Muchos de nosotros no necesitamos pensar demasiado para distinguir los seres vivos de los no vivos. Un hombre está vivo, una piedra no. ¡Es así de simple! Sin embargo, los científicos y los filósofos no creen que una distinción tan simple pueda ser limitada, perdón por el juego de palabras. Han pasado miles de años tratando de descubrir qué nos da vida. Grandes mentes, desde Aristóteles hasta Carl Sagan, han ofrecido sus explicaciones y aún no han llegado a una definición que satisfaga a todos. En el sentido literal, todavía no tenemos un "significado" en la vida.
En todo caso, el problema de definir la vida se ha vuelto aún más difícil durante los últimos 100 años. Hasta el siglo XIX, una de las ideas comunes era que la vida se anima a través de la "chispa de la vida". Ahora, por supuesto, esta idea ha perdido peso en la academia. Han tomado su lugar enfoques más científicos. La NASA, por ejemplo, describe la vida como "un sistema químico autosuficiente capaz de la evolución darwiniana".
Pero el intento de la NASA de aplastar la vida con una simple descripción es solo uno de muchos. Se han propuesto más de 100 definiciones de vida, la mayoría de las cuales se centran en un puñado de atributos simples como la replicación y el metabolismo.
Para empeorar las cosas, los científicos de diferentes disciplinas tienen diferentes ideas sobre lo que se necesita para definir algo vivo. Los químicos dicen que la vida se reduce a ciertas moléculas; los físicos discuten sobre termodinámica.
norte
Para entender por qué la vida es tan difícil de definir, conozcamos a algunos de los científicos que están trabajando para definir los límites que separan los seres vivos de los no vivos.
Virólogos: estudiando el área gris en las fronteras de la vida que conocemos
En las escuelas se enseña a los niños a recordar siete procesos que supuestamente determinan la vida: movimiento, respiración, sensibilidad, crecimiento, reproducción, excreción y nutrición.
Video promocional:
Si bien este es un comienzo útil para definir la vida, no se detiene allí. Hay muchas cosas que podríamos caber en esta caja y llamarlas vivas. Algunos cristales, proteínas infecciosas, priones e incluso ciertos programas de computadora estarán "vivos" si partimos de estos siete principios.
El ejemplo límite clásico son los virus. "No son células, no tienen metabolismo y permanecen inertes hasta que encuentran células, por lo que muchas personas (incluidos muchos científicos) concluyen que los virus no están vivos", dice Patrick Forter, microbiólogo del Instituto Pasteur. en París, Francia.
El propio Forter considera que los virus están vivos, pero admite que la decisión depende de dónde decida poner el punto de corte.
Si bien los virus carecen de muchas de las cosas necesarias para ingresar al club de la vida, tienen información codificada en ADN o ARN. Este es un fuerte marcador de vida que tiene cualquier criatura viviente del planeta y que indica que los virus pueden evolucionar y multiplicarse, aunque rompan células vivas e invadan.
El hecho de que los virus, como todas las formas de vida que conocemos, porten ADN o ARN ha llevado a algunos a pensar que los virus deberían ocupar un lugar en nuestro árbol de la vida. Otros han afirmado en general que los virus guardan los secretos de la apariencia misma de la vida. Y entonces la vida deja de parecer en blanco y negro y se convierte en un tamaño bastante vago con límites no del todo vivos ni del todo muertos.
Algunos científicos han adoptado esta idea. Ellos caracterizan a los virus como existentes "en la frontera entre la química y la vida". Y esto plantea una pregunta interesante: ¿cuándo se convirtió la química en algo más que la suma de sus partes?
Químicos: estudien la receta de la vida
"La vida que conocemos se basa en polímeros a base de carbono", dice Jeffrey Bada del Instituto Scripps de Oceanografía en San Diego, California. A partir de estos polímeros, a saber, los ácidos nucleicos (los componentes básicos del ADN), las proteínas y los polisacáridos, ha crecido literalmente toda la diversidad de la vida.
