, y contribuye a la supervivencia porque disminuye la necesidad de contacto directo con un entorno potencialmente peligroso.
Para los seres vivos puede ser mutuamente beneficioso asociarse para cooperar con otros organismos, de la misma especie (dando lugar a sociedades), o de otra especie diferente (simbiosis o mutualismo). Las sociedades permiten la unión de esfuerzos (para la caza o para la defensa) y la división del trabajo. Las formas sociales de vida animal tienen una gran ventaja para sobrevivir en la especialización de la exploración. Los exploradores son miembros especiales de la organización social que realizan la búsqueda mediante prueba y error del entorno común a todo el grupo y comparten los resultados con el resto mediante algún tipo de proceso de comunicación. El explorador es el sustituto del grupo completo, y se supone que comparten el mismo mundo estable. La transmisión de resultados de exploraciones de explorador a seguidores puede efectuarse sin necesidad de ilustraciones o sin estar presente el entorno explorado si la especie tiene algún tipo de capacidad lingüística. La fiabilidad de la transmisión cultural depende de las capacidades de los exploradores.
COGNICIÓN:
Cognición
La cognición, la capacidad de obtener y utilizar información y conocimiento, es inseparable de la vida, es un fenómeno biológico. La cognición es un modelo de conducta relevante para el funcionamiento del ser vivo en su mundo. Conocer es acoplarse al entorno desarrollando estructuras, funciones y comportamientos que tengan éxito para la supervivencia. Para sobrevivir, un sistema autopoyético debe acoplarse estructuralmente a su entorno, debe evolucionar adaptándose a su mundo. Mediante el acoplamiento estructural, un organismo adquiere una organización que le permite funcionar con éxito. La estructura del ser vivo refleja de forma indirecta y parcial el mundo externo, es conocimiento encarnado acerca de su medio ambiente, ya que genera modelos adecuados de actividad que se ejecutan por perturbaciones específicas y que contribuyen a su autopoyesis. Cualquier estructura que funcione contiene información implícita sobre el entorno en el que se desarrolla.
La actividad cognitiva es común a todo tipo de vida y se determina por la autopoyesis subyacente. Todos los organismos vivos son sistemas cognitivos. La vida es un proceso de cognición. Un sistema cognitivo tiene una organización que define un dominio cognitivo, un dominio de interacciones posibles en donde puede actuar para su preservación, siendo el proceso de cognición la conducta adecuada en ese dominio. Una explicación cognitiva es aquella que hace referencia a la relación de la estructura cambiante del sistema con la conducta eficaz para la supervivencia, con la acción adecuada para el mantenimiento de la autopoyesis.
El conocimiento a todos sus niveles (vegetativo, sensitivo, racional) es producto de la evolución. La evolución es un proceso de aprendizaje cognitivo. Todo conocimiento supone cambios estructurales y de comportamiento. A alto nivel, el aprendizaje es un proceso de acumulación de conocimiento, de representaciones del entorno. A bajo nivel, es un proceso continuo de transformación del comportamiento por medio del cambio continuo en la capacidad del ser vivo para sintetizarlo. El paradigma de la selección natural de incrementos de conocimiento se aplica por igual al aprendizaje de todos los seres vivos, al pensamiento lógico, al pensamiento creativo y a la ciencia.
Todos los seres vivos evolutivamente avanzados tienen como estructura cognitiva un sistema nervioso que controla su actividad. El sistema nervioso de un ser vivo es una red de neuronas que interactúan. Las neuronas son células con múltiples interconexiones (dendritas de entrada y axones de salida) que son capaces de producir y procesar señales electroquímicas. Un cambio en la actividad de un grupo de neuronas provoca alteraciones en la actividad de las neuronas con las que están conectadas a través de las sinapsis. La red puede perturbarse mediante estímulos sensoriales en sus entradas, y está conectada a los órganos actuadores. La estructura de los sistemas sensoriales y nervioso determinan qué estímulos del medio pueden perturbarlo, cada organismo tiene un dominio fenoménico. El sistema nervioso procesa información de múltiples maneras complementarias, conscientes o inconscientes, voluntarias o reflejas.
