-Centro de Investigación Técnica de Finlandia (VTT)
El principio de incertidumbre del abstracto Heisenberg niega la posibilidad de distinguir dos partículas si la diferencia en el momento multiplicada por la diferencia de posición es menor que la constante de Planck. El mismo principio es válido para el producto de la energía y el tiempo.
La diferencia entre el protoplasma vivo y el muerto es un ejemplo de sistemas con la misma química pero diferentes estados energéticos de las partículas constituyentes. Un prerrequisito para la condición de que la materia sin vida se convierta en una célula viviente implica la suposición de que una gran cantidad de partículas (moléculas, protones y electrones) en un momento determinado de tiempo tendría las energías bien definidas para tomar sus posiciones en los constituyentes de una célula viviente. Se intenta, basándose en el principio de Heisenberg, indicar que la suma de las incertidumbres de ubicaciones y velocidades simultáneas bien definidas de los constituyentes de partículas de la célula viviente lleva a una probabilidad cercana a cero. Por lo tanto, es imposible la formación espontánea de una célula viva a partir de cualquier materia prima disponible. Se concluye que una célula protoplasmática debe haber evolucionado durante un período muy largo de evolución química o derivar de una vida extraterrestre previa que ha sido implantada en la Tierra por algún agente inteligente. La edad de la vida en la Tierra también será discutida brevemente.
1. Introducción
La cuestión del origen de la vida sigue siendo uno de los grandes problemas de las ciencias, abierto a opiniones y explicaciones controvertidas. Se presentará una revisión del desarrollo de las concepciones y teorías sobre el origen de la vida desde los antiguos mitos de la creación hasta las opiniones científicas modernas.
108 La clave
(Cuadro 1) resumen las principales fases de la historia de las ideas sobre el origen de la vida en la Tierra (Cuadro 1):
Tabla 1: Transiciones clave en las concepciones sobre el origen de la Vida
Antiguos tiempos: Mitos folklóricos y religiosos de las concepciones creativas
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Todas las culturas antiguas y los pueblos tribales han tenido sus concepciones e historias de la creación del hombre y el mundo. La idea del crecimiento o evolución de la humanidad a partir de los animales fue sostenida por el hombre civilizado mucho antes de lo que solíamos pensar. Hoy en día es obvio que muchos conceptos que se han encontrado, por ejemplo, entre los antiguos griegos, ya se encuentran en realidad entre el ser más antiguo, por ejemplo (McCabe 1931):"Hace algunos años encontramos en las ruinas de lo que parece haber sido una biblioteca escolar en la antigua Nippur una tabla de arcilla que mostraba que los sumerios tenían una versión de la evolución del hombre de los animales inferiores".
La diferencia entre el protoplasma vivo y el muerto es un ejemplo de sistemas con la misma química pero diferentes estados energéticos de las partículas constituyentes. Un prerrequisito para la condición de que la materia sin vida se convierta en una célula viviente implica la suposición de que una gran cantidad de partículas (moléculas, protones y electrones) en un momento determinado de tiempo tendría las energías bien definidas para tomar sus posiciones en los constituyentes de una célula viviente. Se intenta, basándose en el principio de Heisenberg, indicar que la suma de las incertidumbres de ubicaciones y velocidades simultáneas bien definidas de los constituyentes de partículas de la célula viviente lleva a una probabilidad cercana a cero. Por lo tanto, es imposible la formación espontánea de una célula viva a partir de cualquier materia prima disponible. Se concluye que una célula protoplasmática debe haber evolucionado durante un período muy largo de evolución química o derivar de una vida extraterrestre previa que ha sido implantada en la Tierra por algún agente inteligente. La edad de la vida en la Tierra también será discutida brevemente.
1. Introducción
La cuestión del origen de la vida sigue siendo uno de los grandes problemas de las ciencias, abierto a opiniones y explicaciones controvertidas. Se presentará una revisión del desarrollo de las concepciones y teorías sobre el origen de la vida desde los antiguos mitos de la creación hasta las opiniones científicas modernas.
108 La clave
(Cuadro 1) resumen las principales fases de la historia de las ideas sobre el origen de la vida en la Tierra (Cuadro 1):
Tabla 1: Transiciones clave en las concepciones sobre el origen de la Vida
Antiguos tiempos: Mitos folklóricos y religiosos de las concepciones creativas
---------------------------------------------------------------------------
Tiempos Antiguos
|
Mitos folklóricos y religiosos
|
Mitos de la Creación
|
ca. 1700
|
Concepciones metafísicas
|
Generación espontánea
|
ca. 1854
|
Teoría de Darwin
|
Evolución biológica
|
ca. 1866
|
Experimentos de Mendel
|
Teoría genética clásica
|
ca. 1887
|
Experimentos de Pasteur
|
Refutación de la generación espontánea.
|
ca. 1915
|
Teorías protoplasmáticas
|
Teorías bioquímicas
|
ca. 1911
|
Teoría de Morgan
|
Genética química
|
ca. 1936
|
Teoría de Oparin
|
Química y geológica
|
ca. 1950
|
Experimentos de Miller
|
Síntesis de aminoácidos
|
ca. 1956
|
Crick y Watson
|
El código genético
|
Todas las culturas antiguas y los pueblos tribales han tenido sus concepciones e historias de la creación del hombre y el mundo. La idea del crecimiento o evolución de la humanidad a partir de los animales fue sostenida por el hombre civilizado mucho antes de lo que solíamos pensar. Hoy en día es obvio que muchos conceptos que se han encontrado, por ejemplo, entre los antiguos griegos, ya se encuentran en realidad entre el ser más antiguo, por ejemplo (McCabe 1931):"Hace algunos años encontramos en las ruinas de lo que parece haber sido una biblioteca escolar en la antigua Nippur una tabla de arcilla que mostraba que los sumerios tenían una versión de la evolución del hombre de los animales inferiores".
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Cita del Libro de Urantia relaciona con la ultima cita anterior:(Extra del Traductor)
74:8.4 (837.3) En la mayoría de los pueblos del mundo ha influido la versión tradicional de que Adán y Eva disponían de formas físicas creadas para ellos al llegar a Urantia. La creencia en que se había creado el hombre del barro casi fue universal en el hemisferio oriental; se puede remontar el origen de esta versión tradicional desde las Islas Filipinas y, dándole casi media vuelta al mundo, hasta la África. Muchos grupos aceptaron esta versión de que el hombre se originó del barro mediante alguna forma de creación especial en lugar de las anteriores creencias en la creación progresiva —la evolución.
74:8.5 (837.4) Apartada de las influencias de Dalamatia y Edén, la humanidad tendía a la creencia en el ascenso gradual de la raza humana. El hecho de evolución no es un descubrimiento moderno, los antiguos comprendían el carácter lento y evolutivo del progreso humano. Los griegos primitivos poseían conceptos claros al respecto a pesar de su proximidad a la Mesopotamia. Aunque las distintas razas de la tierra, lamentablemente, se enredaron en sus nociones de la evolución, no obstante, gran parte de las tribus primitivas creyeron y enseñaron que eran los descendientes de varios animales. Los pueblos primitivos solían seleccionar los animales de su presunto origen para sus «tótemes». Ciertas tribus de indios norteamericanos creyeron que descendían de castores y coyotes. Ciertas tribus africanas enseñan que son descendientes de las hienas, una tribu malaya, del lémur, un grupo neoguineo, del loro.
