De la sopa primitiva al gazpacho andaluz

La historia del origen de la vida va ligada a la historia de la Tierra como cuerpo celeste, que comenz¨® su andadura hace unos 4.600 millones de a?os. Desde el comienzo de la condensaci¨®n del planeta hasta la aparici¨®n de las primeras trazas de actividad org¨¢nica registradas pasaron alrededor de mil millones de a?os, es decir, la vida apareci¨® en la Tierra hace al menos 3.600 millones de a?os. Y desde la sopa primitiva hasta la aparici¨®n de la especie humana pasaron otros 3.600 millones de a?os. Mil millones de a?os para crear vida y 3.600 para cocinar un gazpacho, de lo que se deduce la complejidad intr¨ªnseca de la gastronom¨ªa humana.

Siempre embebida en consideraciones religiosas, a la vida se la ha visto como un milagro, un don de los dioses que nos mostraban su omnipotencia dise?ando los intrincados detalles de las estructuras org¨¢nicas. ?C¨®mo, si no, pudo haberse originado una estructura tan compleja como el ojo humano?, a¨²n se preguntan los creacionistas, quienes, apoyados en el dogma religioso, ignoran datos cient¨ªficos que apuntan claramente a que la vida se origin¨® a partir de lentos y fortuitos procesos qu¨ªmico-f¨ªsicos en los albores de la existencia de nuestro planeta. Y todas las especies que pueblan o han poblado la Tierra en el pasado son el fruto de un proceso imparable e incontestable: la evoluci¨®n.

La llamada 'sopa primitiva' es un escenario del origen de la vida en donde los compuestos org¨¢nicos se habr¨ªan sintetizado de manera espont¨¢nea en los oc¨¦anos

La evoluci¨®n une a todos los seres en una cadena com¨²n de interrelaciones hist¨®ricas. Conocer sus mecanismos permite dar sentido a lo que ocurre en el presente

El ¨¦nfasis en la lucha por la supervivencia ha hecho de la teor¨ªa darwinista una plataforma para lanzar una ideolog¨ªa social individualista e insolidaria

A principios del siglo XX se comenz¨® a trabajar en ideas plausibles y reproducibles acerca del origen de la vida. Debemos al cient¨ªfico ruso A. I. Oparin y al brit¨¢nico J. B. S. Haldane los primeros conceptos acerca de la sopa primitiva, un escenario del origen de la vida en donde los compuestos org¨¢nicos se habr¨ªan sintetizado de manera espont¨¢nea en las aguas de los oc¨¦anos. En este hipot¨¦tico caldo, los coacervados o gotas de grasa que se autoorganizan de manera espont¨¢nea englobando mol¨¦culas presentes en suspensi¨®n (como si fueran membranas celulares) formar¨ªan los primeros organismos de la Tierra. Un experimento clave de la biolog¨ªa, llevado a cabo por S. L. Miller en 1956, demostr¨® que la s¨ªntesis espont¨¢nea de compuestos org¨¢nicos era posible en el medio oce¨¢nico de entonces. Miller puso agua, amoniaco, metano e hidr¨®geno, y los someti¨® a descargas el¨¦ctricas peri¨®dicas durante una semana. Al analizar el resultado, comprob¨® que se hab¨ªan sintetizado amino¨¢cidos, urea y otros compuestos org¨¢nicos. Desde entonces, m¨²ltiples experimentos han probado que es posible sintetizar espont¨¢neamente casi todos los compuestos org¨¢nicos necesarios para generar un sistema vivo primitivo.

Aunque muchos de los detalles de las teor¨ªas de Oparin ya no tienen vigencia, el concepto fundamental del origen de los compuestos org¨¢nicos se sigue sosteniendo. Otro problema ha sido tratar de averiguar c¨®mo se origin¨® el material gen¨¦tico, ya que la s¨ªntesis de ADN se hace gracias a la acci¨®n de las polimerasas, prote¨ªnas que necesitan, para su fabricaci¨®n, la presencia de genes. Una manera de saltarse este c¨ªrculo vicioso es pensar en un mundo primitivo donde la informaci¨®n gen¨¦tica estaba almacenada en mol¨¦culas de ARN, ya que, al tener propiedades enzim¨¢ticas, habr¨ªa sido capaz de promover su propia s¨ªntesis, sin la necesidad de prote¨ªnas especializadas. M¨¢s adelante, esa informaci¨®n se traducir¨ªa a cadenas de ADN, que, por su mayor estabilidad, suplantar¨ªa al ARN como almac¨¦n gen¨¦tico universal.

