1.- Introducción
La idea de que la vida se creó en los océanos es de una máxima aceptación, después de todo, vivimos en un planeta dominado por los mares y el agua nutre la vida.
En el fondo de los mares existen lo que se denominan respiradores hidrotermales, que se encuentran en las cordilleras de los fondos oceánicos, por los que el material procedente del manto profundo fluye hasta la superficie, no de la tierra, sino del manto cubierto por las aguas, creando una nueva corteza submarina.
Estos respiradores hidrotermales, que existieron con más profusión en los orígenes de la Tierra, vomitan humos sulfurosos ricos en minerales enterrados y llevan agua que se ha calentado a altas temperaturas en las profundidades de la corteza.
El sumergible Alvín, al explorar a 2`5 kilómetros bajo la superficie del océano Pacífico, se topó accidentalmente con una de estas chimeneas, y, en sus alrededores, descubrieron nuevas especies de animales que prosperaban a su alrededor; desde bacterias a animales tubiculados que se alimentaban de ellas. Algunas de las bacterias se alimentaban de azufre y, para otras, el oxígeno resultaba un veneno. Es muy probable que, en este mundo oscuro de las profundidades oceánicas donde la luz del Sol no llega, hayamos encontrado lo que queda de nuestros ancestros más antiguos.
Al igual que estos descubrimientos en los fondos del océano, que es como si diéramos un paso atrás en el tiempo en busca de los orígenes de la vida, en Australia, a unos 650 kilómetros al norte de Perth, en unas charcas salobres allí existentes, se encuentran unos grupos de objetos vivos, llamados estramatolitos, que viven en colonias microbianas con diferentes caminos metabólicos, pero que viven en armonía. Las criaturas de la capa de arriba (algas verdiazules), viven de la energía del Sol y del dióxido de carbono y, es obvio, que pueden sobrevivir en presencia del oxígeno. Han desarrollado la molécula de clorofila que les permite absorber la luz y utilizar su energía para desdoblar la molécula de dióxido de carbono, para utilizar el carbono en su nutrición orgánica y oxígeno que liberan a la atmósfera.
Por debajo de esa capa, prosperan otras bacterias que pueden existir en presencia de oxígeno pero que funcionan a la perfección sin él; producen la energía por fermentación de los productos de desecho procedentes de las bacterias que tienen por encima. Bajo esta capa hay otras bacterias que son completamente anaerobias y , por tanto, no pueden tolerar la presencia del oxígeno. Estas bacterias prosperan de los restos y desechos de las que tienen sobre ellas.
Estos vestigios, que no son los únicos, representan objetos que han vivido , casi inalterables, durante buena parte de la historia de la Tierra. Estos descubrimientos, parecen señalar, que las formaciones orgánica que dieron origen a la vida, se originaron en las profundidades submarinas a elevadas temperaturas o en estramatolitos parecidos a los descubiertos en Australia, que se manifestaron desde hace al menos 2.500 millones de años.
Estas fábricas químicas, aisladas de su entorno por la membrana que las protege, fueron los precursores de la vida en la Tierra. Membrana que no sólo las protege, sino que es crucial para su supervivencia, ya que controla lo que llega y sale de su mundo interno al exterior
La vida sólo puede existir si tiene posibilidades de obtener de su entorno más energía que la que devuelve. La vida representa orden en un universo diseñado para el desorden. Y por mucho que podamos debatir donde surgieron por primera vez los ingredientes de la vida, estos ingredientes, por si solos, no producen vida, al igual que los componentes de un coche, por si solos, no forman un coche. ¿Dónde y como surgió, pues, la chispa de la vida? Sólo podemos afirmar que la fuente de la energía que impulsa la vida es el electrón.
Por último, hay que resaltar, que dos de los más profundos avances de la historia de la vida, fueron la fotosíntesis, y más tarde la respiración, Mediante estos dos progresos significativos, el primero utilizado por las plantas y el segundo por los animales, cambió, para siempre, no sólo la vida sino también la Tierra.
Antes de entrar en el tema propuesto, voy a escribir algo sobre las maravillas y bellezas de la Creación. La armonía y belleza de la obra de la Naturaleza es una constante que aparece en los orígenes del Universo y se mantiene en su consiguiente evolución.(aunque respecto a las bellezas no sería menester mencionarlas, ya que estamos disfrutando de ellas a diario).
Empezaré diciendo que las últimas partículas (por su indivisibilidad) de materia y de vida son, respectivamente, el átomo y la célula.
El átomo, por su etimología, significa indivisible; no se puede dividir un átomo químico sin atentar contra la materia que representa. La célula, tanto vegetal como animal, es, también, una entidad orgánica de primer orden. No es un simple fragmento de citoplasma, sino un todo perfectamente organizado: es la unidad de vida. Es como el átomo orgánico, porque no se puede dividir sin atentar contra la esencia de su organización. La Atomística es la ciencia que estudia los átomos y la ciencia que estudia las células es la Citología.
Por un lado, el átomo, con su estructura nuclear y electrónica, definida y ordenada armoniosamente para cada elemento de la tabla periódica, con el fin de facilitar la realización de la diversidad de reacciones químicas en las que tendrán que participar, tanto en el mundo orgánico como en el inorgánico. Por otro lado, la célula, como unidad de vida, con su estructura compleja y armoniosa para permitirla cumplir con las mismas funciones que cualquier ser viviente. Se sabe que la vida es una sola, y sus manifestaciones están regidas por las mismas leyes fundamentales, tanto en el cuerpo de las plantas como en el de los animales (esto ya es una maravilla, aunque sólo sea por su eficacia y simplicidad).
Así como el tamaño del átomo siempre es infinitesimal, la célula, por el contrario, aunque suelen ser microscópicas, las hay también gigantes, comparadas con las anteriores.
De estas dos partículas que he mencionado, el átomo y la célula, el átomo es el pilar fundamental de toda la materia que existe en el universo, incluida la célula, y la célula es sólo el pilar básico de la vida.
Con esta introducción voy a iniciar el estudio de esas maravillas y bellezas de la Creación.
Una planta típica se nutre a expensas de los gases de la atmósfera, del agua y de las sales del suelo; el animal ha de procurarse sustancias de un grado mínimo de complejidad, y, como no las encuentra en el medio inorgánico ni puede fabricarlas por si mismo con los materiales que dicho medio le ofrece, ha de tomarlas de las elaboradas por el reino vegetal. ¿Deducimos de esto que el reino vegetal es necesario para la existencia del reino animal? De ser así, ¡qué maravillosa colaboración tuvo que prever la Naturaleza para hacer posible la vida animal! (Recordemos aquí, los cereales, legumbres, hortalizas, frutos, etc.).
Quizá no esté de más repetir que, aparte de otras diferencias fundamentales entre los reinos animal y vegetal, la raíz de todas estas diferencias se halla en el modo de nutrición. Aunque en los orígenes de la vida hubo un momento en que era difícil establecer una diferencia entre un animal y un vegetal, la aparición del acto de comer estableció esta diferencia entre los dos reinos. El animal inicia su aparición como un vegetal desnudo, hambriento, inquieto y audaz. Con la evolución se ha visto que la aparición de la conciencia, memoria y capacidad de adriestramiento, son dependientes de la mayor irritabilidad de la célula animal.
La mayoría de las veces, las maravillas y bellezas de la Naturaleza, por sernos tan habituales, no las admiramos como un producto de la Creación. Me refiero a las plantas y flores con las que ornamos nuestros hogares, al colorido de mariposas y otros animales grandes o pequeños, a los fantásticos esqueletos de los pseudópodos de los radiolarios marinos, formados por sílice o sulfato de estroncio, elemento, este último que se halla en el mar en mayor cantidad que el silicio. Los esqueletos de estos radiolarios, protozoos que viven en alta mar, después de sedimentarse en el fondo del mar, llegan a formar depósitos de considerable espesor. Esqueletos con una diversidad de simetrías geométricas, que parecen creados por un artista. Pero también he de mencionar aquí, al menos como un caso más de lo que en el escrito anterior detallamos como potencia de la vida; esa potencia de efectos dominantes como el caso de los rizópodos marinos denominados foraminíferos, de caparazón calizo, cuyos fósiles (numolites) han levantados montañas. Las pirámides de Egipto y la célebre esfinge de Geizeh están construidas totalmente con caparazones de estos protozoos, es decir, de calizas numulíticas.
Estas muestras de belleza de la Naturaleza se harían interminables, pero no me resisto a mencionar por su regularidad, simetría y belleza, la diversidad de formas de conchas de los moluscos.
Después de estas notas introductorias, me dispongo a entrar en el tema propiamente dicho.
2.- Generalidades
Hay muchas teorías sobre la formación de la Tierra y del sistema solar, La de más credibilidad, como desarrollaré en el tema Por qué es tan viejo el universo (que editaré más adelante), es la que afirma que la Tierra, y todo el sistema solar, se formaron de los restos de la explosión de un supernova. También se puede asegurar que la antigüedad de rocas de la Tierra pone de manifiesto que existe desde hace unos 5000 a 4500 millones de años.
La vida apareció en la Tierra muy temprano, el tiempo estimado es de entre 4.000 a 3.000 millones de años.
En aquellos días primigenios, antes de aparecer la vida en la Tierra, Los relámpagos y la luz ultravioleta descomponían las moléculas simples, ricas en hidrógeno, de la atmósfera, y los fragmentos se recombinaban con carbono dando lugar a compuestos simples de este último elemento, tales como metano. Había también abundancia de agua y amoniaco. De estos compuestos simples y en presencia de catalizadores no biológicos se obtienen moléculas cada vez más complejas. Los productos de esta primera química se disolvían en los océanos formando una especie de sopa orgánica. Un día, ¿por puro accidente?, posiblemente en las profundidades de los mares, surgió una molécula que fue capaz de hacer copias bastas de si misma, utilizando como bloques constitutivos otras moléculas de la sopa.
Este fue el primer antepasado del ácido desoxirribonucleico, el ADN, la molécula maestra de la vida en la Tierra. El ADN, en la actualidad, tiene la forma de una escalera retorcida sobre si misma según una hélice, con escalones formados por cuatro partes moleculares distintas, unidas dos a dos, y que constituyen las cuatro letras del código genético, escalera que se arrolla sobre si misma, formando varios ovillos, para, así, ocupar el menor espacio posible. Estos escalones, llamados nucleótidos, (por ser los componentes del ADN, llamado, abreviadamente, ácido nucleico), contienen, pareados dos a dos como hemos dicho, las instrucciones precisas para hacer un organismo dado. Cada forma de vida de la Tierra tiene un conjunto distinto de instrucciones, formado por un distinto agrupamiento de los cuatro nucleótidos, aunque todos están escritos en el mismo código o lenguaje. Este conjunto de instrucciones constituye el Libro de la Vida, que cada célula guarda, como un tesoro, hasta su muerte.
Una mutación es un cambio en un nucleótido que se transmite, al ser copiado, a la generación siguiente. La mayoría de las mutaciones originan cambios nocivos o letales, porque hacen nacer, a través del código mutado, enzimas no funcionales que no prosperan. Hay que esperar mucho para que una mutación haga trabajar mejor a un organismo. Sin embargo, este acontecimiento, poco probable, esta pequeña mutación beneficiosa en un nucleótido (nucleótido que tiene una longitud de una diezmillonésima de centímetro), es lo que impulsa a la evolución.
Hace unos cuatro mil millones de años, la evolución ya estaba en marcha, gracias a la reproducción, a la mutación y a la eliminación selectiva de las variedades menos eficientes. A medida que pasaba el tiempo llegaron a unirse moléculas con funciones especializadas distintas, constituyendo una especie de colectivo molecular; así nació la primera célula (esto es más fácil de explicar que de realizar).
Durante los primeros dos mil millones de años los únicos habitantes de la Tierra fueron exclusivamente microorganismos bacterianos. Hace unos tres mil millones de años se habían reunido, por simbiosis (Asociación de dos o más individuos de distintas especies, de la que todos salen beneficiados), un cierto número de seres unicelulares, no se sabrá nunca el por qué, pero es así como se inició la evolución hacia los primeros organismos multicelulares. Los organismos multicelulares son una especie de comuna, constituida por elementos diferentes que se han unido en pos del bien común. Cada uno de nosotros está constituido por más de cien billones de células, reagrupadas por funciones. Realmente, cada uno de nosotros somos una multitud.
En un principio, la evolución debió de ser atrozmente lenta y, especialmente, hasta que la Naturaleza inventó el sexo, hace dos mil millones de años. Gracias al invento del sexo dos organismos podían intercambiar párrafos y páginas enteras de su código de ADN, produciendo nuevas variedades para pasar por el cedazo de la selección.
Hace unos mil millones de años, las plantas, trabajando de modo cooperativo, habían llevado a cabo un cambio asombroso en el ambiente de la Tierra. Las plantas verdes, como sabemos, a través de la función clorofílica, generan oxígeno molecular. Los océanos estaban ya, en aquel entonces, repletos de plantas verdes sencillas, y el oxígeno se estaba convirtiendo en un componente importante de la atmósfera de la Tierra, alterando, irreversiblemente, su carácter original rico en hidrógeno. Para que nos hagamos una idea de la importancia que estas plantas verdes sencillas, que llenaban los océanos, tienen en la producción del oxígeno a través de la fotosíntesis, diremos, como señalamos en el escrito Fotosíntesis (aun no editado) que estas plantas unicelulares son las responsables de la producción del 90% del oxígeno por fotosíntesis.
Pero el oxígeno, en el fondo, es un veneno para la materia orgánica no protegida contra él. La transición a una atmósfera oxidante planteó una crisis en la historia de la vida, y una gran cantidad de organismos, incapaces de enfrentarse con el oxígeno , perecieron.
Desde la mayor parte del tiempo transcurrido a partir del origen de la vida, hasta hace unos seiscientos millones de años, los organismos dominantes eran algas microscópicas que cubrían y llenaban los océanos. Pero a partir de la época citada, el dominio monopolista de las algas quedó roto y se produjo una proliferación enorme de nuevas formas de vida, acontecimiento, éste, que se conoce con el nombre de la “Explosión del Cámbrico”. Durante tres mil millones de años la vida no evolucionó mucho más allá de las algas y otros organismos animales que, por no disponer de partes duras, no han dejado restos fósiles. Esto sugiere que la evolución hacia formas de vidas más complejas es difícil, parece que más difícil todavía que el origen de la vida. Pero después de la explosión del Cámbrico nuevas formas se fueron sucediendo con una rapidez relativamente vertiginosa. Es como si una fuerza misteriosa impulsara la evolución. Surgieron los trilobites, que en manadas llenaban los mares, posteriormente aparecieron los peces, los primeros vertebrados, y las plantas empezaron a colonizar la tierra firme. Hace doscientos millones de años que los trilobites desaparecieron. Las especies aparecen, viven durante un periodo más o menos largo y luego se extinguen.
Como he indicado, la explosión del Cámbrico trajo una evolución que ya siguió a un ritmo vertiginoso. Después de los peces y los primeros vertebrados aparecen en una sucesión rápida los primeros árboles y los reptiles, evolucionaron los dinosaurios. Los dinosaurios aparecen hace unos 225 millones de años y se extinguen hace unos 80 millones, dominaron, pues, la Tierra durante 145 millones de años. Emergieron los mamíferos, nacieron los primeros cetáceos, antepasados de delfines y ballenas, y, también, en el mismo periodo, aparecieron las primeras flores y los pájaros, y surgieron los primeros antepasados de los monos.
