¿Acaso la vida comenzó por accidente?

Uno de los principios fundamentales de la sociedad moderna es que la vida es producto de un accidente. Esto fija las bases para la selección natural y el humanismo social. Por eso es importante entender los defectos esenciales de esta perspectiva. Este artículo es el segundo de una serie (clic aquí para ver el primero) que examina los principales problemas de la tesis que sostiene que la vida es producto de un accidente.

El caso básico

Los científicos sostienen que el universo inicialmente no contaba con ninguna forma de vida. A través de alguna serie de circunstancias, la vida se generó espontáneamente con un solo organismo vivo. Los campos de la biología y de la química que estudian este tema se conocen respectivamente como abiogénesis¹ y química prebiótica.² Lo que es importante entender es la generación de este primer organismo vivo en un universo completamente muerto. Por lo tanto, la abiogénesis y la química prebiótica no consideran la mutación del pez en salamandras ni la transmutación de los pinzones de Darwin de pico corto a largo,³ sino más bien cómo el primer organismo vivo emergió en un planeta que carecía en absoluto de vida.

Algunos problemas

Hay muchas razones para descartar la afirmación de que la vida surgió por accidente. Por ejemplo, en un artículo previo,⁴ me referí a la masiva improbabilidad de la generación accidental del ADN, un importante componente en cualquier criatura viva. Allí expliqué que un universo de 10 mil millones de años luz de extensión en constante mutación durante diez mil millones de años, en esencia tiene cero posibilidades de crear una cadena sencilla de ADN.

Pero hay también otros problemas. Por ejemplo, el ADN debe existir dentro del contexto de una célula viva. Por lo tanto, cualquier mecanismo al azar que haya generado la primera cadena de ADN también tendría que haber generado simultáneamente la célula en la cual esta pudiera existir.

Otro problema es que las cadenas de ADN son muy largas. La biogénesis asume que las cadenas parciales intermedias son suficientemente estables como para existir suficiente tiempo para llegar a combinarse en cadenas más largas.

También tenemos los problemas filosóficos. Por ejemplo, si de casualidad los científicos pudieran descubrir cómo fue creada la vida, eso no probaría que no existe un Creador. Si tú entiendes cómo se preparó un pastel, eso no prueba que nadie lo haya horneado.

Este y muchos otros temas pueden ser interesantes para futuros artículos. Pero en este artículo examinaremos la suposición de que el universo estaba sumamente ocupado generando combinaciones azarosas de átomos hasta que logró crear una sola célula viva.

Una gran suposición

¿Acaso el universo creaba continuamente al azar una cantidad masiva de combinaciones de átomos hasta que se generó la vida? Si las estructuras complejas necesarias para mantener la vida se generaron al azar, entonces sería de esperar que se pudieran encontrar partes de ellas. Si el universo en general, y la Tierra en particular, son tan prolíficos y tan predispuestos a crear estructuras complejas como el ADN, entonces también deben ser capaces de crear subestructuras como las largas cadenas de ADN que deberían estar flotando esperando encontrarse con otras para crear todavía cadenas mayores, hasta llegar finalmente a la vida misma.

No encontramos ninguna evidencia de estructuras parciales de vida ni de nada que se le asemeje.

Sin embargo, no encontramos ninguna evidencia de estructuras parciales de vida ni de nada que se le asemeje. Las células vivas tienen cantidades de átomos. Por ejemplo, una sola célula de Escherichia coli tiene 7 mil millones de átomos de carbón;⁵ y cantidades similares de átomos de oxígeno, nitrógeno e hidrógeno, además de cantidades menores de muchos otros elementos. Por el contrario, los compuestos de fuentes no vivas son mucho más simples, típicamente no tienen más que unos pocos átomos. Esto implica un gran vacío y no encontramos nada en el medio. Expresado de forma muy simple, estadísticamente no sólo es improbable que el universo creara vida de forma accidental, sino que ni siquiera podría haberlo intentado.