Un juego de amores y odios

La idea de que las especies evolucionan es tan vieja como la filosof¨ªa griega. Emp¨¦docles ve¨ªa la transformaci¨®n de las especies como un juego de fuerzas de amor y odio que hac¨ªa que distintas partes del cuerpo se unieran o rechazaran, creando distintas combinaciones, a veces aberrantes, hasta llegar a formar un organismo funcionalmente aceptable. Las teor¨ªas m¨¢s serias acerca del mecanismo de la evoluci¨®n proceden del siglo XIX. Jean Baptiste de Lamarck y Charles Darwin (junto con Alfred Wallace) propusieron las dos teor¨ªas que se han mantenido vigentes hasta hoy, si bien el lamarckismo, al menos en su versi¨®n m¨¢s radical, tiene un menor impacto.

La teor¨ªa de Lamarck propone la herencia de caracteres adquiridos, es decir, aquellas caracter¨ªsticas conseguidas por los padres se transmiten a la siguiente generaci¨®n, y as¨ª sucesivamente. Hoy d¨ªa se sabe que existen algunos caracteres adquiridos. Uno de estos mecanismos consiste en la modificaci¨®n del ADN por medio de la metilaci¨®n de las bases. De este modo se consigue que la experiencia de un individuo modifique la informaci¨®n gen¨¦tica que pasar¨¢ a la descendencia. Pero el mecanismo m¨¢s aceptado hoy d¨ªa, conocida como evoluci¨®n a trav¨¦s de la selecci¨®n natural, procede de las ideas de Darwin y Wallace.

La teor¨ªa evolutiva basada en la selecci¨®n natural tiene los siguientes elementos. En primer lugar, se reconoce que los individuos de una poblaci¨®n se reproducen de manera imperfecta, es decir, los hijos son distintos a los padres, presentan variaci¨®n. Por otro lado, se postula que, debido a la escasez de recursos, estos individuos compiten entre s¨ª para obtenerlos (no hay m¨¢s que fijarse en las palomas de una plaza tratando de conseguir migas de pan). El resultado, a largo plazo, es que aquellos individuos que puedan competir mejor dejar¨¢n m¨¢s descendencia que el resto, haciendo que el conjunto de la poblaci¨®n posea caracteres m¨¢s parecidos a los de estos individuos m¨¢s aptos. La selecci¨®n natural es justamente este proceso por el cual los individuos m¨¢s aptos se seleccionan frente a los menos aptos, por eso se habla de presi¨®n selectiva. Con tiempo suficiente, postulaba Darwin, estas poblaciones dar¨¢n lugar a una nueva especie y el ciclo comenzar¨¢ de nuevo.

A mediados del siglo XX se llev¨® a cabo la s¨ªntesis entre las teor¨ªas de Darwin y el conocimiento acumulado con la investigaci¨®n gen¨¦tica. Con esta integraci¨®n se logr¨® relacionar el efecto de las mutaciones sobre los genes como mecanismo evolutivo universal. A partir de entonces, la teor¨ªa de la evoluci¨®n se ha identificado, ¨²nicamente, con la acci¨®n indirecta de la selecci¨®n natural sobre los genes. Este concepto afirma que, en una especie bajo presi¨®n selectiva, se elegir¨¢n los individuos cuyos genomas se encuentren mejor adaptados a las condiciones de su entorno. Esta simplificaci¨®n asume que cualquier car¨¢cter de un organismo tiene raz¨®n de ser (es adaptativo), olvidando que muchos de ellos s¨®lo cambian por su asociaci¨®n con otros caracteres. Adem¨¢s, se ha demostrado que la mayor¨ªa de las mutaciones no son adaptativas, sino neutrales, sin afectar ni a la forma ni a la funci¨®n de los organismos.