Los primates más primitivos aparecieron en la Tierra hace unos 70 millones de años. Hace 40 millones evolucionaron los primates inferiores y aparecieron los primates antropoides. El más antiguo primate conocido con evidentes rasgos homínidos surgió hace 10 millones de años. De hace 5 millones son los restos del primate más cercano al hombre. El primer hombre verdadero, el Homo Sapien, comenzó a emerger hace de un millón a millón y medio de años, tardó más de doscientos mil años en aprender a usar y controlar el fuego, y hasta hace unos trescientos mil años no se le puede considerar como tal hombre con aspecto humano.
Como curiosidad, a continuación indicaré las fechas más aproximadas, de la progresión de la vida en la tierra hasta el año 10.000 antes de Cristo (A.C.).
Fechas en miles de millones de años
4,5 Creación de la Tierra
4 Formación del mar primitivo
Origen de la vida: algas y bacterias unicelulares aparecen en el agua
3
2
1
Fechas en millones de años
800 Parecen los primeros animales respirando oxígeno
Los primitivos organismos desarrollan células especializadas interdependientes.
600 Aparecen los animales con concha, invertebrados multicelulares.
Evolución de los peces armados, primeros animales que poseen espina dorsal.
400 Los pequeños anfibios se aventuran hacia la tierra firme.
Aparecen los reptiles y los insectos.
Aparece el tocodonto, antepasado del dinosaurio.
200 Comienza la era de los dinosaurios.
Aparecen los pájaros.
Los mamíferos viven al amparo de los dinosaurios.
80 Termina la era de los dinosaurios.
60 Los prosimios, los primates más primitivos, se desarrollan en los árboles.
40 Se desarrollan los primates inferiores y los primates antropoides.
20
8
6 El “Australopithecus”, el antepasado primate más cercano al hombre,aparece en África.
4
2 Las herramientas más antiguas son fabricadas por el hombre en África.
El primer hombre verdadero, el homo erectus, aparece en las Indias Orientales y en
1 El Homo erectus emigra de su viejo mundo a lo largo de los trópicos.
Fechas en miles de años A.C.
800 El Homo erectus puebla las zonas templadas.
El hombre aprende a controlar y usar el fuego
600
400 El hombre comienza a construir refugios artificiales con ramas.
200 Aparece el hombre de Neandertal en Europa.
40 El hombre de Cro-Magnón surge en Europa.
30 El hombre se extiende hasta Australia.
Los primeros artistas decoran las cavernas en Francia y España.
10 La invención de la aguja hace posible la costura.
Se inventa el arco y la flecha en Europa.
El perro es domesticado en Norteamérica.
El año 9.000 antes de Cristo se funda Jericó, la primera ciudad
Llegado a este punto, estimo oportuno hacer un somero resumen sobre lo que podríamos llamar taxonomía (clasificación) humana. Los primeros animales vertebrados, como podemos ver en la anterior programación de la vida, pueden haber evolucionado hace unos 500 millones de años. Hace 200 millones de años les llegó el turno a los mamíferos. Los primates más antiguos hicieron su aparición hace unos 60 millones de años. El primate más cercano al hombre surge hace unos 6 millones de años (que tarde apareció). El hombre de Neandertal aparece en Europa hace unos 200 mil años y el de Cro-Magnon, el más parecido a nosotros, inicia su andadura hace unos 40 mil años. (no es curioso este proceso de evolución tan rápido del hombre). Los primeros primates debieron ser unos tímidos trepadores, se alimentarían de los frutos de los árboles, cuando este alimento escasease, descenderían al suelo. En estos progresivos descensos al suelo, los monos, para mantener la alerta cuando anduvieran entre la alta hierba, adoptarían brevemente la posición erguida, aunque rápidamente volverían a la posición de cuatro patas. Este comportamiento de prácticas de posición erguida, seguiría, y, con el tiempo hizo que sus pies se fuesen aplanando , y, por las actividades de sus manos, los dedos adquirieron habilidades que les permitieron excavar, arrancar brotes de hierba y utilizar palitos en busca de insectos. Esta evolución, tanto física como psíquica, al seguir avanzando en el tiempo, de un modo parecido al cambio que causó en los miembros de los monos, motivó la emergencia de los homínidos y, con posterioridad, la del Homo Sapiens. Una diferencia que merece destacar entre los primates y los humanos, es que todos los primates actuales, excepto nosotros, son vegetarianos o insectívoros, comen frutos secos, bayas, frutas frescas, hierbas o insectos. Nosotros, los humanos, somos los únicos carnívoros entre todos los primates.
3.- La vida en sus elementos más simples
Los seres vivos, aunque no nos lo parezca, somos objetos extraños; seres con vida, pero formados por moléculas sin vida (¿no es esto curioso?). Somos, en esencia, máquinas químicas. El nacimiento, crecimiento y multiplicación de todos los organismos exigen que sean cumplidas millares de reacciones químicas, gracias a las cuales son elaborados los constituyentes esenciales de las células. Es lo que se llama el “metabolismo”. La orientación precisa y el rendimiento elevado de esta enorme y microscópica actividad química, están asegurados por una cierta clase de proteínas; las enzimas, que realizan el papel de catalizadores específicos.
Como una máquina, todo organismo, incluido el más simple, constituye una unidad funcional, coherente e integrada. Evidentemente, la coherencia de una máquina química tan compleja y, además, autónoma, exige la intervención de un sistema cibernético que gobierne y controle la actividad química en los numerosos puntos en los que tiene lugar.
Por otra parte, un organismo vivo es una máquina que se construye a si misma. Su estructura macroscópica no le es impuesta por la intervención de fuerzas exteriores. Se construye de forma autónoma, gracias a interacciones constructivas internas, de carácter microscópico, a nivel molecular, donde las proteínas, que canalizan la actividad de la máquina química, aseguran la coherencia de su funcionamiento y la construyen.
4.- Las proteínas
Las proteínas son moléculas muy grandes, son lo que en química se conoce con el nombre de polímeros, esto es, moléculas que se forman mediante la unión de muchas moléculas relativamente sencillas, en tal forma, que aparecen como una estructura repetitiva. Se las conoce como componentes nitrogenados; están formadas de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno, y algunas contienen otros elementos en menor proporción (fósforo, hierro, azufre, potasio, cobre). La mayoría son insolubles en agua.
Toda proteína contiene de 100 á 1.000 radicales[1] aminoácidos enlazados. Los aminoácidos son compuestos químicos orgánicos que contienen el grupo amino (NH2) y el grupo carboxilo (COOH), unidos por átomos de carbono. Químicamente reaccionan como ácidos y como bases, según las circunstancias. Sin embargo, y curiosamente, estos numerosísimos radicales aminoácidos pertenecen a sólo 20 especies químicas diferentes. O sea, que una proteína constituida, por ejemplo, por mil radicales aminoácidos, de entre los mil, sólo habrá, como máximo, veinte diferentes. Por qué la Naturaleza ha elegido sólo veinte, entre los miles de ellos que existen, es un misterio.
Las proteínas son las que canalizan la actividad de la máquina química de todo organismo. Todas las actividades, configuraciones y creaciones de las proteínas para cumplir con el proyecto de mantener la especie, reposan, en último lugar, en su capacidad de reconocer a otras moléculas según su forma, que, a su vez, queda determinada por su estructura molecular. Se trata de una propiedad discriminativa (si no “cognitiva”) a nivel microscópico. Es algo parecido a como una cerradura reconoce a su llave de entre otras.
Los seres vivos, incluso los más simples, contienen un gran número de proteínas diferentes. Para la bacteria Eschericnia-coli (E. Coli), posiblemente el microorganismo más estudiado, (5 por 10 elevado a -13 gr. de peso y de 2 á 4 diez milésimas de centímetro de longitud), se estiman en unas 2.500. Para los animales superiores, como por ejemplo el hombre, se barajan cifras que rondan el millón.
Otra de las funciones específicas e importantes de las proteínas es la de catalizadores específicos, para facilitar determinadas reacciones químicas. Entre los millares de reacciones químicas que contribuyen al desarrollo de un organismo, cada una es provocada, electivamente, por una proteína-enzima particular. En contra de los catalizadores no biológicos que suelen acelerar reacciones distintas, cada enzima no cataliza más que un solo tipo de reacción.
En virtud mismo de su extraña especificidad, una enzima constituye una unidad funcional totalmente independiente. Para que exista coherencia funcional en la máquina celular, no basta que cada enzima cumpla a la perfección su tarea específica, ya que la suma total de las actividades enzimáticas conducirían a un caos si éstas no estuvieran , de algún modo, relacionadas las unas con las otras formando un todo coherente.
Así, en la maquinaria química de los seres vivos, de los más simples a los más complejos, existe un sistema cibernético microscópico que asegura la coordinación de la totalidad de las actividades que en ella tienen lugar, donde enzimas específicas cumplen las misiones de coordinar, activando o inhibiendo funciones en los momentos precisos y durante el tiempo necesario. Sus acciones son gobernadas por sensores que determinan cuando debe de activar y cuando inhibir. La lógica de los sistemas de regulación en los organismos, obedece, en parte, al álgebra de Boole, como la de las calculadoras.
Para tener una idea de la actividad enzimática y de la perfección y profundidad a donde ha llegado, citemos, como ejemplo, el tratamiento del oxígeno en el organismo. El oxígeno es una sustancia muy activa y, por otro lado, imprescindible para el organismo Por su propia naturaleza, las sustancias activas, provocan gran variedad de cambios químicos en todo lo que tocan. La estructura delicadamente equilibrada del tejido vivo no puede tolerar cambios imprevistos y, por eso, las sustancias activas son, en su mayor parte, tóxicos peligrosos.
El hecho de que el oxígeno molecular pueda ser tolerado por el tejido vivo, a pesar de su naturaleza activa, se debe, por completo, a la manera en que los tejidos han evolucionado hasta conseguir un sistema sumamente especializado para manejar el oxígeno. Solamente en las mitocondrias, uno de los órganos componentes de la célula, se maneja el oxígeno. Cualquier sistema del organismo que utilice oxígeno molecular lo hará a través de las mitocondrias y en ningún otro lugar. En las mitocondrias existe todo un sistema de enzimas que tiene como misión central la manipulación del oxígeno atmosférico, de modo que se mantenga manso e inofensivo en cada fase de utilización. En cada célula existen desde varios cientos a un millar de mitocondrias, en las que una enzima particular de ellas, la “citocromooxidasa”, cuya composición es en la actualidad aun desconocida, posee la capacidad de desdoblar la molécula de oxígeno en sus átomos individuales, cada uno de los cuales se unirá con dos átomos de hidrógeno, producidos en un proceso químico dentro de las mitocondrias (la oxidación del ácido láctico), para formar agua. De esta forma, consumiendo el oxígeno molecular y convirtiéndolo en agua, tan deprisa como penetra en las células (y empleando además la reacción como fuente de energía), la serpiente venenosa que era el oxígeno molecular pierde su veneno. Este proceso de oxidación del ácido láctico y combinación del oxígeno con el hidrógeno es lento y laborioso, piénsese que el hidrógeno ardiendo en oxígeno produce una llama de calor muy intenso, por ello el organismo lo quema lentamente y en condiciones de riguroso control (¡cuánto sabe el organismo!). Este proceso, que se conoce con el nombre de “ciclo de Krebs”, por cuyo descubrimiento le concedieron el premio Nobel de Medicina y Fisiología en 1.953, lo detallaé en el escrito que pretendo desarrollar sobre el Ciclo del carbono (respiración).
La importancia de las mitocondrias en el funcionamiento de la célula ha sido tal que gracias a ellas los seres vivos encontraron una nueva vía evolutiva. Las mitocondrias se encuentran fuera del núcleo de la célula, en el protoplasma, poseen sus propios genes (DNA), por lo que se reproducen por división (mitosis) con independencia de la división de las células en las que residen. Sin las mitocondrias las células aerobias serían incapaces de utilizar el oxígeno y, por tanto, de vivir. Estas simbiosis; la combinación de bacterias ancestrales con otros organismos, instalándose en su interior para formar nuevos colectivos, han propiciado el más fuerte impulso evolutivo de la vida.
5.- Los aminoácidos
Los aminoácidos son los componentes de las proteínas. Ya he dicho que el número de aminoácidos distintos que podrían existir es enorme, pero la Naturaleza sólo ha elegido 20 para constituir las proteínas[2]. Estos veinte aminoácidos constituyen los sillares de la vida. Todas las proteínas de todos los seres vivos de la Tierra constituyen permutaciones y combinaciones de estos veinte aminoácidos distintos. Los aminoácidos son moléculas, no tienen vida, sin embargo, combinados en proteínas, constituyen la materia prima de la vida.
El que todos los seres vivos de nuestro planeta empleen los mismos veinte aminoácidos, constituye uno de los indicios más sólidos de que todos descendemos de una misma molécula ancestral que descubrió el truco de la vida: extraer energía del entorno y emplearla para elaborar copias de si misma (¿Cómo podría descubrir el truco de la vida una molécula sin vida?).
Los veinte aminoácidos que constituyen las proteínas son como un alfabeto de veinte caracteres. Si con veintinueve caracteres, las veintinueve letras de nuestro alfabeto, combinados en multitud de formas, se pueden obtener infinidad de textos, con los veinte aminoácidos se pueden construir, proteínas distintas, más que suficientes, para portar la información que demanda la variedad de proteínas que poseen los organismos vivos.
Las proteínas se elaboran en las células. El material genético que portan los cromosomas es el que señala a la célula como y cuando fabricar los diversos tipos de proteínas. Sin lugar a dudas, la información almacenada en los cromosomas debe ser tan detallada y completa como la codificada por los veinte caracteres del alfabeto aminoácido.
Las proteínas, como he dicho, se fabrican a base de aminoácidos, pero al haber perdido los seres humanos la capacidad de fabricar casi la mitad de aminoácidos necesarios para la elaboración de las proteínas, debemos adquirirlos con los alimentos que ingerimos, razón por la que tiene una gran importancia tenerlo en cuenta en nuestra nutrición. Las bacterias, a pesar de su diminuto tamaño, son mucho más versátiles, proporcionándoles una sustancia que contenga carbono orgánico, como la glucosa, y fuentes inorgánicas para los demás elementos esenciales, son capaces de manufacturar el conjunto completo de los veinte aminoácidos, y, por tanto, cuantos compuestos orgánicos necesitan; son autosuficientes.
No sabemos por que la Naturaleza ha seleccionado tan sólo ese conjunto de aminoácidos para constituir las proteínas de la totalidad de las formas vivientes conocidas en la Tierra, entre el conjunto de miles de aminoácidos existentes y catalogados por la Química. Pero, además, la Naturaleza ha sido muy selectiva, no sólo en la elección de este conjunto exclusivo de veinte aminoácidos, sino también en otro aspecto. Todos los aminoácidos , menos el más sencillo, denominado glicina, se dan en la Naturaleza en dos formas, que son como un objeto y su imagen en un espejo. Dichas formas contienen los mismos átomos unidos de idéntica manera, y sin embargo no son la misma sustancia, pues guardan entre si una relación como la que hay entre el guante de la mano izquierda y el de la mano derecha. Estas dos formas distintas de presentarse se conocen por “dextro” (derecha) y “levo” (izquierda).
Los seres vivos sólo emplean aminoácidos “zurdos” en las proteínas. En cambio, los azúcares de los organismos vivos son predominantemente “diestros”. El por que de esta elección es un misterio (cuantos misterios entraña la Naturaleza). Si comiéramos aminoácidos y azúcares de la mano indebida moriríamos de hambre.
En la Tierra se dan de modo natural 92 elementos químicos. Sólo 27 de ellos son componentes esenciales de materia viva, y no todos resultan imprescindibles. Dejando de lado el agua, que, en peso, constituye más de las tres cuartas partes de la mayoría de los organismos vivos (claro indicio de que la vida surgió en el mar) Más de la mitad de nuestro peso (peso seco) es carbono, una cuarta parte oxígeno, y cerca del 10% nitrógeno.
