¿HAY VIDA EN EL SISTEMA SOLAR?

            Después de  las sugerentes y bellas descripciones de Detlev Ganten, Lawrence M. Krauss y otros sabios, llegamos a un punto que pienso clave en desvelamiento del origen de la vida en la Tierra, a saber: Los cometas y los meteoritos son cuerpos celestes que contienen material orgánico. Material orgánico que si estuviese en los laboratorios podría transformarse en sustancias del tipo de los aminoácidos, de los ácidos, de las bases de los ácidos nucleicos, de los azúcares, etc. Incluso en los meteoritos se encuentran aminoácidos que, en parte, son semejantes a los que existen en los seres vivos.

            No se ha demostrado que haya vida en los cometas. Pero hay hechos contrastados:

            Gracias  a los aviones U2 de la NASA, se ha recogido polvo cometario en su caída a través de la estratosfera superior y está repleto de materia orgánica.

            Los meteoritos Allende (México) y Murchison (Australia), que cayeron sobre la Tierra en 1969 son ejemplos de meteoritos con alto contenido de carbono, llamados condritas carbonosas (cóndrulos de la voz griega "grano"). Las condritas tienen una característica que pone de manifiesto que se hallan entre los objetos más antiguos y menos elaborados de nuestro sistema solar. Las condritas se agregaron casi directamente a partir del gas disponible en su zona de la primitiva nebulosa solar. El meteorito Murchison estaba repleto de aminoácidos, la base de las proteínas.

            El 3 de Julio de 2005, Luisa Lara, perteneciente al Instituto de astrofísica de Andalucía, contempla el esperado impacto  de la sonda "Deep Impact" contra un cometa llamado "Tempel 1". Una masa de hielo porosa y vacía que se calienta con rapidez, pero que confirma las teorías que relacionan los cometas con el origen de la vida en la Tierra. Los análisis de los efectos del impacto revelan que el cometa es un ejemplar típico de la familia del planeta Júpiter. Otro aspecto clave es que el análisis del material lanzado por el impacto mostró que existe una gran cantidad de moléculas de carbono. Esto parece confirmar la teoría de que los componentes orgánicos procedentes de éste y otros cometas podrían haber contribuido a originar la vida en la Tierra, en una época en la que el impacto de asteroides y meteoritos era algo común.

            Se podrían exponer muchos más fenómenos de este tipo. Venus, Marte, lunas de Júpiter muestran presencia de agua y partículas orgánicas. En este momento no se puede dejar de mencionar que a principios del siglo XIX era creencia común que tal vez la vida se había sido traída a la Tierra por estos objetos extraterrestres, una variación de una antigua teoría llamada "panspermia".

            Quizás la vida misma no viajó por el espacio a bordo de cometas para después colonizar la Tierra, sino que ésa fue la manera como nos llegó la materia prima que más tarde hizo posible la vida. Pudo ser que la base orgánica de la vida nos llegara de ese modo desde el espacio. Y que también, por lo tanto, debió llegar a todo el sistema solar, quizás para que la vida surgiera en todas partes. Actualmente, esta forma moderna de la teoría de la panspermia es perfectamente asumible, por lo menos como una forma, no la única, de explicar el origen de los materiales  prebióticos. Cada cometa es un iceberg que viaja con agua y elementos orgánicos. Sabemos ahora que la materia orgánica compleja se sintetiza en los cometas y meteoritos, ¿acaso pudieron esos mismos planetas que esterilizaron la Tierra durante 700 millones de años de bombardeos, tal vez incluso destruyendo, al mismo tiempo, la vida naciente, haber enviado también los mismísimos componentes de los que luego se formaría la vida?

            De cualquier forma, si los cometas aportaron materia orgánica en gran cantidad, debemos tener en cuenta que el primitivo planeta Tierra con sus cálidos océanos y su rica geología tenía otras oportunidades de crear la materia necesaria para la vida. Después de todo, vivimos en un planeta dominado por los océanos y el agua nutre vida. Es un disolvente universal y puede transportar disueltos minerales y sustancias volátiles como el carbono y el oxígeno. Recuerdo la inquietante expresión de Confucio: El hombre sabio se deleita en el agua. Thales de Mileto establece a los océanos como la base de todas las cosas, el “arxè” de lo vivo y de lo inerte. Podemos realizar bellas descripciones del estilo: Los ríos resplandecientes de roja lava son la sangre de la vida de un planeta en plenitud.

