DEFINIENDO VIDA

Traductor : Luciana Andrín
por Leslie Mullen

¿Qué es exactamente la vida? Esta es una pregunta que mantiene en vela a los biólogos. La ciencia de la biología es el estudio de la vida, y de todas formas, los científicos no pueden llegar a un acuerdo acerca de una definición absoluta. Las células individuales de nuestro organismo, con toda su maquinaria compleja, ¿están "vivas"?¿Y qué pasa con los programas de computadoras que aprenden y evolucionan? ¿Se puede considerar al fuego salvaje - que se alimenta, crece y se reproduce - una entidad viviente? Intentar definir la vida no es solo un ejercicio filosófico. Debemos comprender qué es lo que separa a las criaturas vivas de la materia sin vida antes de poder proclamar que hemos encontrado vida en cualquier lugar del universo.- En 1944 el físico Erwin Shrodinger definió la materia viva como aquello que "evita la decadencia hacia el equilibrio". Esta definición hace referencia a la Segunda Ley de Termodinámica, que dice que la entropía siempre aumenta. En general se hace referencia a la entropía como caos o desorden, pero en realidad es la liberación de energía hacia un estado de uniformidad. Esta ley puede ser observada en un vaso de agua fría que lentamente se va calentando hasta llegar a la misma temperatura que el aire que lo rodea. Debido a esta tendencia hacia el equilibrio, el Universo finalmente tendrá una falta total de estructura al consistir de átomos esparcidos en forma uniforme de igual temperatura. Pero las cosas vivas, dijo Shrodinger, son capaces de posponer esta tendencia. Tome en consideración: cuando uno está vivo su cuerpo mantiene su estructura, pero una vez que muere, su cuerpo comienza a desmembrarse debido a la acción bacterial y a los procesos químicos. Finalmente los átomos de su cuerpo se esparcen uniformemente, reciclados por la Tierra. Morir es entregar el cuerpo a la entropía del Universo. Las cosas vivientes resisten a la entropía incorporando nutrientes. Este proceso bioquímico de incorporar energía para las actividades y desechar desperdicios se conoce como "metabolismo". Si el metabolismo es un signo de vida, los científicos pueden buscar estos desechos de un metabolismo al momento de buscar vida en otros mundos. Imagen del Viking Lander Galería de Fotos del NSSDC Al menos esa era la idea subyacente del Experimento de Liberación Identificada de la nave Viking Lander, que se realizó en Marte en 1976. El experimento examinó las pistas metabólicas de la vida agregando en forma radioactiva nutrientes líquidos identificados a una muestra de suelo marciano. Si estos nutrientes eran consumidos por seres vivos, todos los gases liberados en forma de desperdicio también serían identificados radiactivamente. Luego de inyectarse el nutriente, hubo un rápido aumento del gas dióxido de carbono (CO2). Debido a que este gas tenía la identificación radioactiva, los científicos al principio dedujeron que los organismos del suelo marciano estaban consumiendo el nutriente y liberando el CO2 como desperdicio. Sin embargo, resultó que el suelo marciano tenía una química de suelo única que podía producir una reacción del tipo metabólica. A pesar de que la prueba aún sigue siendo inconclusa, la mayoría de los científicos creen que la reacción "metabólica" del suelo marciano fue producida por procesos químicos sin vida. Los experimentos realizados por la nave Viking mostraron que si bien el metabolismo es una característica de la vida, no es lo suficientemente estrecha como para servir de guía al momento de buscar vida en otros lugares. Otra característica de todas las formas de vida de la Tierra es su dependencia con el agua. Debido a que el agua juega un papel tan importante en todas las formas de vida conocidas, muchos científicos creen que el uso de agua sería una característica universal de la vida. Pero Benton Clark, astrobiólogo de la Universidad de Colorado y Lockheed Martin, dice que el agua en realidad es una cuestión secundaria. "El agua no define a la vida, es sólo un aspecto de nuestro medio ambiente," afirma Clark. La vida en la Tierra se desarrolló con el agua, y en consecuencia la vida actual en la Tierra depende de ese recurso. Pero no podemos afirmar que sin agua la vida es imposible. En la Tierra la vida pudo adaptarse a los medio ambientes más inhóspitos, por lo que es posible que la vida haya encontrado una manera de sobrevivir en mundos sin agua líquida. Steven Benner, astrobiólogo de la Universidad de Florida, también sostiene que el agua no es necesariamente una característica de la vida. "Podemos concebir químicas que se desarrollen en ácido sulfúrico como solvente - como en Venus - o en mezclas de metano y amoníaco - como en Júpiter", dice Benner. "Sin embargo, tal descubrimiento podría causar un gran impacto en nuestra visión de la vida, como así también en la forma en que la NASA la busca." Una definición reciente creada por Gerald Joyce del Scripps Research Institute no menciona ni al metabolismo ni al agua. Esta definición dice que la vida es "un sistema auto-sustentable capaz de evolucionar conforme a la teoría Darviniana." Pero Clark dice que la mayoría de las formas de vida técnicamente no son auto-sustentables. Los animales se alimentan de plantas o de otros