El origen de la vida

. La pregunta

El ser humano siempre se ha preguntado por el origen de la vida. Es como una malsana curiosidad que nos impele a remontarnos más allá de lo que nuestros abuelos y bisabuelos pueden contar, más de lo que el primero de los historiadores jamás haya testimoniado: ¿Cómo fueron nuestros primeros pasos como seres vivos? ¿De donde viene la vida, el alma?

Para conocer un poco más sobre esta pregunta, que tal vez la capacidad humana no llegue nunca a contestar, debemos entender un poco sobre la vida, como es ahora, como la vemos en nuestro presente.

2. Así es la Vida

Hay una propiedad la más elemental que comparten, por ejemplo, la ballena azul, que llega a alcanzar 33 metros de longitud y 200 toneladas de peso, con los virus más pequeños, de sólo 10 nanómetro; y el cefalópodo abisal Vampyroteuthis, que nada en aguas a 11.000 metros de profundidad, con los microorganismos que la NASA ha recogido flotando a 41 kilómetros de la superficie terrestre. Esa cualidad es la vida.

Se trata de la facultad desgraciadamente bastante imprecisa, muy difícil de concretar, aunque cualquier mortal acierta a distinguir entre un ser vivo y un pedazo de materia inerte.

Pero la cosa no es tan sencilla como parece. Pese a que han conseguido desmenuzar la vida en sus más íntimos componentes, vencer a muchos de los agentes patógenos, manipular a su antojo el material hereditario de los organismos, diseñar animales nuevos en el laboratorio, crear vida artificial en la pantalla del computador y viajar a otros planetas en busca de actividad biológica y otras formas de vida, los científicos reconocen que, a veces, se encuentran con serias dificultades para asegurar con certeza que lo que tienen ante sus ojos es materia viva. Esta situación se debe a que no existe una definición que, por una parte, recoja las propiedades de todo aquello que podría considerarse como viviente y, por otra, satisfaga a todos los biólogos.

No obstante la vida puede ser considerada como una especie de mecanismo que existe de forma natural. No es difícil adivinar que la meta de algo viviente es sobrevivir, competir y reproducir su especie. Pero algunos de los rasgos que consideramos propios de los seres vivos también están presentes en el mundo inanimado. Un automóvil, por ejemplo, puede comer, respirar oxígeno, metabolizar el combustible y excretar aceite y agua y moverse. ¿ No estaría éste más vivo que una bacteria anaeróbica, que no respira oxígeno, o que un tardígrado, un diminuto animal invertebrado capaz de permanecer decenas de años deshidratado y en un estado latente? Otro ejemplo: un virus es incapaz de reproducirse por sí solo sin la intervención de la célula parasitada por él, mientras un cristal crece y hace copias de sí mismo con enorme soltura. Incluso muchos robots tienen aparentemente más vitalidad que muchos de estos microorganismos. Pero ¿Cuál es el vivo? La inmensa mayoría de los biólogos dirían que los virus, aunque algunos defenderían la tesis de que estos no están más vivos que las piedras, y unos pocos sostendrían que estos microbios y las rocas se encuentran llenos de vida.

"Los sistemas biológicos aparecen como paradigma de la complejidad, dado el alto número de componentes que los integran, y de la organización, por las especiales ligaduras a las que se ven sometidos esos compuestos", dice Federico Morán, del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Complutense de Madrid, y autor junto a su colega Francisco Montero, del libro Biofísica. Procesos de autoorganización en biología. En él, se trata el origen y evolución de los sistemas biológicos desde un nuevo y revolucionario enfoque científico, la biofísica. "¿Qué es la vida? ¿Un conjunto de moléculas peculiares? ¿Un metabolismo o transformación de la materia? ¿Un sistema compartimentalizado con capacidad de respuesta al medio? ¿Es autoorganización? ¿Es evolución y selección de la información?…", se preguntan estos dos bioquímicos.

Quizás la solución al rompecabezas se encuentre en la respuesta a éstas y otras cuestiones que desde Aristóteles, que consideraba que la materia viva se caracterizaba por ser capaz de alimentarse a sí misma y de descomponerse, han ido surgiendo y acotando el mundo de lo vivo.

Para entender la vida, es necesario penetrar en el corazón de ella misma e intentar desvelar cómo pudo surgir en la Tierra hace la friolera de 3.800 millones de años, aunque, como dijo el poeta y ensayista francés Blaise Cendrars, "vivir es una acción mágica" y, como tal, quizás jamás lleguemos a comprenderla.

