¿Qué es la vida? (Más o menos) - Profesor JG Calleja

¿Qué es la vida? (Más o menos) – José Luis Castillo.
Como no es una pregunta fácil, no esperes una respuesta fácil.
Pero tienes que saber que, sin responder esta cuestión, no sabremos qué investigar, ni dónde está la línea que separa a un
charco lleno de biomoléculas de un ser vivo.
Al final del texto espero que te queden cinco cosas más o menos claras. Ya las irás viendo.
Los biólogos tendemos a pensar en la vida por lo que hace, en lugar de por lo que es. Y eso es por una buena razón. Te lo
explico con el ejemplo de los virus, que están en el límite de la vida, pero por fuera. Se pueden entender como autómatas que
simulan muchas de las propiedades vitales, pero que no puede sobrevivir sin los seres vivos. Ccomo computadoras que
necesitan que los organizadores humanos carguen sus baterías. Pero los virus están hechos de las mismas proteínas y ácidos
nucleicos que constituyen a los seres vivos. Estamos hechos de lo mismo pero no por eso están vivos.
Esto subraya por qué no podemos explicar la vida sólo a partir de su composición. La vida no es vida simplemente porque
contenga proteínas y ácidos nucleicos.
Una definición basada en procesos podría ser más útil. Los organismos vivos hacen cosas que los no vivos no hacen. Comen y
excretan desechos, obtienen información y reaccionan ante ella, y reproducen copias de sí mismos sin gastarse. El problema es
que esas propiedades se relacionan con la vida, pero no la definen. Porque se las encuentra en otros sistemas. Incluso más
claramente. En ordenadores existen programas que se reproducen y modifican su actuación como respuesta a ciertos estímulos,
y se alimentan de espacio en el disco duro. ¿Pueden entenderse como seres vivos?
Así, definir la vida en función de qué hace nos lleva al mismo callejón sin salida que hacerlo en función de cuál es su
composición.
Para encontrar la solución, hay que profundizar más. Hay que despojar a la vida de todo lo accesorio para que lo que quede sea
lo verdaderamente esencial. Nuestra concepción de la vida, inevitablemente, esta limitada por lo que conocemos, que está
basado por completo en lo que vemos aquí, en la Tierra. Que está hecho a base de ácidos nucleicos y proteínas, glúcidos y
lípidos, en disolución o suspensión acuosa. Por eso sabemos tan poco de qué es la vida. Porque tendemos a asumir que la vida
es sólo como la nuestra. Carbono unido a carbono e hidrógeno, con algún que otro oxígeno y un poco de nitrógeno y fósforo.
Formando cadenas. Y todo ello disuelto en agua. O en suspensión si no puede disolverse.
Lo que necesitamos es una definición de vida que no contenga prejuicios localistas (entendiendo la Tierra por “local”), una
definición que valga tanto para Marte, como para la Tierra, como para la galaxia más lejana.
Los biólogos no podemos. Porque trabajamos con material exclusivamente terrestre. Nos ayudan los físicos. Que son capaces de
colocar las propiedades de los materiales en diferentes ambientes y averiguar qué les va a pasar.
Los físicos podrían dar una respuesta al tema en términos termodinámicos. No te asustes. Todavía no. Aunque el lenguaje
cueste un poco de trabajo al principio. La termodinámica no es sino la ciencia que estudia cómo fluye la energía en los sistemas.
Paciencia ahora con el siguiente párrafo.
Todos los procesos en un sistema suceden hacia el equilibrio termodinámico si no cuentan con un suministro continuo de
energía entrante en dicho sistema. En el equilibrio termodinámico, ninguna parte del sistema contiene más energía que
cualquier otra. Pero mientras llega, el ser vivo se aprovecha de desequilibrios, se intercala en ellos y almacena provisionalmente
energía, de varias formas, hasta que la disipa, convirtiéndola en un trabajo cuyo objetivo es sobrevivir y autoreproducirse.
Es un poco denso eso, pero viene a decir que quien posea vida ha de mantener desequilibrios. No puede estar a la misma
temperatura, ni tener las mismas moléculas en la misma cantidad. Porque no podria hacer trabajo, no podría tener forma, no
podría adaptarse, no podría producir copias ni guardar información. Ese es el primer requisito: desequilibrio.
Evitar el aumento general de entropía, que es una manera de llamar al equilibrio, es imposible (Segunda Ley de la
Termodinámica). Pero puede esquivarse localmente. Es decir, se puede conseguir que, aunque en el Universo haya más
desorden, en un lugar concreto, como un charco, haya más orden. ¿Cómo? Fácil. Si algo se ordena, otro algo tiene que
desordenarse. Y tienen que desordenarse más. Se dice que semejante subsistema (el primer algo) está, en términos
termodinámicos, alejado del equilibrio gracias a que ha desordenado más a un segundo subsistema (el segundo algo). Los
organismos vivos son buenos ejemplos de tales subsistemas. Los procesos que nosotros asociamos con la vida suceden lejos del
equilibrio termodinámico.
Luego llegamos a un segundo requisito: algún tipo de límite que separe la zona termodinámicamente más rica de la zona
termodinámicamente más pobre.
Así, existe un límite claro, abrupto, para el ser vivo. A su través se intercambian orden y entropía. El orden entra. El desorden, la
entropía, sale. En nuestro caso, en el de los seres vivos de la Tierra, es la membrana celular.
Además, y en tercer lugar, ese límite ha de ser, de algún modo, permeable. Es decir, ha de importar información y energía, y
exportar entropía. Y esa importación y exportación ha de ser asimétrica, por lo que el límite resultará selectivo. Ese es el tercer
requisito.