            Lo único que se necesitaba era un aporte de energía para iniciar la cocción… La energía necesaria para la formación de las moléculas primitivas pudo provenir, igualmente, de diversos fenómenos físicos y geológicos. Las fuentes más probables son la radiación solar, principalmente ultravioletas, las descargas eléctricas, la radioactividad, los volcanes y los rayos cósmicos.

            El sumergible Alvin, al explorar a 2,5 kilómetros bajo la superficie del Océano Pacífico, se topó accidentalmente con las llamadas "chimeneas negras" que vomitan humos sulfurosos y llevan aguas que han calentado la corteza hasta 1.000 grados centígrados. Según el punto de vista se pueden considerar o Chimeneas del Infierno o el mismísimo Jardín del Edén.

            Así que, ante la pregunta ¿Dónde se produjo esa génesis originaria?, se puede hablar de diferentes fuentes: En una charca de agua dulce en la tierra. En los infiernos marinos en "Chimeneas negras" o producto de una panspermia. La vida terrestre está enclavada en una red cósmica y parece sensato pensar que éste es un sitio corriente. La información que se almacena en los genes de los seres vivos sugiere que la vida evolucionó desde un ancestro amante del calor. Un organismo que pudo soportar volcanes, géiseres y tormentas de meteoritos. Y pudo haber florecido en la eterna noche de los profundos océanos con la energía geotermal. En este mundo oscuro de medianoche podemos encontrar lo que queda de nuestros ancestros más antiguos.

            Oparin fue el primero en emitir una hipótesis fundamental sobre el origen de la vida, en la que se afirmaba que los organismos habían  surgido como resultado de una evolución de sustancias orgánicas. Oparin descubrió que era posible la obtención de elementos de vida "in vitro", debido a una generación progresiva. Es decir, primero se forman compuestos orgánicos simples, luego otros más complejos, finalmente estos compuestos orgánicos simples se organizan y, mediante la cooperación de las partículas fundamentales o necesarias para los seres vivos, emerge la primera entidad con capacidad de autorreproducción. Ésta es muy rudimentaria, pero es lo que se llama "probiontes" o "fotobiontes", es decir los precursores de las primeras células halladas en rocas y sedimentos del Precámbrico, con unos 3.500 millones de años. Se trata de una generación progresiva que requiere millones de años.

            Juan Oró, en los 60 del siglo pasado, ya afirmaba que no hay duda de que los fenómenos que ocurrieron hace unos 4.000 millones de años son reproducibles; basta que las condiciones que permitieron su desarrollo se reproduzcan. Los productos obtenidos serían exactamente los mismos, ya que el comportamiento fisicoquímico de las moléculas no está sometido a la evolución.

            Pero intentemos dar un paso adelante en nuestra historia. El milagro de la química comenzó a funcionar para asegurar un futuro todavía más rico de lo que indica la geología de la Tierra. El mundo empezó a cambiar de manera mucho más profunda de lo que pudieron modificarlo los cometas energéticos y las fuerzas geológicas. Pronto surgieron en el planeta nuevas fábricas químicas que terminaron de alterar por completo su paisaje y su atmósfera. ¿Cómo empezó la vida?

El paso de la química ordinaria a la magia de la vida.

            ¿Por qué no pueden emerger "estructuras energéticas" en la Tierra, desde que se configura como tal, hace 4.500 millones de años?  Para su supervivencia son cruciales las membranas celulares que controlan lo que llega del mundo exterior. Es sorprendente que estas membranas puedan surgir espontáneamente en la materia orgánica encontrada en meteoritos condríticos carbónicos. Lo cierto es que, una vez extraídas de los meteoritos, se la ha visto coagularse de forma natural formando membranas en torno a unos sacos denominados "vesículas lípidas". Estas fábricas químicas aisladas del entorno por la membrana, probables precursores de la vida, pudieron así extenderse por los antiguos océanos de la Tierra, iniciando de una sola zancada el camino hacia la vida.

            Es la emergencia de estructuras membranosas, el “sine qua non” de la vida para que una pre-vida de compuestos químicos se concentren en recintos burbujas.