Un ser vivo puede obtener conocimiento de varias formas distintas y complementarias: la herencia genética, el aprendizaje personal y la transmisión cultural. Cada método tiene distintas características respecto a la validez y el coste de obtención del conocimiento. Lo mejor para la supervivencia de individuos y especies es una combinación adecuada de todos los mecanismos, aprovechando sus ventajas y potencialidades y compensando sus inconvenientes o riesgos. La diferencia principal entre las conductas aprendidas (personalmente o culturalmente), y las instintivas (heredadas), es la historia de la producción de sus estructuras responsables. El conocimiento heredado es innato, se recibe al nacer. El conocimiento aprendido se adquiere durante la vida del individuo.
Un ser vivo puede poseer conocimiento instintivo innato, recibido mediante la transmisión genética, heredado mediante la reproducción de características fundamentales de sus progenitores. Este mecanismo de transmisión de conocimiento es el más primitivo y elemental, funciona en todos los seres vivos y es responsable de las estructuras cognitivas más profundas y primitivas de los organismos. Es conocimiento básico de propósito específico, de bajo nivel, automático, y forma estructuras relativamente rígidas, firmemente incrustadas, difíciles de alterar durante la vida del organismo, por lo que es muy eficiente si es correcto, pero sus consecuencias son desastrosas si las conductas producidas son equivocadas, inadecuadas para el medio ambiente. Todos los miembros de una especie comparten el mismo conocimiento instintivo particular. Las reacciones instintivas no requieren aprendizaje, son predecibles y su significado no está sujeto a cambios, por lo que son útiles para la comunicación con otros animales. El conocimiento instintivo cambia muy lentamente debido a mutaciones ciegas o recombinaciones aleatorias de material genético, sin validez a priori, las cuales se duplican de forma invariante y se exponen a las presiones de la selección natural. Aquellos rasgos que contribuyen a la supervivencia del organismo tienden a predominar gracias al mantenimiento y la reproducción de los individuos que los poseen. El desarrollo de instintos implica pruebas y errores realizadas por organismos mutantes completos. El coste del proceso es asumido por los individuos de la especie que no sobreviven o no consiguen reproducirse debido a sus características inadecuadas. La transmisión genética no sirve para transferir lo que el organismo aprende durante su vida, a no ser que seres inteligentes consigan comprender y controlar con precisión los mecanismos de la transmisión genética.
El aprendizaje, personal y cultural, es un rasgo propio de seres vivos plásticos con capacidades cognitivas avanzadas. El conocimiento aprendido es de más alto nivel y forma estructuras más superficiales que el conocimiento genético, es relativamente más flexible y fácil de alterar. La capacidad de aprender, de desarrollar nuevas capacidades y comportamientos, resulta muy beneficiosa para la supervivencia de los seres vivos. Combinada con la curiosidad, con el deseo de aprender, los hace mucho más competitivos y eficientes, y les permite enfrentarse con éxito a situaciones nuevas. La constante tendencia a aprender puede ser una ventaja porque el conocimiento importante se adquiere como una inversión, de modo que está disponible cuando es necesario con urgencia.
Un ser vivo puede aprender personalmente durante su vida por sí mismo, sin ningún maestro, mediante la observación, la experimentación, la exploración, el ensayo, probando a ciegas y comprobando posteriormente si ha tenido éxito o si ha fracasado. Los ensayos a ciegas son muy arriesgados, ya que sus consecuencias pueden ser dañinas para el explorador, y muy costosos, ya que normalmente los fracasos son mucho más abundantes que los éxitos. El individuo también puede, de forma deductiva, inferir conocimiento nuevo a partir de conocimiento ya poseído, evitando así los riesgos y costes de las pruebas a ciegas. El conocimiento adquirido personalmente es directo, de primera mano, perfectamente aplicable a las circunstancias individuales. Su fiabilidad, flexibilidad y coste dependen de las capacidades cognitivas del propio individuo. Si sólo se utiliza este método de aprendizaje no se aprovecha la experiencia de otros seres vivos, y el conocimiento debe ser construido desde cero, empezando por lo más básico, por lo cual nunca se llega muy lejos.
