El enigma de la vida

Resumen

Se inicia el trabajo con una explicación que
muestra que el Mundo que percibimos es una imagen de la realidad
conjeturada y cómo esa imagen ha ido variando a
través de la historia.

A continuación se muestra que todas las cosas de
este Mundo son sistemas de muchos elementos que
interactúan de forma compleja entre sí y adquieren
propiedades emergentes, estando además organizados por
niveles jerárquicos de complejidad.

Un nivel de complejidad muy especial es aquel en el que
surge la vida. Exploramos cual es la verdadera frontera entre los
seres que esta vivos y los que no lo están, para a
continuación centrarnos en las causas fundamentales de
emergencia de ambos tipos de seres, llegando a la
conclusión que en la vida estas son información e
intencionalidad.

Introducción

El principal y más importante enigma que nos
encontramos es la pregunta ¿qué es el Mundo?,
¿qué es, en realidad, el Mundo? Afortunadamente, la
respuesta es muy clara y sencilla y nos la dan tanto
filósofos como Kant, que nos dice que no podemos saber lo
que son las cosas en sí mismas, sólo lo que son
para nosotros, como los físicos atómicos que nos
dicen también que del mundo exterior a nosotros
sólo conocemos, realmente, los fotones que llegan a
nuestros sentidos, pues el origen de éstos, las cosas que
vemos, por ejemplo, no son más que meras conjeturas, pero
que en realidad no las conocemos.

Si nosotros vemos un león, por ejemplo, lo que
percibimos son los fotones reflejados en el, que inciden en los
neuroreceptores de nuestros ojos, formando a continuación
una secuencia de reacciones neuronales que llevan a la
formación en nuestro cerebro de la imagen del león.
Pero podríamos estar equivocados por una ilusión,
una alucinación, un engaño, etc., así es
concebible crear una máquina que envíe fotones
exactamente iguales a los que refleja el león y
veríamos la misma imagen del león, pero aquí
la realidad que la origina es una máquina.
Estaríamos pues ante un engaño que se prueba por
otras experiencias sobre el mismo asunto, pudiendo ser una de
ellos el que sobrevivimos o no a este encuentro.

Así pues la imagen que nos formemos del mundo
exterior, se hace sobre la base de múltiples y diferentes
observaciones o experiencias interrelacionadas entre sí e
interpretadas por nosotros y otras personas, debiendo ser la
imagen que nos formemos, lo suficientemente aproximada a la
realidad, sea ésta la que sea en último
término, como para permitir, sobrevivir a los seres
humanos y además desenvolvernos adecuadamente.

Así pues, ni conocemos, ni nunca podremos conocer
lo que es el Mundo en realidad en sus últimas
consecuencias.

Esto nos lleva inmediatamente a otra pregunta: pues
entonces lo que veo, siento, vivo ¿qué es? La
respuesta es que es una imagen, una representación, un
modelo de esa realidad conjeturada que el ser humano forma con su
cerebro, que está construido de una determinada forma que
condiciona la imagen a obtener; los sentidos que son limitados
(recordemos los umbrales de sensibilidad) y finalmente, los
conocimientos que poseemos, de los cuales algunos están
grabados en nuestros genes (nacemos sabiendo ciertas cosas),
otras son facilitadas o educadas en nosotros por la sociedad
humana en la que vivimos y otros, finalmente, los descubre el
propio individuo.

Es importante señalar que la imagen del Mundo que
tenemos, ha sido formulada en gran parte gracias a instrumentos
físicos (Ej. Telescopio) o mentales (Ej. Las
matemáticas), que ha creado el hombre y que le permiten
ampliar y perfeccionar sus sentidos y mente.

Esta imagen del Mundo que se ha formado el ser humano
¿Ha sido siempre la misma en todas las épocas y
culturas? La respuesta es no.

