Lenguaje, biología, redes y bricolaje se mezclan en esta entrevista. ¿La excusa? El artículo del 17 de marzo de 2005 «Language: Syntax for free?» de Solé en Nature, sobre el trabajo de Ramon Ferrer, sobre el origen de la sintaxis y las razones propuestas de su actual evolución. («Language: Syntax for free?» Nature 434, 289).

La arqueología compleja del lenguaje

Por un momento, realice el siguiente juego mental: mire algún objeto de su entorno y trate de olvidar el nombre de ese objeto. ¿Cómo se referiría a él? Luego, piense en lo que quedaría de este texto, si en él no hubiera palabras. En ambos casos, lo que se ha eliminado son las palabras, el lenguaje con que nos referimos a un objeto o a una idea. Ambos casos nos ilustran que la asignación de nombres y el uso de palabras para la comunicación son un elemento esencial y que, si no están presentes, no nos queda mucho más que sensaciones. Entre otras características, una de los más obvias y relevantes del lenguaje (hablado, escrito o por señas: el lenguaje humano) es que gran parte de nuestro conocimiento es transmitido a través de él. Sin un lenguaje no tendríamos soporte para la transmisión de experiencias, para la reflexión sistemática y quizá nos costaría una evolución entera el comunicarnos entre humanos o con nosotros mismos.

Al parecer, los humanos ordenamos y desarrollamos nuestra capacidad de lenguaje por palabras o señas con reglas que son comunes a todas las lenguas, a todos los idiomas. No sólo eso, sino que además estas reglas pueden ser equivalentes a sistemas biológicos que en principio parecen de una gran lejanía, pero que están emparentados por un factor clave: su complejidad y su ordenación matemática.

Es más, la falta de un lenguaje nos llevaría directamente a su creación, y al parecer, los seres humanos hemos utilizado el mismo esquema, la misma ley de creación de lenguaje, según las investigaciones de científicos como Ricard V. Solé, jefe del Laboratorio de Sistemas Complejos del GRIB, quien hace un par de semanas comentaba en Nature uno de los últimos avances en la comprensión de cómo se han generado los lenguajes humanos. Sus investigaciones, que con Ramón Ferrer les llevaron a obtener el Premio Ciudad de Barcelona 2003, han permitido avanzar en lo que se podría llamar la «arqueología» del lenguaje, conociendo las bases del desarrollo a partir de sus características matemáticas.

«Estamos en un escenario primitivo», nos plantea Solé, «en el que un grupo de individuos tienen que poner nombre a los objetos de su mundo cercano. Una estrategia para hacerlo, a bajo coste, es usar pocas palabras para referirme a todo lo que hay. Pero claro: eso es demasiado ambiguo. Pero también puedo utilizar una palabra para cada objeto, aunque el mundo es muy rico y eso es muy caro. El lenguaje humano llega a un balance en el que somos relativamente específicos, y relativamente ambiguos también, tal como vemos que hay palabras que nos sirven para referirnos a cosas que son familias de objetos o a cosas específicas y que, dependiendo de la situación, pueden utilizarse de una manera u otra».

Esta cualidad del lenguaje, de ser específico y ambiguo a la vez, ha sido descrita desde hace décadas y es una constante descrita por la “Ley de Zipf”, la que muestra, en resumen, que la relación entre la aparición de una palabra muy específica y su frecuencia en un texto es una constante.

Eso es lo que sabemos hasta hoy, pero ¿cómo se llegó a la complejidad de los actuales lenguajes? ¿Cómo la descripción de diferentes ambientes y realidades humanas evolucionó hacia idiomas que, sin importar donde nacieron, se parecen tanto entre sí en su estructura básica? La gramática y la sintaxis, aquellas reglas del juego en el acto de la comunicación, tienen una gran similitud desde el punto de vista de los teóricos de redes complejas, a quienes les interesa averiguar cómo fue posible esa evolución. Ello no resulta fácil entre otras cosas porque, como explica Solé en el citado artículo, los lenguajes no dejan fósiles, aunque quizá el análisis de sus características permita decir mucho más de lo que se ve a simple vista.

Solé comenta en el artículo que las últimas investigaciones sugieren que es posible que la creación del lenguaje haya requerido de una «pre-adaptación» de nuestro cerebro: una predisposición a crear vocabulario y a la formulación de ciertos tipos de reglas esenciales para lo que es hoy la sintaxis. Es más, «según Ferrer i Cancho, una simple matriz asociativa de palabras y objetos puede proveer la base de una sintaxis casi gratuitamente». Ello correspondería a conocer, al menos lingüísticamente, algo similar a un «Big Bang comunicativo» en el nacimiento de las redes lingüísticas, en el que el desarrollo de las habilidades comunicativas pudo ser vertiginoso.

«Lo que plantea en ese trabajo» continúa Solé, «no es una explicación, sino una especie de Piedra de Roseta, que está ahí, y que hay que saber leerla. ¿Y cuál es? La forma más sencilla que tengo de relacionar palabras entre sí es decir: Voy a suponer que dos palabras tienen una relación entre sí, si las dos se refieren al menos a un objeto o a una acción común. Entonces, si supongo que esas dos palabras (ahora voy a dejar los objetos y voy a quedarme sólo con las palabras), están conectadas si comparten, al menos, un objeto, puedo construir con estas palabras una red».

