La in­ven­ción de la vi­da

Ins­pi­ra­da por el dia­rio des­cu­bri­mien­to de pla­ne­tas ex­tra­so­la­res, el ori­gen de la vi­da hoy es una cien­cia ex­pe­ri­men­tal en per­ma­nen­te ebu­lli­ción crea­ti­va. El cam­po ha cre­ci­do y se ha di­ver­si­fi­ca­do, atra­yen­do a fí­si­cos, ma­te­má­ti­cos, quí­mi­cos, as­tró­no­mos, méd

Que Pasa - - SUMARIO - [ Por Fe­li­pe Ba­rros, in­ves­ti­ga­dor del Cen­tro de Es­tu­dios Cien­tí­fi­cos de Val­di­via ]

[ Por Fe­li­pe Ba­rros ]

El fla­mí­ge­ro John Craig Ven­ter co­mu­ni­có ha­ce unas se­ma­nas que su ins­ti­tu­to cul­mi­nó la cons­truc­ción de la cé­lu­la más sim­ple, una bac­te­ria que vi­ve y se re­pro­du­ce in­de­pen­dien­te­men­te con un mí­ni­mo nú­me­ro de ge­nes. Si­gue es­te anun­cio al de la “pri­me­ra cé­lu­la sin­té­ti­ca” en 2010, cu­yo ge­no­ma fue sin­te­ti­za­do a par­tir de reac­ti­vos de quí­mi­cos sim­ples, con­te­nien­do in­clu­so los nom­bres en có­di­go de los par­ti­ci­pan­tes del pro­yec­to y al­gu­nas ci­tas cé­le­bres, co­mo la de Ri­chard Feyn­man: “What I can­not crea­te, I do not un­ders­tand” ( lo que no pue­do crear, no lo en­tien­do). Un ob­je­ti­vo del Ins­ti­tu­to Ven­ter es ob­te­ner or­ga­nis­mos con ca­pa­ci­da­des es­pe­cí­fi­cas, por ejem­plo, sín­te­sis de an­ti­cuer­pos me­di­ci­na­les o lim­pie­za de de­rra­mes de pe­tró­leo, pe­ro sus lo­gros han te­ni­do re­per­cu­sio­nes más allá de la mi­cro­bio­lo­gía y más allá de la cien­cia en ge­ne­ral. Dos días des­pués del pri­mer anun­cio, L’Os­ser­va­to­re Ro­mano pro­ce­dió a des­men­tir la afir­ma­ción de Ven­ter. El ori­gen de la vi­da es un mis­te­rio, pe­ro no siem­pre fue así. En los dos mi­le­nios que du­ró el rei­na­do de Aris­tó­te­les se asu­mía que la vi­da apa­re­cía es­pon­tá­nea­men­te, to­do el tiem­po y en to­das par­tes. Des­pués de to­do ¿ quién no ha vis­to una fru­ta ma­chu­ca­da cu­brir­se de moho, o al­gas cre­cien­do en una pis­ci­na des­cui­da­da? En 1668, el ita­liano Fran­ces­co Re­di hi­zo un ex­pe­ri­men­to de sim­ple­za ge­nial. En un fras­co co­lo­có un tro­zo de car­ne, que al ca­bo de unos días her­vía de lar­vas. En otro fras­co, dis­pu­so un tro­zo si­mi­lar, pe­ro blo­queó la en­tra­da de mos­cas cu­brién­do­lo con mu­se­li­na. En el se­gun­do fras­co, no apa­re­cie­ron lar­vas. Re­di de­du­jo que las lar­vas no se ori­gi­na­ban es­pon­tá­nea­men­te en la car­ne sino que pro­ce­dían de las mos­cas. Al mis­mo tiem­po, nos he­re­dó el con­cep­to de “ex­pe­ri­men­to con­trol”, uno de los cua­tro pi­la­res de la cien­cia mo­der­na. Dos si­glos más tar­de, Luis Pas­teur ter­mi­nó de ju­bi­lar a Aris­tó­te­les mos­tran­do que la ge­ne­ra­ción de bac­te­rias re­quie­re de bac­te­rias. A esas al­tu­ras, ya cir­cu­la­ba El Ori­gen de