Bada fue alumno de Stanley Miller, la mitad del dúo que estuvo detrás del experimento Miller-Urey en la década de 1950, uno de los primeros experimentos para descubrir cómo surgió la vida a partir de sustancias químicas no vivas. Desde entonces, regresó a este famoso experimento y demostró una gama aún mayor de moléculas biológicamente adecuadas que se forman cuando la electricidad pasa a través de una mezcla de sustancias químicas que se cree que existieron en la Tierra primitiva.
Pero estos químicos no están vivos. Solo cuando comienzan a hacer cosas interesantes como excretarse o matarse entre ellos, les permitimos ese honor. ¿Qué se necesita para que las sustancias den el salto a la vida? Bada tiene una respuesta bastante interesante.
“La replicación imperfecta de las moléculas de información podría presagiar el origen de la vida y la evolución y, por lo tanto, provocar esta transición de la química no viviente a la bioquímica. El inicio de la replicación y, en particular, la replicación con errores marcó el inicio de una "descendencia" con diferentes habilidades. Estos descendientes moleculares podrían comenzar a competir entre ellos por la supervivencia.
“Esta es esencialmente una evolución darwiniana a nivel molecular”, dice Bada.
Para muchos químicos, resulta que la replicación, un proceso que los virus solo pueden realizar con células biológicas, ayuda a definir la vida. El hecho de que las moléculas de información (ADN y ARN) proporcionen replicación sugiere que también son una característica esencial de la vida.
Pero caracterizar la vida de estos químicos específicos no abre un panorama más amplio. La vida que conocemos puede necesitar ADN o ARN, pero ¿qué pasa con la vida que aún no conocemos?
Astrobiólogos: en busca de extraterrestres
Determinar la naturaleza de la vida extraterrestre no es fácil. Muchos científicos, incluidos Charles Cockell y sus colegas del Centro de Astrobiología de la Universidad de Edimburgo, están utilizando microorganismos que pueden sobrevivir en condiciones extremas como muestras de prueba de vida extraterrestre. Creen que la vida en otros lugares podría estar en condiciones muy diferentes, pero lo más probable es que hereden características clave de la vida tal como la conocemos de la Tierra.
norte
“Pero tenemos que mantener la mente abierta a la posibilidad de detectar algo que está completamente fuera de esta definición”, dice Cockell.
Incluso los intentos de utilizar nuestro conocimiento de la vida terrenal para tratar de encontrar extraterrestres pueden llevar a resultados mixtos. La NASA, por ejemplo, creía que haría un buen trabajo definiendo la vida en 1976, cuando la nave espacial Viking 1 aterrizó con éxito en Marte, equipada con tres experimentos de por vida. Una prueba, en particular, mostró que había vida en Marte: el nivel de dióxido de carbono en el suelo marciano era alto, lo que significa que los microbios vivían y respiraban en él.
Pero el dióxido de carbono que se ve en Marte ahora se explica ampliamente por el fenómeno mucho menos emocionante de las reacciones químicas oxidativas no biológicas.
Los astrobiólogos han aprendido de estos experimentos y han reducido los criterios que utilizan para encontrar extraterrestres, pero hasta ahora, su búsqueda no ha tenido éxito.
Sin embargo, los astrobiólogos no deberían limitar demasiado sus criterios de búsqueda. Sagan consideró la búsqueda de extraterrestres centrada en el carbono como "chovinismo del carbono", creyendo que tal enfoque sería muy estrecho de miras.
"La gente ha asumido que los extraterrestres podrían estar basados en silicio o usar otros solventes (no agua)", dice Cockell. "Incluso hablaron sobre organismos de nubes inteligentes extraterrestres".
En 2010, el descubrimiento de bacterias con ADN que contenía arsénico en lugar de fósforo estándar sorprendió a muchos astrobiólogos. Aunque este hallazgo ha sido cuestionado más de una vez desde entonces, muchos esperan tranquilamente que la vida no siga las reglas clásicas. Al mismo tiempo, algunos científicos están trabajando en formas de vida que no se basan en la química en absoluto.
Tecnólogos: construyen vida artificial
Érase una vez, la creación de vida artificial estaba completamente a merced de la ciencia ficción. Ahora es una rama de la ciencia en toda regla.
