A
efectos prácticos, estamos solos. La única vida inteligente del universo
visible parece estar en la Tierra. Pero, como siempre, hay posiciones
encontradas. Detengámonos por un momento en la cuestión de lo que se puede
considerar vida y la forma en que debería aparecer.
En
principio, aunque discutible, pero que podría servir como definición, algo está
vivo si cumple las siguientes condiciones:
- Debe estar formado por células. Si supiésemos cómo se originaron las células entenderíamos cómo surgió la vida. Existen células procariotas (carecen de núcleo) y eucariotas, mucho más complejas y con un volumen unas 10.000 veces mayor. Las eucariotas son capaces de unirse para formar organismos multicelulares como plantas, hongos, animales. Según esto, los virus y los priones no son vida.
- Debe poseer metabolismo. Es decir, el proceso por el que las células toman energía, la transforman según sus necesidades y excretan los productos sobrantes. El metabolismo tiene lugar a través de la acción catalizadora de las enzimas. Las enzimas, a su vez, están constituidas por proteínas. Las instrucciones para crear proteínas están contenidas en el ADN, mientras que la maquinaria bioquímica de la síntesis de proteínas se basa en el ARN.
- Se reproduce o procede de otros objetos que podrían reproducirse. Las células pueden reproducirse de forma individual o sexualmente mediante una “compañera”, y el mecanismo de la reproducción es el ADN. Según esto, los cristales no se reproducen sino más bien se replican y, por tanto, no están vivos; las mulas son estériles pero proceden de otros animales que sí se reproducen. Las mulas son seres vivos.
- Debe evolucionar. La evolución darwiniana es un aspecto clave de la vida.
Las
cuatro características enumeradas son más que suficientes para tomarlas como
base de una discusión, aunque obviamente la definición puede mejorarse. Ahora
ya podemos preguntarnos cómo empezó la vida.
Evidentemente,
nadie sabe la respuesta a esta pregunta pero en los últimos años el avance ha
sido considerable y ha tomado dos caminos, principalmente: la búsqueda del
ancestro común más antiguo y la comprensión de la química que pudo conducir a
las primeras formas de vida. La primera de ellas es fruto del hecho llamativo
de que prácticamente todos los organismos vivos conocidos comparten el mismo
código genético. Algunos científicos creen que tanto las eucariotas como las
procariotas pudieron surgir al mismo tiempo; en cambio, otros creen que eventos
tipo Tierra bola de nieve pudieron crear las condiciones para que apareciesen
las eucariotas.
Si
hay una molécula que merezca el título de “molécula de la vida”, es la del ADN.
El ADN es un polímero de nucleótidos. Un nucleótido consta de tres partes: un
azúcar desoxirriboso, un grupo fosfato y un par de bases nitrogenadas, que
pueden ser purinas (adenina y guanina) o pirimidinas (citosina y timina).
Una
de las claves del ADN es su capacidad de réplica y reproducción. En estos
procesos también juega un papel determinante el ARN. Existen diferencias
marcadas entre el ADN y el ARN, tanto estructurales como químicas y también
funcionales. Así, hay distintos tipos de ARN: mensajero, ribosómico y de
transferencia.
La
capacidad del ADN para autoreplicarse es el secreto de la vida y su capacidad
de perpetuarse. Por eso los hijos se parecen a los padres. Pero para que la
vida evolucione y las especies se conviertan en otras especies, la herencia
debe ser imperfecta; debe darse alguna variación en la descendencia para que la
selección natural pueda actuar. Afortunadamente, el ADN produce, de cuando en
cuando, mutaciones, ya sea por error en el proceso de réplica, daños por
radiación, agentes químicos u otros factores. Cuando la mutación resulte
beneficiosa se transmitirá de generación en generación.
Lo
que realmente hace tan fascinantes a los ácidos nucleicos es que codifican y
sintetizan proteínas y las proteínas son las que permiten a la vida hacer
cosas.
Las
proteínas son unas macromoléculas de enorme versatilidad. Pueden actuar como
enzimas, como hormonas y proporcionar estructura (el cabello, los músculos y
las lentes de los ojos son mayormente proteínas).
Una
proteína es una secuencia larga de aminoácidos dispuesta en una estructura
tridimensional. Cada una de estas secuencias posee una forma particular; si
cambia la secuencia se modifica la manera en que se organiza la proteína y, por
tanto, la tarea que desempeña. Las proteínas emplean 20 aminoácidos distintos,
aunque en la naturaleza existen muchos más con importancia en la biología.
Distintos aminoácidos poseen propiedades diferentes: los hay hidrófilos,
hidrófobos, etc.
El
código genético es, esencialmente, universal y salvo unas pocas excepciones,
todos los organismos de nuestro planeta lo utilizan. Ahora bien, ¿esta
universalidad implica que es el único posible? ¿Quizá originalmente hubo varios
códigos distintos y el actual se impuso a los otros, de alguna manera? ¿O, por
el contrario, sólo surgió uno y esta unicidad constituye una barrera insalvable
para la evolución?
Recapitulando:
el ADN almacena información genética y replica la información cuando la célula
se divide. Esto es todo lo que hace, que no es poco. Pero el trabajo de
expresar la información corresponde al ARN. Utilizando el código genético
universal la información se transcribe del ADN al ARN para luego ser traducida
como síntesis de proteínas.