            En el periódico Málaga Hoy, 8/10/04, recogiendo un artículo de la revista Science, se informa de la investigación dirigida por Luke Leman, que ofrece una explicación sobre las condiciones que pueden haber favorecido la aparición de formas de vida en la tierra: Un gas volcánico provoca la formación de cadenas de aminoácidos -péptidos-  en soluciones acuosas y a temperatura ambiente. Han demostrado que una solución acuosa de aminoácidos expuestas al gas volcánico sulfuro de carbonillo (COS) pueden producir péptidos en cuestión de minutos, a temperatura ambiente.

            A partir de ese momento, se generaron sistemas químicos de creciente riqueza y diversidad. Largas cadenas de distintas reacciones químicas deben haber evolucionado, reaccionado y fracasado, antes de que la elegante doble helicoide de nuestro antepasado definitivo se formase y replicase con gran exactitud. (Me viene a la memoria la formación de los planetesimales en el origen del sistema solar; el fraguarse de los elementos químicos en el origen del Universo…) Igualmente, en los océanos se debieron formar y romper innumerables veces las primeras hélices de ADN, hasta que emerge la doble hélice autorreplicante. Esto es posible. Tengamos en cuenta que ya los sistemas químicos naturales son capaces de hacer copias de sí mismos, denominados "autocatalíticos", y no están necesariamente vivos.

            Hoy en día, la posición de partida es la hipótesis de que muy al principio, mucho antes del incremento de la complejidad molecular, algunas moléculas se reunieron y formaron membranas primitivas que constituyeron espontáneamente burbujas cerradas, ya que la vida es intrínsecamente un sistema de almacenamiento de memoria, y para eso es necesario delimitar, cerrar un espacio, eso lo hacen los liposomas, vesículas membranosas. La novedad de la emergencia de esas membranas fue posible gracias a grandes flujos de materia y energía.

            Membranas estructuralmente cerradas, que determinan el “ser”, la identidad de la célula, pero, a la vez, funcionalmente abiertas, para poder recibir fuerzas energéticas y materiales químicos, rasgo que diferencia a las células vivas de las máquinas termodinámicas de la Física. Estas membranas semipermeables hacen posible la persistencia de estas estructuras celulares, lejos del equilibrio que supone la ley de la entropía. Hay que insistir en la necesidad de fuertes acopios de energía para posibilitar la emergencia de nuevas estructuras estables.

            Para visualizar la coexistencia de flujo continuo de energía y estabilidad estructural es más fácil fijarse en simples estructuras físicas: el remolino en el desagüe de una bañera… El agua fluye continuamente a través del desagüe, si bien su forma característica –las bien conocidas espirales y embudos- permanece estable. Es ejemplo de una de las más simples estructuras disipativas. Metafóricamente, podemos visualizar una célula como un remolino, es decir, como una estructura estable con materia y energía fluyendo constantemente a través de ella.

            Así pues, esas burbujas energéticas primitivas, delimitadas por membranas, se pueden reconocer como las raíces de las redes vivas. Pero ¡ojo! La evolución de la complejidad molecular no tuvo lugar en el seno de una sopa química sin estructurar. Las moléculas no se combinan al azar; el carbono, hidrógeno, nitrógeno, fósforo, oxígeno, azufre y los demás elementos de la vida interactúan de acuerdo con las leyes de la química y la termodinámica, la ciencia del calor y la energía. Así aumentan las probabilidades a favor de la emergencia de sistemas dotados de una asombrosa capacidad de automantenimiento. 

             La aceptación del sometimiento a las leyes de la física y de la química parece que nos condena a un determinismo físico-químico en el que la complejidad de las estructuras vitales tiene difícil explicación. Dicho de otra forma, las reacciones químicas producen moléculas muy simples: las burbujas de jabón tienden a ser esféricas porque esta es su configuración estable. Los cristales de sal tienden a ser cubos. En el sol los átomos de hidrógeno se fusionan en átomos de helio porque la configuración del helio es más estable. Toda la gama de posibilidades de los sistemas de cristalización en los minerales son perfectamente explicadas por causas físico-químicas. ¡Pero en los organismos vivientes las células son altamente complejas e inestables desde un punto de vista entrópico!

            A finales del siglo XIX, el triunfo del punto de vista mecanicista llevó a algunas personas a creer que el futuro podría predecirse con tanta seguridad como si pudieran  seguirse los movimientos de las palancas y las ruedas de un reloj gigantesco. Un siglo después ha madurado y se ha modificado nuestra visión del mundo.

