EL ORIGEN DE LA VIDA - PARTE II

Omar Colmenares, Ph.D.

En el comentario anterior nos referimos a un libro ameno, el cual nos inicia en la senda de entender el inicio de la vida, mas orientado a presentarnos la evidencia de la evolución de las primeras formas de vida y de allí su título, La Cuna de la Vida (Schopf, 1999). Sin embargo, hoy en día, aún tomando en cuenta todo el desarrollo tecnológico de la humanidad en nuestra corta estancia en el planeta Tierra, no tenemos un conocimiento certero de cuándo y sobre todo, cómo se originó la vida. Hay muchos factores que podríamos citar para tratar de explicar por qué no lo sabemos. Ya en la lectura de Schopf mencionábamos que una de las dificultades es tratar de armar un rompecabezas, el de la evolución de las primeras formas de vida, sabiendo que no tenemos todas las piezas: el record o el registro geológico es incompleto y lo es más aún para las rocas más antiguas de nuestro planeta. Es decir, conseguir rocas de las edades más antiguas es una tarea de casi conseguir una aguja en un pajar.

Para tratar de explicarnos el origen la vida y sobre todo, cómo se origina, tendríamos que quizás hacer otras consideraciones aún mayores que la citada anteriormente. Paul Davies, un físico teórico y quien ha publicado varios libros (como About Time, The Mind of God y God and the New Physics) ha publicado un libro llamado “El Quinto Milagro: La búsqueda del origen y el significado de la vida” (The Fifth Miracle: The Search for the Origin and Meaning of Life), en el cual los lectores van a poder leer sobre argumentos bien diversos que hoy en día se manejan para tratar de explicar el origen de la vida. El libro es rico en notas de pie de página, en las cuales se documenta extractos y referencias que son de gran importancia para tener una visión más completa de estos tópicos. Por cierto, el título de este libro se debe a que el autor considera que el origen de la vida es el quinto milagro, después de la creación del universo, de la luz, el firmamento y la creación de la tierra firme (de acuerdo a la propia interpretación del autor del libro del Génesis). El mismo autor hace un llamado a quienes quieran profundizar en los aspectos teológicos de este tópico a sus libros anteriores “The mind of God” y “Are we alone?”.

El primer argumento importante que nos deja el autor, es que cuando se comenzó el proceso de generar la vida en el planeta Tierra, al menos hace mas de 3.400 millones de años o quizás como evidencias indirectas mas recientemente reportadas (es decir, no basadas en el estudio de restos fósiles, sino evidencias de tipo química) de al menos 3.800-3.900 millones de años atrás, es que las condiciones físico, químicas y ambientales eran muy diferentes a la que disfrutamos hoy en día y que han permitido el desarrollo de la vida. Obviamente, como lo mencionamos, no había oxígeno y quizás ni siquiera una atmósfera. En los tiempos de la formación de nuestro sistema solar, la evidencia sugiere el bombardeo por meteoritos y quizás de fragmentos de otros planetas que también estaban sufriendo este bombardeo.

