He mencionado en la sección sobre la complejidad de la vida que hay ahora una buena cantidad de pruebas de que la forma de un organismo multicelular no está determinada totalmente por la red reguladora de genes en los programas genéticos de ADN. La demanda es un poco controversial y probablemente inestable. Pero la evidencia es bastante creíble como yo lo entiendo. Hay un problema análogo en la forma o arquitectura de la propia célula. La pregunta que se hace ahora es si la arquitectura y la forma de la célula está especificada enteramente por los genes. La respuesta aquí, también, parece ser tal vez no.
El sentido creciente apoyado por la investigación es que la estructura arquitectónica de la célula emerge Epigenéticamente(tiene causas más allá de los genes) a través de la auto-organización. "emerge" y "se autoorganiza" son palabras usadas por los biólogos cuando observan un fenómeno que exhibe complejidad pero que no puede ser -o no ha sido capaz- de atribuirlo a causas materiales.
Según el biólogo molecular Roy Britten,
"No hay genes conocidos que individualmente codifican grandes cantidades de información especificando la estructura o patrones de desarrollo. Tampoco hay razón para creer que ... las especificaciones espaciales podrían ser ocultadas en los vastos tramos de ADN no codificante.
"El autoensamblaje es el reemplazo lógico para los posibles conceptos reguladores generales", para los cuales no se pueden identificar mecanismos específicos ".
"El autoensamblaje es el reemplazo lógico para los posibles conceptos reguladores generales", para los cuales no se pueden identificar mecanismos específicos ".
"Un organismo se montará automáticamente a partir de partes (macromoléculas, estructuras y células) especificadas por factores de control nuclear. . . Sin sistemas de control globales, la información para la forma está en los genes de las proteínas estructurales, moléculas de adhesión, factores de control, moléculas de señalización y sus regiones de control ".
[Añadido por el traductor: Libro de Urantia 65:4.4 (735.3) Esta acción y reacción química implicada en sanar la herida y reproducir las células es el resultado de haber optado los Portadores de Vida por una fórmula que engloba más de cien mil fases y características de reacciones químicas y repercusiones biológicas posibles. Sobrepasan medio millón los experimentos específicos realizados por los Portadores de Vida en sus laboratorios antes de acordar en esta fórmula para el experimento de la vida en Urantia.]
La autoorganización en biología significa que el orden molecular o arreglos emergen a través de las interacciones locales de estas moléculas donde no hay plantilla aparente, intercambio de energía o inteligencia involucrada. Lo primero de esta definición es que para un científico que adopta el naturalismo metodológico tendría que asumir, a priori, que la inteligencia no estaba involucrada. Así que la pregunta es: ¿Cómo puede la causalidad local resultar en orden y complejidad?
[Añadido por el traductor: Libro de Urantia 5:4.3 (735.2) Muchas características de la vida humana ofrecen abundantes pruebas de que el fenómeno de la existencia mortal se planeó con inteligencia, y de que la evolución orgánica no es una mera casualidad cósmica. Cuando una célula viviente se daña, dispone de la capacidad de elaborar ciertas sustancias químicas que están facultadas para estimular y activar las células normales adyacentes de tal modo que éstas comienzan inmediatamente la secreción de ciertas sustancias que facilitan los procesos curativos en la lesión; a la par, estas células normales no lesionadas comienzan a proliferar —de hecho emprenden la creación de nuevas células para reemplazar toda célula compañera que pudiese haber sido destruida por este daño.]
Los biólogos moleculares creen que los ribosomas y los spliceosomas, entre muchas otras estructuras moleculares complejas, se autoorganizan. ¿Pero es eso simplemente un retroceso del sentido común basado en una aversión a la teleología? ¿O son sus causas locales que pueden producir orden y complejidad? Si se sugiere que las causas materiales pueden producir orden y complejidad a nivel molecular, se podría suponer con razón que tal vez la naturaleza está infundida con las propiedades correctas para producir el orden sin duda, pero la complejidad es otra historia.Complejidad: información: tiene una cualidad arbitraria; orden, no. El orden es el resultado de procesos legales y deterministas; La complejidad no es el resultado de procesos legales y deterministas.