            Valga otro ejemplo, si le das un puntapié a una piedra, ésta “reaccionará” a la patada según una cadena lineal de causa y efecto. Su comportamiento puede ser calculado aplicando las leyes fundamentales de la mecánica newtoniana. Sin embargo, si le das el puntapié a un perro, la situación será muy distinta. El perro responderá con un comportamiento acorde con su naturaleza y su patrón (no lineal) de organización. El comportamiento resultante será, generalmente, impredecible.

            ¿Entonces? La vida, según esto, es algo más que una reacción físico-química.

            ¿En dónde está la frontera entre la construcción de estructuras simples físico-químicas, y la aparición de estructuras complejas que nos llevarán a las células vivas?

CAOS FRENTE A DETERMINISMO

            Y volvemos a preguntarnos: ¿cómo es posible esta situación? Entiendo que la respuesta a esta pregunta va  a tener una trascendencia enorme, pues explicado un paso evolutivo, descrita una innovación, ésta se convierte en patrón (paradigma, prototipo) para explicar sucesivas creaciones y procesos evolutivos. Intentémoslo:

            Si el flujo de energía aumenta, el sistema puede llegar a un punto de inestabilidad, conocido como “punto de bifurcación”, del que puede surgir una nueva situación, que es capaz de desembocar en un estado completamente nuevo, en el que es posible que emerjan nuevas formas de orden y nuevas estructuras.

            Esta emergencia espontánea de orden, a partir de puntos críticos de inestabilidad, “catástrofes”, constituye uno de los conceptos más importantes para la nueva comprensión de la vida. Las crisis organizadoras predicen el concepto de "catástrofe".

            Los sistemas vivos son sistemas abiertos que operan lejos del equilibrio. La característica fundamental de una red viviente es que se está produciendo a sí misma continuamente. "Ser y hacer" inseparables. La autopoiesis es un patrón de red en el que la función de cada componente es participar en la producción o transformación de otros componentes de la red.  En otras palabras, la creatividad –la capacidad para generar nuevas formas- a partir de situaciones límites, constituye una propiedad clave de todo sistema vivo.

            La hipótesis central de Kauffman es que los sistemas vivos existen en esta región limítrofe cerca de "borde del caos". Las redes en la frontera entre orden y caos pueden tener la flexibilidad necesaria para adaptarse rápida y exitosamente mediante la acumulación de variaciones útiles. Se dio el primer paso al afirmar que los organismos vivos son sistemas abiertos no descritos por la termodinámica clásica. Se mantienen lejos del equilibrio en estado "estable" caracterizado por un continuo flujo y cambio. Una nueva termodinámica de sistemas abiertos.

            En los “puntos de bifurcación” pueden surgir espontáneamente estados de orden superior lo que, no obstante, no contradice la segunda ley de la termodinámica. La entropía total del sistema sigue aumentando, pero este aumento en entropía no significa un aumento uniforme en desorden. En el mundo vivo, orden y desorden son siempre creados simultáneamente. Las estructuras de las células vivas, que hacen posible la autoorganización, desarrollo y evolución, son islas de orden en un mar de desorden. Manteniendo e incluso aumentando su orden a expensas del creciente desorden de su entorno.

            La Termodinámica establece una distinción clara entre "sistemas cerrados" y "sistemas abiertos". Un sistema cerrado no intercambia ni materia ni radiación ni trabajo con el medio ambiente que lo rodea. Las moléculas de ese sistema se "mezclan" y, al cabo de cierto tiempo, se habrá alcanzado un estado, llamado de "equilibrio". Eso es la entropía. Es altamente improbable que se vuelva alcanzar el estado inicial de "desequilibrio". Desde el punto de vista de la Termodinámica, un ser vivo es un sistema abierto que puede desarrollar procesos en los que la entropía disminuye, a expensas de un aumento de entropía del medio que lo rodea.