Como el agua y la grasa es el entorno en la célula en la que se producen los procesos químicos también se puede observar que un médico sumerio era un experto en el uso de agua "a-zu", en el uso de aceite o grasa "i-zu" o en el uso de productos químicos activos de las plantas "u-zu" (Tallqvist 1943). (Hay un leve parecido en esas viejas palabras sumerias con uno de los primeros proyectos del CETI llamado Ozma, que fue dirigido por Frank D. Drake en 1960. Drake estaba interesado en la historia del Mago de Oz, donde Ozma era el gobernante de la mítica tierra de Oz. (Gardner 1966)
Antes de los años 1860, la cuestión era principalmente de interés filosófico y religioso. La situación cambió radicalmente cuando la teoría de la evolución de Darwin implícitamente planteó la cuestión de los comienzos de la vida dentro de una perspectiva histórica de la vida en la Tierra. Las principales clases de teorías del siglo XIX sobre el origen de la vida que se propusieron como resultado, serán discutidas brevemente. Se sostendrá que estas últimas teorías, aunque en la corriente dominante del desarrollo histórico, estaban limitadas por la teoría protoplasmática de la vida en la que se basaban.
La interdependencia previamente documentada de los mundos inorgánicos y vivos es consistente con la visión de que la vida es un parámetro importante en la evolución planetaria. Según la hipótesis GAIA, la vida también regula el sistema exógeno terrestre para su propio beneficio. La vida también está limitada por los límites impuestos por las poblaciones interdependientes. En primer lugar, el desarrollo de un sistema planetario adecuado está controlado por caprichos de la evolución estelar. En segundo lugar, la evidencia geológica de este planeta señala que el tectonismo, la hidrosfera y la atmósfera controlan la biosfera y, en cierta medida, viceversa.
Por lo tanto, a principios de este siglo, la opinión de que los procesos vitales son el resultado de las propiedades de una sola sustancia se volvió insostenible y hubo que reformular la cuestión del origen de la vida. Lo que había que explicar era el origen de sistemas compuestos por muchas moléculas diferentes que actúan de manera concertada para efectuar diversas funciones vitales. No es sorprendente que la mayoría de los bioquímicos en ese momento evitaron esta compleja cuestión. (Ferris 1988)
2. Conceptos sobre el Origen de la Vida en el Tiempo de Darwin
Las siguientes líneas de sabiduría aparecen como las palabras introductorias del libro The Origin of Species By Means Of Natural Selection de Charles Darwin (Darwin 1928):
Pero con respecto a la palabra material, al menos podemos llegar a percibir que los acontecimientos no se producen por interposición aislada del poder divino, ejercida en cada caso particular, sino por el establecimiento de leyes generales.
Whewell, Tratado de Bridgewater
4. Los Documentos Urantia
La historia de la religión como la historia de la ciencia (sin mencionar la ciencia ficción) está llena de varios tipos de cosmogonías y fantásticas historias y creencias sobre el origen del hombre y la vida en la Tierra. Todos los pueblos y religiones del mundo tienen sus mitos de la creación. Los antiguos mitos y filósofos griegos explicaron los orígenes de las cosas en términos de caos, agua, fuego, átomos, etc. De las muchas concepciones cosmograficas posteriores podemos mencionar la monadología, la teoría de los mundos infinitamente anidados, heredada de la filosofía griega pero propuesta por Leibniz. Las concepciones relacionadas han sobrevivido al presente en varias teorías vitalistas, teleológicas y antrópicas. Por lo general, se basan en ideas y creencias teológicas que a veces se consideran revelaciones divinas por su origen. Uno de estos textos, que data de este siglo, es el Libro de Urantia (Fundación Urantia 1955) que se discutirá brevemente a continuación.
Rara vez se encuentra un libro sobre teología o religión que parezca tratar de derramar su sabiduría en casi todas las áreas del esfuerzo humano. En sus dos mil páginas, El libro de Urantia presenta un cuadro integrado del universo que relaciona ciencia, filosofía y religión en una síntesis holística. Evaluado sobre la base de la perspicacia espiritual, la coherencia filosófica y el realismo, presenta, a juicio de miles de personas que lo han examinado críticamente, una de las mejores visiones del mundo de la religión disponibles para la humanidad contemporánea. (Primavera 1985)
Los Documentos de Urantia, también llamados El libro de Urantia, han sido objeto de mi interés y a veces de intenso estudio durante casi 30 años. El texto es una extraordinaria pieza de literatura que se acerca a ser un mensaje extraterrestre. En la página 737 del Documento de Urantia 65 están las líneas que me dieron la idea de presentar este documento:
" Resulta imposible determinar con exactitud, simultáneamente, la ubicación precisa y la velocidad de un objeto en movimiento; todo intento de medir cualquiera de las dos inevitablemente supone una alteración en la otra. Se enfrenta el hombre mortal con la misma suerte de paradoja al emprender el análisis químico del protoplasma. El químico puede dilucidar la composición química del protoplasma muerto, y sin embargo, no puede discernir la organización física ni el comportamiento dinámico del protoplasma vivo. Siempre se acercará cada vez más el científico a los secretos de la vida, pero jamás dará con ellos, lo cual no se debe sino a que debe matar el protoplasma a fin de analizarlo. El protoplasma muerto pesa lo mismo que el protoplasma vivo y, sin embargo, no es lo mismo."(737.1) 65:6.1
"En las cosas y seres vivientes existe la dotación original de la adaptación. En toda célula viviente vegetal o animal, en todo organismo viviente, material o espiritual, existe un anhelo insaciable por la consecución de un grado constantemente creciente de perfección en el ajuste medio ambiental, la adaptación del organismo, y una realización cada vez mayor de la vida. Estos interminables esfuerzos de todo lo viviente evidencian que éste entraña un afán innato de perfección." 65:6.2 (737.2)
" Durante los tiempos más primitivos de la materialización del universo las regiones espaciales están salpicadas de vastas nubes de hidrógeno, precisamente tales como los cúmulos de polvo astronómico que actualmente caracterizan muchas regiones por todo el espacio remoto. Las vastas nubes de hidrógeno son verdaderos laboratorios químicos del cosmos, albergando todas las fases de la energía evolutiva y la materia en metamorfosis. Grandes acciones de energía también ocurren en los gases marginales de las grandes estrellas binarias que tan a menudo están imbricados y, por ende, se entremezclan extensamente. Sin embargo, ninguna de estas formidables y extensas actividades de la energía del espacio ejerce la menor influencia sobre el fenómeno de la vida organizada —el plasma germinal de las cosas y seres vivientes. "58:3.1 (666.8) y (667.3) 58:3.4
El origen de la vida en nuestro planeta "Urantia" se describe como sigue: Hace 550.000.000 de años el cuerpo de Portadores de Vida retornó a Urantia. En cooperación con los poderes espirituales y las fuerzas superfísicas, organizamos e iniciamos los modelos originales de vida de este mundo y los plantamos en las acogedoras aguas del ámbito. Toda vida planetaria (aparte de las personalidades extraplanetarias) hasta los tiempos de Caligastia, el Príncipe Planetario, tuvo su origen en nuestras tres implantaciones de vida marina, originales, idénticas y simultáneas. Estas tres implantaciones de vida se han designado como: la central eurasiático-africana, la oriental australasiática, y la occidental, englobando Groenlandia y las Américas. 58:4.2 (667.6)
Los desarrollos conceptuales en el campo del origen de la vida se han caracterizado por una rica interacción entre las suposiciones filosóficas acerca de la naturaleza de la vida, las cuestiones metodológicas concernientes a la investigación y la creación del comportamiento vital y los desarrollos teóricos en las ciencias biológicas. (Ferris 1988)
En la física cuántica, la incertidumbre es algo definitivo. Fue un físico alemán, Werner Heisenberg, quien ideó este concepto en 1927. Así que Heisenberg dedujo dos cosas: para una partícula pequeña como un electrón, es imposible medir con precisión su posición y su momento. En teoría, podemos medir cualquier cantidad con la precisión que queramos, pero sin precisión absoluta. Es una ley fundamental de la naturaleza, que dice que no existe tal cosa como una partícula, que tiene una posición definida con precisión y un momento definido al mismo tiempo. Y esta incertidumbre se extiende a otros pares de cantidades, como el tiempo que toma un evento fundamental y la cantidad de energía involucrada en el evento.