La necesidad de intercambio de energía es una razón principal por la cual muchos materialistas consideran el universo como causalmente cerrado. La mecánica cuántica cambió todo eso. Por lo tanto, si es que no hay intercambio de energía involucrado en la auto-organización, ¿podría proponerse que la auto-organización de complejas máquinas y estructuras moleculares podría involucrar a la mano invisible de la mente? ¿Cómo se podría responder a la pregunta? No estoy seguro de que pueda. Pero estoy un poco fuera de mi elemento aquí.
El biólogo molecular que hace la afirmación sobre los diversos fenómenos que caen bajo la bandera de la "auto-organización", hacen esta afirmación porque los componentes moleculares están sujetos a restricciones. Y son estas limitaciones las que, al prohibir algunas alternativas, canalizan las acciones hacia un conjunto consistente y ordenado de resultados. Es análogo a la evolución convergente. El experto mundial en la evolución convergente es Simon Conway Morris. Una versión simplificada de su afirmación es que son las limitaciones que la naturaleza impone a los mecanismos neodarwinistas de mutación aleatoria y selección natural que canalizan adaptaciones a lo largo de caminos predecibles y repetibles.
Según el microbiólogo de la Universidad de Washington Franklin Harold, una célula completa es necesaria para la auto-organización. Y es sólo la célula la que puede proporcionar las restricciones que cree que canalizan las actividades locales de las moléculas en la célula hacia las espléndidas máquinas moleculares que observamos. Aquí hay un interesante par de declaraciones de Harold que pertenecen al autoensamblaje de las membranas celulares,
"Es un hecho muy curioso, conocido desde los primeros días de la microscopía electrónica, pero rara vez se menciona en la literatura: las membranas bicapa de fosfolípidos se autoensamblan fácilmente en el tubo de ensayo, pero rara vez o nunca lo hacen en la célula viva. Por el contrario, todas las clases principales de membranas celulares (membrana plasmática, retículo endoplasmático, membrana nuclear, y de las mitocondrias y cloroplastos) crecen y crecen por extensión de una membrana existente. La polaridad y el tipo de membrana se mantienen durante el crecimiento.
"Cavalier-Smith, que ha hecho gran parte de la herencia de membrana en los últimos años, distingue entre las membranas" genéticas ", que siempre surgen por el crecimiento y la división de membranas del mismo tipo (por ejemplo, las membranas plasmáticas de las bacterias y las mitocondriales interna y externa) Membranas), y las "derivadas", que se forman por diferenciación de membranas disímiles (por ejemplo, la membrana plasmática eucariota). Las membranas genéticas, como el ADN, parecen haberse pasado de una generación a otra desde los albores de la vida celular.
Si entiendo el punto aquí, quizás podría resumirse el comentario de Harold como: "La vida engendra vida".
10.5 Ubicación Molecular en la Célula
En cuanto a la primera pregunta, ¿cómo las moléculas orgánicas en la célula viva llegan a donde deben estar cuando necesitan estar allí, todo observador astuto que lee acerca de la división celular, la transcripción, la traducción o cualquier otra función dentro de la célula, pregunta cómo Los componentes moleculares llegan a donde necesitan estar cuando entonces necesitan estar allí.
Si la intervención, la inteligencia, existe a nivel de la célula individual a través de una dotación de la mente como sospecho es el caso, entonces parece razonable sospechar que esta dotación también podría jugar un papel causal en la localización de los componentes moleculares esenciales de la célula a sus lugares apropiados y en el momento adecuado.
Mira las animaciones de la vida en el enlace de abajo,
En las secciones anteriores preguntamos, ¿cómo se establece la información que especifica estas máquinas moleculares? Ese es el problema de la información: el complejo problema de información especificado. La otra pregunta que la gente hace todo el tiempo es: ¿Cómo llegan estos componentes moleculares a donde necesitan estar cuando necesitan estar allí ... parecen saber a dónde van? La causalidad disponible para el materialismo es bastante limitada en este sentido, la difusión aleatoria principalmente.
Ahora bien, cuando miramos las animaciones de estos procesos, reconocemos que son simulaciones, pero los animadores han hecho todo lo posible por proporcionar una visión realista de lo que debe estar sucediendo en la célula. En la medida en que estas animaciones no llegan a la realidad, no está claro si lo hacen de una manera que hace que el vitalismo parezca más o menos plausible.