            Como resultado de la acumulación de energía se crearon los elementos que hacen posible la vida. La vida existe sólo en cuanto es capaz de perpetuar las desviaciones frente a la dispersión de la energía y al desorden que rige el universo es su conjunto. Cuando el flujo de materia y energía a través de ellas aumenta, pueden pasar por nuevas inestabilidades y transformarse en nuevas estructuras de incrementada complejidad

            Está emergiendo una teoría de sistemas vivos que es consecuente con el marco filosófico de la ecología profunda, que comprende un lenguaje matemático adecuado. Las matemáticas de la complejidad. Ello implica una comprensión no mecanicista de la vida. No es algo nuevo en la historia del pensamiento occidental; desde Heráclito con su “todo fluye, todo cambia, nada permanece. Nadie puede bañarse dos veces en las mismas aguas del mismo río”, hasta pensadores como  Whitehead, Cannon y Bertalanffy con sus sistemas "abiertos", aplicables a una teoría formal de los seres vivos. El pensamiento sistémico es un pensamiento contextual, y por lo tanto medioambiental. Las propiedades sistémicas son propiedades del conjunto que ninguna de las partes tiene por sí sola.

            James Lovelock con su hipótesis Gaia, 1972, habla de que todos los procesos biológicos y físicos de la tierra ocurren como en un “organismo vivo”. La idea de que la tierra, como un todo, es un sistema autoorganizador vivo. Lástima el acaparamiento que de esta idea hicieron los esotéricos. Sólo podemos entender el espacio vital de nuestro planeta si lo consideramos como un sistema en su totalidad. Los procesos que se desarrollan dentro de la tierra y en su superficie están imbricados unos con otros conforme a una relación causa efecto. Geología y Biología están interconectadas profundamente.

            Puede ser sugerente la propuesta de Lovelock al comparar las atmósferas de Marte y la Tierra: En contraste con el espectro de la atmósfera de Marte que tiene un completo equilibrio químico, la atmósfera de la Tierra  tiene una mezcla de gases lejos del equilibrio químico, eso está basado en el hecho de que todos los organismos vivos toman materia y energía y expulsan desechos. La vida sobre la tierra no sólo estaba haciendo atmósfera sino que estaba regulando la salinidad de las aguas y su temperatura… el oxígeno gaseoso no es producto de la química inorgánica, sólo la vida pudo preparar la Tierra para nuestra existencia. Cuando las vaporosas lluvias ácidas del nuevo planeta en formación empezaron a caer hace 4.000 millones de años, ya habían empezado a producirse otros procesos que pondrían los cimientos de la química maravillosa que llamamos vida.

            Recapitulemos, brevemente:

        El "primer eslabón" de la cadena microorgánica evolutiva lo podemos situar en la materia interestelar, compuesta primitivamente sólo por hidrógeno. Mediante transformaciones termonucleares en el interior de las estrellas se formaron otros elementos, como carbono, nitrógeno, oxígeno, etc.

        El "segundo eslabón" es la combinación de estos elementos organogénicos originando moléculas simples, en las nubes interestelares, y más tarde la aparición de moléculas orgánicas y moléculas biológicas más complejas.

        El "tercer eslabón", el más complejo y menos conocido; es el que corresponde a la evolución protobiológica en la propia Tierra, saber qué mecanismos fueron y son responsables de la interacción entre proteínas y ácidos nucleicos, y que dieron lugar al primer sistema molecular capaz de autorreproducirse. Es el momento en el que nos encontramos.

        Y el "cuarto eslabón" es el de la evolución biológica que se inició hace unos 3.000 ó 3.500 millones de años, la cual nos conduce al ser humano. Y del que hablaremos posteriormente.

            Dicho de otra forma: a estas alturas, la afirmación de que todos los seres vivos están compuestos de los mismos elementos químicos ya no causa asombro. Pero el material de construcción no es lo que constituye el ser, ya estemos hablando de una catedral o una rana. Lo decisivo son los planos de construcción que encontramos, en forma de genomas, en todos los seres vivos, y que, como hemos sabido los últimos años, muestran coincidencias asombrosas: en primer lugar, todos están escritos en un mismo idioma que sólo tiene cuatro letras; en segundo lugar, tienen un gran número de bloques de texto coincidentes.  Tranquiliza saber que la diferencia entre las especies no depende sólo de los genes, sino también de la forma y manera en que éstos se activan y desactivan en el organismo. Al fin y al cabo, en la vida lo que importa son las pequeñas diferencias.