Es obvio que la física cuántica y los procesos de la vida están estrechamente relacionados. La manipulación de átomos individuales ha sido demostrada recientemente por IBM utilizando métodos de nanotecnología, un primer paso hacia las nanomáquinas moleculares y posiblemente la síntesis de moléculas de vida. Cuando se alcanza el nivel molecular, los científicos descubrirán que no hay diferencia entre la química orgánica e inorgánica o que una célula sin vida no podría ser devuelta a la vida sin violar el principio de incertidumbre de Heisenberg.
Sin embargo, el principio de incertidumbre de Heisenberg no excluye que reacciones químicas complejas, como la replicación, síntesis de proteínas, metabolismo, fotosíntesis, etc., tengan lugar con gran precisión en condiciones fisicoquímicas apropiadas, como las que prevalecen en una célula viviente, una vez que estas condiciones y sus mecanismos de autorregulación han surgido.
9. Resumen
El Libro de Urantia contiene material interesante sobre el origen de la vida, las culturas antiguas y muchas cuestiones fundamentales relacionadas con el SETI. De hecho, podría haber civilizaciones inteligentes en el universo, que son tan avanzadas que son capaces de manipular partículas con una exactitud que nuestro conocimiento de la física y el principio de Heisenberg negaría. Para empezar la vida necesitaría una misteriosa "chispa de vida". "Sería suficiente para entender el electrón", dijo Albert Einstein. (Dehmelt 1990)
10. Referencias
1. Arrhenius, S. (1959): Svante Arrhenius, till 100 arsminnet av hans fodelse, K. Svenska Vetenskapsakademiens Arsbok for ar 1959, bilaga, Almqvist & Wiksells Boktrycked AB, Stockholm
2. Clarke A.C., ed., (1967): The Coming of the Space Age, Victor Gollancz Ltd, London
3. Darwin C. (1928): The Origin of Species By Means Of Natural Selection, Sixth Edition, (first published 1859), Everyman's Library, J.M. Dent & Sons Ltd., London.
4. Dehmelt H. (1990): Experiments with an isolated subatomic particle at rest, Reviews of Modem Physcics, Vol. 62, No. 3, July 1990
5. Dobzhansky T. (1937): Genetics and the Origin of Species, Columbia University Press, New York, U.S.A.
6. Ehrensvard G. (1961): Liv Ursprung och Utformning, Bokforlaget Aldus / Bonniers, Stockholm
7. Ferris LP., ed., (1988): Papers from the 1986 ISSOL Meeting Berkeley, California (Part II), Origins of Life and Evolution of the Biosphere, Vol.
18, Nos. 1/2, D. Reidel Publishing Company, Dordrecht, Holland
8. Fisk L.A. (1990): NASA Research Announcement: Search for Extra¬terrestrial Inteligence, Microwave Observing Project, Life Sciences Division, National Aeronautics and Space Administration, Washington D.C.
9. Gardner M. (1966): Skapelsens symmetri (vanster-hoger och paritetslagens fall; Original title:
"The Ambidextrous Universe"), Tema, Raben & Sjogren, Stockholm
10. Gardner M. (1990): The Great Urantia Mystery. Skeptical Inquirer, Vol. 14, Winter 1990
11. Gribbin J. (1987): In Search of the Double Helix (Quantum Physics and Life), Bantam Books, New York, U.S.A.
12. Harwit M. (1973): Astrophysical Concepts, John Wiley & Sons Inc., U.S.A
13. Hoyle F. (1965): Manniskor och vintergator, Svenska tryckeri bolagen STB AB, Stockholm
14. Kamminga H. (1988): Historical Perspective: The Problem of the Origin of Life in the Context of Developments in Biology. Origins of Life and Evolution of the Biosphere, Vol. 18, Nos 1/2, 1988
15. Kampis G. (1991): Self Modifying Systems in Biology and Cognitive Science, Pergamon Press, England
16. Knoll A.H. (199l): End of the Proterozoic Eon, Scientific American, October 1991
17. McAlester A.L. (1977): The History of Life, second edition, Prentice Hall Inc., New Jersey, U.S.A.
18. McCabe J. (1931): The New Science and the Story of Evolution, Hutchinson & Co. Ltd., London
19. Mustelin N. (1980): Liv bland miljarder stjarnor, Natur och Kultur, Lund, Sweden
20. Sagan C., ed,. (1973): Communication with Extraterrestrial Intelligence (CETI), 'The MIT press, Cambridge, Massachusetts and London, England
21. Schrodinger E. (1944): What is Life? Cambridge University Press, Cambridge
22. Sprunger J.M. (1985): The Urantia Book and Religious Studies, Paper presented at the American Academy of Religion meeting at Anaheim 11/25/85, Los Angeles, CA.
23. Tallqvist K. (1943): Sumererna och deras kultur, Foredrag vid finska vetenskaps-societetens sammantrade den 13 december 1943, Societas Scientiarum Fennica, Arsbok, Helsingfors 1944
24. Urantia Foundation (1955): The Urantia Book, Chicago, Illinois, U.S.A
Extra: Título del documento anterior
Tallqvist S."The origin of Life and Heisenberg's Uncertainty Principle", pag. 107... 120 de la publicación "SETI - Search for Extraterrestrial Intelligence", An International Interdisciplinary Seminar", Star Days, 6-7 de marzo de 1993, Heureka, Vantaa, Finlandia.