Un ser vivo puede recibir conocimiento mediante transmisión cultural de otros seres vivos si tiene alguna posibilidad de contacto o comunicación con ellos. Este mecanismo es sofisticado y requiere cierto grado de socialización de los seres vivos. La memética estudia la transmisión social de patrones culturales. La transmisión cultural puede realizarse con o sin maestro. En ausencia de maestro, el individuo observa personalmente las conductas de sus semejantes y las imita. Este sistema de aprendizaje requiere confianza en el maestro o en los modelos imitados, y una adecuada capacidad de crítica por parte del aprendiz para evitar la posible transmisión de errores, ya que las ideas pueden transmitirse e implantarse de forma hasta cierto punto independiente de su corrección. Todo sistema de comunicación hace posible su utilización engañosa. La transmisión cultural permite que el individuo aproveche las experiencias acumuladas de los mejores especialistas, acelerando y ampliando la adquisición y acumulación de conocimiento y posibilitando la preparación ante situaciones futuras. El aprendizaje de segunda mano requiere adaptación a las circunstancias particulares del individuo. La recepción de información de distintas fuentes puede originar conflictos, contradicciones y confusión. La relación entre el conocimiento de segunda mano y sus aplicaciones y consecuencias es a menudo indirecta, por lo cual el alumno puede tener problemas de falta de motivación.
La naturaleza (genética) y el entorno (ambiente, cultura) no actúan por separado sino que interaccionan durante el desarrollo del organismo. Frecuentemente las estructuras cerebrales responsables de capacidades perceptivas y cognitivas se desarrollan genéticamente en formas básicas que deben ser terminadas en detalle (calibración) mediante interacciones con el entorno durante etapas clave del desarrollo (ventanas de oportunidad específicas).
Epistemología evolucionista
La evolución es un proceso cognitivo mediante el cual la información acerca del entorno es incorporada, encarnada, incrustada en los organismos supervivientes mediante adaptaciones, ganancias de conocimiento producidas por los mecanismos de retención selectiva de variaciones ciegas. El conocimiento sirve a la supervivencia biológica y es el producto objetivo de los procesos evolutivos, desde las estructuras cognitivas endosomáticas de los seres vivos hasta las teorías científicas exosomáticas más abstractas. El conocimiento indica el ajuste del sistema a su entorno.
La evolución supone tres aspectos esenciales: mecanismos para introducir variaciones, procesos de selección consistentes, y mecanismos para preservar y propagar las variaciones seleccionadas. Debe haber un compromiso entre los mecanismos generadores de variaciones y los mecanismos preservadores de características. La evolución natural funciona por generación y prueba de características. Los cambios en los seres vivos son estratagemas más o menos accidentales de prueba y error, y la selección natural es la forma de controlarlos mediante la eliminación de los errores. Es necesaria una gran cantidad de intentos, ya que hay muchos más fallos que éxitos. La eliminación de errores puede suceder por la eliminación completa o extinción de formas rígidas fracasadas, o por la evolución tentativa de controles plásticos que modifican o suprimen órganos, conductas o hipótesis fallidas.
Los organismos más primitivos son completamente dependientes de los instintos heredados y su comportamiento es por lo tanto simple y rígido. No pueden escoger entre alternativas de acción, y no pueden cambiar durante su vida, por lo cual mueren si sus características no son adecuadas. Los organismos más avanzados son plásticos, pueden aprender, ajustar su comportamiento durante su vida, y tienen conductas alternativas reforzables mediante condicionamiento. Pueden confrontar el entorno generando una variedad de conductas y probándolas hasta que encuentran una que funciona. Si la generación es completamente ciega, los intentos son arriesgados y pueden matar al organismo. Los organismos más avanzados son criaturas con modelos cognitivos del mundo, pueden probar mentalmente y preseleccionar entre todos los comportamientos posibles antes de intentarlos en el mundo real. Tienen controles eliminadores de errores, órganos de aviso o mecanismos de realimentación, los cuales permiten que mueran las hipótesis en lugar del organismo. Los seres más inteligentes tienen curiosidad y modelos representativos de sí mismos.
Los resultados de la evolución son organismos que incorporan, o que desarrollan de forma exosomática, un sistema jerárquico creciente de controles plásticos que sustituyen la búsqueda a ciegas. Los procesos de conocimiento implican numerosos mecanismos sustitutivos a diferentes niveles de funcionamiento, y con alguna forma de proceso de retención selectiva en cada nivel. Estos mecanismos cognitivos reemplazan a la muerte de todo el organismo. La sabiduría acerca del entorno, conseguida originalmente por variación ciega y retención selectiva, puede gradualmente iluminar la acción futura, reemplazando la exploración locomotora directa y la selección a vida o muerte.