la Es­pe­cies de Char­les Dar­win, y la idea de un an­ces­tro co­mún, que hoy sa­be­mos vi­vió en nues­tro pla­ne­ta ha­ce al me­nos 4.100 mi­llo­nes de años. En es­ta del­ga­da ca­pa ver­do­sa que re­cu­bre nues­tro pla­ne­ta, so­mos to­dos pa­rien­tes. ¿ Cuál es la esen­cia de la vi­da? El pro­yec­to re­duc­cio­nis­ta de Ven­ter es un ejem­plo de aná­li­sis top down, es de­cir, la eli­mi­na­ción sis­te­má­ti­ca de lo ac­ce­so­rio pa­ra que­dar­se con lo esen­cial. Pe­ro es­ta es­tra­te­gia, útil pa­ra la bio­in­ge­nie­ría, no pa­re­ce muy in­for­ma­ti­va cuan­do tra­ta­mos con pro­ce­sos evo­lu­ti­vos. Ello apa­re­ce con ma­yor cla­ri­dad cuan­do ya co­no­ce­mos el an­ces­tro y po­de­mos com­pa­rar­lo con la ver­sión ac­tual. En el ca­so del compu­tador, el an­ces­tro co­no­ci­do es la má­qui­na cal­cu­la­do­ra de Bab­ba­ge del si­glo XIX. Aho­ra ima­gí­ne­se Ud. ex­tra­yen­do par­tes a su lap­top has­ta que de­je de fun­cio­nar: se va el mou­se, se va el ca­ble de po­der, se va la car­ca­sa, se van los puer­tos USB y los ven­ti­la­do­res. Lue­go se re­mue­ve la ba­te­ría y allí fi­nal­men­te el compu­tador se apa­ga. He­mos lle­ga­do al “compu­tador mí­ni­mo” y ¿ se pa­re­ce­rá es­te a su an­ces­tro? Pa­ra na­da. La má­qui­na de Bab­ba­ge es un ar­ti­lu­gio enor­me, 5 to­ne­la­das de ace­ro y bron­ce, sin plás­ti­co y sin si­li­cio, sin ca­bles ni cir­cui­tos, que fun­cio­na­ba en có­di­go de­ci­mal ali­men­ta­do con tar­je­tas per­fo­ra­das y era ener­gi­za­do por los múscu­los del ope­ra­dor. En su ver­sión más re­cien­te, la cé­lu­la sin­té­ti­ca mí­ni­ma, de­no­mi­na­da JCVI Syn3.0, tie­ne 473 ge­nes, sim­ple com­pa­ra­do con los 25.000 de una cé­lu­la hu­ma­na y los 4.000 de la hu­mil­de Es­che­ri­chia co­li, pe­ro aún in­con­men­su­ra­ble­men­te com­ple­ja pa­ra nues­tras ca­pa­ci­da­des ana­lí­ti­cas. ¿Y

La cé­lu­la sin­té­ti­ca mí­ni­ma, de­no­mi­na­da JCVI Syn3.0, tie­ne 473 ge­nes, sim­ple com­pa­ra­do con los 25.000 de una cé­lu­la hu­ma­na y los 4.000 de la hu­mil­de Es­che­ri­chia co­li, pe­ro aún in­con­men­su­ra­ble­men­te com­ple­ja pa­ra nues­tras ca­pa­ci­da­des ana­lí­ti­cas. ¿Y qué ten­drán que ver es­tos 473 ge­nes con la cé­lu­la an­ces­tral? Quién sa­be.

