El misterio de la vida

sábado, 13 de noviembre de 2010

1953. Un joven estudiante de doctorado de la Universidad de Chicago concibió y llevó a la práctica un experimento cuyos resultados habrían de constituir uno de los descubrimientos científicos más importantes del siglo XX.

Se llamaba Stanley Miller y era estudiante en el laboratorio del prestigioso químico Harold Urey (premio Nobel de Química en 1934). Por su cabeza deambulaba una idea y, un buen día, después de meditarlo mucho, se atrevió a proponer al profesor su plan de cara a su tesis doctoral.

- Profesor Urey, creo que ya sé cuál va a ser el tema de mi tesis… Permítame que le cuente, porque creo que voy a necesitar su ayuda…

 - ¿De qué se trata? preguntó el profesor, mirando atentamente a su joven alumno con cierto aire de curiosidad en su expresión.

Y el joven Miller, lleno de ilusión, prosigió narrando su historia al profesor...

- La idea es intentar reproducir en el laboratorio las condiciones que suponemos tendría la atmósfera primitiva de la Tierra justo antes de que apareciese la vida. Ya sabe, usted mismo lo ha repetido infinidad de veces: hidrógeno, metano, amoniaco y… agua.

 - Si, Stanley, como ya hemos hablado en otras ocasiones, parece que esos serían los componentes de la atmósfera primitiva de nuestro planeta justo antes de que la vida comenzara, hace casi 4.000 millones de años. Es la tesis de Alexander Oparin que, como sabes, comparto plenamente. Él sostenía que entonces no había oxígeno en la atmósfera y la vida debió empezar en base a las reacciones químicas que estos componentes básicos reductores iniciaron. Pero… ¿cuál es tu plan para recrear ese escenario en un laboratorio?

Pero Miller no se dejó sorprender... también había estado pensado en eso...

- Profesor Urey, mi idea es que me ayude a crear un circuito cerrado de vidrio y a insuflar en él los tres gases: metano, hidrógeno y amoniaco. En este circuito pondríamos también un matraz con agua, la cual haríamos hervir; se generaría una corriente de aire caliente y vapor de agua. Ya tendríamos mezclados los cuatro elementos juntos que se desplazarían por el circuito: la atmósfera primitiva estaría simulada.

- Pero, vamos a necesitar alguna forma de energía para forzar las reacciones químicas…

- Sí, he pensado en ello, profesor –dijo Miller, que parecía esperar la pregunta-. Haríamos pasar la mezcla de gases por una campana con unos electrodos que, periódicamente, lanzarían descargas eléctricas, a modo de los relámpagos de la atmósfera primigenia… Ya sólo restaría sentarse y esperar a ver que ocurre…

Inicialmente, el profesor Urey quedó complacido –incluso entusiasmado- por la idea de llevar a la práctica el atrevido plan su joven alumno… pero a medida que iba pensando y madurando la idea, empezó a surgir su espíritu crítico y a mostrarse escéptico.

- Stanley, no creo que lo consigamos… Seguramente se realizarán las reacciones químicas, pero darán lugar un sinnúmero de compuestos orgánicos cuyo análisis requeriría mucho tiempo y esfuerzo. Y probablemente obtendríamos resultados anárquicos, nos costaría obtener alguna conclusión en alguna dirección concreta. ¿No te das cuenta? Sería como buscar una aguja en un pajar… Y no quiero decir con esto que no estés capacitado para hacerlo; sólo que… ¿no prefieres escoger como tema de tu tesis algo más fácil, algo más previsible que te pueda garantizar un resultado más…

- No, profesor Urey -interrumpió Miller, con esa tozudez y rebeldía propia de la juventud - le repito que quiero llevar a cabo ese experimento. Llevo mucho tiempo pensando en él y estoy dispuesto a asumir el posible fracaso… Y le recuerdo que fue usted quien me lo inspiró, usted siempre ha defendido y nos ha inculcado las ideas de Alexander Oparin y de John Haldane para comprender el origen de la vida….