animales, las plantas necesitan microorganismos en sus raíces para incorporar los nutrientes, y las bacterias con frecuencia viven dentro de otros organismos, dependiendo del ambiente interno de su huésped. Afirma que los únicos organismos auto-sustentables son los quimiolitótrofos y los fotolitótrofos, y son relativamente raros. Clark dice que la evolución Darviniana es otro criterio problemático. ¿Cómo sabemos si algo ha evolucionado conforme a la teoría Darviniana? Las escalas de tiempo que eso implica son enormes - los científicos necesitarían una comprensión total de la historia fósil del organismo antes de poder declarar que el objeto, de hecho, está vivo. Según Clark, los organismos vivos exhiben al menos 102 características observables. Incluso si juntáramos todas esas características en una sola definición - aunque fuera extremadamente larga - aún no captaría la esencia de la vida. Pero Clark eligió tres características de esa lista, las cuales él considera universales, y así creó una nueva definición de vida. Esta definición dice que "la vida se reproduce y la vida usa energía. Estas funciones siguen un conjunto de instrucciones que conlleva el organismo." Estas instrucciones son las "letras" del ADN y el ARN que forman el código genético en todos los organismos de la Tierra. El fuego salvaje, se podría argumentar, se reproduce y usa energía. De la misma forma lo hacen los cristales y varias reacciones químicas. De hecho, Benner dice que "todo proceso químico espontáneo debe gastar energía libre, esté vivo o no." "Todo proceso químico espontáneo debe gastar energía libre, esté vivo o no", dice Bennet. La formación de estos cristales es un ejemplo. Reconocimiento: National Ignition Facility Programs Pero Clark dice que ninguno de estos fenómenos está "vivo" porque ninguno de ellos conlleva las instrucciones de un código genético. Sabemos que no hay instrucciones porque no hubo mutaciones a lo largo de los años. Siguen las leyes de la física y no conllevan instrucciones, y por ello se comportan siempre de la misma forma. La mutación, expresa Clark, es la llave para comprender si algo conlleva o no instrucciones. Sin embargo, no todas las cosas vivas son aptas para la reproducción. Las mulas nacen estériles. La mayoría de las abejas productoras de miel no se reproducen: solo la Reina tiene ese honor. Muchos seres humanos viven toda su vida sin engendrar descendencia, y nadie negaría el hecho de que esa gente esté viva. Pero Clark dice que la reproducción y la utilización de energía no necesariamente deben ocurrir para que exista vida. Divide a la vida en dos categorías: los "organismos" y las "formas de vida". Los organismos canalizan la energía de acuerdo a las instrucciones que conllevan, y esta energía permite que los organismos realicen ciertas actividades. Una forma de vida, afirma Clark, es una categoría más amplia que abarca a los organismos y hace posible la reproducción. "Lo que propongo es que los entes físicos individuales deberían ser llamados 'organismos', pero a veces es necesario un grupo de organismos, la 'forma de vida', para lograr la reproducción", expresa Clark. Existen muchas definiciones de vida enunciadas a lo largo del tiempo, pero aún no hay una definición aceptada en forma unánime. Cada definición debe enfrentar desafíos contra su validez. Según Carol Cleland de la Universidad de Colorado, esto se debe a que las definiciones están relacionadas solamente con el lenguaje y los conceptos; no pueden ampliar nuestra comprensión del mundo. Solo podemos definir cosas que comprendemos. Cleland dice que los científicos del siglo diecisiete tuvieron el mismo problema al tratar de definir el agua. Se puede describir al agua de muchas maneras - es húmeda, calma la sed, se congela y se vaporiza - pero otras sustancias también poseen estas cualidades. Cuando los científicos descubrieron la química molecular, pudieron definir al agua dejando a todos satisfechos: un átomo de oxígeno acoplado a dos átomos de hidrógeno (H2O). Quizás necesitemos una revolución similar en el pensamiento científico para poder definir la vida. Imagen de una molécula de agua, 2 átomos de hidrógeno y 1 átomo de oxígeno. Reconocimiento: FTC "Es improbable que los intentos actuales de responder a la pregunta '¿Qué es la vida?', definiendo a la vida en términos de características como el metabolismo o la reproducción - rasgos que utilizamos comúnmente para reconocer muestras de vida terrestre - tengan éxito", afirma Cleland. "Lo que necesitamos para responder a la pregunta '¿Qué es la vida?' es una teoría general de los sistemas vivos." ¿Qué hacemos ahora? ¿Podemos usar la definición de Clark para encontrar vida en otros mundos? La Viking Lander ya buscó la utilización de energía en la forma de un metabolismo, y los resultados fueron inconclusos. Para sostener este criterio como forma de encontrar vida, debemos considerar otras formas en que la vida puede utilizar la energía. El problema que surge al buscar formas de vida que conllevan instrucciones, dice Clark, es que los criterios pueden ser demasiado específicos. Las únicas instrucciones que conocemos son el ADN y el ARN - puede haber otros sistemas genéticos posibles en el Universo que no se asemejen al sistema terrestre.