La imagen natural o primitiva del Mundo, puede exponerse
de forma muy simplificada de la siguiente manera: la Tierra es
plana (aunque pueden existir diferencias locales, tales como
montañas o valles) está cubierta por una
cúpula celestial y en este espacio se encuentran todas las
cosas, es decir, un disco de fuego que sale todos los días
por el Este, cruza la cúpula celestial y se pone por
Oeste, están las plantas, los animales, los seres humanos,
etc. y a través de ese espacio fluye el tiempo. Esto es lo
que podríamos llamar el Mundo visible y experimental. Pero
además, coexistiendo e interactuando con él, existe
el Otro Mundo, es decir, uno invisible y espiritual en el que
moran seres espirituales tales como dioses, almas de los
antepasados, etc.

Esta imagen natural del Mundo es la que ha tenido la
Humanidad durante miles de años, e incluso hoy en
día es la predominante entre los seres humanos y ello es
así porque las informaciones o predicciones que nos
facilita dicha imagen se han demostrado útiles para
sobrevivir y progresar.

Es interesante señalar que tanto en las
imágenes del Mundo como en las teorías
científicas, ocurre que aún sabiendo que sean
falsas en todo o en parte en mundos casos, las seguimos
utilizando en la vida diaria, pues sus informaciones son
suficientemente adecuadas para nuestras necesidades.

Si nos limitamos únicamente al Mundo visible y
experimental, al que podemos llamar Universo, y nos limitamos
también a la corriente de pensamiento occidental, es
decir, prescindiendo de filosofías orientales, la
evolución de la anterior imagen del Mundo ha sido, a mi
entender, la siguiente:

El primer gran cambio de imagen vino con
Aristóteles, cuando afirmo que la Tierra no era plana sino
redonda. Ciertamente era una afirmación sorprendente para
los griegos de la época, pues parece contradecir a
nuestros sentidos, ya que nosotros vemos que evidentemente la
Tierra es plana. Pero Aristóteles tenía sus
razones.

Una imagen importante del Mundo natural, es que el sol
sale por el Este, recorre el firmamento y se pone por el Oeste.
Realmente hay múltiples observaciones experimentales que
parecen confirmar esta imagen, como el amanecer o el
crepúsculo, la trayectoria visual del Sol a lo largo del
día, las sombras de los objetos y sus movimientos, la
percepción del movimiento solar con otros sentidos
además de la vista, como por ejemplo el tacto, al percibir
el impacto de la radiación solar en distintas partes del
cuerpo a lo largo del día etc. y sin embargo hoy sabemos,
sin lugar a dudas, que esta imagen no es más que una
ilusión óptica. En efecto primero vino la imagen
geocéntrica, por ejemplo la de Ptolomeo en el siglo II
D.C. en la que la Tierra, redonda, era el centro del Universo y a
su alrededor giraban el Sol, la Luna etc. después la
teoría heliocéntrica de Copérnico en el
siglo XVI la cual nos mostró que el centro era el Sol y
que la Tierra giraba a su alrededor.

El próximo gran cambio de imagen llega con
Newton, el cual afirma que el espacio es de tres dimensiones,
euclidiano e infinito. El tiempo también es infinito y
todas las cosas se encuentran sometidas a la ley de la
gravitación universal, ley sorprendentemente sencilla que
regula el movimiento de todas las cosas, así en la Tierra
como en el cielo.

La siguiente gran modificación de la imagen del
Universo viene a principios del siglo XX, con Einstein, el cual
afirma en su teoría de la relatividad restringida, entre
otras cosas, que tanto el espacio como el tiempo son conceptos
subjetivos de la mente humana y que lo que realmente existe es el
continuo espacio-tiempo. En la teoría de la relatividad
generalizada dice que el Universo es una hiperesfera de cuatro
dimensiones, concepto que se completa posteriormente con la
teoría del Big Bang y la expansión del
Universo.

El último, por el momento, gran cambio de la
imagen de nuestro Universo ha sido la teoría
cuántica que afirma que el Mundo es no determinista, no
real y no local, lo que conduce a interpretaciones
paradójicas y contraintuitivas del Mundo, de muy
difícil comprensión.