El profesor Urey estaba seducido por la idea, pero tenía que atajar aquello, porque no lo veía adecuado como tema para una tesis doctoral. 

- Está bien, Stanley. Pero tienes 6 meses, un año a lo sumo, para probar tu idea. Si transcurrido ese tiempo no tienes resultados claros, deberás renunciar a tu propósito y aceptar otro tema para tu tesis que yo te propondré.

Dentro del espíritu crítico del profesor Harold Urey, también había un joven emprendedor lleno de ilusión. Y él, más que nadie, deseaba que ese experimento funcionase…

* * *

Al cabo de una semana, un líquido amarillento se fue almacenando en uno de los codos del tubo de vidrio. Miller procedió al análisis cuidadoso de esa sustancia y comprobó que la mezcla contenía moléculas algo más complicadas que aquéllas con las que había comenzado: encontró numerosas moléculas orgánicas, entre las que se encontraba la urea y varios aminoácidos de los presentes en los seres vivos…

No, no se habían formado anárquicas sustancias orgánicas, ni tampoco excesivamente numerosas. Y entre ellas había varias moléculas conocidas y concretas… todas ellas biomoléculas esenciales en los seres vivos. Los ladrillos de la vida habían aparecido de forma espontánea a partir de materia inorgánica.

Posteriormente se han realizado experimentos similares y se han obtenido aún más variedad de moléculas fundamentales de los seres vivos de forma experimental.

Sin embargo, la euforia de estos experimentos se ha visto ensombrecida en los últimos años, al irse acumulando pruebas de que quizá la atmósfera primigenia de la Tierra no tenía la composición que había presupuesto Miller en su experimento…

Mientras se debate o no este tema de la atmósfera primitiva, los científicos también han aportado otros escenarios donde pudiera haberse dado esas primeras reacciones químicas de la vida, productoras de biomoléculas. Nos estamos refiriendo a las fumarolas volcánicas en los fondos marinos, donde hay también esos tipos de moléculas reductoras iniciales básicas y las altas temperaturas allí reinantes serían la fuente de energía para las reacciones químicas.

Y, por otro lado, también existe la teoría de que la vida no se haya forjado en nuestro planeta y que proceda del espacio exterior. Y no estamos hablando de misterios esotéricos ni de naves extraterrestres; se han descubierto biomoléculas en meteoritos procedentes del espacio y se ha comprobado también que muchas moléculas orgánicas básicas para la vida se encuentran ahí fuera; se han detectado mediante radioastronomía en nubes de polvo galáctico y en las estelas de los cometas, hasta en el mismísimo Halley. Por tanto, podría ser que la vida, la aparición de esas primigenias biomoléculas en la Tierra, fuera debida a que han sido insufladas desde fuera de nuestro planeta.

Pero esta cuestión, a la que tantas vueltas se han dado, no es realmente tan importante. Lo relevante es que, de un modo u otro, sea aquí en la Tierra o procedente del espacio, la materia inorgánica puede generar espontáneamente a la materia orgánica. Este es un hecho incuestionable hoy día y supone un primer paso para la formación de la vida.

Pero hasta aquí todo lo que podemos narrar con un razonable grado de seguridad y con un cierto respaldo experimental. No todo es tan fácil como parece y la sombra del misterio se cierne sobre nosotros a partir de aquí, una vez que ya tenemos los ladrillos de la vida formados.

¿Qué clase de necesidad tuvieron esos elementos químicos primigenios para auto-organizarse y hacerse más complejos hasta el punto de dar lugar a un ser vivo? ¿Qué les impulsó a ello? ¿Y cómo comenzó la vida a auto-replicarse? ¿Y cómo empezaron a hacer uso del código genético?

Realmente, el ser vivo más rudimentario es una auténtica obra maestra de la organización y es extraordinariamente complejo…

* * *

Sabemos cómo ha podido ser el principio y sabemos también  cómo ha podido ser la evolución a partir de cierto momento avanzado de la historia de la vida, pero desconocemos los pasos intermedios para llegar a ese punto. Hay distintos modelos, teorías o líneas de trabajo que tratan de explicarlo, pero la realidad es que nadie lo sabe a ciencia cierta. Nadie ha estado allí para observar los acontecimientos y es ardua tarea tratar de inducirlos o inferirlos, reconstruyendo la historia de miles de millones de años.

