EL ORIGEN DE LA VIDA

Muchos científicos piensan que la vida comenzó con la formación azarosa de la primera molécula autoreplicante en una sopa prebiótica rica en compuestos orgánicos, aminoácidos y nucleótidos. Luego, conducidos por la selección natural, evolucionaron sistemas moleculares auto reproductores cada vez más eficientes y complejos hasta que finalmente apareció la primera célula viviente simple.

Sin embargo, los vestigios más antiguos no proveen alguna evidencia de que haya existido una sopa prebiótica, y también se ha puesto en duda la teoría original de que la atmósfera inicial de la Tierra era una mezcla favorable de amonio, metano e hidrógeno y no contenía oxígeno libre. En lugar de ello, ahora se cree generalmente que debió ser una combinación de dióxido y monóxido de carbono, nitrógeno y vapor de agua, e incluyó cantidades significativas de oxígeno libre. Tales condiciones atmosféricas habrían obstaculizado la producción de aminoácidos y otras moléculas necesarias para la vida, o hecho colapsar cualquier molécula orgánica que se formara.

Todas las formas modernas de vida se componen de genes constituidos por ADN (ácido desoxirribonucleico), el cual contiene bases nitrogenadas y cuya secuencia codifica instrucciones para producir proteínas. Sin embargo, el ADN es incapaz de manufacturar proteínas por sí mismo, ya que la síntesis proteica requiere ARN (ácido ribonucleico) y una secuencia fuertemente integrada de reacciones que involucran a más de cien proteínas diferentes (incluyendo enzimas, los catalizadores de reacciones químicas). Esto plantea el «problema del huevo y la gallina», es decir, ¿qué vino primero, los ácidos nucleicos o las proteínas?

El ADN tiene la forma de una hélice doble o espiral que consta de dos hebras enrolladas una alrededor de la otra. Cada una está compuesta por una larga cadena de nucleótidos, que a su vez consisten en una molécula de azúcar desoxirribosa a la cual se adjunta un fosfato y una de las cuatro bases nitrogenadas: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T). Las dos hebras de ADN permanecen unidas por lazos de hidrógeno entre pares de bases, de forma que A sólo se une con T, y C con G. Los segmentos de ADN que codifican la síntesis celular de una proteína específica son llamados genes, que se hallan «empaquetados» dentro de estructuras similares a un hilo llamadas cromosomas. Cuando una célula se divide, su ADN es replicado al separarse en dos hebras únicas, cada una de las cuales sirve como patrón para una nueva hebra.

Diagrama altamente simplificado de la síntesis proteica (o expresión genética). Durante la transcripción, la secuencia de bases nitrogenadas de una hebra de ADN se reproduce en una molécula llamada ARN mensajero (ARNm) por una enzima conocida como ARN polimerasa. Luego, el ARNm migra desde el núcleo de la célula a una estructura llamada ribosoma en el citoplasma, donde tiene lugar la fase de traducción. Con la ayuda de las ARN de transferencia (ARNt) y de enzimas específicas, se elabora una cadena de aminoácidos, y cada uno de ellos se halla especificado por una secuencia de tres nucleótidos (codones) en el ARNm. Posteriormente, las cadenas de aminoácidos se condensan en proteínas funcionales. La total complejidad de la síntesis proteica es asombrosa (ver esta animación).

El ARN es menos complejo y también menos estable que el ADN y emplea el mismo alfabeto químico, excepto que se sustituye el uracilo por la timina. Muchos biólogos creen que en la historia inicial de la Tierra hubo un «ARN global» que eventualmente se desarrolló para convertirse en el ADN, el ARN y las proteínas que conocemos hoy. Se pensaba que esto solucionaría el dilema del «huevo y la gallina», porque además de ser capaces de almacenar información, ciertas moléculas de ARN poseen algunas de las propiedades catalíticas de las proteínas, pero esta teoría no cierra el caso sobre el origen del ARN. Se ha comprobado que la síntesis y conservación de constituyentes de ARN, particularmente ribosa (un tipo de azúcar) y las bases nitrogenadas, son extremadamente difíciles o imposibles bajo condiciones prebióticas realistas, y se han propuesto varias hipótesis adicionales, como por ejemplo, que la vida comenzó en fuentes hidrotermales del fondo oceánico, o sobre superficies de arcilla o pirita de hierro (el «oro de los tontos»), pero ninguna da una explicación convincente para el origen del código genético celular y el sistema de procesamiento de información. Otros especialistas han sugerido que los primeros organismos vivos podrían haber traído dicho código a la Tierra desde otros planetas (por ejemplo, Marte) o del espacio exterior, pero esto sólamente lleva el problema a otro ámbito.

