EL ORIGEN DE LA VIDA: UNA NUEVA PERSPECTIVA

El conocido bioquímico, profesor emérito de la New York University, Robert Shapiro, comenzaba su libro Orígenes (1986), un clásico ya, diciendo “Los estantes de las bibliotecas crujen bajo el peso de los libros sobre el origen de la vida”. Algunos ya se habrán venido abajo, porque después de 36 años se han venido sucediendo artículos y monografías que pretenden arrojar luz sobre tan arduo proceso, y digo proceso porque para nada estoy convencido de que fuera una actuación ad hoc ya divina o extraterrestre (hipótesis que acarició el codescubridor de la estructura helicoidal del ADN, Francis Crick, y que luego desechó, pero que solo hace llevar la cuestión del origen a un lugar fuera de la Tierra). La conclusión que todos admiten a priori, independientemente de los avances hechos en la dirección de esclarecer la cuestión, es que, en palabras del profesor de Bioquímica y Biología molecular de la Universidad de Granada, Juan Antonio Aguilera,  “Seguimos afrontando el reto de comprender cómo la Tierra infernal de hace más de 4000 Ma. se convirtió en un planeta infestado de vida, de entender cómo es posible que estemos aquí y por qué somos como somos” (El Origen de la Vida, 2019).

 

Lo que deseo poner de manifiesto aquí es que el salto de lo inerte a lo viviente (necesariamente orgánico, es decir, constituido en última instancia por orgánulos) es de una probabilidad inimaginable, o muy baja, como exponía el premio Nobel y célebre bioquímico francés, Jacques Monod en su conocido libro El Azar y la Necesidad (1970), que nos induce a pensar que tuvo que mediar, en los comienzos,  otro principio distinto  al meramente molecular, ya que la combinación fortuita de conglomerados moleculares en el plasma o “sopa” primitiva, no parece, como expondré, la solución al enigma de la vida, y la experimentación de “abajo arriba”, es decir, experimentos de simulación para intentar obtener vida, no han arrojado, ni de lejos, resultados mínimamente aceptables, tan solo algunos aminoácidos implicados (Miller y Urey (1953), et. al.). Y todos los intentos de generar espontáneamente una célula autorreplicante (cualidad esencial, como veremos, para constituir un ente vivo) a partir de componentes abióticos (no vivos), a pesar de ser reiterados por varios investigadores en distintos contextos experimentales, no han tenido éxito alguno.

 

Expongamos la naturaleza del problema al que nos enfrentarnos al preguntarnos sobre el origen de la vida: El organismo más primitivo que puede concebirse (cenancestro o último ancestro común a todos los seres vivos) es el llamado, por ese motivo, LUCA (ver dibujo), un procariota similar a algunas bacterias contemporáneas. Tal organismo ya cumplía, necesariamente las condiciones indispensables para sostener la vida, es decir, tendría que albergar sus primitivos orgánulos en una membrana plasmática primitiva (ver ilustración, que muestra la membrana y citoplasma); almacenaba la información en forma de secuencias de nucleótidos de ADN, utilizando el mismo código genético que los organismos actuales, utilizando necesariamente ribosomas; y un metabolismo catalizador proteico (enzimas) a la vez que un sistema de excreción para expulsar al medio los productos de desecho.

 

 

Reconstrucción del último ancestro común universal y detalle del interior de la membrana

 

 

Para puntualizar más, la membrana ha de ser porosa, llena de canales, a través de los que se trasportan átomos y moléculas, metiéndolos cuando hacen falta para el metabolismo, y echándolos fuera cuando sobran, y como esos átomos tienen carga eléctrica (iones), ha de existir un mecanismo de polarización/despolarización.  Por otra parte, se precisa de un sutil mecanismo metabólico, que es la síntesis del ATP (Adenosín trifosfato), que es la molécula portadora  de la energía primaria para todos los seres vivos, y que se produce en el complejo ATP sintasa transmembranal, proporcionando energía química a la célula al convertirse en ADP (adenosindifosfato) por medio de hidrólisis. Y nos estamos refiriendo a unas estructuras y a unos mecanismos realmente muy complejos. Igualmente, el ADN sigue siendo un misterio (pues el mundo previo ARN no ha obtenido consenso en la comunidad bioquímica), ya que no se concibe cómo se pudo sustentar, dentro de la sopa primitiva prebiótica, una estructura cuya función es emitir órdenes, “en ausencia de un organismo al que dar esas órdenes” (en biología evolutiva admitimos las preadaptaciones, pero en biología molecular resultaría asaz bizarro).