Para el autor, un punto importante al momento de considerar el origen de la vida, es comprender si la vida, tal como la conocemos, “cumple” íntegramente las leyes de termodinámica. Si queremos refrescar nuestros conocimientos básicos de física, la entropía (medida del desorden en un sistema) aumenta. También recordemos que se darán sólo aquellas reacciones químicas que tengan el potencial de energía favorable, es decir hay reacciones que se dan espontáneamente si existe la cantidad de energía disponible, por ejemplo si se trata de hervir agua, se evaporará si se suministra el calor en cantidad suficiente. Los que conocen de bioquímica y de como funcionamos los seres vivos, sabemos que una gran porción de nuestras funciones metabólicas se hacen contra este gradiente, ya que tenemos un sistema bien sofisticado de enzimas y catalizadores, sustancias que facilitan que este tipo de reacciones se den y se pueda mantener la vida.  Por lo tanto, cuesta imaginarse que en la ausencia de este sofisticado arsenal de enzimas y catalizadores en los primeros momentos de la evolución de nuestro planeta, se haya dado el inicio de las primeras reacciones químicas que diesen origen a seres vivos. Es difícil concebir como se formaron las primeras moléculas del Acido Dexosiribonucléico (conocido como ADN o DNA por sus siglas en Inglés) en un ambiente tan duro y diferente al cual tenemos hoy en día. Paul Davies, nos presenta en su libro, de una manera bien sencilla y muy explicativa, las teorías que hoy en día se manejan para tratar de explicar la evolución de las primeras formas vivientes. Estas debieron ser formas de vida que soportaran temperaturas muy altas (termófilas), de más de 200 o 300 grados centígrados, y que fuesen capaces de sintetizar sus propios alimentos a partir de sustancias químicas minerales disponibles en el ambiente (los denominados quimiotrofos), posiblemente viviendo en el subsuelo de aquel todavía proto-planeta. Hoy en día la evidencia acumulada es que estos seres serían el ancestro primitivo de todas las formas de vida que conocemos en el planeta y que, muy posiblemente hace unos 3.800-3.900 millones de años, cuando disminuyó el bombardeo de meteoritos y las temperaturas de la superficie, se comenzó la diversificación de la vida, surgiendo los grupos de las bacterias y posteriormente los grupos de individuos procariotes (células sin una membrana que diferencie el núcleo celular) y los eucariotes (células con un núcleo definido por una membrana). Sin embargo, con toda la evidencia que nos describe el autor, no sabemos con certeza como se origino la vida. Buscar ese origen, quizás nos requiere buscar ya no por fósiles (restos de organismos que una vez vivieron y se preservaron en las rocas), sino por otro tipo de estructura, cuyo potencial de haber sido preservado es mínimo y por que quizás, no sepamos que y como debería ser. También de acuerdo al autor, quizás debamos cambiar la óptica bajo la cual entendemos los procesos que dieron lugar a este evento único.

El autor describe una ley de la física, como una simplificación de un evento o eventos. Sin embargo, la vida es compleja y por lo tanto estas leyes no nos ayudarían a explicar este origen tan fácilmente. En su capítulo ¿Un universo bio-amigable?, Davies nos presenta alternativas para tratar de explicar lo que podríamos definir singularidades en el proceso del origen de la vida. Estas singularidades consisten en asumir nuevos enfoques de estudios. Una posibilidad es el estudio de complejidad organizacional, bajo el cual entendemos que un  sistema complejo no puede ser explicado por las leyes básicas de la física, sino de leyes que se derivan de la estructura lógica del sistema (y pueden ser modelados como juegos en computadoras). En otras palabras, se espera que un sistema complejo pueda conformar un sistema físico, que después de algún punto en su desarrollo, tenga sus propios procesos físicos de auto-organización que lo haga eficiente. En pocas palabras, de acuerdo al autor, es comenzar a aceptar la complejidad como una variable física y que la información (contenida en las moléculas de ADN, por ejemplo) sean consideradas como “fuerzas de información”, tal como se trata de describir el movimiento de las partículas con las leyes físicas básicas. El autor también presenta la alternativa que la mecánica cuántica pueda también ayudar a explicar el surgimiento de la vida, ya que la mecánica cuántica ayuda a explicar las fuerzas interatómicas entre los átomos de las moléculas como las proteínas y los ácidos nucleicos (se pueden considerar que estas moléculas tienen una estructura cristalina estable o casi estable y una buena cantidad de información almacenada en la secuencia de bases, que es casi al azar). Estos son enfoques novedosos y si se quiere, como el mismo autor los denomina, basados en muchas conjeturas. Sin embargo, el proceso de origen de la vida es también muy singular y quizás de allí la necesidad de verlo desde otra óptica a la tradicional.