En las moléculas biológicas el nitrógeno tiene una importancia fundamental. Sólo las plantas están dotadas para captar nitrógeno del entorno (de compuestos del suelo o directamente del aire) y emplearlo para elaborar aminoácidos y proteínas. Los animales, humanos incluidos, no pueden. Dependemos de las plantas, que son los productores primarios de todas las moléculas nitrogenadas que utilizamos. En lo que a los humanos se refiere, como ya he indicado, podemos sintetizar sólo once de los veinte aminoácidos fundamentales, por lo que nuestra dieta debe aportar suficiente cantidad de los otros nueve restantes. Si falta en nuestra dieta uno sólo de esos nueve aminoácidos que no sintetizamos, acabaríamos muriendo (notar la importancia de este dato). Aún cuando adquiramos alguno de estos aminoácidos que no sintetizamos a través de una dieta animal, éstos, los animales, los habrán obtenido de los vegetales.
6.- Las enzimas
Las enzimas son proteínas globulares, esto es, en formo de globo, en contraposición con las otras proteínas y los aminoácidos que están formados por cadenas fibrosas no enrolladas sobre si mismas.
Las enzimas son moléculas que, en nuestro organismo, favorecen o inhiben las reacciones químicas entre otras moléculas. Imaginemos la enzima como una gran molécula, mas o menos esférica, en cuya superficie se aprecian una o más concavidades, configuradas de tal manera que se pueden ajustar a ellas, como una llave se ajusta a su cerradura, otras dos moléculas específicas y mucho menores que la enzima. Al asentarse las dos moléculas en la cavidad, tan adecuadamente proporcionada por la enzima, éstas quedan alineadas de tal modo que de inmediato se establecen enlaces fuertes entre ellas. No existen ya dos moléculas, sino una sola. La enzima puede ya liberarlas y continuar su tarea bioquímica por el interior de la célula, repitiendo la operación cuantas veces sea necesario. Por un procedimiento parecido, determinadas encimas en vez de reagrupar moléculas las escinden.
Esto que acabo de explicar de las enzimas es una simplificación, muy exagerada, de su actividad, pero da una idea de cómo funcionan. En muchos sentidos, las enzimas guardan parecido con los robots, herramientas idiotas de las cadenas de producción industrial, que actúan según la programación que se les ha establecido.
Según parece, la Naturaleza en su proceso evolutivo, es muy conservadora. Una vez que obtiene, por evolución, una molécula capaz de desempeñar cierta tarea, puede que la selección natural la perfeccione, pero nunca la sustituye por otra molécula completamente distinta. Es como si fuera un proceso de evolución inicialmente previsto. No se están inventando, de continuo, nuevos procedimientos. Se inventa algo, en principio, y luego ello mismo se perfecciona de forma progresiva y eficiente. Parece lógico pensar que “en el principio”, ya hubiera estado previsto la posibilidad de esta perfección evolutiva
7.- El ADN
De nuevo voy a referirme, con más detalle , al ADN. El ADN es constante e igual en todas las células de un determinado organismo, e igual, también, en todo momento en una misma célula. Es más, se mantiene siempre en el núcleo, lejos del ajetreo de las industrias bioquímicas del citoplasma, que constituye el grueso de la célula. El ARN, que es una copia, de una parte, de uno de los dos segmentos del ADN realizada en el núcleo y que sale de éste al citoplasma para ordenar y dirigir un proceso bioquímico específico, de los múltiples que tienen lugar en la célula, por el contrario, muestra una variación considerable respecto al ADN, ya que tiene que ser el portador del mensaje específico de cada proceso bioquímico. A diferencia del ADN, el ARN se encuentra justo donde se elaboran las proteínas, en el citoplasma. Pero ¿cómo sabe el ARN que proteínas debe elaborar? El proceso, de forma simplificada , es el siguiente:
- Las proteínas las elaboran los ribosomas, que son uno de los varios constituyentes del citoplasma.
- Los ribosomas no son más que máquinas bobas que sintetizan proteínas a ciegas, de acuerdo con cualquier instrucción que se les de. Las instrucciones las reciben siempre del denominado “ARN mensajero”.
- El ribosoma ensambla la cadena de cada proteína añadiendo uno a uno, y en el orden preciso, los aminoácidos de que está compuesta, aminoácidos que se encuentran dispersos en el citoplasma de la célula. El ribosoma es como el cabezal de un magnetófono que avanza por un filamento de ARN mensajero leyendo su contenido y, de acuerdo con ese contenido, va ensamblando, siguiendo el orden en él indicado, uno a uno los aminoácidos que forman una proteína determinada. El ribosoma comienza la lectura por un extremo perfectamente señalado del ARN mensajero y prosigue hasta el otro extremo, que sabe que es el final por la clave que lleva establecida, entonces el ribosoma se libera y suelta la proteína ya formada. Mientras tanto, otro ribosoma habrá iniciado por el extremo de origen del ARN mensajero su lectura y, a la vez, irá enlazando nuevos aminoácidos, que serán los mismos que el anterior, para formar la misma proteína. En una misma molécula de ARN mensajero pueden actuar a la vez varios ribosomas, uno detrás de otro, de tal manera que, a partir de una sola cadena de ARN mensajero, pueden sintetizar centenares o millares de moléculas de proteínas idénticas. Cuando el número de moléculas de proteínas sintetizadas es el suficiente, el proceso es detenido por un sensor y, entonces, cierta enzima degrada la molécula de ARN mensajero y se detiene, así, la síntesis de esa proteína.
¿Cómo se forma el ARN mensajero? Ya he dicho que el ADN es constante e igual en todas las células de un organismo. Cuando el ADN tiene que dar orden a la célula de elaborar una determinada proteína, se desarrolla en el sitio preciso donde está la información de esa proteína y en la extensión justa, para permitir la síntesis de un ARN mensajero, que resulta ser copia exacta de un segmento de mensaje genético, un gen, que porta la información necesaria para fabricar una proteína. Tras su síntesis, el ARN mensajero abandona el núcleo y sale al citoplasma de la célula. Mientras tanto, el ADN se enrolla de nuevo y guarda, así , esa información hasta que deba emplearse en otra ocasión. Como es lógico, estas reacciones necesitan el aporte de energía, pero el organismo ya lo tiene previsto. (Ver apéndice al final del escrito sobre el ADN).
El empaquetamiento del ADN en el núcleo plantea un problema formidable. Se podría decir que el organismo ya tiene prevista su solución, pero, no obstante, a pesar de su complejidad, y aunque se brevemente, voy a intentar explicar como lo hace. En cada célula de nuestro organismo hay suficiente ADN para que, estirado, alcance una longitud de 180 centímetros. Ese ADN está empaquetado en una especie de 46 diminutos cilindros que dispuestos unos a continuación de otro, no miden más de 0’2 milímetros de longitud, por lo que el ADN se encuentra empaquetado en una longitud que, muy aproximadamente, equivale a una diezmilésima parte de su longitud “natural.” El contenido en ADN de una sola célula humana debe quedar empaquetado en el interior del núcleo, que podemos suponer esférico, y que tiene un diámetro ¡unas 4.000 veces más pequeño que la longitud del ADN!
El empaquetamiento del ADN no es tan sencillo como parece desprenderse de lo expuesto anteriormente. Ya que los cilindros que he indicado son más bien unas especies de canillas formadas por unas proteínas denominadas histonas, en las que se espiriliza[3] el ADN. Cada canilla se une con otra consecutiva por medio de un espaciador, formado por otra clase de histona, de esta forma se crea una especie de collar que, a su vez, se enrolla (o superenrrolla) para formar una estructura más compacta. De no ser por este meticuloso empaquetamiento, tan enorme cantidad de ADN suelto plantearía un problema imposible de afrontar; posiblemente se rompería y la maquinaria celular dejaría de funcionar, al menos, de forma coherente ¡Qué perfección!
8.- Reproducción
Creeo necesario, en este escrito dedicado a la vida, mencionar algo sobre la reproducción, ese aspecto tan importante para que cada ser vivo cumpla con el principio teleonómico[4] de mantener la especie.
En un principio, los seres unicelulares encontraron un fácil procedimiento que surgió con la vida. Para hacer una réplica de si mismos cada uno se dividía en dos por medio de membranitas transversales que luego engruesan y forman parte de la membrana celular de cada individuo una vez separados. Cada célula nueva es copia exacta de la original. De la misma forma, la multiplicación prosigue mientras las condiciones del substrato en que tiene lugar el desarrollo celular, temperatura, humedad, etc., resulten favorables para su medro.
Cuando el ambiente era adverso, los seres unicelulares descubrieron, pronto, la forma de adaptarse. Para ello, se revisten de una membrana más gruesa y resistente, reduciendo considerablemente su volumen para evitar pérdida de agua y transformándose, así, en otra célula más resistente capaz de sobrevivir a temperaturas y sequedades extremas, dejándose arrastrar por las aguas o los vientos a lejanas distancias.
Así transcurrió la vida durante un espacio de tiempo considerable, entre 2.000 y 1.500 millones de años, desde que surgió la vida en nuestro planeta hasta la invención del sexo.
No hay duda que este tipo de reproducción, hacer una copia de si mismo por duplicación y posterior división, es una forma ideal de mantener la invariancia genética pero, indudablemente, restringe la evolución, puesto que esta queda limitada a las posibles mutaciones, y que éstas no resulten letales. Consecuencia de ello fue que la evolución resultó muy lenta durante ese periodo considerable de tiempo, hasta que se inventó el sexo.
La invención del sexo, como todo en la Naturaleza, no surge de forma espontánea, se inicia tímidamente, como una especie de tanteo, compartiendo la reproducción por división celular con el contacto sexual.
Un ejemplo lo tenemos hoy en las mixamebas. Estas amebas unicelulares se multiplican por esquizogénesis (reproducción por división celular), pero en ocasiones dos elementos se aparejan y, luego de acoplados, unen sus protoplasmas y, posteriormente, sus núcleos se confunden en uno. De esta unión surgirá una espora que, después, dará una nueva mixameba que seguirá su ciclo normal de vida.
Esta forma incipiente de reproducción sexual se irá extendiendo y haciéndose más general, hasta que surgieron especies con células masculinas y femeninas, perfectamente diferenciadas, como les ocurre a las algas pardas. No obstante, consumada lo que podríamos llamar copulación, las nuevas células formadas siempre constituyen elementos unicelulares; aún no se habían unido células distintas para constituir los seres pluricelulares.
La reproducción sexual es indudable que tiene una decisiva influencia en el avance del proceso evolutivo, pues al fusionarse los dos gametos o células germinales, se produce una mezcla de cromosomas.
Desde la invención del sexo hasta que aparecieron los primeros organismos que desarrollaron células especializadas interdependientes, transcurrieron unos 800 millones de años. A partir de este momento, cuado aparecen los seres multicelulares, es cuando se inicia la verdadera evolución. Entonces ya estaba en todo su apogeo la reproducción sexual.
En la reproducción sexual, como ya sabemos, dos gametos (el espermatozoide y el óvulo, en los animales), células germinales, se unen y los cromosomas de ambas se distribuyen en cada una de las dos primeras células somáticas surgidas de la primera división celular, iniciada después de la fecundación, hay, pues, una mezcla de cromosomas maternos y paternos.
La reproducción sexual genera, por tanto, una enorme diversidad genética, al incrementar mucho las posibilidades de evolución y suministrar a la población una adaptabilidad muy superior a la de una espacie asexual, sobre todo, cuando las condiciones del ambiente cambian. Quizá radique aquí la causa de que la sexualidad haya llegado a ser virtualmente universal en el mundo de los seres vivos, exceptuando organismos que, como las bacterias, se reproducen tan rápidamente y existen en cantidad tan elevada, que pueden incorporar mutaciones a su acervo genético en cortos periodos de tiempo.(Leyes de probabilidad).
9.- La jornada de una bacteria
Por su interés, y como complemento a lo escrito, voy a referir lo que denominamos “la jornada de una bacteria”, copiado de Robert Shapiro (Orígenes, 1987).
Las bacterias, como otras criaturas vivas, hacen cosas y cambian de actividad según los diversos asuntos que tienen que tratar. Estos aspectos de la vida bacteriana, seguida durante algún tiempo, y observada al nivel correspondiente de magnitud, nos ayudarán a comprender mejor alguno de los fenómenos descritos hasta aquí. En algunos momentos la descripción se hace a modo de fábula para más fácil comprensión.
Nada más llegar nosotros al escenario de la acción, nuestra bacteria ha localizado una provisión de glucosa y está paciendo en ella. No utiliza boca para ello, pues no la tiene. Las moléculas de glucosa pasan a través de una pared celular rígida, reticular, la pared o membrana celular confiere a la bacteria su forma característica y la protege mecánicamente. Colocadas en agua dulce, las bacterias se hincharían y reventarían si no contaran con la protección de esta específica pared celular.
La grasa de la membrana celular preserva el interior de la bacteria de la invasión de sustancias extrañas. Pero dicha membrana no le sería de utilidad a la bacteria si no existiera cierto tránsito a su través. Varias puertas, hechas de proteínas, controlan el paso de materia hacia adentro y hacia fuera. Las moléculas de glucosa individuales alcanzan la membrana y se les da la bienvenida en las puertas adecuadas y entran fácilmente en el citoplasma. Una vez dentro ya no se les permite la salida. Según entran, se las etiqueta mediante la unión con un fosfato, y así marcadas quedan retenidas en el interior de la célula.
¿Qué destino les aguarda? El de ser devoradas, digeridas, utilizadas como alimento para proveer la energía necesaria. Tal es su fin en todos los sistemas vivos, tanto en las bacterias como en nosotros mismos. La vida, como una máquina o un automóvil, debe obtener energía para funcionar.
Una roca, si no recibe perturbaciones de su entorno, puede perdurar durante millones de años, está en equilibrio químico estable. A diferencia de la roca, los compuestos químicos de cualquier ser vivo distan mucho de su estado de estabilidad, es decir, del equilibrio químico. Más bien recuerdan una serie de pelotas mantenidas en el aire merced a la actividad constante de un malabarista. Hay que mantener al malabarista si queremos mantener en el aire las pelotas. La célula, al igual que las pelotas, necesita un abastecimiento más o menos continuo de energía para mantener su actividad.
A modo de ejemplo más pertinente, supongamos que nuestra bacteria quiere construir una proteína nueva. Ha de seleccionar y enlazar aminoácidos. A tal objeto necesita energía. Un principio conocido como primera ley de la termodinámica establece que la energía no puede ser creada ni destruida, sino que sólo puede ser transformada de una forma en otra (dentro de ciertos límites). Nuestra bacteria ecesita, pues, una fuente de energía.
La glucosa, y prácticamente cualquier otra molécula orgánica, supone una provisión de energía química. Cuando se combina con el oxígeno (combustión), reacciona para formar bióxido de carbono y agua, liberando la energía que tiene almacenada. Este proceso se describirá con más detalle en el tema Fotosíntesis que desarrollaré en otro momento.
Pero volvamos a la moléculas de glucosa que penetró en la célula y fue etiquetada con un fosfato. Esta molécula se mueve al azar en el interior del citoplasma y, al hacerlo, se encuentra con una serie de enzimas que la despiezan paso a paso. El oxígeno participa en esta secuencia de reacciones y, en último término se produce bióxido de carbono y agua. Cuando se quema glucosa en una llama, la energía que almacena se desprende en forma de calor. Aquí no puede ni debe ser así, el proceso es controlado por las enzimas, y, en las reacciones químicas que tienen lugar, parte de dicha energía queda atrapada en un fosfato de alta energía, un compuesto denominado “trifosfato de adenosina”, conocido universalmente como ATP
[5]. La energía que porta el ATP es liberada cuando y donde se necesita para la construcción de una proteína o para otras actividades de la célula.Como vimos al hablar de las enzimas, cada molécula enzimática desempeña su propia función específica. Si viajásemos por nuestro modelo de bacteria, veríamos multitud de encimas y otras proteínas de forma y tamaño diversos, realizando sus actividades propias en la célula; construyendo macromoléculas, reparando otras, transportando moléculas de aquí para allá y asegurando el suministro de energía.