3. Explosión de teorías: Érase una vez hace 3.800 millones de años…

Si a un mecánico le facilitan todas las piezas de un vehículo, no hay duda que las ensamblará correctamente y lo hará funcionar. En cambio, si a un biólogo se le pone sobre una mesa toda una colección de probetas con proteínas, ácidos nucleicos, azúcares, lípidos y otras sustancias orgánicas, será incapaz de crear algo vivo. Ello se debe a que el fenómeno de la vida no se puede reproducir en un laboratorio. Los científicos conocen bastante bien los componentes de la vida, pero aún no han dado con el conjuro para animarlos.

Para Debra L. Robertson y Gerald F Joyce, del Departemento de Biología Molécular del Instituto de Investigación de la Clínica Scripps, en La Jolla, California, esto no es del todo cierto. Robertson y Joyce han logrado sintetizar un fragmento de ácido ribonucleico o ARN –una de las moléculas claves de la herencia- dotada de un talento especial, el de imitar la vida.

Vertido en un tubo de ensayo, este ARN se apropia de la materia orgánica del medio para hacer copias de sí mismo. Al cabo de un tiempo, las copias hijas, que han invadido literalmente el recipiente, empiezan a evolucionar y a desarrollar nuevas e inesperadas propiedades químicas. ¿Fue así como empezó la vida? Donde, como y cuando surgió la vida son una incógnita para la ciencia.

Desde 1981, muchos científicos apuestan por que los primeros pasos hacia la vida acontecieron en un mundo de ARN. Ese año, el equipo de Thomas Cech, de la Universidad de Colorado en Boulder, EEUU, encontró, mientras estudiaba el material hereditario del protozoo tetrahymenta thermophila, un tipo de ARN con actividad enzimática, una capacidad considerada hasta entonces propia de las proteínas.

El hallazgo de estas moléculas autocatalíticas, también conocidas como ribozimas, parece zanjar la discusión entre expertos sobre si los ácidos nucleicos -o sea, el ADN y ARN. Aparecieron antes que las proteínas. No hay que olvidar que estas dos moléculas gozan de propiedades que son compatibles con las leyes de la vida: capacidad de autoreproducción, soporte de información, mutación y variabilidad funcional.

En los organismos actuales, la mayor parte de los trabajos vitales corren a cargo de un tipo de proteínas conocido como enzimas. El ADN no puede transcribir su información sin estas proteínas. Y las proteínas no se pueden sintetizar sin la participación del ADN, ya que éste tiene la información para colocar correctamente los aminoácidos en la cadena proteica. Éste constituye un ejemplo clásico del problema del huevo y la gallina: ¿quién fue primero, las proteínas o los ácidos nucleicos?

La idea de un primitivo mundo de ARN cobra ahora más fuerza tras tres descubrimientos muy interesantes: uno, que la principal reacción para la síntesis de proteínas corre a cargo de un tipo de ARN; dos, el primer enzima que unía los aminoácidos –los componentes de las proteínas- al ARN de transferencia- molécula vital en la síntesis proteica- también pudo ser un ARN, y, tres, la existencia de un posible código genético rudimentario en ciertos retrovirus –virus que poseen como material hereditario una molécula de ARN en vez de ADN-.

Joyce y otros científicos están convencidos de que antes de finalice la primera década de este nuevo milenio darán caza a la molécula que rompió la barrera de lo inerte para cobrar vida. Cuando lo consigan, probablemente se preguntaran si el milagro de la vida ocurrió por pura casualidad o si, por el contrario, es el resultado de un proceso químico común e inevitable que puede surgir en cualquier suburbio del cosmos.

Si hay algo claro que tienen los biólogos en este farragoso asunto es que la vida dio sus primeros pasos muy pronto. La Tierra se formó hace unos 4.555 millones de años; es decir, es un millón de veces más vieja que las primeras civilizaciones.

Curiosamente los microorganismos fósiles más antiguos tienen una edad de 3.500 millones de años, según el paleobiólogo J. William Schopf, de la Universidad de California en Los Angeles. Se trata de estromatolitos –unas estructuras calcáreas en forma de cojín formadas por colonias de microorganismos- encontrados en North Pole (Australia) y en Sudáfrica. Incluso los estratos más viejos de la Tierra, que han sido localizados en Isua, al oeste de Groenlandia, y que datan de hace 3.800 millones de años, parecen albergar, no ya fósiles precámbricos, sino señales de actividad biológica. Y este récord podría ser superado por unas formaciones graníticas halladas en el noroeste de Canadá, con una antigüedad de 4.000 millones de años. Los peleobiólogos dudan que puedan toparse con alguna traza biológica, debido a la presión y temperatura a las que se formaron.

Pero los preparativos para la vida tuvieron que arrancar mucho antes de estas fechas, quizás coincidiendo con el enfriamiento de la corteza terrestre hace 4.300 millones de años. En una atmósfera

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