Lo que sí sabemos es que la vida, como quiera que se haya formado, es solo una. Todos los seres vivos que subsisten, crecen y se reproducen en este planeta, se mantienen y propagan de la misma manera. No importa que nos refiramos a plantas, hongos, bacterias o a la inmensa variedad del mundo animal: todos tenemos los mismos componentes y todos usamos los mismos mecanismos heredados sin lugar a dudas de una forma de vida ancestral común.

Pero... ¿Cuál era la forma ancestral de la que descienden todos los seres vivos conocidos? ¿Cómo apareció? ¿Por qué? ¿De dónde vino? Dicen que se llamaba LUCA (Last Universal Common Ancestor) pero no le hemos conocido. Desapareció en la densa niebla de los tiempos.

Y hay algo que parece claro. La vida surgió en un momento determinado y ya nunca más lo hizo,  nunca más volvió a intentarlo de nuevo. Probablemente porque las condiciones que la misma vida iba imponiendo  al fluir, eran incompatibles con el nacimiento de la vida tal cual nació. ¿Un suceso irreversible e… irrepetible?

Sabemos también que la vida va “contra natura”, contra el equilibrio termodinámico natural. Nos explicamos. Un sistema está en equilibrio termodinámico cuando la materia y la energía del mismo están homogéneamente distribuidas en él. Este estado es considerado como el de máximo desorden o entropía que puede tener. El Segundo Principio de la Termodinámica nos asegura que un sistema cerrado va a tender siempre por ley natural a esa homogeneidad o equilibrio.

Por ejemplo, si metemos una bolsa de agua caliente en una bañera fría, es detectado un desequilibrio termodinámico y el agua de la bolsa poco a poco tenderá a irse enfriando hasta que tenga la misma temperatura que la del resto de la bañera. El Segundo Principio aplica su ley.

Bien, pues la vida es un sistema cerrado que vence esa tendencia y escapa al establecimiento del equilibrio termodinámico que la destruiría. Para ello se sirve de su relación con el exterior y de una serie de mecanismos internos productores de energía que ayudan a luchar contra la tiranía del Segundo Principio. Y esta es una de sus principales claves…

¿Cómo pudo la vida aprender a detectar y a luchar contra eso?

* * *

Se sabe que la vida  apareció en cuanto la Tierra apenas empezó a enfriarse, a crear una mínima corteza estable y descendió el constante bombardeo de meteoritos. Le faltó el tiempo... Pareciera que la vida es una necesidad química, que está deseando aparecer en el momento en que se dan las mínimas condiciones que la hacen posible. Y si esto es así, deberían ser muchos los planetas del universo que albergaran vida.

Sin embargo, las condiciones que se han dado en nuestro planeta para el nacimiento de la vida son muy especiales, muy precisas, lo cual relativiza mucho la supuesta aparición automática de vida en otros planetas, pero esto no significa que no pueda darse en la inimaginable grandeza  del universo y en la inmensidad del tiempo con que ha contado.

Instintivamente pensamos que debería haber otras vidas. Sólo en nuestra galaxia hay entre 200 mil millones y 400 mil millones de estrellas y se estima que hay más de cien mil millones (10¹¹) de galaxias en el universo observable. ¿No habrá ningún mundo que reúna las mínimas condiciones para abonar a una vida, como hemos visto, ávida por surgir?

Dadas las condiciones de la Tierra primitiva, la vida no tuvo por menos de iniciarse, igual que el hierro no tiene por menos que oxidarse en el aire húmedo. Cualquier otro planeta que se parezca física y químicamente a la Tierra debe desarrollar inevitablemente vida, aunque no necesariamente inteligente.