Las bacterias pueden vivir recurriendo a fuentes de energía distintas de la glucosa. De cara a nuestro relato, vamos a desafiar a nuestra bacteria de una manera concreta. Supongamos que de repente acaba la provisión de glucosa y encuentra un hidrato de carbono menos familiar: la lactosa. La molécula de lactosa se presenta normalmente en la leche. Contiene dos unidades de azúcar (una de ellas glucosa) unidas de una forma nada frecuente A medida que la bacteria se desplaza por esta provisión de lactosa, algunas moléculas se abren paso a través de una puerta de la membrana y penetran en la célula. En principio no pueden ser digeridas directamente, primero hay que separa los dos azúcares y, en el interior de la célula, no hay encimas preparadas para tal fin.
Esto, en principio, crea un problema a la célula, pero veremos como se soluciona. Imaginemos , como en una fábula, una habitación con un rótulo que dice: “Centro de Control Bacteriano”. Dentro, el comité de duendes que controla esta complicada entidad. En principio se muestra sobresaltado.
¡Vaya un problema!, señala uno. Hemos agotado el combustible de calidad, las existencia deenergía son escasas y ahora llegan expedidas en este extraño material que nadie sabe como manipular. ¿Qué haremos?
Lo mejor será consultar la sección de emergencias del manual de funcionamiento, responde otro duende“ Entonces, se precipitan hacia una sala polvorienta, repleta de archivadores cerrados. Van y vienen, con un manojo de llaves, y, al abrir los archivadores, lo revuelven todo dominados por el pánico. Al instante se oye un grito de triunfo. Uno de los duendes saca una carpeta que contiene una descripción detallada del nuevo combustible y una serie de planos para la construcción de una máquina que pueda utilizarlo
Bajen rápidamente estos planos al almacén –ordena el duende jefe-. Espero que tengan las piezas para montar este artilugio”. Por suerte, hay una buena provisión de las piezas necesarias para el montaje de la unidad. En breve, la nueva máquina está montada y en funcionamiento, quemando lactosa como combustible.
Al cabo de algún tiempo, la bacteria abandona la provisión de leche y entra de nuevo en el torrente de azúcar. En ese momento se desmonta la máquina de comer lactosa y las piezas se destinan a otros cometidos. Los planos son cuidadosamente devueltos a su sitio en el correspondiente archivador y éste es cerrado de nuevo.
En el mundo real de la bacteria acontece algo similar a lo descrito en la fábula. El archivador es el ADN; una molécula de ARN lleva con sigo los planos; el taller es el ribosoma; las piezas de repuesto son los aminoácidos, preparados de una manera especial para el montaje de proteínas; y la máquina nueva es una enzima que puede atacar la lactosa.
Cuando el ADN está en forma de doble hélice, la información es inabordable, como en un archivador cerrado. Para abrir el archivador hay que separa las hebras, precisamente en la región que contiene la información deseada. Este proceso, facilitado por proteínas, acontece de continuo durante el normal funcionamiento de una célula. Se fabrica una copia del tramo de información deseado, montando una molécula de ARN con esta información. El ARN, así dispuesto, sale al citoplasma para fabricar una proteína con la información que lleva (este proceso es algo más complicado que lo aquí referido). Por lo general, se emplea la palabra “gen” para designar un tramo de ADN con información suficiente para construir una proteína.
Una vez que el ARN, que como sabemos se denomina “ARN mensajero”, ha sido construido y ha salido del núcleo al citoplasma, la hélice de ADN se cierra de nuevo y queda archivado. El mensajero lleva su mensaje a un ribosoma, que es la estructura, como hemos dicho, que actúa como línea de montaje para la fabricación de proteínas.
Diversas moléculas cortas de otro tipo de ARN, Una clase de ARN llamado de “transferencia”, y formado del ARN mensajero, llevarán los aminoácidos necesarios para formar la proteína hasta el ribosoma. Cada molécula de ARN de transferencia ha sido especializada para el transporte de un tipo específico de aminoácido, los cuales, al llegar al ribosoma, se irán acoplando según la secuencia de bases del ARN mensajero, que es quien dirige la construcción de la proteína.
El proceso anterior podría resumirse en la siguiente frase: “el ADN fabrica el ARN mensajero y éste fabrica las proteínas.
Lo que hemos descrito en la crisis desencadenada por la lactosa, en el funcionamiento de una célula, hay que considerar algunos aspectos adicionales. El archivador que contiene el gen para fabricar la encima que ataca la lactosa no está simplemente cerrado, sino cerrado con llave. Una determinada molécula de proteína, simbolizada por un cerrojo, bloquea la hélice de ADN en la vecindad de este gen, impidiendo el paso de otras proteínas que abran la hélice. Por suerte, una llave puede abrir el cerrojo, y dicha llave es la propia lactosa. Cuando algunas moléculas de lactosa penetraron en el citoplasma de nuestra célula, a una de ellas se la dirigió al núcleo, logra llegar al ADN y se combina con el “cerrojo” proteico, permitiendo, de este modo, el desdoblamiento del ADN en el lugar donde se encuentra el gen para la fabricación de la proteína en cuestión.
En un momento posterior, cuando ha sido fabricado el correspondiente ARN mensajero y remitido al citoplasma, el ADN vuelve a su primitiva posición y vuelve a quedar bloqueado el gen de la encima que digiere la lactosa.
Durante todos estos acontecimientos, el ADN actuó únicamente como almacén de información; no obstante, desempeña también otra función vital en el ciclo biológico de la bacteria: la reproducción.
Supongamos que nuestro “ejemplar” ha prosperado con esta dieta de glucosa y lactosa, y que ha aumentado de tamaño considerablemente. En cierto momento, solventará el problema de sobrepeso escindiéndose en dos bacterias. Como preparación para tal acontecimiento, tendrá que fabricar una copia íntegra de la doble hélice de ADN, de modo que cada miembro de la generación siguiente tenga una dotación completa de instrucciones para vivir. Al menos veinte “comadronas” proteícas, así como varios fragmentos de ARN, participan en este proceso de copiado. La doble hélice de ADN, que en una bacteria puede albergar cuatro millones de nucleótidos, unos mil genes, se abrirá de extremo a extremo, por etapas, y se montarán dos nuevas cadenas que casen con cada una de las originales. Una vez completado el proceso, se repartirán los distintos activos restantes de la célula, y se construirán porciones adicionales de membrana y pared para proceder a la separación definitiva, generándose, así, una nueva bacteria, en todo idéntica a la considerada en el ejemplo, como ya hemos mencionado en el punto siete.
El relato anterior, en parte hecho a modo de fábula, no es más que un atisbo de las complicaciones que llenan la vida de las bacteria o de cualquier otra célula. Shapiro, R. (1987). Orígenes. Barcelona: Ed. Salvat.
Pero por su importancia, y aunque parezca reiterativo, voy a seguir hablando de la célula, para afianzar más lo paradójico de su complejidad y, a la vez, lo desconcertante de su eficiencia y simplicidad, y, para ello, nada mejor que resumir lo más destacado, sobre este tema, del libro La lógica de lo viviente, de François Jacob (1999).
Por analogía, lo que mejor describe una célula es evidentemente el modelo de una fábrica química en miniatura. Fábrica y bacteria funcionan gracias a la energía que reciben del exterior. Ambas transforman, mediante una serie de operaciones, la materia prima extraída del medio en productos elaborados. Ambas arrojan al exterior sus desechos. Sin embargo, la idea de fábrica implica una orientación de los esfuerzos, una dirección del trabajo y una voluntad de producción; crear un producto. En resumen, un objetivo en torno al cual se diseña la arquitectura y se coordinan las actividades. ¿Cuál puede ser entonces el objetivo de la bacteria? ¿Qué producción justifica su existencia, determina su organización y da sentido a su trabajo? Sólo parece haber una respuesta a esta pregunta. Lo que persigue una bacteria es producir otra bacteria. Éste parece ser su único plan, su única ambición. La pequeña célula bacteriana ejecuta con diligencia las cerca de dos mil reacciones que componen su metabolismo, crece, se alarga poco a poco y, cuando llega el momento, se divide. Donde había un individuo, ahora hay dos.
La célula bacteriana es como un fósil viviente, es el ancestro de todas las otras formas de vida. Las bacterias han estado reproduciéndose, así, desde hace más de dos mil millones de años con el único objetivo de producir dos copias idénticas de su organismo. Si se quiere contemplar la célula bacteriana como una fábrica, hay que contemplarla como una fábrica de un tipo muy particular. Los productos estructurados por las fábricas de tecnología humana, difieren totalmente de las máquinas que los producen y, por tanto, de la propia fábrica. Lo que elabora la célula bacteriana, en cambio, son sus propios constituyentes, y el producto final es una copia de si misma. La fábrica produce, la célula se reproduce.
En las transformaciones que se verifican en la célula no existe ningún misterio particular, no hay materiales desconocidos, reacciones ni enlaces químicos que estén fuera del alcance de un laboratorio creado por el hombre. Sin embargo, aunque el laboratorio y la industria sean capaces de reproducir compuestos característicos de la célula, sólo lo consiguen al precio de un equipamiento caro, engorroso y con un rendimiento casi siempre deplorable si se compara con la vida. En cambio, nuestra célula bacteriana efectúa cerca de dos mil reacciones distintas, de una virtuosidad inigualable y en un espacio minúsculo. Dos mil reacciones que divergen, se entrecruzan y convergen a toda velocidad sin enmarañarse nunca, para producir, con exactitud cualitativa y cuantitativa, las especies moleculares necesarias para el crecimiento y reproducción de la célula. Y todo con un rendimiento cercano al cien por cien.
El secreto de la célula es el empleo de catalizadores, es decir, sustancias que, sin participar en la reacción misma, sin quedar químicamente transformadas por ella, la activan. El catalizador sólo aumenta la velocidad de la reacción.
Pero, mientras los catalizadores de laboratorio, casi siempre, activan reacciones muy diversas, los de los seres vivos son rigurosamente específicos; para cada reacción química en la célula existe un catalizador particular, una enzima y sólo una. Para efectuar sus dos mil operaciones químicas, la célula debe producir, por lo tanto, dos mil especies de enzimas distintas. La geometría de la estructura de cada enzima es la que le confiere sus propiedades específicas.
Toda la química celular, con su precisión y su eficacia, se basa en las cualidades de unas dos mil proteínas-enzimas que catalizan las reacciones del metabolismo. Lo que se reproduce con exactitud en cada generación es la célula bacteriana en su conjunto, que incluye, también, las enzimas que regulan la química de cada una de las especies moleculares que la constituyen. Esto significa que los millares de moléculas de proteínas sintetizados por cada una de las bacterias de una población posen exactamente las mismas propiedades y están constituidas por las mismas unidades dispuestas según la misma secuencia; todas tienen exactamente la misma estructura y los mismos átomos distribuidos de la misma manera. En resumen, todas las bacterias de un cultivo producen rigurosamente las mismas especies moleculares. Los errores son tan infrecuentes que resultan indetectables.
Cada célula o cada especie viva se reproduce exactamente de una generación a otra. Sin embargo, una proteína no nace de otra proteína idéntica. Las proteínas como tales no se reproducen, sino que se organizan a partir de otra sustancia; el ácido desoxirribonucleico, la sustancia de los cromosomas. Sólo este compuesto posee la propiedad de copiarse a si mismo. Esto es posible por la singularidad de su estructura. Se trata de un polímero muy largo, un cristal aperiódico que diría Schödinger, formado por dos cadenas enrolladas en hélice una alrededor de la otra. Cada una de las cadenas consta de un esqueleto formado por moléculas de azúcar y fosfato alternadas. Cada molécula de azúcar se enlaza con otro radical químico de un conjunto de sólo cuatro especies denominados nucleótidos. Estas cuatro unidades se repiten por millones a lo largo de la cadena, lo que permite un número incontable de variaciones. Esta secuencia lineal suele comparase, por analogía, con la de los signos de un alfabeto a lo largo de un escrito. Cada unidad de una cadena se liga a una unidad de la otra, pero no a una cualquiera. Si designamos los cuatro radicales nucleicos por A, B, C y D, la presencia de A en una cadena entraña necesariamente su ligamiento a B en la otra, y enfrente de C siempre se sitúa D.
Los signos se ligan por pares complementarios. Así pues, una y otra cadena son complementarias, lo que quiere decir que la secuencia de una determina la de la otra.
Puesto que A sólo puede ligarse a B, etc., cada cadena puede dirigir la síntesis de la secuencia complementaria sin ninguna ambigüedad. Este mecanismo, algo desconcertante por su simplicidad, da lugar a dos moléculas idénticas a partir de la estructura inicial. Reproducir la fibra cromosómica supone copiarla de alguna manera signo por signo.
La fibra nucleica, el único constituyente bacteriano capaz de copiarse a si mismo, perpetúa la estructura de las otras especies químicas a través de las generaciones. Su papel consiste en dirigir la síntesis de las proteínas y guiar la organización. Un gen particular corresponde a un segmento particular de la cadena nucleica, en el cual se cifran, en un sistema de numeración de base cuatro, las instrucciones necesarias para la construcción de una proteína particular. Ácido nucleico y proteína son polímeros lineales. Cada cual se caracteriza por la secuencia de unidades moleculares a lo largo de la cadena. El ácido nucleico determina la secuencia de la proteína. El orden de las unidades nucleicas determina el de las unidades proteicas. Es éste un proceso de sentido único, puesto que la transferencia de información se efectúa siempre del ácido nucleico a la proteína, nunca en sentido inverso. Mientras la combinatoria nucleica sólo emplea cuatro elementos químicos, la de las proteínas utiliza veinte. Por lo tanto, la ejecución de las instrucciones de un gen para la síntesis de una proteína exige una transformación unívoca de un sistema de símbolos en el otro.
La síntesis de proteínas se efectúa en dos etapas sucesivas. Primero el texto nucleico del gen se transcribe, en el mismo alfabeto de cuatro signos, en otra especie de ácido nucleico. Esta copia que recibe el nombre de “mensajero” pasa al citoplasma donde se asocia a determinados gránulos citoplasmáticos para darles las instrucciones que les permitirán ensamblar las unidades proteicas según el orden dictado por la secuencia de nucleótidos. Ahí es donde se efectúa la traducción del texto genético copiado en el mensajero, con la intervención de otras moléculas, los ribosomas, que como el cabezal de un magnetófono a lo largo de una cinta magnética, ensambla los aminoácidos de la proteína especificada.
Como sabemos, el código genético ha sido ya descifrado. A cada unidad proteica le corresponde una combinación particular de tres unidades nucleicas; un triplete.
La célula bacteriana contiene una sola molécula de ácido, una larga fila en la que se alinean cerca de diez millones de signos. Esta molécula de ácido nucleico constituye el “cromosoma” de la bacteria, el cual contiene los genes necesarios para determinar la organización y el funcionamiento de la célula bacteriana. Lo que está escrito en clave a lo largo de la cadena nucleica, lo que se vuelve a copiar signo a signo para ser transmitido escrupulosamente a las generaciones sucesivas, es la colección de los planos que detallan la arquitectura de la célula bacteriana y el conjunto de instrucciones que permiten construir minuciosamente toda la serie de edificios proteicos, así como la mano de obra necesaria.