74:8.4 (837.3) En la mayoría de los pueblos del mundo ha influido la versión tradicional de que Adán y Eva disponían de formas físicas creadas para ellos al llegar a Urantia. La creencia en que se había creado el hombre del barro casi fue universal en el hemisferio oriental; se puede remontar el origen de esta versión tradicional desde las Islas Filipinas y, dándole casi media vuelta al mundo, hasta la África. Muchos grupos aceptaron esta versión de que el hombre se originó del barro mediante alguna forma de creación especial en lugar de las anteriores creencias en la creación progresiva —la evolución.
74:8.5 (837.4) Apartada de las influencias de Dalamatia y Edén, la humanidad tendía a la creencia en el ascenso gradual de la raza humana. El hecho de evolución no es un descubrimiento moderno, los antiguos comprendían el carácter lento y evolutivo del progreso humano. Los griegos primitivos poseían conceptos claros al respecto a pesar de su proximidad a la Mesopotamia. Aunque las distintas razas de la tierra, lamentablemente, se enredaron en sus nociones de la evolución, no obstante, gran parte de las tribus primitivas creyeron y enseñaron que eran los descendientes de varios animales. Los pueblos primitivos solían seleccionar los animales de su presunto origen para sus «tótemes». Ciertas tribus de indios norteamericanos creyeron que descendían de castores y coyotes. Ciertas tribus africanas enseñan que son descendientes de las hienas, una tribu malaya, del lémur, un grupo neoguineo, del loro.
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Como el agua y la grasa es el entorno en la célula en la que se producen los procesos químicos también se puede observar que un médico sumerio era un experto en el uso de agua "a-zu", en el uso de aceite o grasa "i-zu" o en el uso de productos químicos activos de las plantas "u-zu" (Tallqvist 1943). (Hay un leve parecido en esas viejas palabras sumerias con uno de los primeros proyectos del CETI llamado Ozma, que fue dirigido por Frank D. Drake en 1960. Drake estaba interesado en la historia del Mago de Oz, donde Ozma era el gobernante de la mítica tierra de Oz. (Gardner 1966)
Antes de los años 1860, la cuestión era principalmente de interés filosófico y religioso. La situación cambió radicalmente cuando la teoría de la evolución de Darwin implícitamente planteó la cuestión de los comienzos de la vida dentro de una perspectiva histórica de la vida en la Tierra. Las principales clases de teorías del siglo XIX sobre el origen de la vida que se propusieron como resultado, serán discutidas brevemente. Se sostendrá que estas últimas teorías, aunque en la corriente dominante del desarrollo histórico, estaban limitadas por la teoría protoplasmática de la vida en la que se basaban.
El siguiente paso importante fue la formulación de teorías basadas en la bioquímica y la genética, respectivamente, cuando las ciencias comenzaron a florecer en las primeras décadas del siglo XX. Un hito importante durante esta fase fue la publicación en 1936 de la teoría clásica de Oparin sobre el origen de la vida. La teoría de las Oparinas, con sus fuertes raíces en la bioquímica, estableció los enfoques experimentales que han caracterizado el campo desde la década de 1950. Las teorías basadas estrictamente en una interpretación genética de la vida tuvieron un impacto algo posterior en el trabajo experimental relacionado con el problema.
Los primeros animales macroscópicos, conocidos como fauna Ediacarán, no aparecieron hasta el final del eón Proterozoico, un 85 por ciento del camino a través de la historia de la Tierra. Por medio del cribado a través de antiguos sedimentos, hemos tratado de entender la naturaleza de la vida justo antes de que los animales Ediacaran aparezcan en el registro fósil e identificar factores ambientales que puedan explicar el momento de su aparición. Ahora sabemos que la radiación Ediacarán fue de hecho abrupta y que el suelo geológico del registro de fósiles animales es real y agudo! El eón más reciente es el Fanerozoico, que comenzó con la expansión del esqueleto formando organismos hace 540 millones de años y continúa hasta nuestros días. (Knoll 1991)La interdependencia previamente documentada de los mundos inorgánicos y vivos es consistente con la visión de que la vida es un parámetro importante en la evolución planetaria. Según la hipótesis GAIA, la vida también regula el sistema exógeno terrestre para su propio beneficio. La vida también está limitada por los límites impuestos por las poblaciones interdependientes. En primer lugar, el desarrollo de un sistema planetario adecuado está controlado por caprichos de la evolución estelar. En segundo lugar, la evidencia geológica de este planeta señala que el tectonismo, la hidrosfera y la atmósfera controlan la biosfera y, en cierta medida, viceversa.
Por lo tanto, a principios de este siglo, la opinión de que los procesos vitales son el resultado de las propiedades de una sola sustancia se volvió insostenible y hubo que reformular la cuestión del origen de la vida. Lo que había que explicar era el origen de sistemas compuestos por muchas moléculas diferentes que actúan de manera concertada para efectuar diversas funciones vitales. No es sorprendente que la mayoría de los bioquímicos en ese momento evitaron esta compleja cuestión. (Ferris 1988)
2. Conceptos sobre el Origen de la Vida en el Tiempo de Darwin
Las siguientes líneas de sabiduría aparecen como las palabras introductorias del libro The Origin of Species By Means Of Natural Selection de Charles Darwin (Darwin 1928):
Pero con respecto a la palabra material, al menos podemos llegar a percibir que los acontecimientos no se producen por interposición aislada del poder divino, ejercida en cada caso particular, sino por el establecimiento de leyes generales.
Whewell, Tratado de Bridgewater
El único significado distinto de la palabra "natural" se declara, fija o establecida; puesto que lo que es natural tanto requiere y presupone un agente inteligente para que se convierta en tal, es decir, para que se realice continuamente o en los momentos indicados, como lo que es sobrenatural o milagroso hace para efectuar por una vez.
Butler, analogía de la religión revelada.
Para concluir, por lo tanto, no permitamos que ningún hombre, bajo un débil engreimiento de sobriedad, o una mala moderación aplicada, piense o sostenga que un hombre puede buscar demasiado lejos o ser demasiado estudiado en el libro de la palabra de Dios, o en el libro de las obras de Dios; divinidad o filosofía; pero
más bien dejemos que los hombres intenten un progreso interminable o proficiencias en ambos.
Bacon, Avance del Aprendizaje.
Tales afirmaciones eran típicas para la época de Darwin y cuando una obra científica es el resultado de la vida de un hombre, las afirmaciones están en su lugar correcto. Ciertamente, no disminuiría la calidad de los trabajos científicos ni siquiera hoy en día si se dedicara más tiempo a la preparación de los mismos y una cierta sabiduría filosófica los acompañara.
En la sección final del trabajo de Darwin encontramos las siguientes afirmaciones sobre el origen de la vida:"Como ha comentado el profesor Asa Gray, las esporas y otros cuerpos reproductivos de muchas de las algas inferiores pueden decir que tienen primero un animal característico, y luego una existencia inequívocamente vegetal."