Los seres cognitivos tienen una jerarquía de niveles de sistemas de retención selectiva. Un órgano, comportamiento, forma o función en un ser vivo es desarrollado de forma óptima para la supervivencia conforme a controles internos construidos en el sistema de desarrollo que representa y sustituye al sistema ecológico selectivo. El sistema de selección ecológica no opera directamente sobre este desarrollo específico. El control interno es él mismo seleccionado mediante la prueba y error de organismos mutantes completos. Si la ecología ha sufrido cambios recientes, el criterio selectivo correspondiente puede estar equivocado. Los receptores y los órganos proporcionan la selección inmediata de respuestas, y la supervivencia selecciona los receptores y órganos adecuados. El sistema de selección mayor, que abarca todo, es la interacción entre el organismo y el entorno. Anidado de forma jerárquica dentro de él está el sistema selectivo que opera directamente sobre el desarrollo de órganos y comportamientos, cuyos ajustes o criterios están ellos mismos sujetos a la selección natural. Los criterios a un nivel son intentos de los criterios del siguiente nivel, más alto, más fundamental e invocado menos a menudo.
Toda habilidad cognitiva implica la formación de patrones que representan objetos y eventos del mundo, el reconocimiento de estos patrones mediante algún tipo de sensibilidad, y una facultad de decisión para saber qué hacer en cada situación: descansar, alimentarse, escapar, luchar, procrear, aprender, pensar, jugar. Los sentidos presentan cosas, y los patrones mentales las representan. Los patrones deben estar almacenados en algún tipo de memoria, y la información recibida debe ser procesada siguiendo programas computacionales para percibir el patrón y actuar adecuadamente. Los órganos sensoriales no son capaces de detectar todos los estímulos presentes en el entorno, tienden a detectar lo que está presente y es informativo y puede ser adquirido de forma económica.
Todas las habilidades cognitivas son aproximadas e imperfectas, pueden equivocarse ocasionalmente. La posibilidad de error siempre está presente. Las estructuras cognitivas no están acabadas, no son completas ni perfectas. Son diferentes para cada especie y pueden evolucionar. El proceso evolutivo tiende a perfeccionarlas gradualmente. La percepción puede ser mejorada, las sensaciones pueden hacerse más precisas con el entrenamiento, pueden ser educadas y refinadas. Cada mecanismo de percepción puede complementar a los otros, comprobarlos y compensar sus posibles fallos. Las capacidades avanzadas hacen la cognición más eficiente, más económica, reduciendo grandemente el esfuerzo exploratorio malgastado. Los seres vivos muestran un ajuste, adaptación o teleonomía creciente cuando sus patrones almacenados modelan rasgos estables del entorno.
La lógica situacional intenta reconstruir los eventos evolutivos en función de secuencias de posibles problemas y soluciones cognitivas en diferentes condiciones ambientales. Los seres vivos muestran variadas capacidades y estrategias de solución de problemas a distintos niveles de sofisticación. Una facultad fundamental de un organismo es la capacidad de reconocerse a sí mismo. Necesita una sensibilidad mínima para saber dónde están sus límites, qué preservar y reproducir, qué defender y qué no atacar. Sistemas de control básicos como placer y dolor le indican compulsivamente qué hacer y qué no hacer. Los seres vivos avanzados tienen sensores internos para controlar el estado de sus diferentes subsistemas. Los problemas fundamentales que un ser vivo tiene que resolver son el mantenimiento y la reproducción. Para mantenerse, debe alimentarse y evitar ser destruido por agresiones externas, escapando o peleando. Si la reproducción es sexual, debe encontrar una pareja con la que procrear.
Todo ser vivo tiene la capacidad de alimentarse. Algunos organismos pueden sintetizar su alimento de materia inorgánica en presencia de energía adecuada. Otros seres vivos sólo pueden comer otros organismos. Un ser vivo o se alimenta constantemente cuando puede o sabe cuándo necesita alimentarse mediante un mecanismo de hambre y sed, un sentido interno que controla el nivel nutritivo y las necesidades energéticas. Para alimentarse debe al menos ser capaz de estar junto a la comida, reconocerla, comerla, asimilarla y expulsar los restos no aprovechables. Para reconocer la comida, el organismo debe tener algún patrón de ella en su memoria, y alguna sensibilidad por contacto directo, la capacidad de recibir información mediante el sentido del gusto o del tacto. El organismo debe saber qué es nutritivo y cómo digerirlo, y qué es nocivo. Debe tener receptores químicos para las condiciones nocivas, representantes sustitutivos del carácter letal del entorno, y que operan sobre muestras no letales o signos del entorno.