John Travis escribiendo en Science Magazine comenta,
"Si usted piensa que los controladores de tráfico aéreo tienen un trabajo duro guiando a los aviones en los principales aeropuertos oa través de un espacio aéreo continental atestado, considere el desafío que enfrenta una célula humana tratando de posicionar sus proteínas. Los últimos análisis sugieren que algunas de nuestras células producen más de 10.000 proteínas diferentes. Y una célula de mamífero típica contendrá más de mil millones de moléculas de proteínas individuales. De alguna manera, una célula debe obtener todas sus proteínas a sus destinos correctos-e igualmente importante, mantener estas moléculas fuera de los lugares equivocados. Mientras que la investigación sobre este desafío ya ha producido un Premio Nobel, los biólogos enfatizan que el misterio de cómo las células colocan su repertorio de proteínas está lejos de ser resuelto ".
Cuando se habla de cómo es que las moléculas orgánicas llegar a donde deben estar cuando necesitan estar allí, el problema general es que hay muchos millones de moléculas en el espacio relativamente caverna de las células eucariotas (células con núcleo) de los animales por ejemplo. Estas células tienen que llegar a donde deben estar, pero hay obstáculos.
En general, estas moléculas pueden reaccionar con muchas moléculas en la célula hasta cierto punto. De modo que surge la pregunta: ¿cómo sucede que una molécula destinada a una ADN polimerasa, por ejemplo, durante la duplicación del ADN evite ser interrumpida por cualquier otra molécula con la que pueda reaccionar en esta multitud de moléculas?
La mayoría de los biólogos creen que el movimiento de macromoléculas dentro de las soluciones acuosas comunes en las células se rige por el movimiento browniano al azar. Pero el movimiento aleatorio no parece plausible, especialmente en las células más grandes como comenta Laurieanne Dent,
"Este [movimiento browniano] puede funcionar en bacterias donde las moléculas están muy cerca unas de otras donde se observa que" cada enzima soluble contacta cada otra enzima y sustrato una vez cada segundo ".
"Este [movimiento browniano] puede funcionar en bacterias donde las moléculas están muy cerca unas de otras donde se observa que" cada enzima soluble contacta cada otra enzima y sustrato una vez cada segundo ".
Desde los trabajos pioneros de Einstein y von Smoluchowski, se acepta universalmente que el transporte de partículas mesoscópicas en disolventes simples se rige por la difusión browniana. También se reconoce que este paradigma no puede describir dramáticamente el movimiento de moléculas en medios biológicos complejos, como el interior de las células. Tres décadas de investigaciones biofísicas han caracterizado una serie de fenómenos "anómalos" asociados con el movimiento traslacional de las moléculas en las células ".
Dent continúa diciendo que "hace cuarenta años, se demostró que el objetivo del represor lac [un factor de transcripción en bacterias] a su sitio de unión al ADN se produjo hasta 1.000 veces más rápido que las predicciones de difusión y colisión aleatoria. "
Se sabe que el efecto de aglomeración de moléculas en una célula produce lo que se denomina subdifusión anómala, que es la difusión que es más lenta que el movimiento browniano puro. Existe una limitación tecnológica en términos de la capacidad de rastrear una partícula distinta en movimiento continuo. Lo mejor que se puede hacer es un conjunto de fotogramas congelados. La complejidad involucrada en la investigación empírica sobre si los componentes moleculares están enteramente gobernados por fuerzas mecánicas cuando se dirigen a un sitio de reacción, sin ayuda de una fuerza inteligente vital, impide cualquier evaluación definitiva. Ciertamente, los científicos no están considerando una fuerza vital y no están llevando a cabo experimentos que puedan llevar la pregunta a un mejor enfoque. Por ahora lo mejor que podemos hacer es hacer una evaluación aproximada de si el movimiento molecular y la ubicación en la célula es puramente natural o ayudado por la inteligencia.
Echemos un vistazo a algunas de estas funciones complejas para ayudarnos a identificar por qué el movimiento browniano podría no ser una causa suficiente para explicar cómo las moléculas orgánicas en la célula llegan a donde deben estar cuando necesitan estar allí. Veremos cuatro (4) funciones clave: 1) Replicación de ADN, 2) Transcripción de ADN, 3) RNA Splicing y 4) RNA Translation (síntesis de proteínas).
Cuando se discute la complejidad en el nivel de información anterior, observamos el número de máquinas moleculares en el complejo de transcripción. Hemos observado que había varias máquinas cada uno de ellos compuesto de muchas proteínas cada una de las secuencias de aminoácidos. Aquí estamos haciendo la pregunta relacionada con la dinámica, en otras palabras cómo estas moléculas llegan a donde deben estar.
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