Por el momento, los nuevos organismos en el laboratorio pueden crear biologías simplemente juntando partes de dos o más formas de vida conocidas. Pero este proceso puede ser más abstracto.
Desde que el programa de computadora Tierra de Thomas Ray intentó demostrar la síntesis y evolución de las "formas de vida" digitales en la década de 1990, los científicos han estado tratando de crear programas de computadora que realmente imiten la vida. Algunos incluso están comenzando a crear robots con rasgos reales.
"La idea general es comprender las propiedades esenciales de todos los sistemas vivos, no solo los sistemas vivos que se han encontrado en la Tierra", dice el experto en vida artificial Mark Bedo del Reed College en Portland, Oregon. "Este es un intento de tener una visión muy amplia de lo que es la vida, mientras que la biología se centra en las formas de la vida real con las que estamos familiarizados".
Por supuesto, muchos investigadores de la vida artificial utilizan todo lo que sabemos sobre la vida en la Tierra como base para su investigación. Bedo dice que los investigadores están usando lo que se llama un "modelo PMC": programas (por ejemplo, ADN), metabolismo y un contenedor (por ejemplo, paredes celulares). “Es importante señalar que esta no es una definición general de vida, solo una definición de vida química mínima”, explica.
Trabajando en formas de vida no químicas, los científicos están tratando de crear versiones de software o hardware de los componentes de PMC.
"Básicamente, no creo que la vida tenga una definición clara, pero tenemos que luchar por algo", dice Steen Rasmussen, que trabaja en vida artificial en la Universidad del Sur de Dinamarca en Odense. Grupos de todo el mundo han trabajado en componentes individuales del modelo PMC, creando sistemas que demuestran un aspecto u otro. Hasta ahora, nadie ha logrado ponerlo todo junto en una forma funcional de vida sintética.
"Es un proceso de arriba hacia abajo, alineando pieza por pieza", explica.
La investigación sobre la vida artificial también puede ser beneficiosa a una escala más amplia, ya que crea una vida que nos es completamente ajena. Tal investigación nos ayuda a refinar nuestro conocimiento de la vida. Pero es demasiado pronto para hablar de los resultados.
Filósofos: tratando de resolver el enigma de la vida
Bueno, incluso si aquellos que están buscando, y tratando de crear, una nueva vida no están preocupados por su definición universal, ¿deberían los científicos dejar de preocuparse por reducir todas las definiciones a una? Carol Cleland, filósofa de la Universidad de Colorado Boulder, cree que sí. Al menos un rato.
"Si estás tratando de generalizar a los mamíferos usando una cebra, ¿qué rasgo elegirías?", Pregunta. “Definitivamente no sus pechos, ya que solo la mitad los tiene. Sus rayas parecen una elección obvia, pero son solo una coincidencia. Esto no es lo que hace que las cebras sean mamíferos ".
Lo mismo pasa con la vida. Puede ser que las cosas que pensamos que son importantes sean en realidad solo vida en la Tierra. Después de todo, todo, desde bacterias hasta leones, desciende de un antepasado común, lo que significa que en el universo, nuestra vida es solo un punto en los datos.
Como dijo Sagan: “El hombre tiende a definir en términos de lo familiar. Pero las verdades fundamentales pueden no resultar familiares.
Hasta que hayamos descubierto y estudiado formas de vida alternativas, no podemos saber qué rasgos importantes para nuestra vida son verdaderamente universales. Hacer vida artificial puede ofrecer una forma de explorar formas de vida alternativas, pero al menos a corto plazo, no es difícil imaginar cómo cualquier vida creada en una computadora afectaría nuestras creencias sobre los sistemas vivos.
Para definir la vida con mayor precisión, necesitamos encontrar extraterrestres.
La ironía es que tratar de definir la vida antes de encontrarlos puede hacer que sea más difícil encontrarlos. Qué trágico será si en la década de 2020 un nuevo rover pasa junto a un marciano simplemente porque no lo reconoce como un ser vivo.
Encontrar una definición de vida puede obstaculizar la búsqueda de una nueva vida. Necesitamos alejarnos de nuestro concepto actual y estar abiertos a descubrir la vida, incluso si no lo sabemos o no lo sabemos.
ILYA KHEL