Las plantas y algunas bacterias tienen la capacidad de producir sus propios alimentos a partir de la materia inorgánica y la energía de la luz solar mediante la fotosíntesis. Como las condiciones adecuadas para la fotosíntesis se dan frecuentemente y de forma regular, las plantas no necesitan desplazarse y tienen pocas habilidades, son menos sofisticadas, menos versátiles, pero enormemente resistentes en su simplicidad. La capacidad de movimiento permite cambiar de sitio por medios propios, dirigirse hacia la comida, hacia los ambientes propicios, y escapar de las agresiones y de los ambientes hostiles. Los animales son parásitos, necesitan alimentarse de plantas o de otros animales, y para esto necesitan capacidad de desplazamiento y una sensibilidad avanzada.
Los organismos que no pueden moverse, que carecen de capacidad de traslación, necesitan al menos algún tipo de capacidad de movimiento microscópica para filtrar el alimento que entra en ellos, o para agitar la materia que les rodea y absorber el alimento. Los organismos que no pueden moverse deben esperar que el alimento llegue a su lado, de modo que sólo pueden sobrevivir si la comida es frecuentemente abundante en su entorno próximo. Como el alimento tiende a agotarse localmente después de haber sido comido, debe ser repuesto, lo cual puede suceder si la materia del entorno es redistribuida regularmente, de forma natural o mediante algún apéndice o protuberancia del propio organismo. Para evitar ser comido, algunas defensas posibles pueden ser una cubierta protectora, la capacidad de pelear, la capacidad de huir, ser venenoso o no comestible para otros organismos, o un camuflaje para no ser detectado.
Si un organismo tiene capacidad locomotora, su estrategia cognitiva más simple es el movimiento exploratorio directo aleatorio y sin memoria. El organismo se desplaza a ciegas, explorando su entorno por contacto directo, al azar y sin recordar los resultados de búsquedas previas, buscando un nicho ecológico nutritivo y no nocivo. El movimiento puede empezar cuando comienza el hambre o se percibe un peligro, y puede terminar cuando el organismo está a salvo o saciado o ha sido eliminado en la búsqueda. La exploración es directa y ciega, lo cual hace la existencia peligrosa. Como no hay memoria plástica disponible en su sistema cognitivo para la resolución de problemas, el organismo no puede reutilizar soluciones. Su principal suposición acerca de la naturaleza del mundo, la ontología que guía su epistemología, es que la discontinuidad experimentada en la naturaleza en la distribución de sustancias y condiciones ambientales es mayor espacialmente que temporalmente. El cambio relevante a la nutrición aparece más rápidamente y eficientemente si uno se mueve que si se queda quieto.
La capacidad de percibir el entorno permite detectar oportunidades y amenazas. Si un organismo tiene algún tipo de receptor a distancia, puede sustituir la exploración espacial ciega, directa y peligrosa, por una exploración a distancia, indirecta y segura. Los sensores pueden recibir información del entorno en forma de partículas emitidas (olfato) o de ondas (ondas electromagnéticas visibles para la visión, ondas acústicas de presión mecánica para la audición, ondas de presión de ultrasonidos para el sonar). El organismo puede simplemente recibir las ondas, como en la visión y la audición, o puede emitirlas y recibir los ecos, como en el sonar y el radar artificial. Las características de las ondas recibidas deben de algún modo transportar información acerca del medio: dónde están los objetos y cuál es su naturaleza. Las ondas se reflejan de forma selectiva dependiendo de las características físicas de los objetos. La reflexión de las ondas supone un cierto grado de opacidad, la cual está normalmente relacionada con la impenetrabilidad. Los detectores más simples sólo diferencian según la intensidad de la señal recibida, como en la visión en blanco y negro. Los detectores más sofisticados pueden discriminar frecuencias, como en la visión en color.
La búsqueda visual es una forma dominante de resolución perspicaz de problemas en los animales menos desarrollados. La búsqueda en la imagen mental amplía el rango de búsqueda, economiza movimientos y disminuye el riesgo del contacto directo. Los animales más avanzados pueden usar pensamiento sustentado mnemónicamente, usando recuerdos de exploraciones precedentes. El entorno a buscar es representado en la memoria mediante conocimiento, y explorado en la representación mental sustitutiva. El ser vivo realiza una simulación de los resultados previsibles de diferentes acciones, piensa antes de actuar. El resultado neto es el pensamiento perspicaz, creativo y previsor.
