viernes, 3 de julio de 2009

Del origen de la vida, y puntos de equilibrio

Como había comentado hace algunos posts, una de mis lecturas recientes fue The Selfish Gene de Richard Dawkins. Y es que, después de haber tomado un curso intensivo en lógica, matemáticas, teoría de cómputo, física clásica, relatividad, teoría cuántica y neurociencia—todo cortesía de La Nueva Mente del Emperador—sentí que biología es algo que faltaba en el repertorio.

Dawkins es, de hecho, todo un personaje. Él es un científico, biólogo, y una de las personas que más ‘promoción’ (por decirlo de alguna manera) hacen al ateísmo. Y, aunque comparto muchas de sus creencias, incluso las razones que tiene para querer promover el ateísmo, su método para tratar de convencer a las personas no me parece el más adecuado. Ir por ahí diciéndole a la gente: “Mira, esas cosas en las que crees, están mal. Y las razones son ...”, hace que nadie escuche las razones y, por el contrario, sólo logran molestar y hacer enojar a la gente. Por esta razón, hasta ahora, había evitado sus libros, The God Delusion siendo uno de los más populares.

Sin embargo cuando uno busca teorías de biología moderna explicadas a nivel de divulgación (entendible para los que no somos expertos en el tema), Dawkins parece ser también la persona más indicada. The Selfish Gene es, de hecho, un libro bastante accesible y, salvo un párrafo en todo el libro donde se ve que ya no se podía aguantar más las ganas, se mantiene al margen de discutir o criticar el tema de la religión o la iglesia. Éste es un libro de ciencia, y en verdad uno muy bueno.

Al principio había pensado discutir tres de los puntos que me parecieron más interesantes en el libro: el origen de la vida, el efecto de la genética en nuestra
conducta, así como la siempre polémica ‘guerra’ de los sexos. Pero con tan sólo el primer punto tuve ya bastante material para platicar y presentar las ideas más importantes del libro, así que los otros dos los voy a dejar mejor para anécdotas en otros posts futuros, o como gancho para animarlos también a leer el libro. ;-)

Mito: La evolución explica cómo es que organismos simples evolucionan en otros más complejos. Pero no puede explicar cómo fue que inició la vida en un principio. El origen de la vida sigue siendo un misterio que la ciencia no ha podido explicar.

Esta es una idea que muchos, yo incluido, normalmente tenemos sobre los alcances y los límites de la teoría de la evolución. Sin embargo, resulta que de hecho tenemos una muy buena idea de como es que la vida se pudo haber dado en un principio. Y la explicación, que justifica a prácticamente toda la teoría propuesta por Dawkins, es tan sencilla que hasta parece tautología: “Si hay cosas que tiendan a propagarse y reproducirse en su entorno, esas cosas van a tender a propagarse y reproducirse en su entorno”.

Donde estas ‘cosas’ que se propagan y reproducen pueden ser desde compuestos químicos simples, moléculas más complejas, hasta conglomerados propiamente orgánicos. Dawkins va incluso más allá y cerca del final del libro propone que cosas más abstractas como las ‘ideas’ tienen esa misma propiedad de ‘querer’ propagarse.

Pero no me voy a desviar del tema. Regresando al origen de la vida, Dawkins explica como al principio habrían simplemente elementos y compuestos químicos sencillos deambulando por ahí en la Tierra primitiva. Dadas las condiciones adecuadas, algunos de estos compuestos (y por simple física y química) tendieron a encontrarse unos cerca de otros y comenzaron a formar moléculas más complejas como aminoácidos. Y así, de nuevo por mera física y química, las moléculas que fueran más exitosas en formarse de una manera estable dentro de este ambiente, serían precisamente las que comenzarían a dominar y aparecer con más y más frecuencia.

El siguiente gran paso hacia la vida se dio cuando, en este proceso de formación, aparecieron unas moléculas que además tenían la curiosa propiedad de poder generar copias de si mismas. Estos fueron los primeros nucleótidos. De nuevo las moléculas que eran más hábiles en el asunto de reproducirse y de hacer copías de si mismas fueron las que, por esa misma propiedad, tendieron a reproducirse más y ha dominar su entorno. Y ojo que aquí comienza a ocurrir algo también muy importante y es que, al ser el entorno dominado por cierto tipo de moléculas, el entorno mismo va siendo alterado y modificado por ese cambio.

Por poner un ejemplo, digamos que cierta molécula A es muy exitosa en reproducirse pero, para hacerlo tiene que ‘destruir’ o ‘consumir’ a otras moléculas de tipo B. Si al principio hay muchas moléculas B en el ambiente, las A van a ser muy felices, se van a propagar por doquier y van a dominar al ambiente. Hasta que, por supuesto, las B comiencen a ser tan escasas, que las A no tengan ya que ‘comer’. Las A comenzarán entonces a ‘morir de hambre’ y eventualmente comenzarán a desaparecer también hasta llegar a su propia extensión.

Si, por el contrario, hay otro par de moléculas C y D que interactúan, digamos, de una manera más ‘balanceada’ es posible que ambos tipos de moléculas logren llegar a cierto punto de equilibro donde unas se siguen comiendo a las otras, pero de manera que mantienen un entorno más o menos estable donde ambas pueden prosperar y no extinguirse. Este es uno de los puntos más importantes de toda la teoría de la evolución y que se utiliza una y otra vez en todo el libro para explicar prácticamente todo lo que vemos en la naturaleza: puntos de equilibrio.