La imagen actual del Universo, sin duda alguna, se
modificará en el futuro, modificación ya anunciada
por el hecho de que los dos pilares fundamentales de la
física del siglo XX, la teoría de la relatividad y
la teoría cuántica son incompatibles entre
sí, por lo que en algún momento se producía
una síntesis, lo que probablemente conduciría a una
nueva imagen del Universo. Pero es más, estoy convencido
de que en el futuro, la imagen del Universo que existirá,
y que hoy no podría ni imaginar, tendrá no
sólo variables físicas, como ahora, sino que
incluirá otras variables.

El enigma de las
cosas

Nosotros sabemos que sólo podemos conocer de las
cosas, lo que éstas son para nosotros, pero
¿qué son?

Una definición de ellas podría ser la
siguiente: son sistemas de muchos elementos que
interactúan entre sí de forma compleja, es decir,
todas las cosas son sistemas complejos. Estos sistemas complejos
suelen tener características emergentes propias, muy
distintas de las de sus elementos componentes y que además
no se pueden reducir a ellos, ni pueden preverse a partir de
ellos. Esta definición puede aplicarse tanto a un
átomo, como a un hombre o a una galaxia.

Pero además, estos sistemas complejos no
están situados de forma arbitraria o aleatoria sino que
están ordenados jerárquicamente por niveles de
complejidad. Esto quiere decir que un sistema que pertenece a un
nivel de complejidad A está formado por elementos del
nivel de complejidad inferior B y estos a su vez, están
formados por subelementos del nivel de complejidad C y así
sucesivamente.

La realidad cognoscible se sitúa entre un nivel
superior, que es el Universo en su conjunto, el cual constituye
el macrosistema último, con sus propias leyes de la
Naturaleza. No podemos considerar la posible existencia o no de
un multiuniverso porque no podemos conocer nada de
él.

Por otra parte existe un nivel inferior formado por los
que podríamos llamar elementos básicos, que hoy no
conocemos bien, existiendo diversas teorías (quarks,
cuerdas, bits de información etc.). Siendo la realidad
subyacente última, incognoscible para nosotros.

Indicaremos que tanto los macrosistemas (o sistemas del
nivel superior) como las de nivel inferior, van surgiendo con
unas características o atributos propios que
interactúan con otros sistemas, en especial con los
sistemas de nivel inferior que surgen o pueden surgir en el seno
de un macrosistema. A su vez estos sistemas, con unas propiedades
o atributos particulares, influyen en los otros sistemas, incluso
en el macrosistema madre, pudiendo modificarlo.

Un caso típico de lo anterior es la Tierra, que
tiene unos atributos específicos como por ejemplo: agua en
estado líquido, temperatura etc. que permiten la
emergencia en su seno de la vida, pero ésta a su vez es
capaz de modificar las condiciones de la Tierra.

Si nos preguntamos cómo han surgido todos estos
sistemas complejos en nuestro Universo diremos que mediante la
Evolución, es decir, la evolución no sólo se
aplica a los seres vivos, sino también a todas las cosas
de este Mundo.

Veamos de una forma práctica lo anterior.
Imaginemos un ser humano que abre por primera vez sus ojos al
Mundo, observará que hay muchísimas cosas en
él, entre ellas, verá que hay muchos otros seres
humanos, con los cuales interactúa, depende de algunos de
ellos para ciertas cosas, otros dependen de él para otras,
en definitiva, se dará cuenta de que forma parte de una
sociedad humana, el hombre es un ser social. La sociedad humana
puede ser mundial y compuesta por miles de millones de
individuos, como ocurre hoy en día, o también,
puede serlo una tribu paleolítica formada por unos pocos
individuos. El ser humano no puede alcanzar su plena humanidad si
no es en el seno de una sociedad humana.

Si continúa observando, verá que existen
otras sociedades de animales, tales como las hormigas, las
abejas, la mayoría de los primates, etc. y puede llegar a
establecer una categoría natural que podría
denominarse nivel de complejidad de sociedades de animales, en el
que dichas sociedades están formadas por multitud de
individuos de la misma especie que interactúan entre
sí de formas complejas.