 

Como tampoco se concibe el origen del ribosoma, formados por moléculas de ARN y proteínas (que a su vez se compone, necesariamente, de dos subunidades), que configuran una máquinaria molecular presente en todas las células, cuya única función es traducir la expresión de partes del ADN (genes), es decir, convertir ARNm (mensajero) en largas cadenas de aminoácidos  que se plegarán en formas muy complejas y concretas para formar proteínas o enzimas, necesarias para el metabolismo de la célula. Mas, estas estructuras (máquinas), ¿cómo pudieron subsistir en el plasma primordial antes de incorporarse a una protocélula para cumplir función tan compleja y específica? Ya no es la clásica pregunta del huevo o la gallina, sino que vemos que hacen falta muchos huevos por separado (membrana porosa polarizante,  síntesis del ATP, ADN autorreplicante con concretas y muy complejas órdenes, y ribosomas, cuya complejidad acabamos de bosquejar meramente, así como un conjunto de reacciones y procesos bioquímicos necesarios como se ve en la ilustración).

 

El biólogo rusoestadounidense Eugene Koonin en 2009, quien prefería hablar de LUCAs, en plural en vez de en singular, hipotetizó recientemente que un LUCA mínimamente verosímil habría de poseer al menos unos 600 genes (recordemos que un gen es un conjunto de secuencias de nucleótidos capaces de emitir una orden).  Otros investigadores llegan a proponer unos 200, pero el microbiólogo estadounidense Carl Woese apunta que necesariamente habría de tener unos microcromosomas (empaquetamiento de gran cantidad de genes), pues sería la única forma concebible de poder autorreplicarse sin caer en la llamada “catástrofe por error” que acabaría en la aniquilación de la especie. En fin, LUCA solo es un constructo para situar en un organismo mínimo las funciones vitales insoslayables (celularidad, es decir la necesidad de una membrana porosa que proteja de la hostilidad del medio exterior, ya que no se entiende la sobrevivencia sin ella; metabolismo para la sobrevivencia y autonomía; y genética que permita la continuación de la especie). Quizás nunca existió como tal, y mediaron millones de años hasta que este organismo apareciera en la Tierra primitiva, o nuestra concepción de vida no es la acertada. La realidad es que nunca sabremos con exactitud cómo comenzó esta, si tuvo orígenes diversos e, incluso si provino del exterior. Se precisa una causación verosímil y un mecanismo igualmente creíble.

 

La complejidad requerida es realmente de una magnitud sorprendente. Piénsese que la autorreplicación (asexual) de cualquier procariota (fisión binaria ) precisa que en una sola secuencia se replique todo su ADN en copias genéticamente idénticas, para luego situarse cada copia en lados opuestos de la célula madre, que generará una pared transversal que separará las dos células hijas, que al cabo alcanzarán igual tamaño y funciones que la madre. El metabolismo y las cualidades de la membrana solo han quedado brevemente bosquejadas.