La falsa medida del hombre

Antes de Copérnico y Galileo, la Tierra, nuestro planeta, era el centro del universo.  Y la posición del hombre era totalmente cómoda y estaba totalmente decidida. El ser humano era la cosa más poderosa del universo, tenía fe absoluta en un Dios único y todopoderoso que había creado al hombre y, en cierto modo, le había cedido parte de su poder sobre los demás seres y las cosas. Se tenía la certeza del carácter excepcional del hombre.

Pero se descubrió que era finalmente la Tierra la que giraba en torno al Sol y también los demás planetas. Primero Kepler y después Newton nos daban una explicación de los mecanismos y las leyes de movimiento de los cuerpos celestes, del mundo inerte. El ser humano y su mundo no tienen más remedio que descender algunos peldaños en su pedestal.

Hemos sabido que La Tierra no es sino un planeta más, cercano a un estrella de tamaño medio, situada en una esquina de una de las miles de galaxias que pueblan el universo, perdida en la inmensidad del vacío, como una insignificante mota de polvo.

Darwin demostraba que la evolución era una realidad y que nosotros formamos parte de ella.  Todos los organismos que viven en un medio serán sometidos a las características –a la presión- del mismo y serán seleccionados en función de que sean capaces de sobrevivir o no en él. La especie que mejor se adapte -y logre obtener una mayor descendencia- poco a poco irá prevaleciendo sobre otras que compitan por los mismos recursos.

Darwin mostró que el  mundo viviente funciona sin intervención divina y que la especie humana no es especialmente distinta de las demás. Un nuevo golpe para la humildad humana del que tardó en recuperarse, si es que lo ha hecho aún totalmente.

La teoría de Darwin no intenta explicar el origen de la vida como tal, sino la diversidad biológica que observamos. ¿Cómo surgió la vida?, esa es otra historia…

Por otro lado, cada vez avanzaremos más en la exploración de la vida en el espacio exterior. Si se descubriese vida  o seres inteligentes fuera de la Tierra habría una nueva conmoción, porque relativizaría todavía más la importancia del ser humano en el universo…

La ciencia ha cambiado nuestra forma de concebir la naturaleza humana y ha alternado también nuestra forma de concebir las relaciones humanas con el mundo.

El ser humano busca un sentido a la vida 

Desde épocas prehistóricas, el ser humano ha debido hacerse muchas preguntas. Seguramente se ha  sentido pequeño observando el sol ponerse cada día, se ha embelesado observando por la noche a la Luna  o las estrellas y se ha encogido su corazón ante las catástrofes naturales que le han sorprendido una y otra vez. Y ha necesitado respuestas…

El ser humano no puede vivir en el caos, en la incertidumbre, en la ignorancia. Siempre ha necesitado dar un significado al mundo y, por ende, un sentido a su existencia.

En todas las sociedades, siempre ha habido un relato fundamental que explica lo que ocurrió antes de que el mundo fuera lo que es, con una historia que tiene un principio, una creación y también un fin. Nace con la intención de explicar el origen del mundo, los fenómenos naturales y cualquier otra cosa para la cual no exista una explicación simple. Dicha historia, sirve además como norma de actuación y justificación de las actividades humanas.

Sentados hoy cómodamente a este lado de la evolución, con toda la vida exuberante, diversa,  organizada y ya formada ante nosotros -con todas las maravillas que vemos,  estudiamos y sabemos de la naturaleza- nos parece, de forma instintiva, que esta organización de lo vivo tan bien hecha debe tener una razón de ser, una dirección, un objetivo. Ese devenir de lo simple a lo complejo no parece que sea algo que esté en manos del azar.

No es pues extraño que se pueda pensar que la vida pudiera haber surgido mediante la acción directa de un Creador. Y no sólo por lo que piensan los creacionistas más estrictos, sino también personas que comulgan con principios religiosos más razonables. Incluso fuera de ámbitos teológicos, parece haber un cierto vitalismo, algo intangible que prevalece, que da forma y sentido a todo. Es realmente casi inevitable y no podemos negar que algo de eso innato hay en todos nosotros.