Puede ahora pasar este observador a contemplarse
así mismo y ver que está formado por partes: manos,
pies, cabeza, etc. y que cada una de estas partes está a
su vez formada por partes más pequeñas, así
la cabeza, por ejemplo, tiene ojos, boca, oídos, etc. y
cada una de estas partes está formada por partes
aún más pequeñas, los ojos constan de
córnea, cristalino, humor vítreo, etc., y
así sucesivamente hasta llegar a un elemento básico
de su cuerpo, que es la célula. Observa pues que su cuerpo
está formado por células, unos 200 tipos
diferentes, aproximadamente, y así puede llegar a la
conclusión de que él es un ser pluricelular. Si
observa a su alrededor, ve que un perro es también un ser
pluricelular y lo mismo un árbol.

Podría llegar a establecer otra categoría
inferior a la anterior que sería nivel de complejidad de
seres pluricelulares.

Si continúa con su observación,
podría estudiar a una célula de las que componen su
cuerpo y vería que también está formada de
varias partes: membrana, citosol, núcleo, etc. y cada una
de estas partes, por otras más pequeñas, hasta
llegar a un elemento básico de la célula que es la
molécula, y así considerar otro nivel de
complejidad inferior que podría denominar nivel celular,
después nivel molecular, a continuación nivel
atómico, y detengámonos de momento ahí, a
efectos de claridad expositiva sin descender a niveles inferiores
de complejidad, como tampoco hemos considerado niveles superiores
a la sociedad de animales.

Otro observador podría establecer otros niveles
de complejidad, según el punto de vista que adopte, pero
lo importante a destacar es que con independencia de los niveles
que se establezcan, los sistemas complejos (las cosas de este
Mundo) están organizadas por niveles jerárquicos de
complejidad.

Dentro de los distintos niveles de complejidad aparece
uno de singular importancia, la vida que constituye otro
importante enigma.

La frontera de la
vida

El problema planteado es difícil, entre otras
cosas porque realmente no sabemos lo que es la vida. Existen
muchas definiciones pero ninguna generalmente
aceptada.

Hoy la comunidad científica acepta que la vida se
inicia con la célula, es decir la bacteria, pero tenemos
que comprender claramente que esto no es más que una
convención. Así pues ¿un virus no participa
de la vida?

Para tratar de dar una respuesta al tema partiremos de
una cierta manera de contemplar este problema; que es la
siguiente:

Existen dos categorías naturales de seres, una la
de los seres vivos y otra la de los seres no vivos, estas
categorías (como todas las categorías naturales),
se caracterizan por unos atributos que experimentan gradaciones
en relación a un cierto prototipo central. Escojamos como
prototipos, por ejemplo al perro para la categoría de
seres vivos y a una piedra para la categoría de seres no
vivos.

Todo el mundo comprende fácilmente las
diferencias entre un perro y una piedra, pero la cosa se complica
cuando nos aproximamos a la frontera entre las dos
categorías.

Si vamos descendiendo en los niveles de complejidad,
veremos que la vida empieza a nivel molecular, no a un nivel
celular que es lo que hoy se acepta generalmente, concretamente
empieza en las llamadas biomoléculas (proteínas,
ARN, etc).

Para tratar de justificar lo anterior, analicemos
cuidadosamente un proceso biológico, por ejemplo el
proceso de las hormonas estereoidales o las tiroideas.