 

Aterricemos de la espesa nube de esta enorme complejidad, y meditemos pausadamente sobre la probabilidad fáctica de que todo el mecanismo molecular (y en última instancia atómico) descrito se acoplara por simple azar en el medio ambiente primitivo (fumarolas, charcas, etc.), y decidiera –que esa es otra muy misteriosa cuestión- colaborar para, todas las moléculas y orgánulos juntos en perfecta armonía y acoplamiento funcional, conseguir la sobrevivencia de la propia célula y de la especie (autoreplicación). Es realmente pasmosa. Inimaginable.  El filósofo serbioestadounidense Th. Nagel la describe así en su último libro “La Mente y el Cosmos” (2014): “No hay disponible ninguna explicación viable, siquiera especulativa, de cómo un sistema tan increíblemente complejo funcionalmente y rico en información como una célula auto-replicante, controlada por ADN, ARN, o algún predecesor, podría haber surgido por la sola evolución química de un medio ambiente muerto.” Incluso Francis Crick, científico reduccionista, enfatizaba que tal evento parecía casi un milagro (Life Itself: its origin and nature, 1981).

 

Personalmente la relevo a una mera hipótesis ad hoc y ad reductio, y propongo, que es el objeto de este breve trabajo, la existencia de un principio organizativo no reductible a la mera combinación aleatoria química molecular. Lo llamaré  Voluntad Vital, por acercarme a la expresión francesa Élan Vital, concepto bergsoniano (La Evolución Creadora, 1907) que se refiere a una fuerza que causa la evolución y desarrollo de los organismos, idea que ya Schopenhauer esbozó enunciando que “el Ser es Voluntad, un querer ser y permanecer siendo”, en su obra, inspirada en la filosofía de Immanuel Kant, Sobre la Voluntad en la Naturaleza (1836). Asimismo, el citado Th. Nagel, aboga por una hipótesis teleológica análoga, el valor, es decir, la vida sería una condición necesaria para la aparición de un plus, el valor, una “predisposición cósmica a la formación de la vida y la consciencia”  (op. cit.)

 

Tal principio, la Voluntad Vital, a diferencia de las otras conceptualizaciones, excepto la propuesta por Nagel,  no conllevaría intervenciones propias de ninguna metafísica idealista, sino que sería una emergencia necesaria, una vez que se dan las condiciones adecuadas, pudiendo prosperar o no. En nuestro planeta esto ha sucedido, pues de lo contrario no estaríamos tratando de ello.

 

Y la forma en que esto ha sucedido, y lo propongo solo como conjetura (pues correspondería a la física teórica, y más concretamente a la Teoría de Campos el hacerlo con argumentos), es que debe existe un campo cuántico vital (por apodarlo de alguna manera) que se excita o es excitado cuando la organización molecular apunta a la biología, es decir, al inicio de la vida, de lo orgánico. Al igual que el campo de Higgs todo lo permea, otorgando mediante sus bosones masa a las partículas, el campo que propongo propiciaría la vida cuando fuese excitado por determinadas organizaciones moleculares prebióticas.

 

Así, no serían necesarias explicaciones vitalistas o metafísicas, como las mencionadas, sino que habríamos de concebir la vida como un fenómeno emergente necesario cuando se dan las condiciones prebióticas adecuadas (en nuestro planeta y en otros que reúnan similares condiciones), tal como en el cerebro humano emerge la consciencia, muy probablemente mediante una manifestación cuántica, como Sir Roger Penrose apuntó hace ya años en su libro La Nueva Mente del Emperador (1989), y que junto con el anestesista americano Stuart Hameroff, han conceptualizado en su Teoría Orch OR (reducción objetiva orquestada), tema que ha originado buena cantidad de artículos e investigaciones, como la realizada por Cristiane de Morais Smith, profesora de física teórica en la universidad de Utrech, sobre estructuras fractales cuánticas, concluyendo su artículo con la frase “puede que hayamos dado los primeros pasos hacia la unificación de la física, las matemáticas y la biología” (¿Puede explicarse la consciencia con física cuántica?, BBC News, 26-08-2021).

 

Y es en este mismo sentido que propongo un campo cuántico vital. Pero las investigaciones que den cuerpo teórico a este concepto estarán siempre bloqueadas por el empeño de los bioquímicos y biólogos en pensar que solo el azar fue el origen de la vida. Lo que no puede ser, no puede ser y, además, es imposible.