La lectura del mensaje se parece más a la lectura de un libro de instrucciones, en función de las necesidades, que a la lectura de un rollo de papel que se desenrolla del principio al fin. Por ejemplo, en la página 35 se encuentran las instrucciones: construir el aparato que permite localizar en el medio de cultivo la presencia de galactosa; si se encuentra este azúcar, ejecutar las instrucciones de la página 241; en caso negativo, cerrar la página. Otro ejemplo: en la página 248 se encuentran los planos para la construcción de un aparato para medir la concentración citoplasmática de argimina; si la concentración supera cierto límite, no hacer nada; si no, ejecutar las instrucciones de la página 65. Así mismo, la mayoría de las situaciones que pueden presentarse para afrontar las acciones dañinas de un colibacilo están previstas en las páginas correspondientes a los mensajes apropiados. Fuera de la célula, sin los medios para ejecutar los planos, sin los aparatos de copia o traducción, este mecanismo permanece inerte, lo mismo que una cinta magnética fuera del magnetófono. El mensaje genético funciona sólo en el seno de la célula. Solamente la bacteria, la célula intacta, es capaz de crecer y reproducirse, puesto que sólo ella posee a la vez el programa y su modo de empleo, los planos y los medios de ejecución. Estos medios de ejecución son las proteínas. Las proteínas, como sabemos, gobiernan toda la química celular. Jacob, F. (1999). La lógica de lo viviente. Barcelona: Ed. Tusquets.
¿Pero cómo y quién dirige estos procesos tan complicados? Biólogos como Maturana, H. y Varela, F. En su libro De Máquinas y Seres Vivos (1994), intentan explicarlo. En la introducción dicen: "Si los sistemas vivientes fueran máquinas, podría fabricarlas el hombre, pero parece increíble que un hombre pueda hacer un ser vivo. Parece entenderse que la maravilla de lo vivo y lo animado desaparecerían si el hombre pudiera no solo reproducir, sino diseñar un sistema vivo."
La visión propuesta por los biólogos Maturana y Varela en su libro, intenta explicar la carecterización de los sitemas vivientes y su fenomenología, en su totalidad, a través de la "autopoiesis" como condición necesaria y suficiente para explicar la síntesis y autorreproducción de los sistemas vivos. (La autopoiesis se define como la condición de existencia de los seres vivos en lo que respecta a su capacidad de supervivencia y autoreproducción).
La autopoiesis, agregan, "es la que designa la forma en que los sistems conservan su identidad gracias a operaciones internas en que reproducen sus propios componentes. La autopoiesis no se limita a ser una propiedad de sistemas biológicos o incluso físicos, sino es comprendida como una capacidad universal en todo sistema para producir estados propios". Esto último habrá que ponerlo en duda porque escapa a la definición de autopoiesis, que se limita a los seres vivos.
El comportamiento de la autopoiesis me recuerda algo parecido a la acción del "impulso vital", producto del vitalismo, que empezó a extenderse por Europa a finales del siglo XVIII. Postulaba que la vida no podría ser explicada sin la existencia de una fuerza que la impulsara.
Agregaré, que tanto la teoría de la autopoiesis como la tería de la evolución de Darwin, sólo son teorías de existencia y reproducción, no explican la génesis de la vida. Por lo que en mi opinión tanto una como la otra no han sido descubiertas sino descritas, porque en el libro de la vida ya estaban impresas, junto al génesis de la vida, esas capacidades de evolución, supervivencia y autorreproducción.
10.- Los virus.
Recordemos como introducción a este tema que la vida es posible gracias a la replicación del ADN (sintetizar una copia de si mismo), pero probablemente no habría posibilidad de vida si además no pudiera realizarse la transcripción de una copia de ADN en segmentos de ARN que posibiliten el desarrollo sofisticado de sitemas proteínicos, es decir cuerpos. (¿Podría existir una célula sin la membrana que la protege?).
Los virus son los microorganismos más pequeños que existen (sólo visibles a través del microscoplo electrónico). Están constituídos por una cápsula o cubierta protectora formada por proteínas que llega ser el 50% del peso total del virus y que contiene su ácido nucleico (ADN o ARN), un pequeño cuello en su parte inferior, por donde inocula su ADN a la célula y unos filamentos como patas de sujeción. Los virus precisan muy poca información genética, pero muy eficaz, para dirigir las pocas cosa que son capaces de hacer: Infectar otros organismos para reproducirse.
Los virus no podemos considerarlos organismos vivos, dado que no tienen actividad fisiológica alguna cuando se encuentran fuera de las células vivas. Mientra no encuentren una célula a la que inoculen su ADN (Ni siquiera el virus penetra en la célula infectada, muere en este acto.) están como en estado latente hasta que el contacto con la célula le activa para inocular su ADN.
Introducido su ácido nucleico en el célula, éste la infecta y consigue tener a su disposición toda la maquinaria de síntesis y reproducción de la célula hospedadante, que sólo sintetizará proteínas para generar nuevos virus que serán expulsados al exterior de la célula dispuestos a infectar nuevas células. La célula infectada queda destruída por esta acción vírica.
11.- Información genética y cerebral
Como señala Sagan (Cosmos, 1980), el Sol, esa estrella situada a 150 millones de kilómetros de distancia, es quien impulsa la vida en la Tierra. Los árboles y plantas son como máquinas accionadas por la luz solar, que toman agua del suelo, algunas sales minerales disueltas en él y bióxido de carbono del aire, y convierten estos materiales en alimento para uso suyo y el nuestro. El hombre y los animales, al comer las plantas, combinan los hidratos de carbono con el oxígeno disuelto en la sangre, para, así, extraer la energía necesaria para su organismo, sin la cual no se podría vivir. En este proceso se exhala bióxido de carbono, que luego las plantas reciclan para fabricar más hidratos de carbono, repitiéndose el ciclo. ¡Que sistema más maravillosamente cooperativo!
Hay decenas de miles de millones de tipos de moléculas orgánicas. Sin embargo, en las actividades esenciales de la vida, sólo se utilizan una cincuentena de ellas (¿os acordáis de los sólo veinte aminoácidos seleccionados para formar las proteínas?). Las mismas estructuras se utilizan una y otra vez, de modo conservador e ingenioso, para llevar a cabo funciones diferentes. Y lo más asombroso, es que en el núcleo mismo de la vida, donde se almacena la información genética de cada ser, las moléculas orgánicas que lo constituyen son esencialmente las mismas en todas las plantas y animales. Un roble y un hombre, por ejemplo, están hechos de la misma sustancia original. Si retrocedemos lo suficiente en la vida, al final, nos encontramos con un antepasado común.
Antes de seguir con el tema, quiero hacer un comentario que considero importante. Si se observan las acciones de la Naturaleza, en todas ha sido muy selectiva; siempre ha procurado la simplicidad sin disminuir la eficacia. Recordar la elección de cuatro nucleótidos con los que crea el eficaz código genético. La selección de veinte aminoácidos para formar la diversidad de proteínas y, ahora, utiliza sólo una cincuentena de moléculas orgánicas para las múltiples actividades esenciales de la vida. Me pregunto: ¿por azar se habrán podido entresacar estos mínimos elementos, quizás los más idóneos, para conseguir la simplicidad y eficacia que se logra con sus acciones?
La célula viviente es un sistema complejo y bello, como el reino de las galaxias y de las estrellas, pero con directrices concretas. Esta exquisita maquinaria de la célula ha ido evolucionando penosamente desde hace unos cuatro mil millones de años.
Aunque ya he hablado de esto en puntos anteriores, voy a recordarlo y ampliarlo en algunos detalles importantes. Todo proceso molecular, para llevarlo a efecto, precisa un consumo de energía. La energía es como la moneda con que se paga la realización de los trabajos celulares. Las enzimas ya he dicho que son como los obreros de una cadena de montaje. Las enzimas no dirigen el espectáculo, reciben instrucciones mediante órdenes enviadas por quienes las controlan. Las moléculas que mandan son los ácidos nucleicos (ADN). Los ácidos nucleicos viven como secuestrados en una ciudad prohibida, en lo más profundo de todo, en el núcleo de la célula.
Si nos sumergiéramos por un poro en el núcleo de la célula en un momento de actividad, nos encontraríamos con algo parecido a una explosión en una fábrica de espaguetis: “una multitud de espirales de hilos, en apariencia desordenados”[6] que son los dos tipos de ácidos nucleicos: el ADN, que sabe lo que hay que hacer, y el ARN, que ha recibido las instrucciones, emanadas del ADN, llevarlas al resto de la célula y dirigir la ejecución de lo ordenado. Ellos son lo mejor que ha podido construir cuatro mil millones de años de evolución: ellos, o algo parecido a ellos, fueron el origen de la vida. La cantidad de información que el ADN del hombre almacena, escrito en el lenguaje corriente, ocuparía un centenar de volúmenes gruesos. Además, las molécula de ADN saben hacer copias idénticas de si mismas. Gracias a esta habilidad existe la vida.
El ADN es una hélice doble con dos hilos paralelos, retorcidos, que parece una escalera en espiral. La secuencia u ordenación de los nucleótidos a lo largo de cada uno de los dos hilos y de los peldaños, que constituyen el ADN, es el leguaje o el libro de la vida[7] La hélice del ADN del hombre tiene más de sesenta millones de vueltas y un centenar de miles de millones de posibles combinaciones de nucleótidos, número que equivale al de estrellas de una galaxia típica. Este centenar de miles de millones de combinaciones de nucleótidos está constituido, como he dicho en la nota 7, solamente por cuatro nucleótidos distintos, combinados dos a dos, en distintas secuencias, para ir formando cada una de las palabras del “lenguaje de la vida”. Los pares de uniones para formar este lenguaje, siempre son los mismos. Para cada hilo de ADN son: A–T , G–C , T–A y C–G . Estos pares de uniones, a su vez, se reagrupan por tripletes o "codones". Cada triplete, en uno de los hilos está formado por tres de los aminoácidos A, G, T ó C, y en el otro, por sus complementarios, T, C, A ó G. Cada triplete es como una “palabra” del alfabeto genético que define a un aminoácido. Con un alfabeto de cuatro letras combinadas en tripletes, se pueden formar 4 elevado a 3=64 palabras distintas, (si combináramos las cuatro letras en una asociación binaria, sólo se podrían formar 16 palabras, 4 elevado a 2=16, que no serían suficientes para formar las 20 palabras que necesitamos). Como sólo hay veinte aminoácidos que identificar, nos sobran 44 palabras (64–20=44), por lo que en el código genético se repiten algunas palabras para identificar al mismo aminoácido (curiosamente, los aminoácidos que figuran más repetidos corresponden a proteínas que se manejan más frecuentemente,-de nuevo, ¡Qué sabia Naturaleza!-), y, además, tres palabras,en el código referido al ARN, se utilizan como señal de paro y, una, codifica comienzo. (Tanto paro y comienzo se utilizan como si fueran signos de puntuación del leguaje que el ARN utiliza en los procesos de creación de proteínas que tienen lugar en el citoplasma de la célula).
No todas las secuencias de nucleótidos, de los organismos que tienen gran cantidad de ADN por célula, codifican proteínas y, por tanto, no pueden ser considerados como genes. Su función es, todavía, desconocida. Es por esta circunstancia por lo que es difícil relacionar número de nucleótidos con número de genes.
Durante la división de una célula, los dos hilos de la hélice se separan, ayudados por una proteína especializada en esta función. Cada una de las dos hebras sintetiza una copia idéntica de la hélice desenrollada, a partir de bloques constructivos de nucleótidos que flotan, por allí, en el líquido viscoso del núcleo de la célula. Una copia quedará como original en el núcleo de la célula primitiva y la otra pasará, como nuevo original, a la célula recién separada, como ya hemos señalado.
Para este cometido hay una enzima notable en el núcleo de la célula, llamada polimerasa, que asegura que la copia se realiza de modo perfecto. Cuando uno de los nucleótidos que van a unirse a la copia no concuerda con su compañero, la polimerasa le aparta. Esta acción se conoce con el nombre de “corrección de pruebas”. Un error en la corrección de pruebas, error rarísimo, provocaría una mutación. Si se produce la mutación, las instrucciones genéticas han cambiado. Una polimerasa suele unir unas cuantas docenas de nucleótidos por segundo. En un momento dado de la producción de una molécula de ADN, pueden estar trabajando en ella hasta diez mil polimerasas. Estas máquinas maravillosas existen en todas las plantas, animales y microorganismos de la Tierra.
El número de maneras útiles de combinar los ácidos nucleicos, para constituir los genes, es increíblemente elevado, probablemente muy superior al número de electrones y protones existentes en el Universo. Por tanto, el número de seres humanos distintos posibles es muy superior al número de personas que hayan vivido.
Es posible que los mismos procesos que en la Tierra provocaron la evolución de la vida hasta llegar a la inteligencia humana hayan actuado en otros lugares del Cosmos, y que haya multitud de mundos habitados por seres que pueden ser muy diferentes a nosotros y hasta más avanzados.
Saber muchas cosas no es lo mismo que ser inteligente; la inteligencia no es sólo información, sino, también, juicio, que es la manera de coordinar y hacer uso de la información. A pesar de todo, y como es lógico, la cantidad de información a la que tenemos acceso representa un índice de nuestra inteligencia.
La unidad de información en los sistemas informáticos es el “bit”. (dígito binario). Para determinar si una lámpara está encendida o apagada se necesita un único bit de información (si o no) (2 elevado a 1=2) Para designar una de las letras de nuestro alfabeto se necesitan, al menos, cinco bit (2 elevado a 5=32), ( con cuatro no serían suficientes , porque sólo podríamos representar 16 caracteres distintos (2 elevado a 4=16) ). El contenido de información de la Ilíada o de la Odisea, equivalen, aproximadamente, a un millón de bits (10 elevado a 6). La información (palabras e imágenes) de los diferentes libros de todas las bibliotecas de la Tierra es de unos 10 elevado a 16 bits.
Todos los animales de la Tierra tienen dos bibliotecas; la de los genes y la del cerebro. En la biblioteca genética del hombre, por ejemplo, está grabada, entre otra mucha información, como convertir los alimentos en nutrientes para el organismo, o como mantener en funcionamiento el corazón para impulsar el riego sanguíneo. La información del cerebro es la información aprendida, incluye, por ejemplo, quien es la madre, una vez conocida, o el apercibimiento del peligro, entre otras. El cerebro es donde tenemos ideas e inspiraciones, donde leemos y escribimos, donde hacemos matemáticas y componemos música; es el centro de nuestros sentidos.
El material genético de un hombre o de cualquier otro animal o planta, está hecho, como ya hemos indicado, de ácidos nucleicos. La información se almacena en la doble hélice del ADN, escrito en un leguaje de tres combinaciones de cuatro “letras” (cuatro tipos distintos de nucleótidos). ¿Cuántos bits de información, respuestas si/no a las diversas preguntas biológicas, están escritas en el lenguaje de la vida?
Un virus necesita unos 10.000 bits, equivalentes, aproximadamente, a la cantidad de información de una página de un libro normal. Pero la información vírica es simple, aunque muy completa y eficiente. Son las instrucciones que necesita para infectar otros organismos y para reproducirse: las únicas cosas que los virus son capaces de hacer. Por ejemplo, el ADN del virus T7, contiene sólo unos veinte genes (ya hemos dicho que un gen es una secuencia de ADN con un aporte de información determinada y que el número de bits de cada gen varía con lo complicado de la información que porta), con esa información es capaz de invadir una bacteria y apoderarse totalmente de la célula invadida. La célula bacterial invadida por el T7, es gobernada por el mensaje del ADN del virus, deja de ser una fábrica para hacer más bacterias y se convierte en una fábrica para hacer más T7.