Por lo tanto, sobre el principio de selección natural con divergencia de carácter, no parece increíble que de alguna forma tan baja e intermedia se hayan desarrollado tanto animales como plantas; y, si admitimos esto, también debemos admitir que todos los seres orgánicos que alguna vez han vivido en esta Tierra pueden descender de alguna forma primordial".
"De ahí que podamos mirar con cierta confianza a un futuro seguro de gran duración. Y como la selección natural trabaja únicamente por y para el bien de cada ser, todas las dotes corporales y mentales tenderán a progresar hacia la perfección".
"Hay grandeza en esta visión de la vida, con sus varios poderes, habiendo sido originalmente respirada por el Creador en unas cuantas formas o en una sola; y eso, mientras este planeta ha ido en bicicleta de acuerdo a la ley fija de la gravedad, desde tan simple principio formas infinitas, las más bellas y maravillosas han sido y están siendo evolucionadas.
3. Teoría de la Panspermia de Arrhenius
El químico sueco Svante Arrhenius (Arrhenius 1959) se interesó vivamente en la investigación de las cuestiones del origen de la vida y otros problemas cosmológicos. Sus contemporáneos entre geólogos y biólogos generalmente favorecieron la idea aristotélica de generación espontánea (generatio spontanea o aequivoca) durante una etapa temprana de la historia de la Tierra. Arrhenius, sin embargo, partiendo del concepto de infinito del tiempo, no tenía ninguna necesidad de una hipótesis que implicara un acontecimiento singular como la creación de la vida. Sin embargo, era necesario encontrar los medios para que las partículas de materia viva viajaran a través del espacio. La idea del panspermian se remonta a la escuela pitagórica, pero las afirmaciones más concretas sobre el mecanismo de transporte no se formularon hasta el siglo XIX, cuando los meteoritos se propusieron como vehículos de los organismos primitivos.
Arrhenius sugirió que la presión de radiación podría ser la fuerza impulsora en el transporte a través de las "esporas" espaciales de la materia viva que debía tener un tamaño del orden de la longitud de onda de la luz, para poder escapar de un sistema solar y viajar relativamente rápido a través del espacio. Las preguntas críticas se referían a la supervivencia de la materia viva después de la exposición durante miles o diez milenios a bajas temperaturas y radiación en el espacio.
Pasteur demostró que la eliminación cuidadosa de la contaminación microbiana previene el crecimiento de bacterias en las infusiones orgánicas. Especialmente después del descubrimiento de esporas bacterianas a principios de la década de 1870, y del diseño de métodos de esterilización que impidieran su germinación, Pasteur y sus seguidores pudieron explicar y predecir la presencia o ausencia de crecimiento bacteriano en las infusiones de manera sistemática.
Por lo tanto, sobre el principio de selección natural con divergencia de carácter, no parece increíble que de alguna forma tan baja e intermedia se hayan desarrollado tanto animales como plantas; y, si admitimos esto, también debemos admitir que todos los seres orgánicos que alguna vez han vivido en esta Tierra pueden descender de alguna forma primordial".
"De ahí que podamos mirar con cierta confianza a un futuro seguro de gran duración. Y como la selección natural trabaja únicamente por y para el bien de cada ser, todas las dotes corporales y mentales tenderán a progresar hacia la perfección".
"Hay grandeza en esta visión de la vida, con sus varios poderes, habiendo sido originalmente respirada por el Creador en unas cuantas formas o en una sola; y eso, mientras este planeta ha ido en bicicleta de acuerdo a la ley fija de la gravedad, desde tan simple principio formas infinitas, las más bellas y maravillosas han sido y están siendo evolucionadas.
3. Teoría de la Panspermia de Arrhenius
El químico sueco Svante Arrhenius (Arrhenius 1959) se interesó vivamente en la investigación de las cuestiones del origen de la vida y otros problemas cosmológicos. Sus contemporáneos entre geólogos y biólogos generalmente favorecieron la idea aristotélica de generación espontánea (generatio spontanea o aequivoca) durante una etapa temprana de la historia de la Tierra. Arrhenius, sin embargo, partiendo del concepto de infinito del tiempo, no tenía ninguna necesidad de una hipótesis que implicara un acontecimiento singular como la creación de la vida. Sin embargo, era necesario encontrar los medios para que las partículas de materia viva viajaran a través del espacio. La idea del panspermian se remonta a la escuela pitagórica, pero las afirmaciones más concretas sobre el mecanismo de transporte no se formularon hasta el siglo XIX, cuando los meteoritos se propusieron como vehículos de los organismos primitivos.
Arrhenius sugirió que la presión de radiación podría ser la fuerza impulsora en el transporte a través de las "esporas" espaciales de la materia viva que debía tener un tamaño del orden de la longitud de onda de la luz, para poder escapar de un sistema solar y viajar relativamente rápido a través del espacio. Las preguntas críticas se referían a la supervivencia de la materia viva después de la exposición durante miles o diez milenios a bajas temperaturas y radiación en el espacio.
Pasteur demostró que la eliminación cuidadosa de la contaminación microbiana previene el crecimiento de bacterias en las infusiones orgánicas. Especialmente después del descubrimiento de esporas bacterianas a principios de la década de 1870, y del diseño de métodos de esterilización que impidieran su germinación, Pasteur y sus seguidores pudieron explicar y predecir la presencia o ausencia de crecimiento bacteriano en las infusiones de manera sistemática.
4. Los Documentos Urantia
La historia de la religión como la historia de la ciencia (sin mencionar la ciencia ficción) está llena de varios tipos de cosmogonías y fantásticas historias y creencias sobre el origen del hombre y la vida en la Tierra. Todos los pueblos y religiones del mundo tienen sus mitos de la creación. Los antiguos mitos y filósofos griegos explicaron los orígenes de las cosas en términos de caos, agua, fuego, átomos, etc. De las muchas concepciones cosmograficas posteriores podemos mencionar la monadología, la teoría de los mundos infinitamente anidados, heredada de la filosofía griega pero propuesta por Leibniz. Las concepciones relacionadas han sobrevivido al presente en varias teorías vitalistas, teleológicas y antrópicas. Por lo general, se basan en ideas y creencias teológicas que a veces se consideran revelaciones divinas por su origen. Uno de estos textos, que data de este siglo, es el Libro de Urantia (Fundación Urantia 1955) que se discutirá brevemente a continuación.