Supongamos
que los pasos que conducen de las primeras proteínas y ácidos nucleicos al
ancestro común más antiguo son, si no inevitables, al menos comprensibles
mediante los procesos físico-químicos conocidos. Pero la pregunta sigue siendo
¿cómo aparecieron las primeras proteínas y ácidos nucleicos? Si el paso de la
química inorgánica al ADN y las proteínas es un fenómeno raro e inusual,
entonces hemos resuelto la paradoja de Fermi.
Los
ingredientes básicos de las macromoléculas de la vida parecen fácilmente
sintetizables. De hecho, se pueden encontrar aminoácidos en el espacio
interestelar y en experimentos de laboratorio que intenten reproducir las
condiciones de la atmósfera terrestre primitiva (recordemos la experiencia de Stanley Miller y Harold Urey en 1953).
¿Cómo
es entonces la probabilidad de que procesos naturales conduzcan a la síntesis
de moléculas de la vida, sin más que darse unas condiciones no demasiado
exigentes? ¿Es grande o, por el contrario, muy pequeña, como aducen muchos
creacionistas? Al fin y al cabo, una proteína formada, por ejemplo, por 584
aminoácidos tiene una probabilidad de ser sintetizada aleatoriamente de 1 en 10760,
aproximadamente.
El
surgimiento de la vida parece, además, sufrir la paradoja del huevo y la
gallina: el ADN produce las proteínas y éstas, a su vez, son necesarias para
formar el ADN y así, sucesivamente.
Argumentos
como los precedentes parecen ser fatales para el surgir fortuito de la vida.
Sin embargo, los últimos avances en bioquímica podrían traer nuevas esperanzas.
Imaginemos un lago de la Tierra primigenia y supongamos que en el agua hubiese
tan sólo 10 aminoácidos susceptibles de formar péptidos; ahora supongamos que
un péptido con una longitud de 20 aminoácidos presentase alguna característica
como catalizador favorecida por selección natural. En tal caso, la naturaleza
solamente necesitaría 1020 combinaciones para producir dicho
péptido, algo que podría lograrse en las escalas de tiempo que se consideran
(millones de años). Si hubiese 100 péptidos útiles diferentes, cada uno formado
por 20 aminoácidos, entonces si dos de dichos péptidos se uniesen podrían dar
lugar a un millón de péptidos diferentes, cada uno conteniendo 40 aminoácidos.
Análogamente sucedería con 60, 80, 100, etc. En definitiva, habría tiempo
suficiente para que apareciesen las proteínas en la Tierra.
Razonamientos
parecidos pueden explicar la existencia del ADN original y de la paradoja del
huevo y la gallina anteriormente aludida. En efecto, en la década de 1980,
Altman y Cech demostraron que ciertos tipos de ARN podían actuar como
catalizadores y jugar el papel de enzimas. Este ARN actuaba como material
genético y como enzima. De todas formas, no pensemos que todo está resuelto. No
está claro cuál ha sido el camino químico que condujo a la aparición del primer
ARN. Además, restan otras cuestiones por comprender: por qué la vida sólo
utiliza la variante levógira de los aminoácidos. Sea como fuere, lo que parece
fuera de toda duda es que la vida surgió en nuestro planeta “demasiado
fácilmente”.
Nuestro
planeta se formó hace unos 4.500 millones de años y tan sólo un máximo de 700
millones de años después la vida había evolucionado en la Tierra, cosa que
sabemos por evidencias encontradas en rocas sedimentarias de Groenlandia.
Los
fósiles más antiguos tampoco son mucho más jóvenes que los sedimentos
anteriores: los estromatolitos de Australia occidental tienen 3.500 millones de
años. Hay que señalar que estos 700 millones de años constituyen un límite
superior y es probable que la vida emergiera en la Tierra incluso antes, ya que
las condiciones de intenso bombardeo de meteoritos que sufría nuestro planeta
bien podría haber acabado con toda la vida que hubiese surgido en aquella era
en concreto.
Todo
lo anterior ha provocado que no pocos científicos crean que este surgimiento
sumamente veloz de la vida en la Tierra no pudo tener lugar sin ayuda, con lo
cual han abrazado la hipótesis de la panspermia.
Si
la vida vino del espacio, ¿de dónde proceden estas semillas? Más aún, si estas
semillas han viajado por el espacio interestelar, habrán podido sembrar muchos
otros planetas; la vida sería ubicua. Por otro lado, hay científicos que creen
que la vida pudo surgir en Marte, donde las condiciones primigenias eran más
favorables. Posteriormente, al perder su agua el planeta rojo y hacerse más
habitable la Tierra, el bombardeo de nuestra superficie con material marciano
pudo traer aquí la vida. Puede que sean necesarios dos planetas, al menos, para
que surja la vida: uno pequeño y otro más grande y que los impactos de
meteoritos sean abundantes. Una tal combinación de circunstancias podría ser
altamente improbable.
La
forma directa de determinar si la vida pudo surgir en condiciones naturales es
hallándola en otros planetas. Si encontrásemos organismos, por muy simples que
fuesen, en el sistema solar, sabríamos que la vida no es única en la Tierra.
El
ingrediente clave parece ser el agua. En el pasado Marte tenía agua, así que
hay posibilidades reales de encontrar vida marciana. Asimismo, existen otros
cuerpos con agua en el sistema solar: Europa, Calisto, Titán. Puede que no se
trate de vida inteligente ni compleja, pero si sabemos que la vida surgió de
forma independiente en otros rincones del sistema solar, ¿cómo podríamos
afirmar que esto no es así por toda la galaxia o incluso en otras galaxias
distintas de la nuestra?
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