El proceso es, en esquema, el siguiente: cuando la
glándula del sistema endocrino entra en acción
envía una orden, en forma de hormona a las células
diana para que inicien el proceso, esta orden o mensaje es la
propia Hormona, que mediante la circulación
sanguínea llega a las células diana, atraviesa la
membrana celular y se acopla a una determinada proteína
receptora intracelular. Esta proteína o mejor complejo,
que hasta ese momento flotaba inerte y libremente en el citosol,
se activa e inicia una prodigiosa serie de acciones. En primer
lugar se mueve con una finalidad determinada, en segundo lugar,
no se mueve en una dirección cualquiera, sino en una
dirección concreta, hacia el núcleo. Hay que
considerar que la posición relativa del núcleo y la
proteína puede ser cualquiera, lo que implica que la
proteína tiene que escoger una cierta dirección
(arriba, abajo, derecha, izquierda, adelante o atrás), es
decir la proteína "sabe" donde está el
núcleo, en ese momento.

Emprende así lo que podríamos llamar "Las
veinte mil leguas de viaje submarino" inspirado en la trayectoria
y peripecias del Nautilus de Julio Verne. En efecto, la
proteína debe recorrer una distancia muy grande, en
relación a su tamaño, y además debe sortear
todo tipo de obstáculos, como pueden ser otras
moléculas, agrupaciones de las mismas, orgánulos de
la célula, etc.

Al final de este accidentado viaje llega a la superficie
del núcleo, donde empieza a moverse por ella buscando un
poro nuclear, lo encuentra, y se introduce por él al
interior del núcleo. Una vez ahí busca un
determinado lugar en el ADN que es una hebra enormemente larga en
relación a la proteína, (imaginemos que seria el
equivalente de que un hombre tuviera que buscar un punto
determinado en una cuerda de unos 150.000 km de largo), encuentra
ese lugar, se acopla y desencadena el proceso celular de
expresión génica.

Esta descripción de la actividad de esta
proteína muestra, a mi entender claramente, que es
más parecida al comportamiento de un perro que a las
propiedades de una piedra, y por tanto clasificable en la
categoría de seres vivos.

En cambio si descendemos un nivel de complejidad en la
proteína, nos encontramos con unos elementos componentes,
los aminoácidos, cuyos atributos son más parecidos
a la piedra y por tanto se trata de seres no vivos.

Así pues creemos que la frontera entre lo vivo y
lo no vivo se encuentra en las biomoléculas
(proteínas, ARN, etc.).

Esta consideración no es meramente
académica, pues hace centrar la atención de nuestro
estudio en la verdadera frontera entre los seres vivos y los no
vivos. Y ello nos permitirá sacar algunas conclusiones,
que creo son importantes, en relación con los factores
fundamentales que determinan la emergencia y funcionamiento de
los seres vivos, como tratamos de mostrar a
continuación.

Factores
fundamentales de la emergencia y funcionamiento de los seres
vivos

En el apartado anterior mostramos que la frontera de las
categorías de los seres vivos se encontraba en las
biomoléculas (proteínas A R N etc.) en este
apartado intentaremos exponer cuales son los factores
fundamentales que determinarán la emergencia y
funcionamiento de los seres vivos.

Para ello estudiaremos el nivel molecular y dentro de
él, las biomoléculas o moléculas
bióticas y las moléculas abióticas. Si
examinamos los procesos por los que emergen las moléculas
de un tipo y de otro, veremos en el primer caso que se trata de
procesos de reproducción o replicación y en el
segundo de reacciones químicas.

Tomemos como ejemplo de la molécula
abiótica una molécula de agua (H2O) y de la
molécula biótica una proteína y veamos como
se forman esas moléculas.

Como sabemos el agua se puede formar según
múltiples rutas o vías de obtención. Pero
tomemos la que quizás sea la más simple que es a
partir de moléculas de O2 y de H2. Supongamos así
un contenedor de gas H2 en presencia de otro contenedor con gas
O2, produciendo por ejemplo una combustión. La
reacción química originará emergía
(calor etc.) y agua.

En esta reacción hay un conjunto de
moléculas con movimientos aleatorios, que de igual forma
colisionan al azar con otras moléculas, existiendo una
energía de activación inicialmente y la propia
energía liberada por la reacción exotérmica
después que hace que la colisión de dichas
moléculas, sea con tal energía que se sobrepase el
umbral de transición, formando una nueva molécula
de H2O. ¿Cuáles son los factores fundamentales de
esta reacción? Pues esencialmente dos: encuentros al azar
entre las moléculas de los elementos componentes y cambios
importantes de energía.

