Otoño 2016

Ciencia y Entorno

El misterio de la vida

Ramesh Patel

Desde tiempos inmemoriales, los seres humanos han tratado de entender cómo y por qué comenzó la vida. ¿Estamos más cerca de resolver este enigma?

En un discurso pronunciado en 1939, Sir Winston Churchill se refirió notablemente al papel potencial de Rusia en la Segunda Guerra Mundial como «un acertijo envuelto en un misterio dentro de un enigma». Desde entonces, la gente ha aplicado ese aforismo a todo tipo de cosas, especialmente a la vida misma. Los científicos modernos han puesto gran parte de su esfuerzo para desentrañar sus misterios, pero hasta el momento ha sido en vano. Maravillosamente compleja y difícil de entender, la vida es mucho más que una colección de moléculas.

Tal vez sorprendentemente, donde la ciencia falla y permanece en silencio tocante a explicar qué es la vida, la Biblia —una fuente por demás ignorada y criticada— proporciona una perspectiva esclarecedora.

Una referencia a la vida, que en cierto sentido confirma lo que la ciencia nos dice, proviene del libro del Antiguo Testamento titulado Levítico. En él se indica que «la vida de la carne en la sangre está» (Levítico 17:11a). En cuanto al hombre, la Escritura señala que: «Jehová Dios formó al hombre del polvo de la tierra, y sopló en su nariz aliento de vida, y fue el hombre un ser viviente» (Génesis 2:7). Así, tanto según la Biblia como según la ciencia, la vida del ser humano depende de la sangre y del «aliento de vida», o sea, del oxígeno que la sangre lleva por todo el cuerpo. Además, Salomón nos dice que los seres humanos y los animales tenemos «una misma respiración» (Eclesiastés 3:19). Hay, pues, un vínculo común en el plano más fundamental entre estos seres vivos, algo que también la ciencia afirma.

Así que, en lo que a algunos pareciera el colmo de la ironía, la evidencia científica y la bíblica acerca de uno de los requisitos para la vida están esencialmente de acuerdo. Pero, ¿qué es la vida? ¿Fomentará una concepción del mundo evolucionista nuestra comprensión de los orígenes y el propósito de la vida?

Definición de vida

¿Se puede definir qué es la vida? En los últimos 70 años, la biología y sus campos afines han hecho progresos espectaculares, facilitando bastante explicar de qué se compone un organismo vivo, qué procesos ocurren en su interior y por qué, pero no respecto a qué es la vida.

Coloque un sapo que acaba de morir junto a otro que está vivo. ¿Cuál es la diferencia entre los dos? El último tiene la capacidad de sentir y es una entidad autónoma, mientras que el anterior ha perdido esos atributos. El sapo vivo responde a los estímulos externos e internos y puede seguir procesos autosostenibles tales como ingerir nutrientes, respirar y reproducirse. El sapo muerto es ahora una colección de moléculas; con el tiempo, su cuerpo se descompondrá en sus elementos constitutivos.

¿Qué pasó con la vida del sapo cuando se murió? ¿Fue a alguna parte?, ¿a un cielo de sapos, tal vez? El rey Salomón respondió así: «Porque lo que sucede a los hijos de los hombres, y lo que sucede a las bestias, un mismo suceso es: como mueren los unos, así mueren los otros… Todo va a un mismo lugar; todo es hecho del polvo, y todo volverá al mismo polvo» (Eclesiastés 3:19–20). Como a menudo oímos: «Del polvo al polvo».

¿Hemos aprendido algo más desde los días de Salomón? A través de exhaustiva experimentación, realmente hemos diseccionado el proceso biológico. Pero, como todo lo demás que reducimos a sus componentes más pequeños, la esencia del objeto se pierde en su reducción.  ¿Es la vida solo una colección de procesos fisicoquímicos? ¿Definen estos procesos lo que la vida es? Ciertamente existen dentro de un organismo en virtud del hecho de que este está «vivo». Todo ser vivo es un sistema integrado, tal como en su esfera lo es una bicicleta: desconecte todas las partes de una bicicleta y su calidad de tal desaparecerá.