Rara vez se encuentra un libro sobre teología o religión que parezca tratar de derramar su sabiduría en casi todas las áreas del esfuerzo humano. En sus dos mil páginas, El libro de Urantia presenta un cuadro integrado del universo que relaciona ciencia, filosofía y religión en una síntesis holística. Evaluado sobre la base de la perspicacia espiritual, la coherencia filosófica y el realismo, presenta, a juicio de miles de personas que lo han examinado críticamente, una de las mejores visiones del mundo de la religión disponibles para la humanidad contemporánea. (Primavera 1985)
Los Documentos de Urantia, también llamados El libro de Urantia, han sido objeto de mi interés y a veces de intenso estudio durante casi 30 años. El texto es una extraordinaria pieza de literatura que se acerca a ser un mensaje extraterrestre. En la página 737 del Documento de Urantia 65 están las líneas que me dieron la idea de presentar este documento:
" Resulta imposible determinar con exactitud, simultáneamente, la ubicación precisa y la velocidad de un objeto en movimiento; todo intento de medir cualquiera de las dos inevitablemente supone una alteración en la otra. Se enfrenta el hombre mortal con la misma suerte de paradoja al emprender el análisis químico del protoplasma. El químico puede dilucidar la composición química del protoplasma muerto, y sin embargo, no puede discernir la organización física ni el comportamiento dinámico del protoplasma vivo. Siempre se acercará cada vez más el científico a los secretos de la vida, pero jamás dará con ellos, lo cual no se debe sino a que debe matar el protoplasma a fin de analizarlo. El protoplasma muerto pesa lo mismo que el protoplasma vivo y, sin embargo, no es lo mismo."(737.1) 65:6.1
"En las cosas y seres vivientes existe la dotación original de la adaptación. En toda célula viviente vegetal o animal, en todo organismo viviente, material o espiritual, existe un anhelo insaciable por la consecución de un grado constantemente creciente de perfección en el ajuste medio ambiental, la adaptación del organismo, y una realización cada vez mayor de la vida. Estos interminables esfuerzos de todo lo viviente evidencian que éste entraña un afán innato de perfección." 65:6.2 (737.2)
" Durante los tiempos más primitivos de la materialización del universo las regiones espaciales están salpicadas de vastas nubes de hidrógeno, precisamente tales como los cúmulos de polvo astronómico que actualmente caracterizan muchas regiones por todo el espacio remoto. Las vastas nubes de hidrógeno son verdaderos laboratorios químicos del cosmos, albergando todas las fases de la energía evolutiva y la materia en metamorfosis. Grandes acciones de energía también ocurren en los gases marginales de las grandes estrellas binarias que tan a menudo están imbricados y, por ende, se entremezclan extensamente. Sin embargo, ninguna de estas formidables y extensas actividades de la energía del espacio ejerce la menor influencia sobre el fenómeno de la vida organizada —el plasma germinal de las cosas y seres vivientes. "58:3.1 (666.8) y (667.3) 58:3.4
El origen de la vida en nuestro planeta "Urantia" se describe como sigue: Hace 550.000.000 de años el cuerpo de Portadores de Vida retornó a Urantia. En cooperación con los poderes espirituales y las fuerzas superfísicas, organizamos e iniciamos los modelos originales de vida de este mundo y los plantamos en las acogedoras aguas del ámbito. Toda vida planetaria (aparte de las personalidades extraplanetarias) hasta los tiempos de Caligastia, el Príncipe Planetario, tuvo su origen en nuestras tres implantaciones de vida marina, originales, idénticas y simultáneas. Estas tres implantaciones de vida se han designado como: la central eurasiático-africana, la oriental australasiática, y la occidental, englobando Groenlandia y las Américas. 58:4.2 (667.6)
Estas implantaciones de vida de la vida vegetal marina se hacían en las grietas llenas de agua entre las masas continentales que se alejaban de una gran masa de tierra.
La bacteria, un organismo vegetal sencillo de índole muy primitiva, ha cambiado muy poco desde los primeros albores de la vida; incluso exhibe cierto grado de retroceso en su comportamiento parasitario. Gran parte de los hongos representa además un movimiento retrógrado en la evolución, siendo plantas que han perdido su capacidad de hacer la clorofila y, en cierto modo, se han convertido en parásitos. La mayoría de las bacterias que produce enfermedades y sus cuerpos auxiliares de virus pertenecen a este grupo de hongos parasitarios involucionados. Durante las edades intermedias, todo el vasto reino de la flora ha evolucionado a partir de antepasados, de los cuales también ha descendido la bacteria.(732.1) 65:2.3
Recientemente se ha discutido sobre los trilobites más antiguos de América y Siberia. Son claramente diferentes y deben haber tomado un curso de desarrollo ligeramente diferente en una etapa muy temprana".
" De era en era surgen especies de vida animal radicalmente nuevas. No evolucionan a consecuencia de la acumulación gradual de pequeñas variaciones, sino que despuntan a fuer de nuevos órdenes de vida completamente desarrollados, y que aparecen repentinamente.La aparición súbita de especies nuevas y órdenes diversificados de organismos vivientes es del todo biológica, estrictamente natural. No hay nada de lo sobrenatural vinculado con estas mutaciones genéticas. (669.4) 58:6.3 y (669.5) 58:6.4
El tiempo para la implantación de la vida está determinado por la evolución geológica del planeta:"Los Portadores de Vida satanianos habían proyectado un modelo de vida a base de cloruro de sodio; por tanto no se podía hacer gestión alguna para su implantación hasta tanto las aguas del océano se hicieran suficientemente salobres. El tipo urantiano de protoplasma no puede funcionar más que en una solución salina adecuada. ". (Documento 58, página 664). (Las soluciones de cloruro de sodio que son adecuadas para mantener las células vivas se llaman soluciones de Ringer)
También se describe la atmósfera que más tarde será cambiada por los procesos de vida:"La atmósfera de la tierra es casi opaca a gran parte de la radiación en el extremo ultravioleta del espectro. Una capa de ozono que envuelve completamente la tierra hasta unas diez millas por encima de su superficie, y que se extiende otras diez millas del lado del espacio exterior, absorbe la mayor parte de estas ondas de corta longitud. El ozono que infiltra esta región, en las condiciones que predominan en la superficie de la tierra, formaría una capa de sólo dos y medio milímetros de espesor; no obstante, esta cantidad relativamente pequeña y, al parecer, insignificante de ozono protege a los habitantes de Urantia del exceso de estas peligrosas y destructoras radiaciones ultravioletas presentes en la luz del sol. Pero, si fuera esta capa de ozono un tanto más gruesa, se os privaría de los sumamente importantes y saludables rayos ultravioletas que actualmente alcanzan la superficie de la tierra, y que le son atávicos a una de vuestras vitaminas más esenciales.(665.5) 58:2.2
".
".
"La formación del sistema planetario comenzó hace 4500 millones de años y dio lugar a 12 planetas (¡!). Hay cinco planetas interiores y cinco exteriores con Júpiter y Saturno en el centro. "De uno de los planetas internos sólo queda hoy el cinturón de asteroides". Cabe señalar que recientemente se ha encontrado al menos un gran planeta como cuerpo fuera de la órbita de Plutón.
