Francis Galton y la correlación (desde un dibujo de Charles Wellington Furse)

Mientras que Charles Darwin intentaba explicar la aparentemente ecléctica diversidad biológica de la naturaleza, en familia alguien más procuraba poner orden a estas mismas variaciones de formas y de procesos: un primo suyo, Francis Galton, estaba sentando las bases de la bioestadística. Antropólogo, psicólogo, explorador y geógrafo, pionero de la meteorología, y promotor de temas calientes como la eugenética, la psicometría, y otros intentos de aplicaciones de principios evolutivos a la gestión de recursos y dinámicas sociales. En una vida dedicada a reventar las fronteras de la ciencia, Galton impulsó sensiblemente las relaciones entre matemática y biología. Unos de sus caballos de batalla fue el principio de correlación: desvelar y cuantificar las relaciones entre variables o factores diferentes. Si dos variables (biológicas, físicas, sociales, económicas, o lo que sea) varían conjuntamente, es muy probable que haya unas reglas escondidas que las vinculan entre sí. Los estudios de correlación intentan desvelar la presencia de estas reglas, y sobre todo cuantificar sus efectos.

Técnicamente hablando, un estudio de correlación cuantifica la fuerza de esta relación (el parámetro R, coeficiente de correlación), la probabilidad de que sea una relación verdadera y no debida al azar (el parámetro p, de probabilidad estadística), y la ley numérica que describe la relación (una regresión, es decir la ecuación matemática que se esconde detrás de la regla común). Cuando dos factores o variables están correlacionados, hay dos posibilidades: uno de los dos influye en el otro, o ambos están influenciados por un tercero que a lo mejor desconocemos. El estudio de la correlación entre dos variables tiene entonces dos finalidades: es necesario para entender los mecanismos que están detrás de ellas, y puede ser muy útil a la hora de poder predecir una de las dos, conociendo la otra.

Entre las últimas décadas del siglo diecinueve y las primeras del veinte, la emoción de ver cómo todo podía encajar en leyes numéricas exaltó quizás excesivamente los ánimos, y se generó un afán considerable en intentar cuantificar lo que sea, desvelando la estructura íntima de la naturaleza, incluida la humana. Los antropólogos fueron los pioneros de estos malabarismos matemáticos, y la antropometría (el estudio bioestadístico de la variación en las poblaciones humanas) el campo que más surcó estos mares fronterizos. En esta ebullición de cábalas numéricas, entre los muchos avances se defendieron también posiciones hoy indefendibles. El positivismo, esa corriente que pensaba poder explicarlo todo, abrió puertas incómodas como la fisiognomía o la frenología, intentos de revelar las características mentales y sociales a través de rasgos anatómicos, faciales o cerebrales. Hoy en día todo esto nos parece algo gracioso, ingenuo y muy superficial, pero, como animal que tropieza más y más veces en la misma piedra, estamos ahora haciendo algo muy parecido con genes y moléculas, sin enterarnos de que estamos volviendo a cometer errores ya conocidos.

Entre los dos extremos incautos de una ciencia puramente descriptiva y de las disecciones numéricas positivistas, el principio de correlación sigue ofreciendo una herramienta transversal y necesaria para sondear la estructura escondida detrás de los procesos biológicos. Revela reglas, asociaciones, patrones, y proporciona una cuantificación de estas redes de relaciones que se esconden detrás de un cráneo, de un genoma, o de un ecosistema. Claro está que, como todas las herramientas, funciona mal si se utiliza mal: como todas herramientas no es ni buena ni mala, y su utilidad depende de la experiencia, capacidad y objetivos, de la mano que la mueve. Una herramienta ofrece resultados, no conclusiones o soluciones, que son más bien responsabilidad de los que interpretan estos resultados según su conocimiento, preparación y ética profesional.

Eso sí, la correlación es una herramienta muy potente. Y de paso está bien recordar que la existencia de una correlación es independiente del hecho de que conozcamos o no la causa de su existencia. Por ejemplo en medicina se están evaluando sistemas diagnósticos que, en función de correlaciones suficientemente robustas con variables de todo tipo (una concentración bioquímica, un gen, o una emisión electromagnética del cuerpo), puedan delatar enfermedades y situaciones de riesgo, independientemente del conocimiento sobre las razones y las causas de esta correlación. Al fin y al cabo, mientras se desarrolla la labor fundamental de investigar los factores involucrados, no estaría mal por lo menos tener indicadores que alerten, aunque sin saber por qué, de un riesgo asociado a patologías u otros problemas de salud.