El ¨¦nfasis en la lucha por la supervivencia en un mundo de recursos escasos ha hecho de la teor¨ªa darwinista una plataforma para lanzar una ideolog¨ªa social individualista e insolidaria que ha distorsionado el pensamiento de uno de los grandes cient¨ªficos de todos los tiempos (sin olvidar que muchos de sus escritos llevan la marca neoliberal, racista, sexista e imperialista de la ¨¦poca). No cabe duda de que las sociedades evolucionan y de que muchos de los comportamientos sociales y culturales tienen su origen en nuestro pasado evolutivo. Pero extrapolar directamente el conocimiento de la biolog¨ªa de nuestro planeta para explicar la cultura humana debe hacerse con much¨ªsimo tiento, para no caer en simplificaciones que dejen de lado el complejo entramado cultural que han tejido las distintas civilizaciones del mundo.

Cambiar y seguir cambiando

-Aqu¨ª es necesario correr cuanto puedas para quedarte en el mismo sitio -dijo la Reina Roja. La evoluci¨®n de las especies sigue el mismo gui¨®n ideado por Lewis Carroll en Alicia a trav¨¦s del espejo. Las especies cambian para no perderse la oportunidad de existir, a medida que las condiciones externas tambi¨¦n cambian. Y esas alteraciones se ven en la forma, la funci¨®n y el comportamiento de los organismos. En esencia, un colibr¨ª es un tiranosaurio que ha logrado sobrevivir a las contingencias de su entorno. Para ello, la transformaci¨®n que ha tenido que sufrir, a lo largo de millones de a?os, no es nada desde?able. La mayor parte de los cambios est¨¢n relacionados con las transformaciones que sufre el genoma de generaci¨®n en generaci¨®n debido a las m¨²ltiples mutaciones que se suceden en la larga cadena de ADN de las c¨¦lulas germinales. Pero tambi¨¦n hay otros medios de adquirir secuencias nuevas de ADN, como, por ejemplo, la llamada transmisi¨®n horizontal, por la cual pedazos de ADN de un organismo pueden pasar a otro viajando en un virus.

Las duplicaciones de genes preexistentes son moneda com¨²n en la evoluci¨®n de las especies. Este tipo de mecanismo resuelve varios problemas, ya que un gen que codifica una prote¨ªna ¨²til, al duplicarse, puede mutar y explorar nuevas secuencias que pueden hacer que la nueva prote¨ªna pase a tener una nueva funci¨®n. As¨ª, por ejemplo, los genes home¨®ticos, aquellos factores de transcripci¨®n tan importantes en la especificaci¨®n de las partes del cuerpo en animales, se encuentran dentro del genoma en grupos ordenados (ver gr¨¢fico). En organismos invertebrados hay s¨®lo un grupo de genes Hox, igual que en el hipot¨¦tico ancestro de todos los vertebrados. En estos ¨²ltimos, incluida la especie humana, este grupo de genes se ha multiplicado para formar hasta cuatro grupos (aunque en otros vertebrados ha habido m¨¢s duplicaciones, como en el pez cebra, que tiene seis grupos).

Otros mecanismos que pueden generar especies nuevas operan sobre el momento y la rapidez con que una estructura comienza a desarrollarse o deja de hacerlo (heterocron¨ªas). Este mecanismo es el responsable en gran medida del nacimiento de nuestra especie. El cr¨¢neo humano es el resultado de un desarrollo m¨¢s lento que el de nuestros ancestros primates, por lo que tiene mucho m¨¢s tiempo para crecer y desarrollarse. Por eso el cr¨¢neo adulto de nuestra especie se asemeja m¨¢s al cr¨¢neo del beb¨¦ de un chimpanc¨¦ que al cr¨¢neo de un chimpanc¨¦ adulto.

La evoluci¨®n une a todos los seres de la Tierra en una cadena com¨²n de interrelaciones hist¨®ricas. Conocer sus mecanismos nos permite comprender y dar sentido a lo que ocurre en el presente. Tanto los estudios que se centran en el pasado, analizando los f¨®siles, como los que lo hacen en el presente, analizando las especies que pueblan la Tierra, deben formar parte del esfuerzo conjunto por armar el rompecabezas de la vida. Por eso es tan importante que la investigaci¨®n paleontol¨®gica y geol¨®gica complemente la investigaci¨®n biol¨®gica.