«La gramática y la sintaxis, en el fondo, dicen cómo se relacionan palabras entre si. Haciendo la hipótesis de que las palabras siguen la Ley de Zipf, si yo extraigo esta red de asociaciones palabra-palabra, asombrosamente la arquitectura de esta red es prácticamente la misma que vemos hoy en día en la sintaxis. Ello es sorprendente, porque la arquitectura de las relaciones sintácticas se pueden medir como una red (y así las estudiamos también), que se parece a internet, pero que tiene propiedades muy especiales también, y esas propiedades especiales ya están ahí, es decir, también fueron encontradas en la relación entre palabras y palabras».

«Y la implicación de este trabajo es que una vez el lenguaje evolucionó, minimizando el coste, quizá la arquitectura básica de la sintaxis estaba preparada para una situación muy ventajosa: la explosión combinatoria». Hace una pausa y prosigue: «La explosión combinatoria nos hace diferentes: nosotros no sólo manejamos muchas palabras, sino también combinamos y hacemos infinitas combinaciones. Lo que sugiere esto es que el lenguaje complejo, de relacionar palabras, pudo surgir de forma rápida, ya que la arquitectura estaba allí. Y todo lo raro que tiene la sintaxis quizá no venga de otra cosa más que el que esa arquitectura impone restricciones inevitables, de naturaleza casi matemática».

Entonces, ¿es posible reproducir los procesos iniciales del lenguaje?

«Si estamos en lo cierto, que ya lo veremos, si la generación del lenguaje está canalizada por leyes de naturaleza matemática, es decir, totalmente fundamentales (y que no tienen que ver con la biología, tienen que ver con qué se puede optimizar y qué no) entonces la vía hacia el lenguaje desde el punto de vista de la arquitectura de cómo se relacionan las palabras y de qué forma nace la sintaxis, es única, sólo hay una posibilidad. Y eso es lo que se refleja en el artículo de Ferrer. Pero ¿Por qué hay leyes universales? No tiene por qué haber una ley universal si cada lenguaje evoluciona por su cuenta, y hay muchas otras maneras óptimas posibles... Pero entonces ¿por qué se cumple en todos la ley de Zipf? Por que seguramente es la única compatible con un lenguaje lo bastante óptimo: que no cueste pero que me comunique muchísimas cosas».

Pero lo más importante para Solé está al final, al final del comentario de Nature, y es que «que la arquitectura que vemos hoy en día (en la sintaxis) es en realidad una especie de fósil del Big Bang que se produjo en su momento. Probar eso no es trivial, la teoría ayudará a canalizar esta idea y demostrar, quizá, que sólo hay una posibilidad de construir el lenguaje».

Entonces la estructura sobre la que se construye la sintaxis, la base de preadaptación del cerebro, tiene un numero de desventajas que la auto limitan, y un número de ventajas que la potencian, pero ¿siempre dentro de sí misma, no?

«La idea de preadaptación es la correcta, en el sentido de que buscando el óptimo de describir cuantos objetos hay, se llega a una estructura que es la preadaptación. Sabemos que la red sintáctica es muy eficiente, y permite conectar las palabras con mucha facilidad. Una vez la red estuvo disponible, fue un motor para la rápida evolución del lenguaje».

Planteaba la analogía con la arqueología y, según los trabajos que comenta, la matemática nos permitiría aproximarnos a cómo podría haber sido ese «Big Bang» lingüístico. ¿En qué paso estaríamos hoy en el proceso de comprender cómo se crearon nuestros lenguajes y, por lo tanto, que tan cerca estaríamos de crear lenguajes nuevos?

«Sobre los lenguajes nuevos, hay experimentos en marcha en el mundo real hoy: grupos de comunidades de sordomudos en Nicaragua e Israel que, aunque no están aislados, pero debido en parte a que ellos se comunican poco con el resto, han desarrollado lenguajes nuevos. Son lenguajes de signos que tienen la misma estructura universal, pero que no tienen nada que ver con los lenguajes estándar que están en los libros. Se han inventado en el plazo de una generación y media. Esos experimentos están ahí, y ahí hay un material fantástico sobre el que trabajar, porque es como la evolución que ha pasado otra vez».

Las redes y la complejidad

En el Laboratorio de Sistemas Complejos del GRIB/IMIM-UPF llama la atención que no hay poyatas, pero sí un gran sillón y pizarras de vidrio: un ambiente más cercano a la teoría que a la práctica, aunque también hay ordenadores con investigadores ensimismados frentes a sus pantallas. La conversación varía de tema y se centra en el conjunto, en el contexto, en lo que une a estos expertos entre si.

Trabajáis a veces con genes, a veces con palabras, a veces con otros temas. ¿Existen similitudes entre sistemas aparentemente tan distintos como la biología, el lenguaje o la medicina? ¿Cuáles son los puntos de unión entre áreas tan diferentes?