" Hace 2.500.000.000 de años, los planetas habían aumentado inmensamente. Urantia era una esfera bien desarrollada como de una décima parte de su masa presente e iba creciendo a ritmo acelerado mediante el acrecentamiento meteórico.".57:6.10 (658.7)
" Hace 1.500.000.000 de años la tierra era de dos tercios de su tamaño presente, en tanto que la luna se acercaba a su masa de hoy. El haberle rebasado la tierra a la luna tan pronto en tamaño, le permitió a aquella ir substrayéndole lentamente la poca atmósfera que tuvo el satélite originalmente. Aquí la acción volcánica está en su apogeo. La tierra entera viene a ser un verdadero infierno en llamas, con una superficie que se parece a su estado primitivo ígneo antes de que los metales más pesados gravitaran hacia el centro. Ésta es la edad volcánica. No obstante, se está formando gradualmente una corteza, constituida principalmente de granito, que es relativamente más ligero. Se están sentando los preliminares para un planeta que algún día pueda sustentar la vida.".57:7.4 (659.3) y 57:7.5 (659.4)
" Hace 1.500.000.000 de años la tierra era de dos tercios de su tamaño presente, en tanto que la luna se acercaba a su masa de hoy. El haberle rebasado la tierra a la luna tan pronto en tamaño, le permitió a aquella ir substrayéndole lentamente la poca atmósfera que tuvo el satélite originalmente. Aquí la acción volcánica está en su apogeo. La tierra entera viene a ser un verdadero infierno en llamas, con una superficie que se parece a su estado primitivo ígneo antes de que los metales más pesados gravitaran hacia el centro. Ésta es la edad volcánica. No obstante, se está formando gradualmente una corteza, constituida principalmente de granito, que es relativamente más ligero. Se están sentando los preliminares para un planeta que algún día pueda sustentar la vida.".57:7.4 (659.3) y 57:7.5 (659.4)
Los desarrollos conceptuales en el campo del origen de la vida se han caracterizado por una rica interacción entre las suposiciones filosóficas acerca de la naturaleza de la vida, las cuestiones metodológicas concernientes a la investigación y la creación del comportamiento vital y los desarrollos teóricos en las ciencias biológicas. (Ferris 1988)
Hoy se sabe que hace 550 millones de años se produjo una explosión repentina de formas de vida y la era que siguió se llama a veces "el período de la vida obvia". Cualquiera que sea el origen de los Documentos de Urantia, representa un texto que pertenece al menos a la historia de la religión y contiene un montón de material e ideas interesantes que pueden ser estudiadas como cualquier otra escritura cuyo origen es desconocido para la ciencia actual.
5. La Teoría del Origen de la Vida de Oparin
El paradigma del módem para el estudio científico del origen de la vida fue establecido por la obra clásica de Oparin "El Origen de la Vida", publicada por primera vez en 1936 en ruso y traducida al inglés en 1938 (Kamminga 1988). Oparin dio sustancia a la noción de evolución química y geológica por su muy detallada consideración de la interacción entre el medio ambiente y la materia orgánica en etapas sucesivas de formación de las condiciones geológicas en la Tierra y la evolución de las formas de vida primitivas.
Oparin fue el primero en el campo que se apoyó extensamente en evidencia independiente de una amplia gama de disciplinas científicas para establecer la verosimilitud de su modelo. Presentó un modelo parcialmente comprobable. Estudios geoquímicos, análisis químicos y mineralógicos de meteoritos y estudios espectroscópicos de estrellas, cometas y planetas sugieren que la Tierra prebiótica tenía una atmósfera reductora. A medida que las moléculas orgánicas se hicieron más complejas, las reacciones coloidales entraron en juego y la materia orgánica se concentró localmente en forma de cuerpos coloidales individuales llamados coacervados.
La característica más destacada de los coacervados fue su capacidad para absorber y asimilar la materia orgánica del medio acuoso y utilizarla en reacciones que provocan su crecimiento y desarrollo, una característica que recuerda fuertemente al metabolismo. Esta idea de la unidad fundamental del metabolismo le proporcionó el enfoque de su teoría. Oparin continuó extendiendo y modificando la teoría por el resto de su vida.
6. Formularios de Vida Presente
La vida actual se divide en dos grandes categorías, cuyas distinciones son mucho más básicas que las diferencias entre los reinos vegetal y animal. Las bacterias y las algas verde azules, conocidas colectivamente como procariotas, tienen células que carecen de un núcleo portador de cromosomas para transmitir mensajes para la construcción celular durante la reproducción. Todos los demás organismos, desde plantas y animales unicelulares hasta robles y elefantes, están formados por células que tienen tal núcleo. Estos organismos portadores de núcleos son conocidos colectivamente como eucariotas.
Los rastros químicos de las formas de vida primitivas anteriores a los procariotas provienen de complejos compuestos de carbono extraídos de los sedimentos precámbricos. El desarrollo reciente de técnicas analíticas muy precisas ha llevado a la identificación de muchos de estos compuestos, pero su interpretación es difícil (MacAlester 1977).
7. Los Componentes Químicos de la Vida
Los organismos químicos son combinaciones y permutaciones infinitamente variadas de cinco componentes principales (McAlester 1977): agua, carbohidratos, grasas, proteínas y ácidos nucleicos (Cuadro 2).
Tabla 2: Principales componentes químicos básicos de la vida.
Composición de funciones compuestas
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Agua... Disolvente universal... Hidrógeno, oxígeno
Hidratos de carbono..... Fuente de energía... Hidrógeno, oxígeno, carbono
Grasas... Almacenamiento de energía... Hidrógeno, oxígeno, carbono
Proteínas Estructurales; facilitación... Hidrógeno, oxígeno, carbono,
de las reacciones químicas nitrógeno, fósforo, azufre, azufre
(organizado en 20 aminoácidos
"bloques de construcción")
Ácidos nucleicos........ Patrones para proteínas... Hidrógeno, oxígeno, carbono,
(ARN, ADN) nitrógeno de construcción, fósforo
(organizado en 5 nucleótidos "bloques de construcción")
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El agua es, por mucho, el componente más común. Es un solvente para muchas sustancias dentro de los organismos, y también entra directamente en la estructura molecular de otros compuestos esenciales. Los carbohidratos (azúcar y almidones) y grasas sirven principalmente como proveedores de energía. En los tipos más avanzados de animales y plantas, los ácidos nucleicos se concentran en el núcleo celular donde proporcionan plantillas que sirven como patrones para la fabricación de todas las proteínas requeridas por la célula.
Hay 92 elementos químicos que ocurren naturalmente en la Tierra. Sólo 27 de estos son componentes esenciales de la vida, y no todos ellos son esenciales para todos los seres vivos. El primer requisito para el origen de la vida, entonces, era un suministro de estos elementos químicos en formas que podrían combinarse en proteínas, ácidos nucleicos y otros componentes de los sistemas vivos. Existen sugerencias de que tales condiciones podrían haber existido en las primeras etapas de la historia de la Tierra, como lo indican los experimentos con chispas eléctricas de alta energía de Miller en 1953 en la Universidad de Chicago. El descubrimiento de Miller abrió un nuevo campo de investigación de la síntesis experimental de los componentes químicos de la vida bajo "condiciones primitivas de la Tierra".