Una bacteria utiliza, aproximadamente, un millón de bits de información, unas cien páginas impresas. Las bacterias tienen que hacer bastantes más cosas que los virus, al contrario que los virus no son parásitos completos, tienen que ganarse la vida. Una ameba unicelular, que nada libremente en su medio acuático, es mucho más sofisticada que una célula, por lo que necesita más información, tiene unos cuatrocientos millones de bits en su ADN. Se precisarían unos ochenta volúmenes de quinientas páginas para re coger la información del ADN de una ameba.
Una ballena o un ser humano necesitan unos mil millones de bits , equivalentes a un millar de volúmenes. Cada una de nuestras cien billones de células contiene una biblioteca completa con las instrucciones necesarias para hacer todos nuestros componentes. Cada célula de nuestro cuerpo proviene, por sucesivas divisiones celulares, de una única célula; un óvulo fecundado. De este modo, las células del hígado tienen algún conocimiento, no utilizado, sobre la manera de fabricar células óseas, y al revés. La biblioteca genética contiene todo lo que nuestro cuerpo sabe hacer por si mismo; todo lo no aprendido.
De hecho, si una persona tuviera que dirigir conscientemente todos los pasos para sacar energía de la comida, lo más seguro es que se muriera de hambre. Las bacterias, nosotros y todos los seres intermedios, poseemos muchas instrucciones genéticas similares. Nuestras bibliotecas genéticas tienen muchas cosas en común. Nosotros, los humanos, en los laboratorios de los centros de investigación, sólo podemos conseguir una diminuta fracción de la intrincada bioquímica que nuestros cuerpos han sido capaces de llevar a efecto a través del largo proceso evolutivo, y, lo más importante, es que nuestros cuerpos lo realizan sin esfuerzo alguno aparente. Pero, realmente, alguien puede aducir que la Naturaleza, en su proceso de evolución continuada, ha dispuesto de miles de millones de años para realizar este progreso. Mi opinión, a este criterio, es que la Naturaleza, aparte de que por no tener consistencia material es ajena al tiempo, su actuación en el proceso evolutivo no es como la del mago que saca un conejo de la chistera, ella actúa, en cada paso evolutivo, de una forma racional y progresiva, tendente a mejorar la adaptabilidad de los seres vivos con el fin de facilitar su pervivencia. Como dice Schrödinger en su libro Mi comprensión del mundo:
En nosotros, como en cualquier otro ser vivo, se verifica cada día de nuestra existenia, una pequeña porción de evolución de nuestra especie, que todavía está en plena marcha. en efecto, cada día, la vida del individuo representa una porción de progreso de la evolución de la especie, por insignificante que sea, sobre la imagen "eternamente" inacabada de nuestra especie. Porque su imponente evolución se compone de millones de tales insignificantes golpes de cincel. Así es como actuamos, sin duda sin darnos cuenta, para modificar, superar, destruir, a cada paso, la forma que hace un momento presentábamos; se trata de una auténtica y continua autosuperación en el proceso evolutivo. Esto no es un juego de palabras, sino una realidad: es la Evolución, que, sin que lo notemos, no para. Schrödinger, E. (1988). Mi concepción del mundo. Barcelona: Ed. Tusquets.
Agregaré, que, hasta ahora, el último logro de este, para nosotros, largo proceso evolutivo de la Naturaleza ha sido, como dice Teilhard de Chardin en su libro El fenómeno humano, que “el hombre emergiera por encima de la animalidad”.
Analizando el proceso evolutivo de la Naturaleza, parece desprenderse de él que tanta coherencia, y, además, tanta fidelidad y potencia evocadora en asa coherencia, no podría ser un efecto del azar. Por el contrario, todo ello, parece señalar que existe como un sentido en el progreso de la evolución, que ha tenido una influencia significativa en la dirección del mismo. O, dicho de otra forma, en el proceso evolutivo parece como si hubieran existido tres fase diferenciadas y necesarias para alcanzar lo que suponemos como un fin propuesto. En principio se inicia la evolución Geogenésica. Con la aparición de la vida, surge la evolución Biogenésica. Y con la llegada del hombre brota la evolución Psicogenésica, evolución que realmente acaba de iniciarse. Como parece que no existe ningún límite en el inacabable proceso evolutivo, ¿hasta donde nos llevará la evolución Psicogénésica?
Antes de proseguir, merece la pena hablar algo de la invariancia genética. En su estructura, como hemos señalado, todos los seres vivos, sin excepción, animales y plantas, están constituidos por las mismas dos clase esenciales de macromoléculas: proteínas y ácidos nucleicos. Además, estas macromoléculas están formadas, en todos los seres vivos, por el ensamblaje de los mismos radicales. A pesar de existir una gran variedad de radicales, la Naturaleza ha elegido un número reducido: veinte aminoácidos y cinco tipos de nucleótidos. Aquí la Naturaleza nos pone de manifiesto no sólo su tendencia a la invariación, sino, además, en su elección de estos pocos radicales, parece como si hubiera sido guiada por un misterioso impulso selectivo, aunque, en mi opinión, también ha ido en busca de la simplicidad, que es otro de los atributos de la Naturaleza.
Además, en el proceso metabólico, las mismas reacciones, o más bien secuencias de reacciones, son utilizadas, una y otra vez, en todos los organismos para las operaciones químicas esenciales, aunque, a veces, se presentan variantes que corresponden a diversas adaptaciones funcionales. Por ejemplo, la excreción del nitrógeno se hace de forma distinta en las aves y en los mamíferos; las aves excretan ácido úrico, los mamíferos urea.
Esta invariación química parecía, por otra parte, hacer más agudo y más paradójico aún el problema de la invariación reproductiva. Si, químicamente, los constituyentes son los mismos, y sintetizados por las mismas vías en todos los seres vivos, ¿cuál es, pues, la fuente de su prodigiosa diversidad morfológica y fisiológica? Y, más aún, ¿cómo cada especie, utilizando los mismos materiales y las mismas transformaciones químicas que todas las demás, mantiene invariante, a través de las generaciones, la norma estructural que la caracteriza y su diferencia con cualquier otra?
Poseemos hoy la solución de este problema. Los constituyentes unicelulares, que por otra parte son universales; los nucleótidos y los aminoácidos, constituyen el equivalente lógico de un alfabeto, en cuyo código estaría la estructura, o sea, las funciones asociativas específicas de las proteínas. Con este alfabeto se puede escribir toda la diversidad de estructuras que contiene la biosfera. Además, es la reproducción, sin variación, en cada generación celular, del texto escrito bajo forma de secuencia de nucleótidos en el ADN, la que asegura la invariación de cada especie.
La invariante biológica fundamental es el ADN. El primer punto que conviene aclarar es que el secreto de la replicación invariante del ADN reside en la complementariedad del complejo que constituyen las dos fibras asociadas en la molécula de ADN.
La estructura global de la molécula de ADN es la más simple que pueda adoptar una macromolécula constituida por radicales parecidos: la de una fibra helicoidal definida por dos operaciones de simetría, una traslación y una rotación. Es importante señalar que la secuencia del ADN es totalmente “libre”, en el sentido que ninguna restricción es impuesta por la estructura de conjunto, por lo que puede acomodarse a todas las secuencias posibles.
Para que la intrincada bioquímica que se lleva a efecto en los organismos vivos pueda realizarse, es necesaria la traducción de la secuencia de nucleótidos en secuencia de aminoácidos. Este mecanismo de traducción es realmente complicado. Las interacciones sucesivas de los componentes que intervienen en cada etapa para formar la proteína que precisa la célula, es comparable a una máquina herramienta que hace avanzar, muesca a muesca, los componentes de una pieza que va a ser conformada.
En conjunto, en un organismo normal, esta mecánica microscópica de precisión, confiere al proceso de traducción una notable fidelidad. Sin duda, puede haber errores, pero tan poco probable que no se posee sobre su frecuencia normal media ninguna estadística utilizable.
Es preciso añadir, finalmente, y este punto es de una gran importancia, que el mecanismo de la traducción es estrictamente irreversible. Ni se ha observado, ni es concebible, que la información sea jamás transferida en el sentido inverso, es decir, de proteína a ADN. De ello se deduce que no hay mecanismo posible por el cual, si las estructuras fueran modificadas, estas modificaciones se transmitieran al ADN y, como consecuencia, transmitidas a su vez a la descendencia.
El sistema entero, por consecuencia, es total e intensamente conservador, cerrado sobre si mismo, y absolutamente incapaz de recibir cualquier instrucción del mundo exterior.
Parece, pues, por su propia estructura, que este sistema se opone a todo cambio, a toda evolución. Como prueba tenemos ciertas especies que se han reproducido sin modificaciones apreciables desde hace centenas de millones de años, podemos citar, como más conocido, la ostra, sin evolucionar desde hace 150 millones de años.
No obstante, pese a la perfección conservadora de la maquinaria que asegura la fidelidad de la traducción, este mecanismo de replicación no puede escapar a perturbaciones o accidentes de orden “cuántico” que introducirían modificaciones más o menos discretas en ciertos elementos de la secuencia. Errores que en virtud de la fidelidad ciega del mecanismo, serán automáticamente transcritos, y fielmente traducidos en una alteración de la secuencia correspondiente a un segmento de ADN y se producirá, por tanto, una mutación.
Estas alteraciones son, desde luego, accidentales y tienen lugar por azar, y puesto que constituyen la única fuente posible de modificación del texto genético, único depositario de las estructuras hereditarias del organismo, se deduce que el azar es el causante de las mutaciones, pero no el único. Las mutaciones pueden producirse también a causa de la radioactividad, de la luz ultravioleta del Sol, de los rayos cósmicos o de sustancias químicas del medio ambiente. Lo que si podemos decir es que la evolución funciona mediante la mutación y la selección.
Pero volvamos de nuevo a donde interrumpimos nuestra exposición para hablar de la invariancia. Decíamos, siguiendo a Carl Sagan, que los organismos vivos realizaban sin esfuerzo aparente complicados procesos bioquímicos que los humanos no eran capaces de llevar a cabo en sus laboratorios de investigación. Pero supongamos que, por ejemplo, porque el medio ambiente está cambiando tan rápidamente que la enciclopedia genética precodificada, que sirvió perfectamente hasta entonces, ya no fuera del todo adecuada para adaptar el organismo a las nuevas situaciones. Para solucionarlo es por lo que tenemos cerebro.
Como todos nuestros órganos el cerebro ha evolucionado a lo largo de millones de años, ha aumentado su complejidad y su contenido informativo. El cerebro evolucionó de dentro afuera. En lo hondo está la parte más antigua, el tallo encefálico, que dirige las funciones biológicas básicas, incluyendo los ritmos de la vida, los latidos del corazón y la respiración. Coronando el tallo encefálico está el complejo R, la sede de la agresión, del ritual, de la territorialidad y de la jerarquía social, que evolucionó hace centenares de millones de años en nuestros antepasados reptilianos. Por ello, en lo profundo de nuestro cráneo hay algo parecido al cerebro de un cocodrilo. Rodeando al complejo R está el sistema límbico del cerebro de los mamíferos, que evolucionó hace decenas de millones de años en antepasados que eran mamíferos pero que todavía no eran primates. Este sistema es una fuente importante de nuestros estados de ánimo y emociones, de nuestra preocupación y cuidado por los más jóvenes.
Finalmente, en el exterior, viviendo en una tregua incómoda con las partes más primitivas situadas debajo, está la corteza cerebral, que evolucionó hace millones de años en nuestros antepasados primates. La corteza cerebral, donde la materia es transformada en consciencia, es el punto de origen de toda la creación humana. Es aquí donde tenemos ideas e inspiraciones, donde leemos y escribimos, donde hacemos matemáticas y componemos música. La corteza regula nuestra vida consciente. Es lo que distingue a nuestra especie, es la sede de nuestra humanidad. La civilización es un producto de la corteza cerebral.
El lenguaje del cerebro es un lenguaje distinto al del ADN de los genes. Lo que sabemos está codificado en el cerebro en células llamadas neuronas: elementos de conexión electroquímica, microscópicos y, en general, de unas centésimas de milímetro de diámetro. Cada uno de nosotros tiene, quizás, un centenar de miles de millones de neuronas, cifra comparable al número de estrellas de la galaxia Vía Láctea. Muchas neuronas tienen miles de conexiones con sus vecinas. Hay unas cien billones de estas conexiones en la corteza del cerebro humano.
El contenido de información del cerebro humano, expresado en bits, es probablemente comparable al número total de conexiones entre las neuronas: unos cien billones de bits. Si, por ejemplo, escribiéramos esta información llenaría unos veinte millones de volúmenes, como el de las mayores bibliotecas del mundo. El cerebro es un lugar muy grande en un espacio muy pequeño. La mayoría de los libros del cerebro están en la corteza cerebral. El cerebro hace mucho más que recordar. Compara, sintetiza, analiza, genera abstracciones. Por ello la biblioteca del cerebro es unas diez mil veces mayor que la de los genes. Nuestra pasión por aprender, evidente en el comportamiento de cualquier bebé, es la herramienta de nuestra supervivencia. Las emociones y las formas ritualizadas de comportamiento están incrustadas profundamente en nosotros, pero no son caracteristicamante humanas. Muchos otros animales tienen sentimientos. Lo que distingue a nuestra especie es el pensamiento, la reflexión; el pensamiento racional, que ha hecho posible, junto con otras condiciones físicas, la más humana de todas sus facultades; el lenguaje. Indudablemente, los animales saben, pero no saben que saben.
Cuando nuestros genes no ofrecían al organismo toda la información necesaria para la supervivencia, la Naturaleza inventó y desarrolló el cerebro. Pero luego llegó un momento, hace quizá diez mil años, en que sentimos la necesidad de saber más de lo que teníamos almacenado en el cerebro y, a través del estudio y la reflexión, aprendimos a almacenar enormes cantidades de información fuera de nuestros cuerpos. Según creemos somos la única especie del planeta que ha inventado una memoria comunal, que no está almacenada en nuestros genes ni en nuestros cerebros. El almacenamiento de esta memoria se la conoce como biblioteca. Bibliotecas donde queda constancia del saber para las generaciones venideras.
12.- El agua
Por su importancia para la vida, vamos a hablar de algunas características especiales de este elemento
El agua es esencial para la vida. Sin él la vida no existiría, o se habría desarrollado de forma muy distinta. Por su importancia, no queremos terminar este escrito dedicado a la vida sin referirnos algo a este líquido elemento, especialmente en lo que respecta a su especial comportamiento, desconocido para la mayoría de nosotros.
El agua constituye un líquido de características muy peculiares. Su molécula, formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, se mantiene líquido a la temperatura ambiente, mientras que otras muchas moléculas similares, o incluso más pesadas, son gaseosas en condiciones normales. ¡No es esto curioso!
El peso molecular de la molécula de agua es de 18 unidades (p.a. 18 )
Peso atómico del hidrógeno =1 unidad
Peso atómico del oxígeno =16 unidades
Peso atómico del agua (H2O) =1+1+16=18 unidades (p.a.18)
y se mantiene líquida a la temperatura ordinaria, y, sin embargo, otros compuestos, de los cuales citamos algunos a continuación, son gaseosos a la misma temperatura; metano (p.a. 16), amoniaco (p.a. 17), ácido sulfídrico (p.a. 34), bióxido de carbono (p.a. 44), bióxido de nitrógeno (p.a. 46).