Cada una de las 40 billones de células en el cuerpo humano contiene una hilera de ADN de dos metros de largo, enrollada en una pequeña bola de unas 5 milésimas de milímetro en diámetro en el núcleo celular, y aún así la densidad del almacenamiento de información en el ADN es mucho mayor que nuestros más avanzados chips de silicona. El ADN puede guardar instrucciones de síntesis proteica tan eficientemente, que toda la información requerida para un organismo tan complejo como el ser humano pesa menos que unas billonésimas de gramo. El genetista Michael Denton subraya:

«Para el incrédulo, es una afrenta a la razón plantear que los programas genéticos de los organismos superiores estaban compuestos por un proceso puramente accidental, aún consistiendo en unos miles de millones de bits de información y equivalentes a la secuencia de letras en una pequeña biblioteca de mil volúmenes». 

Circuitos integrados de memoria EPROM con una ventana de cristal de cuarzo que posibilita su borrado mediante radiación ultravioleta.

El físico Paul Davies ha dicho que «la generación espontánea de vida por mezclas fortuitas de moléculas es un evento improbable y absurdo». Douglas Axe calculó que la probabilidad de producir una proteína funcional de longitud modesta (150 aminoácidos) al azar, es sólo de 1 en 10⁷⁴ (esto es, 1 seguido de 74 ceros). Más aún, las cadenas de aminoácidos sólo se pliegan en una proteína si están unidas por un enlace químico llamado lazo péptico, con una probabilidad de 1 en 10⁴⁵. Existen miles de tipos de aminoácidos, pero los organismos vivos contienen sólo 20, y aunque las moléculas de aminoácidos se hallan tanto en formas dextrógiras como levógiras, sólo las últimas se encuentran en la proteína de los organismos vivos (la probabilidad de ello es también de 1 en 10⁴⁵). Esto significa que las posibilidades de producir incluso una proteína funcional de longitud modesta por azar a partir de una sopa prebiótica no es mayor a 1 en 10¹⁶⁴. Si asumimos que una célula mínimamente compleja necesita al menos 250 proteínas de 150 aminoácidos en promedio, la probabilidad de que una célula viva aparezca por suerte es sólo de 1 en 10⁴¹⁰⁰⁰, un número inimaginablemente pequeño. El astrofísico Fred Hoyle concluyó que la probabilidad de que incluso la forma de vida más simple conocida emerja por accidente era «evidentemente un sinsentido del más alto orden», y «comparable a la expectativa de que un tornado pasando a través de un aeroplano de chatarra lo hiciera semejante a un Boeing 747 en pleno vuelo».

Incluso si aparecieran sistemas de protocélulas, estarían mucho más propensas a cometer errores traductivos al sintetizar proteínas, y es difícil comprender cómo podrían ser viables. En palabras del biólogo evolutivo Carl Woese: «La célula primitiva se enfrentó con la aparente paradoja de que, con tal de desarrollar un aparato traductivo más preciso, primero tendría que traducir más exactamente». Y Denton agrega:

«Parece contradictorio en extremo que una célula tal pueda experimentar evolución posterior, mejorándose al 'seleccionar' cambios ventajosos que se perderían inevitablemente en el siguiente ciclo de replicación. (...) Un sistema traductivo propenso al error llevaría inevitablemente a la autodestrucción». 

Comenzando con el experimento de Miller-Urey en 1953, los científicos han pasado incontables horas intentando crear vida en el laboratorio, al pasar chispas mediante mezclas favorables de gases (ahora considerados como no representativos de la atmósfera antigua terrestre), pero todo lo que han logrado es la producción de ciertas moléculas prebióticas orgánicas, tales como aminoácidos. Los experimentos han sido descritos como «una historia de abyecto fallo científico», porque cualquier molécula deseada y producida invariablemente reaccionaba con subproductos inesperados, resultando en una «sustancia pegajosa como el alquitrán». Ninguna clase de nucleótido se ha producido alguna vez en experimentos de descarga eléctrica, y en otras instancias los químicos han conseguido diseñar una molécula de ARN parcialmente autoreplicante, pero sólo al ejercer gran inventiva y creando condiciones no realistas. La ironía de esto no pasó desapercibida:

«Nos encontramos en la situación en que el bioquímico, aplicando mucha reflexión, esmero y actividad resuelta, junto con la utilización de equipo elaborado y complejo, puede duplicar en su laboratorio sólo algunos de los procesos más simples que produce una sola célula microscópica viva a un nivel de complejidad mucho más alto, ¡y aún así se achacan las actividades celulares a la suerte!» 