«Los biólogos —científicos que se dedican al estudio de los sistemas vivos—… siguen desconcertados ante lo que la vida es, y los físicos, con toda su profunda comprensión de las leyes más fundamentales de la naturaleza, no están menos confundidos».

Addy Pross, What Is Life?

Lo mismo cabe decir acerca de toda la maquinaria molecular presente en el interior de un organismo vivo, directamente hasta sus células. La maquinaria está presente solo porque un organismo vivo tiene la capacidad inherente de construirla. Esta capacidad de estar químicamente vivo le fue transmitida por sus padres, que a su vez la recibieron de los suyos, y así sucesivamente.

Obviamente, definir qué es la vida no es un asunto fácil; de ahí que muchos lo consideren una cuestión filosófica más bien que científica. De hecho, algunos científicos francamente creen que definir la vida es imposible. El químico Addy Pross, por ejemplo, admite en su libro What Is Life? (¿Qué es la vida?) que «intentar definir una entidad que todavía estamos tratando de entender es en vano».

Teorías antiguas

Si comprender la naturaleza de la vida ha sido complicado hasta para los más brillantes científicos, ¿qué acerca de la pregunta sobre el origen de la vida? ¿Cómo lo explican? Cómo surgió la vida en primer lugar es un asunto que ha desconcertado a la humanidad desde la antigüedad y hasta hoy sigue siendo un misterio.

Para explicar el origen de la vida, Aristóteles propuso la generación espontánea a partir de materia orgánica inanimada. Las observaciones de larvas saliendo de carne podrida, o de moscas saliendo del polvo, aparentemente confirman esa creencia.

Otra teoría enraizada en la historia antigua es el preformismo. Hipócrates y otros sostuvieron que las formas de la vida comienzan en la sustancia seminal de uno o ambos padres y contienen todas las estructuras adultas en miniatura. Estas entonces se siguen desarrollando mediante la adición de masa. Variaciones de este punto de vista se popularizaron nuevamente a fines del siglo XVII para tratar de explicar cómo Dios había ideado la vida. Nicolás Malebranche, filósofo francés y sacerdote católico, propugnaba que, en realidad, todo ser viviente que alguna vez existiera se originó en la época de la creación.

El preformismo se descartó cuando microscopios cada vez más poderosos mostraron las primeras etapas de las células embriónicas atravesando sucesivas modificaciones para especializarse y formar varios órganos y otras estructuras. Los científicos aprendieron que los nuevos individuos resultan de la combinación de huevo y esperma, no por estar doblados dentro de un huevo o de una célula del esperma.

Aunque el mercader holandés Antonie van Leeuwenhoek (1632–1723) fue el primero en observar la vida celular con la ayuda del microscopio de una sola lente que él había creado, su término «animálculos» nunca se adoptó. Fue su contemporáneo, Robert Hooke, quien acuñó el término célula.  Otro siglo pasó antes de que el botánico alemán Matthias Jakob Schleiden concluyera que todos los tejidos de las plantas se componen de células. Un año después, en 1839, Theodor Schwann llegó a la misma conclusión con respecto a los animales. Esto fusionó la botánica y la zoología bajo la unificadora «teoría celular». En 1855 llegó una importante contribución de los investigadores Rudolf Virchow y Robert Remak en relación con la regeneración celular. Su obra llevó a la conclusión de que las células vivas se originaban únicamente a partir de células preexistentes, estableciendo así la ley de biogénesis como parte de la teoría celular.

«Si hubo un individuo que, por encima de cualquier otro, se encargó de poner orden en la confusión que rodeaba el origen de las células animales, ese fue Robert Remak».