Además, un punto de vista naturalista del origen de la vida no excluye necesariamente la creencia en la figura del Creador o de Dios, pero al menos si obliga a revisar la imagen o la posición que tenemos del mismo. Quizá la cuestión sea que debamos colocarlo únicamente al principio de la creación, cuando todo empieza, cuando el espacio y el tiempo surgen de la nada y se dan la mano;  o quizá sea que Dios haya creado las leyes físicas y químicas fundamentales del universo y después se ha retirado para no volver a intervenir en el devenir de los acontecimientos. O quizá sea, en fin, que sólo haya  empujado a las primeras biomoléculas en la dirección adecuada para alcanzar el orden y la complejidad necesaria. Nadie lo sabe… y cada cual es libre de tener su propia interpretación.

Y también tenemos el tema de la trascendencia. ¿Tanto para nada? ¿Un final? Siempre se trata de buscar una solución de continuidad en “otras vidas”. No podemos asumir que nuestra vida llega un momento que se acaba; sería demasiado fútil. Nos aterra el concepto de no existir. ¿Podemos imaginarlo? Sentimos un enorme vacío…

Sin embargo, todo puede deberse a unas causas y unos mecanismos reales y naturales que pueden ser explicados. Lo que sucede es que han quedado perdidos en el tiempo, no los conocemos -y quizá nunca lleguemos a hacerlo- y eso nos angustia. Nos asusta caer en el pozo eterno de la ignorancia.

La ciencia ha atado muchos cabos y puede que algún día nos desvele en su totalidad en puzzle entero del misterio de la vida, al igual que nos ha desvelado otros muchos secretos.

A grandes rasgos entendemos como pueden haber evolucionado las moléculas biológicas a partir de precursores simples presentes en la joven Tierra. Sin embargo, sigue siendo un misterio como las proteínas, los ácidos nucleicos y las membranas llegaron a interactuar de forma tan compleja.

Parece que cada vez estamos más cerca de desvelar el misterio de la vida, pero la investigación sobre este tema es como un laberinto con muchas rutas y aún no hemos explorado a fondo todas ellas para saber cuáles conducen a un callejón sin salida.

Y seguramente la vida no haya surgido mediante reacciones químicas improbables que acabaron teniendo éxito sólo porque se disponía de muchísimo tiempo. No, la vida se produjo por medio de una química probable y eficiente que se dió cuando hubieron las condiciones apropiadas para ello. Hay pues una ruta concreta que atraviesa el laberinto; sólo nos resta encontrarla.

Pero la gran pregunta sigue ahí… ¿Cuál es el sentido de la vida?

Y…  ¿Tiene sentido preguntarse por el sentido de la vida?

Reflexiones y… preguntas

Hemos ido desarrollando el tema y, a medida que íbamos avanzando, hemos visto que, a pesar de lo mucho que la ciencia ha avanzado y nos ha enseñado, es también aún mucho lo que no sabemos.

Quizá se tiene la sensación con este tema de que, cuanto más sabemos, más sabemos que no sabemos…

Hemos visto temas clave sobre la vida, pero también nos han ido surgiendo preguntas… y reflexiones, por doquier, sin necesidad de haber llegado a este capítulo final dedicado a ello.

De modo que podemos volver a releer el texto entero con calma y tendremos material sobrado para reflexionar y preguntarnos cosas; a buen seguro, cada uno de nosotros tendremos nuestras propias inquietudes, nuestros propios anhelos, nuestras propias conclusiones, nuestras propias preguntas y… nuestras respuestas; en definitiva, nuestra propia filosofía de la vida.

FIN

Bibliografía

Los diez grandes inventos de la evolución. Nick Lane.

Amalur: del átomo a la mente. Juan Luis Arsuaga e Ignacio Martínez.

La vida en evolución: moléculas, mente y significado. Christian de Duve.

Los nuevos enigmas del Universo. Robert Clarke.

La vida en un joven planeta. Andew H. Knoll.

Microcosmos. Lynn Margulis y Dorion Sagan.

La cuna de la vida. J.W. Schopf.

El quinto milagro. Paul Davies.

¿Qué es la vida? Ed Regis.
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Internet

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