qué ten­drán que ver es­tos 473 ge­nes con la cé­lu­la an­ces­tral? Quién sa­be. Se­gún pro­po­nen al­gu­nos ex­per­tos, es pro­ba­ble que la cé­lu­la an­ces­tral ni si­quie­ra tu­vie­ra ge­nes. La for­ma fi­nal del en­ten­di­mien­to es la crea­ción, es lo que nos he­re­da­ría Feyn­man en su úl­ti­mo pi­za­rrón. Otros ha­blan de aná­li­sis bot­tom- up o Auf­bau. El avan­ce de la bio­lo­gía sin­té­ti­ca ha si­do len­to pe­ro sos­te­ni­do, una gue­rra de trin­che­ra con­tra ta­búes mi­le­na­rios. La urea de Wöh­ler fue la pri­me­ra mo­lé­cu­la or­gá­ni­ca, “vi­vien­te”, crea­da en un tu­bo de en­sa­yo. Lue­go ven­drían otras más y más com­ple­jas, ero­sio­nan­do pau­la­ti­na­men­te el mi­to de un ma­te­rial vi­vien­te y sa­gra­do. El sal­to con­cep­tual lo da­ría el so­vié­ti­co Alexander Opa­rin, quien, ins­pi­ra­do por Dar­win y el ha­llaz­go de me­tano en la at­mós­fe­ra de Jú­pi­ter, ima­gi­nó a la vi­da sur­gien­do en una “sopa pri­mor­dial”. De vuel­ta a la ge­ne­ra­ción es­pon­tá­nea, sin in­ter­ven­ción di­vi­na, pe­ro en un even­to his­tó­ri­co úni­co. No pa­re­ce ca­sua­li­dad que en Oc­ci­den­te fue­se otro ma­te­ria­lis­ta dia­léc­ti­co, John B. Hal­da­ne, quien pro­pu­sie­ra una idea si­mi­lar. La teo­ría de Opa­rin- Hal­da­ne, el ori­gen de la vi­da en la Tie­rra a par­tir de ma­te­rial in­ani­ma­do, o abio­gé­ne­sis, re­sul­tó de­ma­sia­do avan­za­da pa­ra su tiem­po, y ten­dría que es­pe­rar otros 30 años pa­ra que un ex­pe­ri­men­to la des­en­te­rra­ra del os­cu­ro só­tano de la me­ta­fí­si­ca. Stan­ley Mi­ller, un es­tu­dian­te de doc­to­ra­do en el la­bo­ra­to­rio del no­bel Ha­rold Urey, so­me­tió una mez­cla es­te­ri­li­za­da de mo­lé­cu­las inor­gá­ni­cas sim­ples, me­tano, amo­nia­co, cia­nu­ro e hi­dró­geno a des­car­gas eléc­tri­cas, si­mu­lan­do las con­di­cio­nes at­mos­fé­ri­cas de la Tie­rra primitiva, se­gún se pen­sa­ba en esos años. Lue­go de una se­ma­na de ope­ra­ción se ha­bía acu­mu­la­do un pre­ci­pi­ta­do vis­co­so rico en mo­lé­cu­las com­ple­jas. Es­to ya fue un ha­llaz­go, pe­ro lo más ex­tra­or­di­na­rio del icó­ni­co ex­pe­ri­men­to de Mi­ller-Urey fue que se en­con­tra­ron va­rios de los ami­noá­ci­dos pre­sen­tes en las pro­teí­nas. El 25 de ma­yo de 1953 el Ti­me Ma­ga­zi­ne pu­bli­có un ar­tícu­lo ti­tu­la­do Se­mi- crea­tion, y Stan­ley Mi­ller sal­tó al es­tre­lla­to. Re­pen­ti­na­men­te, la res­pues­ta pa­re­cía al al­can­ce de la mano. El ex­pe­ri­men­to Mi­ller-Urey fun­dó al Ori­gen de la Vi­da co­mo cien­cia ex­pe­ri­men­tal. El cam­po ha cre­ci­do y se ha di­ver­si­fi­ca­do, atra­yen­do fí­si­cos, ma­te­má­ti­cos, quí­mi­cos, as­tró­no­mos, mé­di­cos, bió­lo­gos y has­ta a un abo­ga­do. Ins­pi­ra­da por el dia­rio des­cu­bri­mien­to de pla­ne­tas ex­tra­so­la­res, es una cien­cia en ebu­lli­ción crea­ti­va. Así co­mo hay una his­to­ria pe­ro mu­chas for­mas de con­tar­la, la Tie­rra pri­mor­dial es una di­ver­si­dad de mun­dos ima­gi­na­rios des­cri­tos en tér­mi­nos exó­ti­cos y su­ge­ren­tes: coacer­va­dos, mi­ce­las li­pí­di­cas, ar­ci­llas ca­ta­lí­ti­cas, hie­lo eu­téc­ti­co, el mun­do RNA, prio­nes, el mun­do hie­rroa­zu­fre, fu­ma­ro­las áci­das, ro­ca ser­pen­ti­ni­za­da, que­mios­mo­sis. ¿ Qué ha­brá si­do pri­me­ro, la in­for­ma­ción, el me­ta­bo­lis­mo, o qui­zás la ener­gía? Mien­tras los ex­per­tos se di­vier­ten re­crean­do es­tos mun­dos po­si­bles en sus men­tes y la­bo­ra­to­rios, los de­más mi­ra­mos al cie­lo es­tre­lla­do y nos pre­gun­ta­mos ¿ cuán uni­ver­sal es la vi­da? ¿ Se­rá el re­sul­ta­do de un even­to ac­ci­den­tal, úni­co e irre­pe­ti­ble? O, por el con­tra­rio, ¿ se­rá la vi­da un es­ta­do más de la ma­te­ria que evo­lu­cio­na en un uni­ver­so que se en­fría, tan inevi­ta­ble co­mo la for­ma­ción de áto­mos y mo­lé­cu­las? En el pri­mer ca­so, es­ta­mos so­los y la bio­lo­gía no es más que his­to­ria. En el se­gun­do, es­ta­mos en abun­dan­te com­pa­ñía, la bio­lo­gía es tan uni­ver­sal co­mo la fí­si­ca, y la his­to­ria qui­zás tam­bién sea una cien­cia uni­ver­sal. ¿ Por cuál vo­ta­ría Ud.?

Mien­tras los ex­per­tos se di­vier­ten re­crean­do es­tos mun­dos po­si­bles en sus men­tes y la­bo­ra­to­rios, los de­más mi­ra­mos al cie­lo es­tre­lla­do y nos pre­gun­ta­mos ¿cuán uni­ver­sal es la vi­da? ¿Se­rá el re­sul­ta­do de un even­to ac­ci­den­tal, úni­co e irre­pe­ti­ble?

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