De la lectura de las 304 páginas de este libro, se puede tener una visión diferente mediante la cual podríamos tratar de cambiar nuestro enfoque de ver el proceso de origen de la vida. Davies hace un punto importante cuando en sus capítulos finales se refiere a si la vida tuvo un origen alguna vez. Si consideramos que el universo es mucho más antiguo que nuestro sistema solar, podríamos asumir que en otras regiones de ese vasto universo se hubiesen podido generar formas vivientes y que estas hubiesen podido alcanzar a nuestro planeta durante sus fases tempranas de formación y por lo tanto no fue que la vida surgió en nuestro planeta, sino que vino de otra parte del universo o de nuestro sistema solar. Este proceso que el autor denomina Panspermia, refleja quizás nuevas escuelas de pensamiento sobre la posibilidad de que la vida llegara importada a nuestro planeta, vía meteoritos o fragmentos de otros cuerpos estelares, o que quizás, viéndolo desde un punto de vista amplio, que en algún momento fragmentos de nuestro planeta hayan sido expulsados al espacio después de impactos de meteoritos de gran tamaño, llevando consigo formas de vida que hubiesen podido llegar a otros planetas. En el comentario del libro de Schopf se mencionaba el meteorito que se encontró en la Antártica de origen marciano. Pues en este libro, el autor refiere a las evidencias que apoyan o que contradicen que las evidencias de su relación a las presentas evidencias de material orgánico y de formas de vida.

A lo largo de la discusión del libro aprendemos, y de nuestra experiencia en ciencias naturales conocemos que la biología no es una ciencia exacta y el factor de azar, en muchos casos juega un papel importante de como evoluciona un sistema tan complejo como el de los seres vivientes. Nuestro proceso de evolución es dirigido al surgimiento de especies más adaptadas a las condiciones físicas, químicas y ambientales que se den en su entorno. Por lo tanto, en un  universo vasto e infinito, en las cuales las condiciones que regulan los procesos de generación de vida pueden ser tan amplios, podría caber la posibilidad de otras especies o formas de vida diferentes. Es decir, el hombre sería quizás la única especie superior en el universo. El autor cita una opinión del reputado evolucionista Ernst Mayr, quien dice “En la Tierra, entre los millones de lineajes u organismos y quizás de 50 billones de episodios de especiación, sólo uno condujo a la alta inteligencia, esto hace que crea en su escasa probabilidad” (de ocurrencia en otras partes).  Quizás de ocurrir una catástrofe que erradique la mayor parte de la vida que conocemos actualmente en la Tierra, sería poco probable que se produzcan los mismos eventos que han sucedido en estos 3.800 o 3.900 millones de años y que nos han conducido a la evolución de la especie humana. Las condiciones podrían ser diferentes y de allí que entonces no se produzcan los mismos procesos.

En fin, existe la dicotomía de la visión de dos ópticas radicalmente diferentes para entender el origen de la vida en el Universo: Por un lado la visión ortodoxa de eventos al azar e irreversibles y las aún nociones especulativas de la visión un universo auto-organizado y auto-complejo, gobernado por leyes que hacen que la materia evolucione hacia la vida como un destino prefijado y que permita la evolución de formas de vida similares a la de la especie humana en otros rincones de nuestro universo. ¿Qué opina Usted?

Los dos libros sobre los cuales hemos hecho comentarios tienen formas diferentes de presentar y explicar los hechos que hoy conocemos y sobre los cuales deberíamos quizás comenzar a reflexionar para buscar no sólo el origen, sino el significado de la vida. Una visión importante, es que en cualquier caso, el problema es complejo y va a requerir de integrar muchas disciplinas de trabajo, las cuales van desde las tradicionales (geología, biología y química), hasta unas menos tradicionales (física, astrofísica) y otras mas novedosas (modelaje de sistemas complejos, por ejemplo). Esta integración, o el tratar de integrar lo que estos autores nos explican, es un reto que de veras disfrutamos quienes tratamos de reflexionar sobre estos tópicos  y le invitamos a Usted también a hacerlo.

Davies, P.1999. The fifth miracle. The search for the origin and meaning of life. Simon & Schuster. New York, New York. 304 p. (ISBN 0’684’83799’4).

Schopf, J. W. 1999. Cradle of life. The discovery of Earth´s earliest fossils. Princenton University Press, Pricenton, New Jersey. 367 p. (ISBN 0-691-08864-0).