Un antiguo problema

Por supuesto que no soy el primero en llegar a esta conclusión. Charles Darwin lo consideró y luego desestimó el problema hace más de 130 años al proclamar: “…podemos concebir que en algún pequeño y cálido estanque, con toda clase de amoníacos y sales fosfóricas, luz, claro, electricidad, etc., se formara un compuesto de proteínas ^sic que estuviera listo para pasar todavía por cambios más complejos y que en un momento esa materia fue devorada y absorbida, lo que no hubiera ocurrido antes de que se formaran las criaturas vivas”_.⁶ Lo que Darwin dice es que había tanta vida alrededor que se hubiera comido cualquier evidencia de compuestos parciales de vida. ¿De veras? ¿Hay tanta vida hambrienta que nunca vemos una manzana podrirse debajo de un manzano? Como tengo árboles de manzanos, me gustaría que así fuera. Este planeta abundante produce cantidades de alimentos que permanecen por lo menos el tiempo suficiente para que podamos observarlos.

En busca de una pista

Hace un tiempo que los científicos vienen intentando crear experimentos que demuestren que los compuestos vitales se pueden generarse al azar bajo las circunstancias correctas. El organismo más simple conocido, la arquea (archaea)⁷ tiene cadenas de ADN de por lo menos 490.000 nucleótidos.⁸ Dado que un nucleótido típico tiene alrededor de 25 átomos,⁹ una cadena de ADN de arquea tendría 1,2 millones de átomos no en todo el organismo, sino sólo en su ADN. Hasta la fecha los resultados de los experimentos no fueron nada espectaculares. Veamos algunos de ellos.

El experimento Miller-Urey – 1952¹⁰

Este experimento consistió en agua caliente, gases primitivos y chispas de descargas eléctricas contenidas en un aparato sellado de contenedores y tubos de vidrio. El resultado fue la creación química de varios aminoácidos , especialmente glicina, el más simple, que contiene 10 átomos.¹¹ Existen muchos debates técnicos respecto a la validez de este experimento, pero desde nuestra perspectiva 10 átomos están muy lejos de la cifra de 1,2 millones que necesitamos para el ADN de la criatura viva más simple del mundo.

A propósito, si la Tierra estuviera en las mismas condiciones que el experimento, eso hubiera provocado masivas erupciones volcánicas liberando en la atmosfera dióxido de carbón, nitrógeno, ácido sulfhídrico y dióxido de azufre provocando la presencia significante y continua de rayos.

Joan Oró i Florensa - 1960¹³

Este científico español sintetizó adenina, un componente clave en los ácidos nucleicos, a partir de ácido cianhídrico. ^HCN La adenina es un químico importante en los organismos vivos, pero, una vez más, sólo tiene 15 átomos.¹⁴ Él también demostró que los aminoácidos pueden crearse de reacciones de HCN y amoníaco. Aunque esto es importante, los aminoácidos apenas tienen 20 átomos cada uno.¹⁵

Jonathan Sutherland - 2009¹⁶

Este químico británico descubrió reacciones químicas para crear dos de los cuatro nucleótidos que conforman el ácido ribonucleico.^ARN “Si los cuatro nucleótidos se formaron naturalmente, fácilmente se hubieran unido para formar una molécula de ARN con una columna de grupos alternados de azúcar y fosfato”. Bueno, tal vez. Pero no es tan sencillo. Estos cuatro nucleótidos pueden ser modificados en cientos de formas cuando se combinan para formar el ARN. Las cadenas de ARN pueden ser largas. Por ejemplo, el ARN ribosomal de la arquea tiene alrededor de 4500 nucleótidos.^17,18 Los nucleótidos de ARN tienen hasta 16 átomos cada uno.¹⁹

Su Tierra prebiótica hubiera sido un cálido estanque bañado en luz ultravioleta.¹⁶

NASA Ames – 2015²⁰

“Los científicos de Nasa que estudiaron el origen de la vida lograron reproducir en el laboratorio uracilo, citosina y timina, tres componentes claves de nuestro material hereditario. Ellos descubrieron que una muestra de hielo conteniendo pirimidina expuesta a radiación ultravioleta en condiciones similares al espacio, produce estos ingredientes esenciales para la vida. “Por lo tanto, si tenemos una cantidad de pirimidina en un gran cometa de hielo, entonces podemos obtener estos componentes básicos”. Debemos señalar que el tamaño de estos componentes es de 11 átomos.

Este modelo NASA Ames considera que la Tierra se vio afectada por muchos grandes meteoros de hielo empapados en pirimidina y bañados con luz ultravioleta.