El ambiente y los seres vivos interactúan e influyen unos a otros en los cambios que sufren. Pero, de manera natural, estos cambios van a tender a ocurrir de manera que el sistema llegue a uno de estos puntos de equilibrio.

Así, continuando en la evolución de la vida, algunas de las moléculas ‘aprendieron’ a formarse caparazones de proteinas que les ayudaban a mantener su estructura interna funcionando, al mismo tiempo que las hacían más resistentes a ‘ataques’ de otras moléculas. Así es como se formaron las primeras células, que a su ves se fueron desarrollando en estructuras más complejas y elaboradas. Poco a poco, con ligeros cambios y por la fuerza de la competencia, se fueron desarrollando la gran diversidad de seres vivos que hoy podemos encontrar en nuestro planeta.

He ahí la explicación científica que, hasta hoy en día, tenemos sobre el origen de la vida.

Este proceso se conoce con el nombre de abiogénesis y, para los interesados, hay un video en YouTube que explica de manera muy visual un poco más de los detalles. (El video es una respuesta a críticos de la evolución, pero puse el link para empezar en la parte donde explican la ciencia y después de la propaganda anti-creacionista).

Un punto importante de aclarar, ya antes de terminar con este post, es que aunque en el lenguaje para explicar estas ideas se usan expresiones como “las moléculas ‘quieren’ propagarse” o “las moléculas ‘aprenden’ a …”, esto se hace sólo por familiaridad y para poder explicar más fácil las ideas. Las moléculas (o las células o la Naturaleza misma) no ‘quieren’ nada. No tienen una conciencia, ni realizan acciones premeditadas en busca de algún objetivo particular.

Las moléculas que, por mera suerte y por la forma o composición que tengan, resulten ser las más apropiadas para replicarse van a ser, por eso mismo, las que tiendan a ser exitosas y a replicarse más. Del mismo modo, la Naturaleza no está ‘detrás de escenas’ calculando probabilidades y puntos de equilibrio en busca de algún objetivo particular (el ‘bien’ de las especies o algún balance estilo new age). Esos balances o puntos de equilibrio son simplemente lo que pasa cuando pones a diversos ‘organismos’ a competir por recursos dentro de un entorno. Ojo que un planeta sin vida es también un punto de equilibrio perfectamente válido y ‘natural’. Como ejemplo, basta con echar una mirada a nuestro vecino planeta Marte.

Y después de tantos puntos de equilibrio, y ver como Dawkins explicaba toda la biología en términos de economía, vino para mi el siguiente paso natural para leer: Freakonomics de Steven Levitt y Stephen Dubner. Próximamente en otro capítulo de su blog favorito en internet...

5 comentarios:

Valdo dijo...

Jeje solo vas a pasar de organismos sin conciencia a organismos que creen saber lo que necesitan o quieren ;¬)

Tal vez tendre que darle una leida al libro "The Selfish Gene" pq aun no quede convencido en cuanto al origen de la vida (o me perdi en la explicacion). Para mi (IMHO), para que algo pueda tender a propagarse y reproducirse en su entorno debe de estar "vivo" de alguna manera. La definicion de "vida" es lo habria de aclarar ;¬) Interesante nonetheless.

AreLi dijo...

Wow!

Ruslán dijo...

"Las moléculas que, por mera suerte y por la forma o composición que tengan, resulten ser las más apropiadas para replicarse van a ser, por eso mismo, las que tiendan a ser exitosas y a replicarse más." Bootstrapping, yey!

Aunque no estoy pensando muy sound en este momento, creo que quien le quite lo circular a ese párrafo va a ser bastante famoso.

Ruslán dijo...

...a esa oración, perdón.

juan antonio dijo...

Valdo: "para que algo pueda tender a propagarse y reproducirse en su entorno debe de estar "vivo" de alguna manera" .. no, el comer, crecer, propagarse y reproducirse no necesita de un organismo vivo. Eso es lo que estas ideas tratan de explicar. Tampoco soy un biólogo, así que podría estar diciendo yo puras tonterías, pero para poner un ejemplo tonto imagínate cierto "ambiente" que está lleno de moléculas de mercurio. Cuando dos moléculas pasan cerquita de otra (por mera física y química) se van a unir, podemos decir que una se "come" a la otra, y crece.. igual si por fuerzas del ambiente uno de estos grupos de mercurio choca con algo, eso va a desbaratar a la colección y hacer que se "reproduzca".. la idea es que la vida pudo haber empezado de una manera parecida.. pero, en lugar de mercurio (que no parece ser muy efectiva en realizar estas tareas) la cosa inició con moléculas hechas por ejemplo de carbono. Una discusión un poco menos simplista, y con algo más de detalle sobre los últimos avances tratando de corroborar o refutar la teoría, está en el blog de NeuroLogica.

Areli, que bueno que te haya gustado. En realidad te super recomiendo el libro!

Ruslán, no el argumento no es circular. Y lo bueno es que tu y yo nos podemos entender en términos de lógica. Sea P(X) la proposición "X es una propiedad que, si la tiene un compuesto, lo hace apto para replicarse". En efecto la oración dice P(X) → P(X), pero ese no es el argumento. La escribí así para hacer énfasis sobre el significado de P(X). El verdadero argumento es ∃X.P(X) y, como el tipo de demostraciones que te gustan, la prueba es constructiva.