I ricercatori che studiano la biosfera terrestre tendono a operare nell'ambito di una delle tre culture scientifiche, ciascuna con modi distinti di condurre la scienza, e che hanno operato per lo più indipendentemente l'una dall'altra, trovano gli autori di una prospettiva pubblicata su PNAS il 19 aprile 2024. I professori SFI Christopher Kempes e Geoffrey West, insieme al professore esterno Brian Enquist (Università dell'Arizona) identificano e spiegano le tre culture e suggeriscono che ricollegarle potrebbe aiutare ad accelerare la scienza della biosfera.

La prima cultura, la varianza, è ciò a cui tutti partecipiamo quando prendiamo parte al conteggio degli uccelli o raccogliamo insetti o fiori di campo. Significa nominare e osservare i dettagli della biologia. Il secondo, l'esattezza, enfatizza i modelli che utilizzano sempre più dati e dettagli e risoluzioni sempre più fini.

"La cultura dell'esattezza sarebbe la prospettiva secondo cui il miglior modello del mondo è un modello di dimensioni mondiali", afferma Kempes. La terza, la cultura a grana grossa, si concentra su generalità, semplificazioni e principi sottostanti. Questo approccio cerca di elaborare il quadro generale. Queste culture esistono in tutta la scienza, ma sono attualmente relativamente disconnesse nelle bioscienze.

"In definitiva, la buona scienza ha bisogno e incorpora tutte queste culture", afferma West. "E la buona scienza, ovvero una comprensione profonda che spiega ciò che sappiamo e osserviamo, fornisce nuove intuizioni e fa previsioni che possono essere testate, è alla base delle soluzioni a lungo termine a grandi problemi.

"È fondamentale per informare professionisti e decisori politici nell'affrontare gli enormi problemi del 21° secolo. Questa è diventata una questione di grande urgenza per affrontare il futuro del pianeta e la sostenibilità di tutta la nostra impresa socio-economica."

Ma c’è un ritardo nello sviluppo di una scienza predittiva della biosfera. I critici suggeriscono che la causa potrebbe essere la mancanza di dati, un numero inadeguato di esperimenti o la natura complessa della biosfera. "Suggeriamo che sia più di questo", afferma Enquist. "Il ritardo è dovuto in gran parte alla tensione irrisolta tra queste tre culture scientifiche."

E questa tensione limita la rapidità con cui la scienza può progredire, la profondità con cui possiamo comprendere e la nostra capacità di fare previsioni. "La scienza sintetica, sinergica e integrata, ovvero una scienza in grado di affrontare problemi sempre più complessi, avviene quando tutte e tre le culture si uniscono", afferma.

Gli autori indicano la teoria dell'evoluzione come un esempio. Charles Darwin e Alfred Russel Wallace iniziarono ciascuno con la cultura della varianza, ma pensarono anche in termini di principi generali. Hanno sviluppato indipendentemente la teoria (a grana molto grossolana) dell'evoluzione.

Successivamente, questa teoria fu combinata con la genetica per produrre teorie matematiche per la genetica delle popolazioni, portando alla Sintesi Evolutiva Moderna. Quella teoria, a sua volta, è stata elaborata con modelli e computer moderni dalla cultura dell'esattezza.

Inevitabilmente, quando si integrano le culture sorgono tensioni, ma ciò può essere positivo per la scienza:queste tensioni rivelano presupposti che portano a una comprensione trasparente delle variabili chiave e dei meccanismi che guidano il sistema, afferma Enquist. L’integrazione rende le previsioni più efficaci sfidando continuamente la teoria con i dati e fornisce un meccanismo di iterazione. Ciò, a sua volta, consente agli scienziati di perfezionare rapidamente le loro ipotesi e previsioni e guida la raccolta di nuovi dati.

Per procedere verso l’integrazione, gli autori suggeriscono che la comunità scientifica della biosfera si impegni maggiormente con gli storici della scienza e aumenti la sensibilizzazione, i workshop, i corsi universitari, i premi e i finanziamenti sul transculturalismo nella scienza. Infine, le riviste scientifiche devono promuovere articoli che trascendano non solo le discipline, ma anche le culture.

Come ha dimostrato la Sintesi Evoluzionistica Moderna, i biologi non sono sempre stati divisi dalla cultura e non è necessario che lo siano adesso. Abbattendo le barriere accademiche e intellettuali artificiali, gli scienziati della biosfera apriranno la porta a un progresso scientifico rapido, rivoluzionario e urgentemente necessario, afferma Kempes. "Tutto ciò che serve è che le persone si interessino alle altre culture scientifiche."

Ulteriori informazioni: Brian J. Enquist et al, Lo sviluppo di una scienza predittiva della biosfera richiede l'integrazione delle culture scientifiche, Atti dell'Accademia nazionale delle scienze (2024). DOI:10.1073/pnas.2209196121

Informazioni sul giornale: Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze

Fornito da Santa Fe Institute