            Tal vez sea lo más sorprendente saber que todas las especies de seres vivos existentes tienen los mismos tipos de esas moléculas, lo cual parece indicar que todas tienen un ancestro común. A pesar de los procesos evolutivos, todos los organismos vivos parecen conservar, en sus moléculas más simples, la huella de su origen,  aunque las personas no se parecen demasiado a las bacterias. (Bueno, conozco algunas que sí, pero no daré nombres).

proteínas, ácidos nucleicos y atp

            No es mi intención intentar un curso abreviado de Biología Molecular, ¡ya quisiera poder hacerlo! Lo que si es verdad es que la comprensión de la vida ha cambiado drásticamente conforme hemos desvelado detalles del código genético que rige su propagación. Es comparable a una biblioteca de la historia, un archivo de perseverancia en un planeta cambiante.

                        El paso final en la emergencia de la vida a partir de la protocélula fue la evolución de las proteínas y de los ácidos nucleicos. En espacios cerrados sujetos a flujos continuos de energía, las redes químicas  desarrollan procesos sorprendentemente parecidos a los ecosistemas.

            El código genético y los mecanismos moleculares básicos son iguales en todos los organismos, desde las procariotas más primitivas en adelante. Todo esto ocurre tanto en las células de un humilde hongo escondido en el bosque como en las células del cerebro de un sabio lleno de honores.

            En el centro de los procesos se halla el ADN, nuestro manual vital propio que se encuentra en nuestra sangre, en cada célula de nuestro cuerpo y que organiza nuestros procesos vitales. Molécula larga en forma de doble hélice con su información digital contenida en la secuencia de cuatro bases distintas, nucleótidos, que unen ambas cadenas de ADN de dos formas: con un enlace de citosina-guanina (CG) o con otro de timina-adenina (TA). Si se estirara el ADN de una persona, iría y volvería de la Luna 3.000 veces. En nuestras células estas cadenas se rompen en 46 haces, llamados cromosomas. Determina todos y cada uno de los aspectos de la forma de vida resultante.

            Juntos, en una bolsa membranosa llena de fluidos, el ADN, el ARN y las proteínas constituyen la estructura dotada de automantenimiento de las células. Así, partiendo de pequeñas moléculas, habrían evolucionado compuestos de complejidad molecular creciente, dotados de nuevas  propiedades emergentes, hasta dar origen a la más extraordinaria de todas las propiedades: la propia vida.

            Estos mecanismos moleculares básicos se podrían caracterizar de la siguiente forma: El ARN actúa como mensajero transportando información codificada para ayudar a construir proteínas, a la vez que codifica la información para formar las enzimas necesarias con las que catalizar las reacciones químicas usadas por todos los seres vivos.

            En el ADN  lo que determina su “ser” es la secuencia en la que se presentan los nucleótidos. Las moléculas de ADN realizan dos funciones importantes: se replican, casi sin errores y supervisa, indirectamente, la fabricación de un diferente tipo de molécula, la proteína. Las proteínas constituyen la textura física del cuerpo y ejercen un control sensitivo sobre todos los procesos químicos dentro de las células.

            La importancia fundamental del ATP proviene del papel que desempeña en el intercambio de energía durante la actividad celular. La hidrólisis del ATP proporciona a las células del organismo la energía necesaria para los procesos metabólicos.

            La vida sólo puede existir si puede obtener energía de su entorno, más energía de la que devuelve. Todo sistema vivo descubierto hasta ahora, desde la más humilde bacteria hasta Albert Einstein, tanto tome su energía del Sol, como de la materia orgánica o de los gases sulfurosos que vomita la Tierra, se apoya para sobrevivir  en una sustancia llamada "adenosín trifosfato" (ATP), la ruptura de un grupo de fosfato, que están conectados a un anillo de carbono, puede liberar una tremenda energía. Esta primera ruptura genera "adenosín difosfato" (ADP) y la segunda ruptura produce, como ya habrá adivinado el lector, "adenosín monofosfato" (AMP). La obtención de energía procedente de tales transformaciones puede utilizarse para construir un animal capaz de vivir y reproducirse y, repito, es la "única" manera como los sistemas vivos de la Tierra han redistribuido la energía a los lugares donde se necesitaba durante 4.000 millones de años.

            Como hemos visto, la vida dependerá siempre de que se inventen nuevas maneras de robar energía de un entorno cambiante para poder impulsar los procesos de reproducción y metabolismo. La vida es una ladrona de energía que atesora para su uso posterior.