Existen dos tipos de células: las procariotas que no contienen núcleo, mientras que las eucariotas albergan núcleo y organelos rodeados por membrana, tales como las mitocondrias. Se cree que los organismos procariotas unicelulares aparecieron hace unos 3.800 millones de años, y las células eucariotas hace unos 2 mil millones de años. Estas últimas comprenden muchos organismos unicelulares (por ejemplo, los protozoos) y todos los pluricelulares (incluyendo plantas, hongos, animales y humanos).

Una célula animal típica contiene 10 mil millones de átomos, y es una estructura de una complejidad que deja sin aliento. Si pudiéramos aumentar una célula miles de millones de veces hasta que tuviera 20 km. de diámetro, veríamos un objeto de riqueza inigualable parecido a una inmensa fábrica automatizada, más grande que una ciudad y que lleva a cabo casi tantas funciones como todas las actividades manufactureras humanas en el mundo, y aún así es capaz de replicar su estructura completa en el espacio de unas pocas horas. Además, los experimentos han demostrado que, al contrario de moverse en forma azarosa, las células pueden responder inteligentemente a su entorno inmediato como si poseyeran un «centro de control» (una centrósfera, compuesta de dos centríolos) que es «capaz de recolectar e integrar una variedad de señales físicamente diferentes e imprevistas como la base de decisiones para solucionar problemas». 

Célula animal típica: 1. Nucléolo 2. Núcleo 3. Ribosomas (puntos) 4. Vesícula 5. Retículo endoplasmático rugoso 6. Aparato de Golgi 7. Citoesqueleto 8. Retículo endoplasmático liso 9. Mitocondria 10. Vacuola 11. Citosol 12. Lisosoma 13. Centríolo 14. Membrana celular.

El genetista Jacques-Lucien Monod admitió que el origen del código genético y su mecanismo traductivo era un «verdadero enigma», y Francis Crick (coganador con James Watson del Premio Nobel por el descubrimiento de la estructura del ADN) señaló que el origen de la vida parecía ser «casi un milagro». El químico Robert Shapiro ha expresado que tanto el ADN como el ARN son demasiado complejos para haberse originado espontáneamente, y esperaba el descubrimiento de «algún nuevo principio natural» para explicar su origen. Incluso el viaje en el tiempo (que permitiría a los ingenieros del futuro sembrar vida en el presente) ha sido propuesto seriamente por algunos físicos, y en este aspecto, Rodney Brooks sugirió en Nature que los científicos podrían estar «perdiendo algo fundamental y actualmente impensable» en sus modelos de biología, y que en la actualidad «cierto aspecto de los sistemas vivos es invisible para nosotros». 

James Tour, destacado investigador sobre el origen de la vida, afirma: «No tenemos idea de cómo las moléculas que componen los sistemas vivos pudieron haber sido diseñadas de manera que trabajen en conjunto para cumplir funciones biológicas. No sabemos cómo se formó el conjunto básico de moléculas, carbohidratos, ácidos nucleicos, lípidos y proteínas y cómo se acoplan en secuencias adecuadas, para luego devenir ensamblajes ordenados hasta que se construyera un sistema biológico complejo y finalmente la primera célula. Nadie tiene idea de cómo se hizo esto al usar nuestros mecanismos de ciencia química comúnmente entendidos. (...) Estamos así de desorientados. (...) Entonces, si sus profesores dicen que está todo solucionado (...) no saben de qué están hablando». 

Se cree que la vida apareció en la Tierra hace unos 3.800 millones de años, y en sólo el transcurso de 10 ó 20 millones de años de condiciones viables. Esto llevó al paleontólogo Stephen J. Gould a decir que el origen de la vida en la Tierra fue «una necesidad química» y «virtualmente inevitable, dados la composición química de los protocéanos y atmósferas, y los principios físicos de los sistemas de auto-organización». Varios otros científicos han adoptado la misma idea: por ejemplo, el Premio Nobel Christian de Duve sostuvo que la aparición de la vida y la mente está «escrita en el tejido del Universo» Por su parte, Paul Davies cree que se ponen en acción «leyes de complejidad» en una nueva manera sobre cierto umbral de diversidad, permitiendo así que un sistema «se auto-organice y auto-complejice» y que esto podría dirigir rápidamente a un sistema hacia la vida. Sin embargo, las «leyes de complejidad» y los «principios auto-organizantes» son sólo palabras, puesto que las fuerzas y las operaciones que denotan nunca han sido explicados satisfactoriamente en términos físico-químicos.

Ejemplar de Tyrannosaurus rex en el Museo Americano de Historia Natural que, según Gould, fue su inspiración para hacerse paleontólogo.