En paleontología las relaciones entre forma y función de los elementos anatómicos se basan necesariamente en aproximaciones comparativas: analizando las especies vivientes, se hacen inferencias sobre procesos o elementos que no se pueden evaluar directamente en los fósiles, como la fisiología o la estructura de los tejidos blandos. Pero también en este caso la correlación puede ser una herramienta indirecta para cuantificar lo que no se puede ver. Si consigo encontrar una correlación muy fuerte entre la forma de un elemento anatómico que fosiliza y algo que no deja sus huellas minerales, puedo con cierta seguridad utilizar el primero para revelar el segundo en especies extintas.

Por ejemplo hace un par de años se encontró en los primates una correlación interesante entre tamaño de la órbita (un carácter del cráneo) y tamaño de los lóbulos occipitales (un carácter del cerebro). Si la correlación es fiable, entonces se pueden medir órbitas en los fósiles y saber el tamaño de su corteza occipital, aunque con cierto margen de error que, de todas formas, se puede calcular. Se supuso que la correlación se basa en el hecho de que las áreas occipitales se ocupan sobre todo de decodificar las señales visuales, y de aquí una posible asociación entre órbitas, ojos, y lóbulos. Hubo también cierta especulación sobre una posible influencia de la latitud geográfica (y por ende de la cantidad de luz) sobre el tamaño del ojo. Resultado: la comunidad científica se puso muy crítica sobre ambas explicaciones, y a raíz de las dudas sobre estas explicaciones rechazó por completo todo el estudio. Es decir, las dificultades para explicar las causas de la relación entre ojo y órbita, y la relación entre ojo y latitud, llevaron a la poco saludable consecuencia de tirar a la basura todo el contenido, incluso el hecho de que haya una correlación entre órbita y lóbulos occipitales. Sí, porque a pesar de que no podemos todavía explicarlo bien, sigue existiendo entre los primates esta correlación entre un elemento del cráneo (la órbita) y un elemento del cerebro (los lóbulos occipitales). Hasta que no tengamos la máquina del tiempo, esta correlación nos puede proporcionar una cuantificación indirecta de algunos rasgos cerebrales en un neandertal. Y, con más o menos acierto, esto siempre será más riguroso y medible que una opinión personal.

Demasiada veces, en investigación científica, no se distingue entre los resultados y sus explicaciones. Un resultado es un hecho, mientras que una explicación es una interpretación que trata de encajar cierta lógica con el resultado, pero que desde luego no sabemos si es cierta. Así como no habría que vender resultados por conclusiones, tampoco habría que rechazarlos si no nos convencen sus interpretaciones. Decía Karl Popper que a lo mejor la verdad puede que exista, pero nunca podremos tener la certeza de haberla alcanzado. Con este límite en la cabeza, pensándolo bien lo que realmente pedimos a una hipótesis científica no es que sea cierta sino que sea, por lo menos, útil.

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El artículo sobre lóbulos occipitales y órbitas en los neandertales es:

Pearce E, Stringer C, Dunbar RIM. 2013 New insights into differences in brain organization between Neanderthals and anatomically modern humans. Proc R Soc B 280: 20130168. [Link]

Emiliano Bruner
Emiliano Bruner

Licenciado en biología y doctor en biología animal. Es Investigador Responsable del Grupo de Paleoneurobiología del Centro Nacional de Investigación sobre Evolución Humana (CENIEH) de Burgos, y profesor adjunto en Paleoneurología en el Centro de Arqueología Cognitiva de la Universidad de Colorado (EE.UU.). Se ocupa de neuroanatomía evolutiva y evolución humana.
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Sobre este blog

Antropología, cerebro y evolución son tres palabras claves difíciles de confinar entre definiciones estables y fronteras claras. Todo atañe al ser humano, a su capacidad de razonar y a su historia natural. En forma de fósiles, neuronas, o herramientas, somos al mismo tiempo sujeto y objeto de nuestro propio estudio.

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