A PESAR DE TODO…

            En todas estas propuestas hay muchos momentos que siguen sin ser suficientemente comprendidos, puesto que, hasta el momento, el ser vivo no se ha conseguido producir en laboratorio. Un primer ejemplo de esta situación se encuentra en  las enzimas que actúan de catalizadores y que posibilitaron la síntesis de los tres elementos prebióticos (átomos, membranas y ADN) para construir la célula viva.

            En las células contemporáneas son las enzimas las que actúan como mediadores para interaccionar entre los distintos elementos que componen la vida, pero en las etapas iniciales estas macromoléculas no existían. ¿Entonces?

            En el Instituto Federal de Tecnología de Zurich se está experimentando sobre este tema y proponen que la entrada del nitrógeno en la química de las protocélulas dio pié a la formación de esos catalizadores primitivos. Han llevado a cabo experimentos con numerosos tipos de vesículas y han conseguido protocélulas autopoiésicas formadas espontáneamente, estos bioquímicos han logrado crear lo que tal vez constituyera el paso más crítico de la evolución prebiótica. Con la aparición en escena de los catalizadores la complejidad molecular se incrementó rápidamente, gracias a la capacidad de esos mediadores, para crear redes químicas.

            Un segundo ejemplo podría ser una situación que puede parecer paradójica, incluso absurda; que las leyes básicas de la biología aparecieran cuando aún no había vida. Sin embargo, es razonable pensar que en el momento en que los materiales inertes empezaron a tomar la organización fisicoquímica de los organismos vivos, por determinismo científico, empezaron a mostrar características propias de éstos aunque aún no existieran células bien conformadas.

            Un tercer ejemplo nos lo brinda la razonable esperanza de que el ATP existiera en el entorno antes de que se desarrollara la vida que lo sintetizara. Esto nos lleva a la inevitable cuestión del huevo y la gallina. Lo único que sabemos es que eso no podía continuar eternamente así y aquellas formas de vida que pudieron sintetizar ATP en su cuerpo utilizando como combustible otras formas de energía externas terminaron por obtener una ventaja.

            La vida avanza constantemente hacia la novedad.

            Esta novedad no es evidencia de ningún plan, objetivo o propósito en el proceso global evolutivo, y por lo tanto, tampoco podemos hablar de progreso. El único criterio que se puede alegar para determinar el “sentido” de la innovación es la adaptación al medio. No existe, por supuesto, ningún "arquitecto": las instrucciones del ADN han sido determinadas por selección natural.

            La investigación sistemática sobre el origen de la vida no tiene más de cuarenta o cincuenta años de existencia, pero si bien nuestras ideas concretas acerca de la evolución prebiótica son aún muy especulativas, la mayoría de los biólogos y los bioquímicos no dudan que la vida se originó sobre la Tierra como resultado de una secuencia de acontecimientos químicos, sujetos a las leyes de la física y la química, así como de la dinámica no lineal de los sistemas complejos…:

            Hacia falta un nuevo instrumento matemático para poder expresar y operar con modelos de sistemas vivos como redes autoorganizadoras, cuyos componentes están interconectados y son interdependientes. Surgen el siglo XX las "Teoría de los sistemas dinámicos", “Teoría del caos" y "Teoría de fractales". Son unas matemáticas más cualitativas que cuantitativas, muestran un nuevo nivel de orden subyacente en el aparente caos.

            Escapan a la intención de este ensayo el desarrollo de estas ciencias. Había que, por lo menos, nombrarlas para conocer el nuevo instrumental, teórico-matemático sobre el que se soportan las nuevas teorías científicas relacionadas con la biología.

            Según la historia de la geometría clásica, renacentista y cartesiana, desde la resolución de la paradoja de Aquiles y la Tortuga, hasta Newton: el universo era efectivamente un inmenso sistema mecánico funcionando según unas leyes determinadas. Todo lo que acontecía tenía una causa y originaba un efecto definido. En las tres últimas décadas se reconoce la inexorable no-linealidad de la naturaleza, tanto en el mundo inanimado como en los patrones en red de los sistemas vivos. Un comportamiento aparente complejo y caótico puede dar lugar a estructuras ordenadas. El comportamiento de los sistemas caóticos no es meramente aleatorio, sino que muestra un nivel profundo de orden pautado.

            Con la llegada de poderosos ordenadores, se descubre orden tras el aparente caos. Podremos establecer predicciones muy ajustadas pero que estarán en relación con las características cualitativas del comportamiento del sistema.