Esto parece un progreso hacia la definición. Pero en realidad, hay muchos sistemas alejados del equilibrio termodinámico
espontáneamente. Algunas reacciones químicas y ciertos procesos físicos producen patrones de gran complejidad organizativa
lejos del equilibrio. Incluso un remolino en el agua, un montón de arena o un alud de nieve pueden entenderse de ese modo. Se
puede argüir que las estrellas y las galaxias constituyen ejemplos de tales sistemas. Pero, ¿están vivos?
Los sistemas en desequilibrio, limitados por una membrana semipermeable (capaz de importar información y energía y de no
dejarlas escapar, y de exportar entropía, desorden, y de no dejarla entrar) para considerarlos definitivamente vivos, tienen que
ser capaces de reunir tres requisitos más:
Han de poder fabricar más sistemas como ellos sin agotarse, sin desaparecer (autorreplicación).
Han de poder adaptarse a las condiciones del medio para ajustar sus condiciones internas (adaptación).
Han de variar a lo largo del tiempo para encontrar soluciones si no le es posible adaptarse (evolución).
Respecto a la autorreplicación, una galaxia no puede crear más galaxias. Puede cambiar. Puede transformarse. Pero no puede
reproducirse. Ni una roca. Que una roca se rompa no es reproducción. Que una roca sedimentaria se convierta en magmática no
es reproducción. Es transformación. Que un ser vivo produzca una copia de sí mismo sí es reproducción. Porque se mantiene el
original y nace la copia.
Adaptarse es algo esencial. Significa elegir entre varias posibilidades con las que se cuenta a priori, antes de que sea necesario
adaptarse. Lynn Margulis dijo que la vida eran compuestos químicos que podían tomar decisiones. Así, adaptarse es tener
posibilidades y elegir la que parece mejor en cada momento. Las rocas no tienen posibilidades. No se adaptan. Quedan influidas
por lo que sucede a su alrededor y sufren las transformaciones que las llevan a la situación más cómoda. La de menos energía.
Los seres vivos sí nos adaptamos. Y no existimos sólo en la situación de menos energía, como las rocas, sino en la más favorable
para nosotros, para seguir existiendo.
Pero si a un organismo no le basta con las posibilidades que tiene, si con ellas no puede sobrevivir, si no está adaptado, tiene
todavía una oportunidad. Porque todos los organismos cambian, evolucionan. Pero no evolucionan de cualquier modo. Lo hacen
de modo darwiniano. La evolución darwiniana implica que hay pequeñas diferencias en la reproducción, y que esas pequeñas
diferencias, no siempre, pero sí a veces, son importantes. Importantes para la cuestión de cuántos descendientes tienes. Y si
gracias a esas diferencias tienes más descendientes, y esos descendientes heredan tu diferencia y, gracias a ella, también tienen
más descendientes que el que no la hereda, entonces hay evolución darwiniana.
Con un pequeño problema. Que las diferencias, las mutaciones, surgen al azar. Sin saber si van a ser buenas o malas. Incluso
peor. Una mutación puede ser buena… si el ser vivo que la lleva estuviera en otro lugar. Pero en el que habita puede ser mala.
Así, los cambios, las diferencias, las mutaciones, son al azar y dependen del contexto, del medio.
Es verdad que los organismos cambian constantemente, pero si funcionan bien, si está adaptado, los cambios a mejor serán
raros. Sólo tiene oportunidad de cambiar de verdad cuando el ser vivo tiene un problema que no sabe resolver. Entonces los
cambios que sufre tendrán alguna oportunidad. Bajo esa presión selectiva, en situaciones problemáticas, se eligen los sistemas
mejores, e incluso se evoluciona hacia la optimización, hacia lo mejor posible. Pero en ausencia de presión selectiva, o cuando
ésta es reducida, la evolución permite elevada diversidad, incluidos sistemas no óptimos, de bajo rendimiento respecto a otros.
Siempre que no afecten a la reproducción.
Eso también es evolución darwiniana.
Hay evolución darwiniana bajo presión selectiva y evolución darwiniana sin presión selectiva. Con resultados diferentes en cada
caso.
Vamos acabando. Así que voy a resumirlo en un párrafo, aunque sea repetir mucho. Me voy a hacer cansino, pero si vale para
que se comprenda mejor, me da igual. Está vivo todo sistema en desequilibrio termodinámico con su entorno. Poseedor de una
barrera que lo limita y que le permite importar información y energía, y exportar entropía. Capaz de adaptarse y elegir el modo
de funcionamiento más eficiente en cada momento. Capaz de reproducirse sin desaparecer en la reproducción. Y capaz de
evolucionar darwinianamente.
En la Tierra, los seres vivos son estructuras complejas capaces de realizar funciones complejas (nutrición, relación y
reproducción), que poseen una composición química común a base de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, etc.,
organizada como glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Cada una de sus moléculas colabora en el mantenimiento del
sistema cumpliendo alguna misión específica que contribuya al mismo objetivo: extraer del entorno energía e información a
partir de la materia que pueda captar, expulsar entropía en forma de materia degradada termodinámicamente, reconstruir
continuamente la estructura, fabricar más sistemas como el original (aunque no réplicas exactas, sino aproximadas, con
variabilidad).
¡¡¡Uf!!!
Lo siento si ha quedado difícil. No sé hacerlo mejor.
http://profeblog.es/blog/joseluis/2008/03/31/que-es-la-vida-mas-o-menos/