Henry Harris, The Birth of the Cell

Louis Pasteur, químico y microbiólogo francés, famoso por sus descubrimientos médicos que prestaron apoyo a la teoría germinal (o teoría microbiana) de la enfermedad, colocó lo que parecía ser el clavo final en el ataúd de la generación espontánea. En 1862, Pasteur condujo un experimento en el cual esterilizó un caldo de cultivo, hirviéndolo y manteniéndolo sin aire (aire que él creía que contenía gérmenes). Así demostró que el caldo de cultivo antes sin vida se contaminaba con bacterias solo cuando se exponía al aire por algo de tiempo. Esto llevó a la conclusión que la vida no podía surgir espontáneamente de la materia inanimada. La abiogénesis (vida a partir de la no existencia de esta) podía ahora ser dejada de lado sobre una base científica.

Recuperación espontánea

El libro de Charles Darwin El origen de las especies se había publicado tres años antes de que el experimento de Pasteur desacreditara la abiogénesis. Darwin eludió la cuestión del origen de la vida y anduvo con cuidado tocante al asunto de la generación espontánea, solo una vez sugiriendo (en una carta privada, en 1871) que el origen de la vida pudiera haber seguido el paso de la evolución química en alguna «pequeña charca de agua cálida». Él profesaba el agnosticismo y poco y nada dijo tocante a la primera causa de la vida misma. Con todo, se inclinó un poco hacia Dios en la edición de 1860 de El origen de las especies, cuando concluyó diciendo: «Hay grandeza en esta visión de la vida, con sus varios poderes, habiendo sido originalmente alentada por el Creador en algunas formas o en una».

No obstante, la idea de la pequeña charca de agua cálida representó una pista para los investigadores. Así inspirado, el bioquímico ruso Alexander Oparin y el científico británico John Haldane postularon en la década de 1920 que las condiciones de la Tierra primitiva, con una atmósfera cargada de hidrógeno, favorecieron la generación de moléculas orgánicas que con el tiempo respaldarían la evolución de la vida, contradiciendo de ese modo las conclusiones experimentales de Pasteur y Remak. De ahí que la generación espontánea resucitara de «un caldo primordial».

El libro ¿Qué Es La Vida? del físico Erwin Schrödinger, publicado en 1944, apoyaba la hipótesis de Haldane, esencialmente reduciendo a una reacción química la indefinible «maravilla» de la vida. La vida era meramente materia en movimiento. La química y la física integradas en la biología apresuraron la llegada de la biología molecular y el arribo a descubrimientos importantes, incluso el de la estructura del ADN. De este modo Schrödinger influyó profundamente en todos los investigadores ulteriores del misterio del origen de la vida al alentarlos a trazar sus investigaciones en términos de evolución química.

Los contribuidores más conocidos en lo que respecta al problema del origen de la vida fueron los químicos estadounidenses Stanley Miller y Harold Urey, quienes entraron a la historia cuando la creencia en la generación espontánea a través de la evolución química ganó ascendencia. El experimento de Miller-Urey de 1953 simulaba supuestas condiciones prebióticas basadas en la hipótesis de Haldane-Oparin. Su experimento fue todo un éxito: mostraron que los compuestos orgánicos pertinentes a la vida se podrían haber generado en la fase temprana de la Tierra. Entre los productos resultantes se encontraban pequeñísimas cantidades de algunos aminoácidos. Dado que los aminoácidos constituyen los bloques constructores de las proteínas, el experimento fue acogido al principio como prueba virtual de que los compuestos orgánicos y, en última instancia, la vida podían emerger por evolución química casual.

Como Miller señalara en una entrevista efectuada en 1996, la clave del experimento fue que «aunque hay un disputa sobre la composición de la atmósfera primitiva, hemos demostrado que o se tiene una atmósfera reducida o no se van a conseguir los componentes orgánicos requeridos para la vida». Pero, ¿estuvo la atmósfera primordial cargada de hidrógeno, libre de oxígeno y rica en metano y amonio, como había postulado el modelo de Haldane-Oparin y también Miller supuesto?