«Hay muchos, aunque si hay algo que une a los sistemas biológicos complejos, a cualquier escala, es la información. Y la computación, el recibir información del mundo y responder a eso. Y eso nos hace diferentes de los sistemas físicos y de todo lo que no aporte información que tenga que ver con adaptarse a los cambios. Eso por un lado y, claro, si la información debe optimizarse, eso para a nivel del código genético y pasa a nivel del lenguaje. Y ahí están conectados. Pero no es sólo analogía: hay ejemplos que estamos explorando y que son muy interesantes como el siguiente: si miras el lenguaje normal, éste sigue la Ley de Zipf, y creemos que es porque hay que minimizar el coste de la comunicación. Pero en esquizofrénicos es posible analizar la distribución de palabras. Para pacientes con esta enfermedad, su distribución de palabras es universal, pero es diferente del lenguaje normal. Y la teoría lo predice: si yo minimizo el esfuerzo en generar palabras, pero no importa si tú me entiendes, entonces estás caracterizando una esquizofrenia, donde puedes hacer frases que tienen sentido pero que no van dirigidas a nadie. Es como decir da igual si tú me entiendes. Y la teoría te predice exactamente que vas a observar en este caso».

«Ahora voy a poner un ejemplo en el otro extremo, en cáncer: si miras una célula normal, la distribución de su actividad medida, por ejemplo, en la frecuencia con la que cada gen transcribe su RNA, esta cumple la Ley de Zipf. Pero si es una célula tumoral, al menos en algunos tumores, se cumple la ley de los esquizofrénicos. Ello tiene sentido, porque las células tumorales no dirigen información a nadie, y la comunicación y cooperación con el tejido cercano ha desaparecido. Eso es algo que estamos explorando, pero que nos dice que al final es la comunicación, el traspaso de información, el elemento base».

En la entrada del despacho hay un anuncio donde se explicitan varios temas, nuevamente diferentes entre sí: dinámica de redes, búsqueda de patrones de información, evolución... ¿Cuál es el elemento de unión de estos elementos desde el estudio de sistemas complejos? En otras palabras ¿A qué se dedica?

«La pregunta clave, el nexo de unión entre esos elementos, es encontrar los mecanismos que originan la complejidad. ¿Por qué hay complejidad y no somos una sopa de bacterias y se acabó, que es lo más fácil? Buscamos responder a las preguntas de por qué hay complejidad y como ésta se ha generado, es decir, cuanto ha habido de selección natural (que la hay, es evidente e importante, pero quizá no sea el motor); cuanto hay de “inevitable”, de aquello que llamamos propiedades emergentes, es decir, cuanto hay de inevitable de influencia de la arquitectura, que me da más y más preadaptaciones y que convierten a ciertos procesos en inevitables, y cuanto hay de bricolaje. Y nosotros pensamos que es el bricolaje el motor».

¿Bricolaje?!

«Bueno, cuando el ingeniero trabaja en un problema como el paso de las pantallas normales de ordenador, las de tubos catódicos, a una pantalla plana, el puede prescindir totalmente de lo que ha estado utilizando hasta ese momento. Aunque eso es teoría, claro, gran parte la ingeniería es bricolaje en el sentido de la biología: esta tiene que reutilizar gran parte de lo que se tiene. Y el bricolaje parece un mal método de diseño, pero cuanto más analizamos sus procesos más evidencias tenemos que es todo lo contrario. Por ejemplo: estamos diseñando circuitos electrónicos con bricolaje, imitando a alguien que no sabe y que va probando y duplicando... y hemos visto que este proceso es mucho más eficiente que diseñar. Con una cosa muy bonita y sorprendente y es que, primero, la arquitectura que sale de los circuitos electrónicos diseñados por bricolaje no tienen nada que ver con la arquitectura de los sistemas electrónicos de ingeniería, pero en cambio tienen mucho que ver con la arquitectura de las redes de señalización celular. Y además son circuitos a los que quitas una pieza y normalmente siguen funcionando. Como en biología. Pero aquí tenemos un problema, y es que no tenemos ni idea de cómo funciona. ¿Por qué hacen eso? No lo sabemos. Este es un puzle difícil y fascinante, y contiene, en mi opinión, algunos de los elementos clave para comprender los orígenes de la complejidad biológica».

Entrevista publicada en el número 92 del boletín interno PRBB Actual, del Parc de Recerca Biomèdica de Barcelona, PRBB.

Más información en Biomedia:

Premio Ciudad de Barcelona de investigación científica, 13/02/04
http://www.biomeds.net/biomedia/n01030204.htm


Miguel Beato, director del Centro de Regulación Genómica: «La biología es hoy una ciencia de la información», Raimundo Roberts, 8/11/02
http://www.biomeds.net/biomedia/e01021102.htm

Más información en la red:

Language: Syntax for free? Nature 434, 289.

Laboratorio de Sistemas Complejos del GRIB/IMIM-UPF:
http://complex.upf.es/