Una sugerencia es que los químicos simples podrían poseer «propiedades de auto-ordenamiento» capaces de organizar los constituyentes de las proteínas, el ADN y el ARN en las disposiciones específicas que ahora poseen, pero como explica Stephen C. Meyer, «la bioquímica y la biología molecular dejan en claro que las fuerzas de atracción entre los constituyentes en el ADN, el ARN y las proteínas no explican la especificidad secuencial de estas grandes biomoléculas transportadoras de información«. Por ejemplo, las afinidades de los enlaces auto-organizantes no explican la disposición específica de bases nitrogenadas en el ADN porque no existen lazos químicos entre ellas, ni afinidades diferenciales entre las bases y el esqueleto de fosfato-azúcar, lo cual significa que cualquier base puede acoplarse a dicho esqueleto en cualquier lugar y con la misma facilidad. Las leyes físico-químicas describen patrones ordenados y altamente regulares, pero los procesos similares a esas leyes no pueden generar información funcional que se caracteriza por la complejidad irregular; de esta forma, la mente o la inteligencia es la única causa conocida que sea capaz de producir la complejidad y el contenido de la información presente en el ADN y el ARN.

Hubert Yockey, teórico de la información, sostuvo que los datos necesarios para iniciar una vida no podrían haberse desarrollado por accidente y sugirió que la vida fuera considerada un hecho patente, como la materia o la energía. El astrónomo Erich Jantsch escribió: «La vida ya no parece una superestructura fina sobre una realidad física inerte, sino como un principio inherente a la dinámica del universo». El físico David Bohm creía que que la vida y la consciencia estaban contenidas profundamente en el orden «implicado» o «generativo» subyacente a nuestro mundo físico (o «explicable»), y de esta forma se hallan presentes en varios grados de desarrollo en toda la materia, incluyendo la «inanimada».

También la tradición teosófica reconoce a la vida y la consciencia como los más grandes escenarios del universo, y por supuesto, los mayores misterios. En el lugar de concebir a la materia física «muerta» dando inicio milagrosamente a la vida y la consciencia cuando alcanza un cierto nivel de complejidad organizacional, la «consciencia-vida-sustancia» es considerada como una esencia unitaria universal y eterna, manifestándose en infinitos grados de densidad y formas variadas. La materia física es una manifestación condensada de los grados más finos de la consciencia-sustancia que compone los ámbitos más etéricos, incluyendo los elementos sutiles de la constitución propia de cada organismo. De esta manera, la vida está presente en todos los reinos de la Naturaleza, aunque en diferentes grados de desarrollo. 

Los científicos generalmente consideran a la célula como la «unidad viviente más pequeña», pero no entienden cómo la materia «muerta» de repente puede estar viva, o por qué la generación espontánea de vida parece imposible en nuestros días. La muerte también es difícil de explicar, pues, ¿por qué la organización repentinamente cesa como entidad y a veces sin alguna causa evidente? Después de todo, es la misma materia «inerte» que compone los seres vivos y no vivos, y está claro que falta algo en el panorama científico; en consecuencia, la vida no puede reducirse a procesos físico-químicos. 

El advenimiento de los organismos «vivos» representa sin duda un gran avance en las formas más latentes encontradas en el reino mineral. Se puede decir que un cristal se «alimenta» y «crece», pero se nutre de la misma sustancia única de la que está hecho y se expande por acreción, no por asimilación de porciones seleccionadas de una mezcla de fuentes alimenticias y su modificación química en protoplasma. Un cristal puede servir como núcleo para el crecimiento por acreción de un nuevo mineral, pero esto es muy diferente de la división en los contenidos de la célula viva para formar una «célula-hermana» replicada. 

Imagen de ALMA de un disco protoplanetario en HL Tauri.

La Teosofía considera la aparición de las formas de vida celulares y moleculares mayores como uno de los hábitos de la Naturaleza («leyes»), evento recurrente en cada gran ciclo evolutivo, pero en vez de que la materia física se organice a sí misma en formas orgánicas, sus actividades están ampliamente organizadas y coordinadas desde niveles más profundos de realidad. Los variados y extensos niveles de vida manifiesta (y de la mente) evidenciados por los mundos animal, vegetal y mineral surgen desde el nivel de sofisticación del vehículo a través del cual trabaja la «mónada» o «consciencia animadora», ya que esto determina cuánto puede expresarse de su potencial interno. En organismos más complejos, las corrientes etéricas de vida (prana o chi) juegan un importante rol, las que circulan a través del cuerpo astral-modelo ayudando de esta manera a vitalizar el cuerpo físico y sostienen su campo eléctrico de vida. El prana puede ser considerado como una expresión individualizada de jiva, el océano de la vida en el que todos estamos inmersos.

Fuente: Teosofía Original