«Por desgracia, la euforia con respecto al experimento de Miller-Urey resultó algo prematura, por una serie de razones».

Paul Davies, El quinto milagro: La busqueda del origen y significado de la vida

El físico Paul Davies alegó que «los geólogos ya no piensan que la atmósfera primitiva se parecía a la mezcla de gases del matraz de Miller» (El Quinto Milagro, 2000). Agregó que el hidrógeno, el elemento más liviano, habría escapado rápidamente al espacio y que una abundancia de metano y amonio en la Tierra primitiva era «improbable». El metano se forma por la acción prolongada de presión sobre la vegetación enterrada; pero no habría habido vegetación alguna en la Tierra sin vida. Entonces, ¿contribuirían quizás otros factores a la existencia del metano primordial? Tal vez no haya habido ninguno. Estudios subsecuentes concluyen que la atmósfera de la Tierra primitiva fue, de hecho, pobre en metano y rica en compuesto de oxígeno.

Tocante al caldo prebiótico de Haldane, supongamos que fuera posible hacer aminoácidos a partir de varias substancias químicas, incluido el metano. ¿Cuánto tiempo estarían estas disponibles para formar una proteína? ¿Cuál es su período de conservación de componentes químicos en este ambiente volátil? Aun en el mejor de los casos, si los aminoácidos se formaran, las versiones de izquierda y de derecha habrían ocurrido en iguales proporciones. Las proteínas de los sistemas vivos de hoy usan formas solo de izquierda. La afinidad específica por una en vez de por la otra es otro misterio de la vida.

Mientras que por un lado abundan las teorías e hipótesis, sus contraargumentos también abundan. Se entiende ahora que el experimento de Miller no simulaba la atmósfera primitiva. Pero aun si lo hubiera hecho, la concentración de «ingredientes» producidos no se habría parecido a las que hoy dan lugar a la vida. Por lo demás, generar una pequeña cantidad de aminoácidos no es evidencia de que la vida en forma de células emergió de un caldo prebiótico por generación espontánea.

La representación del artista de un filamento del RNA

El mundo del ARN

Parece increíble que la célula, con sus intrincadas y detalladas operaciones, pudiera simplemente tejerse sola, aun cuando se le diera tiempo casi ilimitado. Por ejemplo, si uno reduce la herencia a lo más elemental, los problemas se multiplican rápidamente. Cuando una célula se divide, se hacen copias de ADN. Para la elaboración de estas copias se requiere algunas proteínas especializadas y algunas moléculas acompañantes conocidas como ARN. Sin ellas no existiría la replicación del ADN. Pero la célula hace estas proteínas y moléculas ARN al usar el código de información guardado en el ADN. Así que, si durante la síntesis del ADN se requiere una compleja secuencia de agentes químicos especializados, y si esas proteínas no se pueden hacer sin el código del ADN, nos encontramos con un dilema aparentemente irresoluble. Si las proteínas requieren instrucciones del ADN, y la sucesión de esas instrucciones requiere proteínas, ¿cómo podemos conseguir más allá de una célula, una serie de datos?

Hoy, por supuesto, el proceso funciona bien. De otro modo, su cuerpo, compuesto de alrededor de treinta trillones de células, no existiría. ¿Pero cómo esta replicación podría haber tenido lugar la primera vez en aquella imaginada primera célula primordial?