Según la interpretación convencional de cómo actúa la atracción de Van der Weals entre las moléculas[8], el agua no tendría que ser líquida en las condiciones ambientales que reinan en la superficie de la Tierra. Sólo cabe responder que existe otra fuerza superior a la de Van der Weals, sin llegar a alcanzar la intensidad del enlace covalente, de forma que permita mantener unidas las moléculas entre si para, así, poder tener la condición de estado líquido. Esta fuerza existe, y se denomina enlace de hidrógeno, enlace que, por otro lado, se manifiesta en la mayoría de las moléculas orgánicas.
Al presentar el hidrógeno un solo electrón en su corteza, y emparejándose los dos de los dos átomos de hidrógeno de la molécula de agua con los seis de la capa externa del oxígeno, forman una nube que se concentra , en su mayor parte, sobre el átomo de oxígeno, por lo que parte de los núcleos de los átomos de hidrógeno aparecen poco apantallados por sus electrones y presentan, por ese lado, como un vislumbre de carácter positivo, suficiente para que sea causa de una atracción sobre el átomo contiguo de oxígeno de otra molécula de agua, prácticamente cubierto por los electrones con su carga negativa. Así, al apelotonarse las moléculas de agua, los hidrógenos de una molécula se orientan y enlazan con los átomos de oxígeno de las contiguas, manteniendo una cohesión débil que evita que las moléculas se dispersen como en un gas. (Al analizar detenidamente el comportamiento de la atracción de Van der Weals y la de las moléculas de agua, yo no se como definirle, porque si no estuvieran sus valores tan ajustados el agua, como le conocemos, no existiría).
Es de suponer que la Naturaleza conocería la existencia de estas fuerzas, o las crearía con los valores que tienen, cuando se decidió por el agua como elemento fundamental para la vida.
13.-¿Qué es la vida?
Se puede decir que la palabra vida es un concepto abstracto, pero el organismo es una realidad física que puede estudiarse directamente y constituye la unidad vital fundamental. Un organismo puede ser unicelular o multicelular.
Los organismos vivos difieren tan asombrosamente del mundo inanimado que los rodea que uno no puede evitar preguntarse por cómo se originaron y llegaron a adquirir su forma actual: ¿Fue el comienzo de la vida un accidente? ¿Fue el resultado ineluctable[9] de las leyes de la Naturaleza? ¿Fue el acto deliberado de un poderoso ser sobrenatural? La respuesta a estas preguntas tiene una contestación según las convicciones de cada persona, pero ¿cuál es la respuesta verdadera? Es por ello por lo que la cuestión del origen de la vida sigue en pie desde que el ser humano existe.
Pero a pesar de todas las especulaciones sobre su origen, la vida, por lo habitual, no suele causar admiración. El reino vegetal porque parece quedar un poco alejado de nosotros y no ser espectaculares sus manifestaciones vitales. El mundo animal, desde los más pequeños a los más temidos, que luchan por su existencia en la selva, tiene un mayor atractivo. Las actividades de nuestro cuerpo, por encontrarnos metidos en él, tampoco llegan a impresionarnos demasiado. El eminente físico Max Plank decía a este respecto: “Aquel que se cree haber llegado tan lejos que ya no se maravilla de nada, demuestra solamente que ha olvidado reflexionar a fondo”.
Indudablemente, el ser humano es incapaz de prever los sucesos que acontecen en el Universo inanimado cuando se consideran aisladamente. Pero cuando se enfrenta con una repetición indefinida de ellos, seguramente hallará ciertas regularidades que le llevarán a encontrar la causa. Se sabe que la energía tiende a dispersarse y la materia a mezclarse de la forma más homogénea. También se sabe que si en un líquido se introducen ciertas moléculas solubles agrupadas, éstas se dispersan en el líquido; el estado final más previsible es el de máxima entropía, con las moléculas en estado de máxima dispersión homogénea. Lo que nuca tendrá lugar es el proceso inverso. El equilibrio previsible entre una cantidad de sal y una masa de agua, es la total disolución de la primera en la segunda.
Sin embargo, el carácter del mundo orgánico, aunque presenta algunas semejanzas con lo que ocurre en el mundo inorgánico, conduce a estados cada vez más improbables, aún cuando se cumplan las mismas leyes físicas en uno y en otro mundo
El huevo de gallina fecundado no es homogéneo, sino que tiene cierta estructura (macroscópica, microscópica y submicroscópica). Sometido a análisis, el huevo da los siguientes principios inmediatos: 34 gr. de oxígeno, 8 gr. de carbono, 5 gr. de hidrógeno, 1 gr. de nitrógeno, ½ gr. de fósforo, hierro y otros minerales, o dicho de otra forma: 36 gr. de agua, 6 gr. de proteínas, 5’5 gr. de grasas, 1 gramo de azúcares. Sin embargo, también encierra, en potencia, a un polluelo de estructura más complicada que la actual del huevo Si se abandona el huevo a sí mismo, el huevo tiene dos caminos a seguir; llegar a una homogenización total, perdiendo su estructura heterogénea, o, si las condiciones son adecuadas, convertirse en un pollo. Aunque, como he señalado con anterioridad, en la formación del pollo no se han suspendido las leyes físicas que valen para el resto de la materia, se alcanza, no obstante, una configuración que, “físicamente”, podía preverse como nunca probable. Todo esto se consigue por la actividad de una organización que canaliza, en cierto sentido “tendencioso”, las fuerzas físicas. Y la diferencia más notable con respecto a los ejemplos de la sal que hemos presentado anteriormente, consiste en que el propio organismo, que se auto-dirige y encauza, está formado por la “materia” que debe canalizar y orientar, es decir, la estructura depende de la función, sin la cual no podría llegar a ser, y la función necesita de la estructura para realizarse.
Pero además, otro aspecto fundamental de la vida es que esas funciones, desempeñadas por parte del organismo, necesitan una “unidad de intención” para poder luchar con éxito contra el aumento de entropía, causado por el propio organismo al realizar sus funciones. Los animales comen moléculas muy complicadas, las cuales se van descomponiendo en parte y liberan energía, energía que, gracias a los mecanismos orgánicos, es aprovechada y puede utilizarse para otras síntesis complicadas. De esta manera se mantiene la organización con una forma constantemente semejante a si misma, a pesar de que la materia que la constituye se va trasegando continuamente.
Si se analiza la vida, el origen de un individuo es una célula, un óvulo, que una vez fecundado comienza a multiplicarse; primero se divide en dos, luego en cuatro, posteriormente en ocho y así sucesivamente. En cada amalgama de estas células existe “algo” que determina la formación de un organismo entero, con grupos de células que realizan funciones diferentes, aun cuando todas proceden del mismo origen. Si, sabemos que ese algo es el ADN, el código genético, pero, además, existen una serie de impulsos que reaccionan en cada uno de los grupos de células y que hacen que se vayan especializando en funciones propias. ¡Qué perfección!
La esencia de la vida es la capacidad de lo vivo para, con una actuación concertada de complejas moléculas en una convergencia de funciones vitales, extraer energía de su entorno y emplearla en la elaboración de su propia estructura y en la copia de si mismo; en su reproducción. En esencia somos una máquina de hacer genes, sin otro propósito que el de copiarlos y transmitirlos. Los seres vivos se distinguen de las demás estructuras de todos los sistemas presentes en el Universo conocido, por esta propiedad que llamaremos “teleonomía”, o sea, la condición existente en los seres vivos de crear una estructura y organización encaminada a realizar y proseguir un proyecto: El proyecto primitivo y único de la conservación y multiplicación de la especie.
Pero además, un ser vivo resulta de un proceso totalmente diferente a otros cuerpos u objetos, en cuanto que no debe casi nada a la acción de las fuerzas exteriores, y, en cambio, lo debe todo, desde la forma general al menor detalle, a interacciones morfogenéticas internas al mismo objeto. Esto le da una libertad casi total con respecto a los agentes o a las condiciones externas, capaces, seguramente, de trastornar ese desarrollo, pero incapaces de dirigirlo o de imponer al objeto viviente su organización.
La Naturaleza, en los organismos vivos, nos da una muestra de estructura organizativa. Allí sólo hay un interés, un objetivo. Todas las actividades van en la misma dirección, cualquier desviación es detectada y corregida de inmediato. Allí no hay egoísmos ni partidismos, no existe diversidad de tendencias. ¿Por qué no seguir su ejemplo en la vida política y social de los pueblos? La acción de los gobiernos para conseguir un elevado rendimiento de la actividad industrial, la agrícola, comercial o de servicios, debería ser así, como la de los catalizadores encimáticos, que a la vez de dirigir y estimular la actividad celular, eliminan todo lo que se opone al impulso teleonómico.
No puedo dejar sin intercalar en este tema dedicado a la vida, dos ideas referidas al pensamiento. Es curioso, pero para que la vida exista precisa de la materia; precisa que se de en una porción limitada de materia una organización gobernada por una unidad de intención que converja en funciones vitales.
Teilhard estableció la distinción entre ser humano y animal. Según él,
"el hombre surge cuando en el proceso evolutivo se produce un cambio importante; cuando en el reino de la vida aparece un nuevo fenómeno: la conciencia reflexiva. Entonces surgió a la vida el hombre. En el ser humano aparece la conciencia reflexiva, que no sólo nos hace diferentes, sino otros. No solo es un cambio de grado sino de naturaleza. Como ya se ha dicho, el animal sabe, no lo dudemos, pero no sabe que sabe. De otra manera hace tiempo que hubiera multiplicado sus invenciones".
"No hay duda que el pensamiento es una fuerza espiritual, pero es una fuerza espiritual de la materia. Para pensar hay que comer. ¡Que fórmula más brutal! La evolución más elevada, el pensamiento, el amor, se pagan con un gasto de energía física. “Para pensar hay que comer”, decimos. Pero como contrapartida ¡cuántos pensamientos distintos nacidos del mismo trozo de pan! ¿Energía física y energía espiritual? Curiosamente, los desarrollos más elevados de energía espiritual pueden ser causados por una fracción ínfima de energía física".
Y, ahora, una mala noticia. ¿tiene el genoma un comportamiento egoísta? Si profundizamos un poco más en el significado de la vida, podemos llegar a conclusiones escalofriantes, aunque no sean más que especulaciones. Como dice Gribbin en su libro En busca de la doble hélice:
Ya hemos dicho que el ADN es lo único que se mantiene y transmite de generación en generación. Por que no considerar seriamente la posibilidad de que el ADN forma parte de un ecosistema[11] del interior de la célula que desempeña su actividad igual que lo hacía en el fango primigenio cuando surgió la vida. La membrana celular protege el interior de las influencias externas (salvo de las que la célula quiere que penetren) y, generación tras generación, mantiene el contenido en un ambiente estable, gracias también a la propiedad conocida como invarianza genética. En este entorno puede que los fragmentos de ADN compitan mutuamente, sometidos aun a una evolución de nivel molecular a la que no interese en absoluto lo que puede estar ocurriendo en otras células. Por supuesto, las moléculas que lesionen en exceso la célula o el organismo entero habrán firmado su propia sentencia de muerte.Hemos hablado de la vida y llegamos a la conclusión que, en esencia, no somos s que proteínas. Las moléculas proteicas que aportan el andamiaje del cuerpo y las enzimas que aseguran el funcionamiento del organismo.
La fabricación de las proteínas está determinada por moléculas de ADN, encerradas en los cromosomas[10] y que se transmiten de una generación a otra en los óvulos y los espermatozoides. De hecho, lo que se transmite de una generación a la siguiente es el código genético, todo lo demás se crea bajo la dirección de ese código. Hasta aquí nada nuevo. Pero ¿qué proporción de ADN se emplea en la síntesis de las proteínas necesarias para levantar y mantener en funcionamiento un organismo viviente?
Aparte del ADN estructural que determina proteínas, se dispone de una proporción de ADN, también estructural, que posee la información precisa para la fabricación de sus propios obreros, entre otros, ribosomas, ARN mensajero y ARN de transferencia. Debe sumarse a ello, los genes controladores, responsables de la desconexión y conexión de los genes estructurales, más gran cantidad de ADN al que no se le conoce función específica alguna, pero que quizá, algún día, se descubra en él algún ingrediente esencial de la vida. Tanto si todo o parte de este ADN sin función conocida es, literalmente, estúpido, como si no, tanto si se trata de cierto tipo de vida egoísta y parasitaria, a modo de virus , no dañino, interior, que viaja gratis en la célula, como si no, lo verdaderamente importante es que todo ese ADN, que no determina proteínas, constituye la gran mayoría del ADN de nuestros cromosomas o de cualquier otro ser viviente. De hecho, en nuestro organismo, sólo un porcentaje muy reducido del ADN determina proteína.
Pero en tanto no interfieran en la maquinaria que asegura la supervivencia y reproducción de la célula, y del organismo que la contiene, podrán viajar gratis por la vida. Parte de todo ello se traduce en un impulso evolutivo; genes capaces de saltar de un cromosoma a otro, de insertarse y de copiarseindefinidamente, sin lograr otra cosa que su propia reproducción, lo que en última instancia, constituye el único criterio que determina el éxito evolutivo.
Otras moléculas son más pasivas; Como sabemos, sólo una minúscula proporción de ADN guarda relación directa con la creación del organismo que soy “yo” o “tu”.
Quizá nosotros seamos el exceso de equipaje, al igual que la gallina es el único medio de que dispone el huevo para que se fabrique otro huevo, el ser humano constituya el medio de que se vale la célula para crear más células. ¿qué forma de vida se diría que goza de más éxito en la Tierra? ¿La humanidad, que domina el entorno global? ¿Las bacterias que no han cambiado en tres mil millones de años o más? ¿Qué decir del parásito esencial, de los trozos de ADN que carecen de toda utilidad, que no determinan nada y que de generación en generación vienen aprovechándose del transporte que les brinda la actividad del material genético útil, material genético que evoluciona, se adapta, se reproduce y pasa su mensaje genético a la generación siguiente, junto con el material que no informa de nada? En vez del pináculo de la creación, quizá no seamos sino uno más de los vástagos del proceso que en verdad importa: La reproducción del ADN. Nuestro papel en la vida es actuar de casa móvil y procurar el ambiente de lujo a las moléculas que, con éxito, habitan nuestras células ¿Dónde está la verdad? Gribbin, J. (1986). En busca de la doble Hélice. Barcelona: Ed. Salavat.
Dejaré de lado estas especulaciones para volver a la realidad. Si se observa la Naturaleza en sus manifestaciones más importantes se ve en todas ellas la existencia de un proyecto, de un fin perseguido, además de una capacidad creativa unida a un poder resolutivo totalmente eficiente en las soluciones que aporta para alcanzar ese fin. No sólo en lo referido al mundo de la biología, sino al conjunto del orden y disposición de todas las estructuras que componen el Universo. Cuando se dice: ¡eso es obra de la Naturaleza! ante cualquiera de las maravillas naturales, tales como el Sistema Nervioso Central, la fotosíntesis, el código genético, por mencionar algunos, esa expresión, querámoslo o no, lleva implícita el reconocimiento a la Naturaleza de una capacidad “intelectiva” muy superior a la de cualquier mente humana conocida y previsiblemente por conocer. Entonces yo me pregunto: ¿Qué es la Naturaleza? ¿Sabremos alguna vez qué es la Naturaleza?
Por último, y como una breve reflexión a la escrito en este tema sobre la vida, podríamos agregar que en el inmenso camino recorrido por la evolución a lo largo de más de tres mil millones de años, en las prodigiosas estructuras que ha creado, en la milagrosa eficacia de los logros de los seres vivos, desde la bacteria hasta el hombre, parece razonable dudar que todo ello sea producto de una enorme lotería de la que se van sacando números al azar. Se puede decir hoy en día que los mecanismos elementales de la evolución están no sólo comprendidos, sino lo suficientemente identificados con precisión. Pero, no obstante, existen todavía como dos fronteras de lo desconocido situadas en los dos extremos de la evolución. Una, el origen de los primeros sistemas vivientes, y, la otra, el funcionamiento del sistema más inteligente evolutivo que jamás haya surgido; me refiero al sistema nervioso central del hombre.