La memoria a largo plazo permite a un organismo almacenar la información conseguida en búsquedas o ensayos anteriores y reutilizarla en situaciones posteriores, especialmente cuando el tiempo es crucial y una nueva búsqueda completa no es conveniente. El uso de memoria supone que el mundo es estable, disminuye la necesidad de una detección constante del entorno y permite la actuación adecuada en condiciones en las que la detección directa es difícil. El conocimiento acumulado representa el mundo y es consultado en sustitución del mismo, y contribuye a la supervivencia porque disminuye la necesidad de contacto directo con un entorno potencialmente peligroso.
Algunos animales nacen con todos los instintos que necesitan para sobrevivir. Otros animales necesitan aprender algunas habilidades durante su infancia y juventud. Algunos seres vivos forman familias para la reproducción y cría de la prole. Los vástagos permanecen cerca de sus progenitores (quienes proporcionan alimento y protección) y aprenden de ellos mediante la imitación de su comportamiento. Un animal puede beneficiarse de la observación de las consecuencias de los actos de otro, y copiarlos o evitarlos. En el procedimiento de copia el imitador recibe un patrón criterio, el cual aprende a ajustar mediante prueba y error, comparando instancias particulares producidas por él mismo con la memoria del patrón. La tendencia a imitar acciones o modelos, a confiar en ellos, puede ser un procedimiento racional beneficioso, incluso si los resultados no pueden ser observados. Esta tendencia asume que el modelo a imitar ya sabe, que ha aprendido, que ha eliminado las respuestas castigadas y ha aumentado las tendencias a efectuar respuestas recompensadas.
Para los seres vivos puede ser mutuamente beneficioso asociarse para cooperar con otros organismos, de la misma especie (dando lugar a sociedades), o de otra especie diferente (simbiosis o mutualismo). Las sociedades permiten la unión de esfuerzos (para la caza o para la defensa) y la división del trabajo. Las formas sociales de vida animal tienen una gran ventaja para sobrevivir en la especialización de la exploración. Los exploradores son miembros especiales de la organización social que realizan la búsqueda mediante prueba y error del entorno común a todo el grupo y comparten los resultados con el resto mediante algún tipo de proceso de comunicación. El explorador es el sustituto del grupo completo, y se supone que comparten el mismo mundo estable. La transmisión de resultados de exploraciones de explorador a seguidores puede efectuarse sin necesidad de ilustraciones o sin estar presente el entorno explorado si la especie tiene algún tipo de capacidad lingüística. La fiabilidad de la transmisión cultural depende de las capacidades de los exploradores.
Las principales características que en conjunto diferencian al ser humano del resto de los animales y que explican su mayor desarrollo son su corteza cerebral (mayor y más flexible), su capacidad de fonación (para un lenguaje sofisticado), sus manos libres (por la posición erguida) y hábiles y su sociabilidad (comunicación, cooperación, especialización). Todos los animales tienen capacidades de manipulación del entorno mediante actuadores. El ser humano tiene actuadores sofisticados, las manos, para construir y manipular herramientas que aumentan su capacidad de actuación y sensores que aumentan sus posibilidades de percepción, y para desarrollar el lenguaje escrito necesario para el desarrollo de memorias externas. Los dispositivos artificiales más avanzados, los ordenadores, permiten la transmisión y el procesamiento automático de información. El ser humano tiene un sistema nervioso mucho más flexible y capaz que el resto de los animales, con mayor número y calidad de instintos y capaz de aprender y desarrollar lenguajes y culturas sofisticadas. En la tradición oral todo el conocimiento debe ser almacenado en la memoria endosomática, y por lo tanto las representaciones culturales son limitadas, tienden a ser aquellas que son fáciles de recordar. La escritura y otras representaciones exosomáticas de conocimiento facilitan el avance cultural.
En los seres humanos la evolución cultural o memética es más rápida e importante que la evolución biológica. La cultura es el conjunto de conocimientos, tradiciones, costumbres, creencias, expresiones, logros artísticos e intelectuales, acumulados, presentes y transmitidos en un grupo social. Las ideas o memes surgen, se desarrollan, se transmiten, interaccionan y compiten según procesos de evolución natural. Las instituciones sociales (el lenguaje, la costumbre, la ley, la propiedad, los contratos, el mercado, el dinero) son esquemas pautados de comportamiento que condensan enormes cantidades de información; en su formación interviene un número muy grande de seres humanos durante mucho tiempo. Las instituciones no son diseñadas de forma deliberada, sino que surgen y evolucionan gradualmente de forma espontánea y competitiva mediante la imitación y repetición sistemática de conductas exitosas.
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