Bueno, así llegamos a la actualidad. Más de 50 años de intensa investigación científica no logró más que unos pocos ejemplos de posibles creaciones accidentales de pequeñas cantidades de algunos de los componentes más simples, que no llegan a tener más que 20 átomos. ¿Dónde están las piezas intermedias y por qué no podemos verlas?

Es interesante notar que las condiciones sugeridas por todos estos experimentos son mutuamente excluyentes. Como afirmó el mismo Shutherland: “…las reacciones que hubieran creado cada grupo de piedras básicas son suficientemente diferentes entre ellas, requiriendo diferentes catálisis de metales, por ejemplo, por lo que probablemente no podrían haber ocurrido todas en el mismo lugar”.²¹

Ah… Un experimento más

Puede ser que hayas escuchado hablar del “Teorema del Mono Infinito”, una de cuyas formulaciones es: “Un mono pulsando teclas al azar sobre un teclado durante un periodo de tiempo infinito casi seguramente podrá escribir finalmente cualquier texto, tal como las complejas obras de Shakespeare”.²² Un grupo de la Universidad Plymouth en Inglaterra le dio una computadora a varios monos para ver qué ocurría. En verdad esto no tenía la intención de ser un experimento científico sino más bien una demostración artística. Sin embargo, hubo un resultado interesante. Una vez que los monos entendieron que podían tipear en la computadora, básicamente produjeron muchas páginas con la letra “s”.²³ Por lo tanto, si un ser complejo como un mono no tiene ningún interés en generar combinaciones al azar, ¿por qué habría que esperar que la arena, la arcilla o el agua se comportaran de otra manera?

En conclusión

Aquí, en la tierra, no encontramos ningún compuesto orgánico que tenga sólo unos pocos átomos. Numerosos experimentos ideados para simular condiciones especiales que generaran vida, sólo lograron generar compuestos de alrededor de 20 átomos. Pero los organismos vivos unicelulares más simples tienen miles de millones de átomos. Existe una brecha gigante y no vemos nada en medio. Esto indica que la Tierra no es el gran generador de moléculas al azar que hubiera sido necesario para que existiera la posibilidad de que la vida surgiera por accidente.

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Referencias

1. Enciclopedia Británica; https://www.britannica.com/science/abiogenesis

2. American Chemical Society; https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acscentsci.6b00336

3. Science Daily; https://www.sciencedaily.com/releases/2015/02/150211141238.htm

4. Aish.com; http://www.aish.com/ci/sam/48970356.html

5. BioNumbers, Weizmann Institute of Science; http://bionumbers.hms.harvard.edu/bionumber.aspx?id=103010&ver=0

6. “The Life and Letters of Charles Darwin”, F. Darwin, John Murray, London, 1887. P. 18.

7. Encyclopedia of Life; http://eol.org/info/457

8. US National Library of Medicine,  National Institutes of Health; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC240731/

9. Referencias de Biología; http://www.biologyreference.com/Mo-Nu/Nucleotides.html

10. US National Library of Medicine,  National Institutes of Health; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4089479/

11. AminoAcidsGuide.com; http://www.aminoacidsguide.com/Gly.html

12. Washington University in St. Louis; https://source.wustl.edu/2005/09/calculations-favor-reducing-atmosphere-for-early-earth/

13. International Microbiology; http://scielo.isciii.es/pdf/im/v8n1/necrologica1.pdf

14. US National Library of Medicine,  National Institutes of Health; https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/adenine

15. Department of Physics and Astronomy, Georgia State University; http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Organic/aminostruct.html

16. New York Times, May 13, 2009; http://www.nytimes.com/2009/05/14/science/14rna.html?pagewanted=all&_r=0

17. New World Encyclopedia; http://www.newworldencyclopedia.org/entry/Ribosome

18. Wiley, Essential Life Science; http://www.els.net/WileyCDA/ElsArticle/refId-a0000293.html

19. ThoughtCo; https://www.thoughtco.com/know-the-kinds-of-nucleotides-4072796

20. NASA; http://www.nasa.gov/content/nasa-ames-reproduces-the-building-blocks-of-life-in-laboratory

21. Science Magazine; http://news.sciencemag.org/biology/2015/03/researchers-may-have-solved-origin-life-conundrum

22. Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Infinite_monkey_theorem

23. The Seattle Times; http://community.seattletimes.nwsource.com/archive/?date=20030509&slug=webmonkeys09