Pasemos a estudiar ahora como se forma una
biomolécula, una proteína, bajo la forma de una
secuencia de aminoácidos, el proceso de formación
se inicia no con una energía de activación o un
encuentro al azar de moléculas, sino con la
intervención de una proteína que se acopla en un
cierto lugar en la molécula de ADN y transmite el mensaje
de iniciar el proceso de transcripción de la
información contenida en el ADN, al ARN m el cual una vez
formado, es "editado" en el interior del núcleo (es decir
se eliminan ciertas partes, se unen otras en un orden determinado
etc.), luego esta molécula sale del núcleo y va a
un ribosoma que "lee" o traduce la información y da
instrucciones a los ARN t para que vayan a buscar en el citosol
los aminoácidos adecuados, que son colocados en la
secuencia precisa y unidos entre sí, emergiendo del
ribosoma la cadena de aminoácidos, que deben plegarse de
la forma adecuada ayudada por las proteínas chaperonas y
de ahí sufrir otras posibles modificaciones en la
célula. Vemos así que lo principal en este proceso
es el flujo de información que va del ADN al ARN m, de
ahí al ribosoma, a los ARN t y finalmente a la
proteína.

En la formación de la proteína hay cambios
de energía pero estos son mínimos, aquí lo
importante es el flujo de información.

Por otra parte no hay, prácticamente encuentros
al azar entre las moléculas, sino que todas ellas se
mueven de una manera perfectamente coordinada por la maquinaria
celular, con una intencionalidad, con una finalidad, construir
una proteína.

Así pues vemos que los factores fundamentales en
una molécula biótica son la información y la
intencionalidad.

En la formación de ambos tipos de
moléculas pueden intervenir diversos factores, pero los
fundamentales son los indicadas, siendo los otros poco
significativos o secundarios, así por ejemplo en la
formación de una molécula de proteína se
produce también intercambios de energía, pero esta
es muy pequeña y poco significativa en el proceso, pues si
el intercambio fuera importante podría producirse la
muerte de la célula.

Estudiemos con algo más de detalle los dos
factores fundamentales antes citados:

Por lo que se refiere a la información, diremos
que su intervención con carácter esencial
está claro en algunas ciencias, como la biología en
la que por ejemplo Bernd-Olaf Kippers dice "que todos los
fenómenos de la vida están basados sobre la
información y la comunicación, es verdaderamente la
principal característica de la materia viva*".

Pero el concepto de información está
empezando a considerarse también en la física y hay
autores que creen que la realidad subyacente a las Leyes de la
Naturaleza, está formada por la información y que
nuestro Universo es en definitiva un conjunto de bits de
información.

Respecto al otro factor fundamental que hemos citado que
es la intencionalidad, indicaremos que hay autores como John
Maynard Smith que dice: "la noción de información
tal como es usada en biología…implica
intencionalidad*" es decir parece unir la información y la
intencionalidad en biología, cuestión con la que
discrepo pues en biología hay todo un mundo de
señales (que solo contienen información pero no
tienen intencionalidad alguna), como por ejemplo las emitidas por
los objetos físicos, que son muy importantes para los
seres vivos. Por ello creo que son dos fenómenos
diferentes la información y la intencionalidad, aunque en
muchos casos puedan ir juntas.

El problema de la intencionalidad, ha sido estudiado
principalmente desde un punto de vista filosófico (como
hace por ejemplo John R. Searle) pero creo que quizás sea
conveniente estudiarlo desde otros puntos de vista, más
pragmáticos, se trata de un concepto oscuro que puede
tener una gran profundidad.

*DAVIES PAUL Y OTROS (2010) "Information and the nature
of reality" Cambridge. University Press. Pages 143 y
170.

Bibliografía

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Autor:

Jose Luis Chancho Neve

España, Madrid Mayo 2012