La respuesta de los investigadores sobre el origen de la vida Michael P. Robertson y Gerald F. Joyce es que «hay ahora fuertes evidencias que indican que, de hecho, el mundo del ARN existía en la Tierra primitiva». Pero, ¿significa esto que la vida comenzó con el ARN? Ellos sugieren que esto parece improbable: «En lo que se ha dado en denominar “el sueño del biólogo molecular”… uno pudiera imaginar que todos los componentes del ARN estaban disponibles en algún cuerpo de agua prebiótico, y que estos componentes pudieran haberse reunido en polinucleótidos, reproduciéndose y evolucionando sin la existencia previa de macromoléculas evolucionadas. Con todo, la consideración concienzuda de esta visión del origen de la vida a partir de “primero el ARN” inevitablemente desencadena en “la pesadilla del químico prebiótico”, con visiones de mixturas insolubles que se obtienen en experimentos diseñados para simular la química de la Tierra primitiva».

Tanto Miller como el investigador en biología Antonio Lazcano han concedido que «es improbable que el ARN mismo con AUCG (sus cuatro unidades químicas) y una base de  fosfato de ribosa sea una molécula prebiótica».

Así que, tal como con el problema de aminoácidos construidos aleatoriamente, sin ningún tipo de filtro primordial que pueda llevar las sustancias químicas por vías específicas, los problemas de la evolución química de la vida parecen objetivamente insalvables. No obstante, el químico Pross insiste: «simplemente no podemos descartar la posibilidad de nucleótidos de ARN prebiótico emergiendo espontáneamente porque, como dice el antiguo refrán, “la ausencia de evidencia no constituye evidencia por ausencia”».

En busca de respuestas

La ciencia sigue buscando una respuesta materialista al origen de la vida porque las respuestas de este tipo son el mundo de la ciencia. Sin embargo, las reglas de la vida que la ciencia misma ha descubierto parecen indicar que no hay respuesta materialista alguna que encontrar. Pero cuando uno acepta la evidencia científica de que la biogénesis (la hipótesis de que la vida exige proceder de un ser vivo) es un hecho y que la abiogénesis permanece como poco más que una ilusión, una vía hacia la comprensión del misterio de la vida emerge de entre la niebla. Existe una Fuente de vida y está más a la mano que lo que la mayoría imagina. Con todo, hasta que la humanidad se disponga a reconocer dicha Fuente, el origen de la vida seguirá siendo indudablemente un misterio desconcertante.

La vida es un innegable milagro, y el hecho de la vida es en sí un poderoso testimonio de la existencia de un dador de vida inicial. El apóstol Juan escribió sobre la esencia dadora de vida de Dios. Refiriéndose a Jesucristo, declaró: «En el principio… la Palabra le dio vida a todo lo creado, y su vida trajo luz a todo» (Juan 1:1–4 Nueva Traducción Viviente).

Juan también registró las propias palabras de Jesús: «las palabras que yo os he hablado son espíritu y son vida» (Juan 6:63b). Esta «vida» tiene un doble significado, dado que se refiere tanto a la vida física actual como al potencial para vida eterna no física en el futuro.

Dios es el originador y sustentador de la vida pasada, presente y futura (Colosenses 1:17). Durante sus viajes, el apóstol Pablo llegó a Atenas, donde les hizo notar a los siempre curiosos griegos que había un Dios que ellos aún no conocían. Ellos se referían a esa deidad simplemente como al «dios desconocido». Pablo les explicó que este misterioso Dios estaba sobre todos los demás que pudieran imaginar y personificar, porque era el verdadero Creador «que hizo el mundo y todas las cosas que en él hay». Aludiendo a Jesús, Pablo añadió: «de una sangre ha hecho todo el linaje de los hombres, para que habiten sobre toda la faz de la tierra». Su propósito —Pablo agregó— era «para que busquen a Dios, si en alguna manera, palpando, puedan hallarle, aunque ciertamente no está lejos de cada uno de nosotros» (Hechos 17:22–27).

Aunque el estudio científico de la vida siempre será fascinante y sin duda aportará mucho conocimiento adicional, los persistentes misterios de la vida misma —su origen, su futuro y su propósito final— no se puede resolver en un laboratorio. Las respuestas están,  simplemente, más allá del campo de la ciencia.