El análisis espectroscópico de la luz solar, combinado con el análisis químico de los meteoritos, proporciona medios para calcular la abundancia relativa de los elementos químicos en el Sistema Solar. Estos cálculos muestran que los cuatro elementos esenciales para la vida se encuentran entre los más abundantes en el Sistema Solar actual (Tabla 3):
Tabla 3: Abundancia relativa de elementos en el Sistema Solar.
Rango -Elementos - Símbolo - Abundancia
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1 Hidrógeno H 2500000
2 Helio He 380000
3 Oxígeno O 2500
4 Carbono C 930
5 Nitrógeno N 240
6 Silicona Si 100
7 Magnesio Mg 91
8 Neón Ne 80
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Todos los aminoácidos se pueden derivar de la alanina. Alanine puede ocurrir de dos formas diferentes. Uno en el que el átomo central de carbono está dispuesto en una configuración que hace girar la luz polarizada en sentido de tornillo zurdo (L-alanina). La otra en la que la luz polarizada se giraría en sentido opuesto (D-alanina). Todos los aminoácidos que se encuentran en las proteínas son L-aminoácidos. En la Tierra los aminoácidos están abrumadoramente en la forma zurda. Por qué debería ser así es un misterio, porque químicamente hablando las formas diestras e izquierdas son igualmente probables.
Algunos meteoritos mostraron formas D y L en abundancias esencialmente iguales. Por lo tanto, es muy poco probable que estos aminoácidos hayan sido contaminantes biogénicos. Moléculas biogénicas y moléculas necesarias para la existencia de la vida, por lo tanto, parecen prevalecer en otros lugares. Ocurren naturalmente no sólo en la Tierra (Harwit 1973).
8. Física Cuántica y Vida
Las cosas vivientes están compuestas de moléculas sin vida. Cuando estas moléculas son aisladas y examinadas individualmente, se ajustan a todas las leyes físicas y químicas que describen el comportamiento de la materia inanimada. (Gribbin 1987)
En 1897 (Joseph J. Thomson) los electrones fueron descubiertos e identificados como diminutas partículas cargadas negativas. Para la historia de la química, todo lo que se necesita es entender cómo se comportan los electrones, porque la nube de electrones es la cara visible que un átomo muestra al mundo. Son los electrones más externos de esa nube los que interactúan directamente con otros átomos cuando los átomos se unen para formar moléculas. Algunas de esas moléculas pueden contener decenas de miles, incluso cientos de miles de átomos. Cada uno de esos compuestos químicos parece tener un papel específico que desempeñar en el funcionamiento saludable del conjunto.
La esencia de la vida, en última instancia debido al comportamiento de esas moléculas complejas que trabajan juntas, es la habilidad de los seres vivos para extraer energía de su entorno y usar esa energía tanto para construir sus propias estructuras complejas como para copiarse a sí mismos (para replicarse). Para toda la vida en la superficie de la Tierra, la fuente última de esa energía es la luz solar, atrapada en las plantas por la fotosíntesis. (Recientemente, sin embargo, se han encontrado organismos en las aguas termales y en las profundidades oceánicas, lejos de cualquier fuente de luz solar; que derivan energía de los puntos calientes volcánicos submarinos y llevan sus vidas bastante aislados del resto de la red ecológica. Como nosotros, ellos también dependen de una fuente de energía externa.
En el mundo cotidiano, la naturaleza ondulatoria de la materia es indetectable porque las masas involucradas son tan grandes en comparación con la constante de Planck, h. Pero cuanto más pequeña es la masa de la partícula involucrada, más importante se vuelve su naturaleza ondulatoria, hasta que para las partículas sin masa de la radiación electromagnética, los fotones, ambas facetas de la naturaleza son igualmente importantes.
En la física cuántica, la incertidumbre es algo definitivo. Fue un físico alemán, Werner Heisenberg, quien ideó este concepto en 1927. Así que Heisenberg dedujo dos cosas: para una partícula pequeña como un electrón, es imposible medir con precisión su posición y su momento. En teoría, podemos medir cualquier cantidad con la precisión que queramos, pero sin precisión absoluta. Es una ley fundamental de la naturaleza, que dice que no existe tal cosa como una partícula, que tiene una posición definida con precisión y un momento definido al mismo tiempo. Y esta incertidumbre se extiende a otros pares de cantidades, como el tiempo que toma un evento fundamental y la cantidad de energía involucrada en el evento.
En 1928 Linus Pauling desarrolló el principio de resonancia que dice que si una molécula puede ser descrita de dos (o más) maneras igualmente aceptables, entonces la molécula tiene que ser concebida como existente en ambos (o en todos) de esos estados simultáneamente. La molécula es un híbrido de todas las estructuras posibles con la misma energía mínima. Hoy en día, la física cuántica se combina con la ecuación de onda modificada de Schrodinger para describir el comportamiento de electrones y átomos.
En la década de 1940, Erwin Schroidinger escribió un pequeño libro titulado "What is Life" (Schrodinger 1944). Otro físico más conocido por su investigación en cosmología, George Gamow, trajo la idea de un código análogo al código Morse a la atención de los biólogos moleculares a principios de la década de 1950, justo después de que Watson y Crick publicaran sus dos primeros trabajos sobre la naturaleza del ADN. Hoy en día hay proyectos en marcha para mapear la totalidad de la información genética humana.
Es obvio que la física cuántica y los procesos de la vida están estrechamente relacionados. La manipulación de átomos individuales ha sido demostrada recientemente por IBM utilizando métodos de nanotecnología, un primer paso hacia las nanomáquinas moleculares y posiblemente la síntesis de moléculas de vida. Cuando se alcanza el nivel molecular, los científicos descubrirán que no hay diferencia entre la química orgánica e inorgánica o que una célula sin vida no podría ser devuelta a la vida sin violar el principio de incertidumbre de Heisenberg.
Sin embargo, el principio de incertidumbre de Heisenberg no excluye que reacciones químicas complejas, como la replicación, síntesis de proteínas, metabolismo, fotosíntesis, etc., tengan lugar con gran precisión en condiciones fisicoquímicas apropiadas, como las que prevalecen en una célula viviente, una vez que estas condiciones y sus mecanismos de autorregulación han surgido.
9. Resumen
El Libro de Urantia contiene material interesante sobre el origen de la vida, las culturas antiguas y muchas cuestiones fundamentales relacionadas con el SETI. De hecho, podría haber civilizaciones inteligentes en el universo, que son tan avanzadas que son capaces de manipular partículas con una exactitud que nuestro conocimiento de la física y el principio de Heisenberg negaría. Para empezar la vida necesitaría una misteriosa "chispa de vida". "Sería suficiente para entender el electrón", dijo Albert Einstein. (Dehmelt 1990)
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Extra: Título del documento anterior
Tallqvist S."The origin of Life and Heisenberg's Uncertainty Principle", pag. 107... 120 de la publicación "SETI - Search for Extraterrestrial Intelligence", An International Interdisciplinary Seminar", Star Days, 6-7 de marzo de 1993, Heureka, Vantaa, Finlandia.
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