Los problemas que plantea la interpretación de cada una de estas dos etapas son diferentes.
La primera, llamada etapa prebiótica, se refiere a las condiciones de la atmósfera y de la corteza terrestre de hace cuatro mil millones de años. Parece ser que las condiciones de esta etapa prebiótica eran favorables a la acumulación de ciertos compuestos simples de carbono, tales como metano, y que en presencia de catalizadores no biológicos pudieron dar lugar a numerosos cuerpos más complejos, entre los que figuran los aminoácidos. Pero de lo que no se tiene ninguna prueba es de cómo se llega a la emergencia gradual de la vida hasta llegar a la célula primitiva, ya que no tenemos ninguna idea de cómo podría ser una célula primitiva. Así y todo, el mayor problema es el origen del código genético y el mecanismo de su traducción. Puesto que el código no tiene sentido si no es traducido, esto es, si con su información no es posible crear los elementos precisos para el desarrollo de la vida. Todas las tentativas para imaginar un mecanismo primitivo de traducción que no sea el complicado mecanismo actual de la célula, que, al menos, comporta cincuenta constituyentes macromoleculares, han conducido al fracaso, por lo que la especulación es la única solución a este problema, lo que me hace pensar que la última palabra sobre este asunto aún no ha sido pronunciada, aunque, como está demostrado, la Naturaleza encontró una solución y al parecer, la más eficiente.
Otra cosa que llama la atención es que acontecimientos tan singulares, tanto la aparición de la vida como la emergencia de la especie humana, por señalar los más importantes desde nuestro punto de vista, fueron únicos y sus posibilidades antes de aparecer parecían casi nulas porque, aparentemente, en aquellos momentos, el Universo no estaba preñado de la vida, ni la biosfera del hombre.
La otra frontera es el Sistema Nervioso Central (SNC) del hombre, puesto que hasta el momento es un extraño desconocido, ya que los esfuerzos para “comprender” el entero funcionamiento del cerebro humano no han sido capaces de describir su estructura. Entre las barreras más difíciles e importantes están las que plantea el desarrollo progresivo de una estructura tan compleja como es el SNC. En el hombre comprende; como hemos dicho, de 10 elevado a 12 á 10 elevado a 13 neuronas interconectadas por medio de unas 10 elevado a 14 á 10 elevado a 15 sinapsis (conexiones), que asocian, en algunos casos, incluso células nerviosas muy alejadas. Al menos, algunos de estos problemas pueden ser claramente planteados gracias a ciertas notables experiencias. Pero lo que quiero hacer notar es que de nuevo surge la Naturaleza ¿Tan sabia es como para crear un sistema cibernético tan complicado y eficaz, muy superior a los sistemas utilizados en las más modernas y complejas computadoras? De hecho, parece que ningún componente unitario actualmente utilizado en las modernas computadoras sea capaz de ejecuciones tan variadas y finamente moduladas como las realizadas por el SNC del hombre, a pesar de que, en algunos aspectos, haya anlogías y diferencias entre ambos sistemas, por citar algunas diré que los impulsos electroquímicos neuronales fluyen a una velocidad muy inferior que los eléctricos en los ordenadores, que lo hacen a la velocidar de la luz. Sin embargo, tanto el cerebro como los ordenadores registran la información en impulsos digitales, pero así como el código de los ordenadores es conocido, el neuronal no se conoce. Posiblemente no podamos referirnos sólo a una diferencia “cuantitativa”, quizá se trate, más bien, de una diferencia “cualitativa”, puesto que las funciones del SNC son tan diversas, y a la vez tan complejas, como diversas son las funciones cognitivas, sensoriales, de coordinación e, incluso, creativas y reflexivas que tiene el ser humano.
14.- .Capacidad de rendimiento del cerebro humano
Para conocer la capacidad de rendimiento del cerebro humano, tenemos que ir obligatoriamente a relacionarla con el rendimiento de las computadoras.
La medida del rendimiento de una computadora se estima en "flops" (la s de flops se refiere a segundos) acrónimo de "Floting Point operations per second": Una computadora de escritorio que opere a unos 3 GHz. (un procesador Pentium 4, por ejemplo) tiene un rendimiento algo mayor a un gigaflops (10 elevado a 9 flops).
El ordenador más potente del mundo, hasta la fecha (junio 2008) el Roadroner, alcanza una velocidad de un petaflops (10 elevado a 15 flops), y está formado con 12.960 procesadores. El cerebro humano, en algunos aspectos, sobre todo en lo relacionado con procesos mentales voluntarios, somos muy lentos procesando, por ejemplo, en procesos matemáticos la mente humana apenas supera los 1000 flops. No obstante, nuestro sitema neuronal para procesar colores, visión, coordinación motora etc. lo hace a la velocidad de 10 petaflops (10 veces más rápido que el Roadroner). Esto nos muestra la enorme capacidad de procesamiento de nuestro cerebro. recluído en una caja craneal cuya capacidad no alcanza 1'5 litros en adultos.(Fuente: Wikipedia, en Google).
Por último, y para terminar este tema sobre la vida, voy a hablar de otra frontera, tan infranqueable para nosotros como lo era para los pensadores del siglo XVII, entre los que se puede citar a Descartes. Me refiero a la ilusión dualista
[12] y con ella a la presencia del espíritu. En tanto no sea franqueada esta frontera, el dualismo conserva su verdad. La noción de cerebro y la de espíritu (acciones mente–cerebro) no se confunden menos ahora que en el siglo XVII. Un análisis objetivo nos obliga a ver como una ilusión el dualismo del ser. Ilusión, sin embargo, tan íntimamente ligada al mismo ser que parece vano esperar disiparla y que nos hace, subjetivamente, vivir de una forma afectiva y moral. Aunque, por otra parte, se puede vivir afectiva y moralmente sin esta ilusión. Pero es necesario agregar que renunciar a ella, a esa ilusión que ve en el alma una “sustancia” inmaterial existente en el hombre, ¿significa negar su existencia? o, por el contrario, ¿significa comenzar a reconocer la complejidad, la riqueza de nuestra capacidad reflexiva, la insondable profundidad de la herencia genética y cultural, así como la experiencia personal, que, en conjunto, constituyen el ser único que somos cada uno de nosotros. Ser único e irrecusable testigo de si mismo?Al final nos queda sin aclarar la pregunta que se intuye a lo largo de estos temas: ¿qué es la Naturaleza? A este respecto, quiero dejar aquí constancia del recuerdo que tengo de una conversación que escuché de niño y que el paso del tiempo no ha logrado que me olvide de ella. Un día en el colegio, durante el recreo, dos de mis profesores dialogaban en el patio sobre no se que tema. Al pasar yo cerca de ellos, oí como uno decía: “eso es obra de la Naturaleza”; a lo que el otro, que era un sacerdote, le contestó “si, pero ten en cuenta que la Naturaleza es la expresión de la voluntad divina”. Esta frase se me quedó grabada para siempre y, desde entonces, con frecuencia me pregunto: ¿será cierto que la Naturaleza es la expresión de la voluntad divina?
13.- Empaquetamiento del ADN
En cada célula de nuestro organismo hay suficiente ADN para que, estirado, alcance una longitud de 180 centímetros, probablemente tanto o más de lo que medimos de altura. Ese ADN está empaquetado en 46 diminutos cilindros que, dispuestos uno a continuación de otro, no miden más que 0’2 milímetros de longitud total. A groso modo, por tanto, el ADN se encuentra empaquetado en una longitud que equivale a una diezmilésima parte de su longitud “natural”.
El empaquetamiento del ADN no es tan sencillo como parece desprenderse de lo expuesto anteriormente. Hay una familia de proteínas, las histonas, que son las que aportan la estructura o sostén a la que se enrolla (se espiriliza [13] apretadamente el ADN, empaquetado con gran eficacia en un espacio diminuto.
Las histonas son unas proteínas que pueden adoptar una forma globular, ocho de ellas se reagrupan y forman una especie de racimo esférico de 10 nanómetros [14] de diámetro que configuran una estructura comparable a una cuenta de collar, alrededor de la cual da dos vueltas la doble hélice de ADN, como si se rodeara un balón de fútbol con una soga (estas cuentas se denominan nucleosomas). Otra histona se encarga de sujetar las dos vueltas de ADN a la canilla; a cada lado de esta queda un breve segmento de ADN, espaciador entre dos canillas consecutivas, unido a otra histona que enlaza esta canilla con otra consecutiva y así, de forma secuencial, se forma una especie de collar. Esta especie de collar se configurará en una estructura, aún más compacta, que , a su vez, puede enrollarse (o superenrollarse), en forma helicoidal, más todavía. Todo esto constituye, sin duda, una obra maestra de empaquetamiento (ver figura).
Cuando en una célula hay que hacer uso del ADN, sólo se desispiralizan las porciones de cromosoma que interesa, por ejemplo, para hacer uso de la información que portan; y una vez realizada la copia, vuelven a espirilizarse y las cuentas de nucleosoma se reempaquetan en el mismo sitio que ocupaban.
Hay que tener en cuenta, que en el transcurso de la división celular debe desenrollarse todo ese material y, una vez copiado con absoluta fidelidad, empaquetado de nuevo apretadamente, con el fin de aportar una copia de ADN a cada célula hija que sea preciso generar, y todo ello en el intervalo de unos pocos minutos y sin que se produzca, más que muy ocasionalmente, algún error de copia. Tal proceso se realiza constantemente en nuestro organismo.
14.-El código genético
Los 20 aminoácidos que son los constituyentes universales de las proteínas, están relacionados a continuación. 11 de ellos son hidrófobos[15] y 9 hidrófilos[16]
De hecho, estos 20 aminoácidos son los esenciales en la formación de todas las proteínas, sin embargo, algunos seres vivos pueden codificar hasta cuatro aminoácidos más; la citrulina, la cistina, la taurina y la ornitina, por lo que también pueden encontrarse en las proteínas alguno de ellos, lo que hace que el número de aminoácidos constitutivos de las proteínas sea realmente de 24.
Como ya hemos señalado, en el ADN se encuentran cuatro nucleótidos que difieren por la estructura de la base nitrogenada que los constituyen y que les dan su nombre. Estas cuatro bases se denominan adenina, guanina, citosina y timina, y se nombran, en general A, G, C, y T.. En el proceso de traducción para pasar de nucleótidos a aminoácidos para formar las distintas proteínas, se utiliza el ARN mensajero. en el que se ha sustituido el nucleótido timina por el uracilo (U). ARN que es el que sirve de base para el ensamblaje secuencial por los ribosomas de los aminoácidos destinados a formar cada proteína.
Sabemos que a cada triplete de nucleótidos le corresponde un aminoácido determinado. En la tabla siguiente figura el código, referido al ARN, entre triplete de nucleótidos y correspondiente aminoácido. Para su realización, primero habrá que elegir en la columna de la izquierda la primera letra del triplete, después en la fila superior la segunda letra del triplete y, por último, la tercera letra en la columna vertical de la derecha. Por ejemplo, al triplete GCG le corresponde el aminoácido alanina, y al triplete UGA, paro (fin del proceso de creación de una proteína).
[1] Radical es un agrupamiento de dos o más átomos que, en las reacciones químicas, funcionan como un solo átomo.
[2] De los 20 aminoácidos que integran el códogo genético, 11 son hidrófobos y 9 hidrófilos.
- Hidrófobos: (que son repelidos por el agua) Alamina, Cisteina, Fenilalanina, Glicina, Isoleucina, Leucina, Metionina, Prolina, Tirosina, Triptofanina y Valina.
- Hidrófilos: (que tienen afinidad por el agua y también rehuyen las grasas) Argimina, Asparagina, Aspartina, Glutamina, Glutaminina, Histidina, Lisina, Serina y Treonina.
[3] Espirilizar.-enrrollar en forma de hélice.
[4] Teleonomía.- particularidad que caracteriza a los seres vivos de estar dotados de un proyecto de mantener la especie o, lo que es lo mismo, de transmitir su invariancia genética.
[5] Cuando se precisa energía, el ATP pierde uno de sus tres fosfatos (el de alta energía) y se convierte en ADP (difosfato de adenosina), liberando unos 0’3 ev. cantidad suficiente para formar enlaces químicos ordinarios, que suelen requerir de 0’1 á 0’2 ev.
[6] Hemos dicho: “una multitud de espirales e hilos, en apariencia desordenados”, pero esto sólo es por su apariencia y debido a su intensa actividad, porque, en realidad, lo que impera en el núcleo de la célula, como en todas las actividades protoplasmáticas, es el orden riguroso y controlado, sin el cual no podría existir la vida.
[7] Los nucleótidos o ácidos nucleicos son cinco, todos derivados de la familiar estructura anular de los átomos de carbono. Se denominan, guanina, adenina, citosina, tinina y uracilo. Abreviadamente se expresan por sus iniciales: G, A, C, T, para constituir el ADN y G, A, C, U, para constituir el ARN (en el ARN, el uracilo sustituye a la tinina del ADN).
[8] La llamada atracción electrónica de Van der Weals tiene origen en la acción electrostática de los núcleos de una molécula sobre los electrones de la otra molécula próxima. De forma general se puede decir que es una fuerza muy débil y aumenta con el número de electrones de los átomos que integran la molécula. Así se explica que las moléculas pesadas se atraigan entre si más fuertemente que las ligeras, por tener sus átomos más electrones. La molécula de hidrógeno es la más ligera de todas y el oxígeno se puede considerar, también, entre los ligeros, ya que sólo dispone de ocho electrones, seis de ellos en la capa externa.
[9] Inevitable
[10] Cromosomas son una especie de corpúsculos en los que resulta empaquetado el ADN en el núcleo de la célula.
[11] Ecosistema o sistema ecológico, es cualquier unidad que comprende todos los organismos (factores biológicos) que, en una determinada área, interactúan con el entorno (factores físicos), de tal manera que una fuente de energía facilita la existencia de una estructura que permita, a su vez, la existencia de estos organismos.
[12] Por dualismo se entiende una doctrina metafísica que cree que la materia y el espíritu existen en el hombre como dos sustancias distintas e independientes[13] Espirilizar.-Enrollar en forma de hélice.[14] Nanómetro.- El nanómetro (nm) es la diezmillonésima parte (10-7) del centímetro.
[15] Hidrófobo.- En este caso, el significado de hidrófobo es que no es soluble en agua.
[16] Hidrófilo.- Que absorbe el agua con gran facilidad.
BIBLIOGRAFÍA
Gribbin, J. (1986). En busca de la doble hélice, (Oppenheimer, C. Trad.). Barcelona: Ed. Salvat. (Trabajo original publicado en 1985).
Jacob. F. (1999). La lógica de lo viviente. (Senent, J. y Soler, R. Trds.). Barcelona: Ed. Tusquets. (Trabajo original publicado en 1970).
Maturana, H. y Varela, F. (1994). De Máquinas y Seres Vivos. Buenos Aires, República Argentina. Lumen Grupo Editorial.
Monod, J. (1986). El azar y la necesidad. (Ferrer, F. Trad.). Barcelona: Orbis. (Trabajo original publicado en 1970).
Sagan, C. (1982). Cosmos (Muntaner, M. Trad.)(6ª ed.). Barcelona: Ed. Planeta. (Trabajo original publicado en 1980).
Shapiro, R. (1987). Orígenes, (Crespo, M. Trad.). Barcelona: Ed. Salvat. (Trabajo original publicado en 1986).
Teilhard de Chardin, P. (1982). El fenómeno humano, (2ª ed.) Madrid: Ed. Taurus. (Trabajo original publicado en 1955).
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