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¿Qué es la vida? (y II)
Alberto González Fairén
El mes pasado describíamos en estas páginas (Click aquí...!) uno de los últimos intentos por definir la vida de una forma concluyente. Vamos a repasar ahora algunos de las definiciones históricas.
a carencia de una definición universal de la vida representa un problema práctico para la biología en numerosas ocasiones. Por ejemplo, en las discusiones sin fin acerca de si un virus está vivo o no (Figura 1), en los debates sobre la naturaleza última de las estructuras microscópicas del meteorito marciano ALH84001 (Figura 2), o en los avances de la biología sintética que han llevado a la síntesis química de un genoma bacteriano completo y a su incorporación dentro de un mycoplasma. Probablemente se requiere más un marco general que una definición precisa. La respuesta debe venir de la unión de diferentes especialistas trabajando en problemas diferentes y con diferentes perspectivas, desde el origen de la vida en la Tierra y la biología sintética hasta la búsqueda de vida extraterrestre.
Representación esquemática de un virus bacteriófago
Figura 1: Representación esquemática de un virus bacteriófago. (C. E. Piña)
Meteorito ALH84001
Figura 2: El meteorito ALH84001 y las estructuras bacteriformes de su interior. (NASA)
Stephane Tirard, de la Facultad de Ciencias de Nantes, y sus colaboradores, han llevado a cabo un repaso histórico con el que ponen de manifiesto que es más sencillo encontrar en la literatura conceptos intuitivos de “vida” que definiciones precisas. Las diferentes propuestas sobre el origen de la vida sugeridas por Buffon, Lamarck, Darwin, Huxley, Oparin o Haldane eran parte de sus teorías sobre la evolución, pero también revelan diversas concepciones de la vida. Desde el punto de vista de la biología contemporánea, un conocimiento a fondo de las propiedades mínimas que debe reunir un sistema para poder ser considerado “vivo” requiere comprender los procesos evolutivos que han llevado a formar el sistema en estudio. La aparición de la vida sobre la Tierra conllevó la transición desde reacciones puramente químicas a entidades autónomas y reproductoras capaces de evolucionar por selección natural. Cómo tuvo lugar este proceso es algo que aún no conocemos. Y también es desconocida la naturaleza de los primeros sistemas vivos.

Cuando la biología molecular mostró que la vida era capaz de automantenerse basada en redes de reacciones anabólicas/catabólicas y en flujos de energía, surgió el concepto de vida como sistema autopoiético, esto es, una entidad definida por un proceso interno de automantenimiento y autogeneración. Desde esta perspectiva, la reproducción es la condición esencial para la persistencia de la vida, mientras que la replicación es tan sólo el mecanismo molecular que guiaba la reproducción de los organismos. Como las propiedades que definen las habilidades de automantenimiento de los seres vivos son el resultado de procesos históricos longevos, esta definición asumía implícitamente los procesos evolutivos que han conducido al desarrollo de la autopoiesis: en biología, la historia implica genealogía y, a largo plazo, filogenia. La filogenia requiere un aparato genético intracelular capaz de almacenar, expresar y, mediante la reproducción, transmitir información a la descendencia, información susceptible de sufrir cambios evolutivos.

Poco después, en 1994, un comité de NASA encargado de encontrar una definición de la vida siguió una sugerencia de Carl Sagan (Figura 3) para concluir que la vida es “un sistema químico automantenido capaz de experimentar evolución darwiniana”. El término “sistema” se empleó para definir entidades vivas que no necesariamente tuvieran que ser ejemplos del concepto “vida” (por ejemplo, si lo que define a la vida es la capacidad de reproducirse, entonces un conejo no está vivo: dos conejos, macho y hembra, están vivos, pero un conejo sólo no está vivo). La palabra “automantenido” se refiere a que el sistema vivo no necesita la intervención continuada de otra entidad (un estudiante de doctorado, por ejemplo) para mantenerse con vida. Y la frase “evolución darwiniana” quería resumir el proceso de replicación imperfecta del ADN y la consiguiente variabilidad en la descendencia. Esta definición ha tenido un éxito apreciable, y es la que aún hoy se emplea en numerosas ocasiones.
Carl Sagan
Figura 3: Carl Sagan. (BBC)
Por lo tanto, parece que la evolución darwiniana es esencial para entender la naturaleza última de la vida. Pero, ¿es suficiente? La definición propuesta por NASA implica que los organismos autótrofos, como las plantas, son seres vivos. Pero, ¿qué sucede con las primeras formas vivas? Si al principio la vida era ya un sistema automantenido capaz de convertir los recursos externos en partes de su estructura, entonces debería haber contado con algún tipo de ruta metabólica para hacer uso de esos recursos. Una posibilidad alternativa es que los primeros seres vivos fueran sistemas capaces de experimentar evolución darwiniana, esto es, que contaran ya con polímeros genéticos capaces de proporcionar replicación y heredabilidad, y cuyas propiedades de automantenimiento dependieran de la disponibilidad de moléculas orgánicas presentes en su entorno. En este segundo caso, es necesario explicar también cómo estos sistemas replicativos primitivos se encapsularon en el interior de membranas biológicas y cómo evolucionaron las primeras rutas metabólicas.

Continuamos sin disponer de una respuesta definitiva a la pregunta que da título a este artículo, y seguimos sin conocer los procesos que precedieron a la vida. Pero tenemos evidencias poderosas que sostienen la idea de un continuo evolutivo que unió la síntesis prebiótica y la acumulación de moléculas orgánicas en la Tierra primitiva con la emergencia de sistemas químicos replicativos y automantenidos capaces de experimentar evolución darwiniana. En otras palabras, la aparición de la vida en la Tierra fue el resultado de un complejo proceso evolutivo, y no un evento único y fortuito. Por lo tanto, la pregunta a formular cuando queremos conocer la naturaleza última de la vida no debe ser “¿qué características presentan los organismos vivos que no se observan en los objetos inanimados?”, si no “¿cómo estas características se asociaron progresivamente para dar lugar a los organismos vivos?”.
 
 
San Francisco (California), EEUU, 04 de Febrero de 2011.
 
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