Isaac Asimov, Stanley Miller y el misterio del origen de la vida

Desde la imaginación visionaria de Isaac Asimov hasta los experimentos pioneros de Stanley Miller, la ciencia lleva décadas intentando responder a una de las preguntas más profundas de la humanidad: cómo se originó la vida.

Isaac Asimov y la química prebiótica

Para quien escribe estas líneas, Isaac Asimov, además de un gran escritor, fue una de las grandes mentes de la humanidad a la hora de imaginar mundos y, dentro de esos mundos, proponer las diversas formas, sistemas y estructuras en las que la vida lograba organizarse.

“El Buen Doctor”, como lo conocían sus amigos, sólo pudo vislumbrar los albores de un campo de conocimiento tan vago como esencialmente humano: el campo de la química prebiótica. Esta rama de la química -aunque su carácter extremadamente multidisciplinario hace quizás más razonable hablar de “ciencia prebiótica”- se dedica, sin ambigüedades, al estudio del origen de la vida.

Sin embargo, ¿cómo estudiar el origen de algo que, desde una perspectiva científica, ni siquiera sabemos definir? No hay una respuesta obvia a esta pregunta y, sin embargo, la estrategia más simple parece ser la que la comunidad científica está tratando de implementar: enumerar las propiedades que observamos en todos los sistemas que podemos considerar “vivos”.

La frontera entre lo inerte y lo vivo

Hay tres características básicas que trazan la línea, a veces borrosa, entre lo animado y lo inerte, lo animado y lo inanimado, lo cambiante y lo aparentemente indiferente. Un sistema “vivo” debe tener un metabolismo (es decir, ser capaz de obtener y utilizar energía para sobrevivir); tienen material genético (o, en otras palabras, contienen moléculas que almacenan información que se transmite a la siguiente generación, probablemente ADN o ARN); y la capacidad de dividirse (o, en otras palabras, separarse físicamente del entorno que lo rodea).

Siguiendo con este planteamiento de la pregunta “¿qué define a un sistema vivo?”, todos están compuestos -hasta donde pudimos saber- de moléculas orgánicas; es decir, “pequeños ladrillos” hechos de átomos, entre los cuales el carbono se comporta como arcilla. Ahora bien, no siempre que estos ladrillos orgánicos se agrupan forman sistemas vivos.

Así como imaginamos el espacio-tiempo, y sin pretender sumergirnos en las arenas movedizas de la física cuántica –que sin duda atraparían al pobre químico que firma este artículo–, tenía que haber un momento, un lugar y una manera en que apareciera el primer sistema que reuniera todas esas características descritas anteriormente; el momento en que la vida nació.

¿Dónde y cómo puede surgir la vida?

Dado que esta pregunta es abrumadora en sí misma, permanezcamos en este planeta Tierra nuestro. Hay dos posibilidades: que estos sistemas vivos primitivos “llegaran” del espacio o que se formaran aquí.

La primera se conoce como teoría de la panspermia y se basa en el descubrimiento de moléculas orgánicas (los mencionados ladrillos de carbono) en cometas y asteroides que se encuentran en la corteza terrestre. También en la detección de bacterias e incluso criaturas multicelulares como tardígrados o gusanos tubulares gigantes, en ambientes con temperaturas extremas, salinidad o acidez. Por lo tanto, estas criaturas se consideran “extremófilas” y su existencia respalda la idea de que incluso sistemas vivos muy complejos son capaces de sobrevivir en lugares más hostiles que la Tierra.

La vida podría aparecer en la Tierra

Incluso si todo esto fuera cierto, y sin excluir la panspermia, el origen de los primeros y más primitivos sistemas vivos también podría haberse producido en nuestro planeta. Esta teoría se conoce como “abiogénesis” y, de hecho, se trata de una hipótesis complementaria a la anterior.

Si “panspermia” habla de cómo la vida pudo extenderse por el universo, “abiogénesis” intenta abarcar, nada más y nada menos, el estudio de la transformación de la materia inerte en materia viva.

Filósofos presocráticos como Anaximandro, científicos persas como Nasir al-Din al-Tusi, evolucionistas como Charles Darwin o biólogos moleculares como Rosalind Franklin sentaron, de una manera u otra y desde diferentes perspectivas, las bases del conocimiento que hoy tenemos al respecto. Sin embargo, entre todos los nombres dignos de mención a la hora de dar unas pinceladas a la abiogénesis, hay que destacar uno: el de Stanley Lloyd Miller.

Stanley Lloyd Miller, padre de la química prebiótica

Stanley Miller, fotografiado en 1999. Wikimedia Commons, CC BI-SA

Corría el año 1952 y el joven Miller decidió cambiar radicalmente el tema de su tesis doctoral. Llevaba un año estudiando la formación de elementos en las estrellas bajo la dirección de Edward Teller, el “padre de la bomba H”, cuando decidió abandonar Chicago y ponerse en contacto con Harold Urie. A este último le propone una arriesgada idea experimental para obtener el título de doctor.

La propuesta de Miller consistía en hacer reaccionar los gases que se cree formaban la atmósfera de la Tierra primitiva (CH4, NH3, H2O y H₂) para intentar producir moléculas orgánicas. Haciendo caso omiso del escepticismo de Urey, Miller pudo sintetizar de esta manera más de 20 aminoácidos, los “ladrillos” que forman las proteínas que encontramos en los seres vivos, a partir de moléculas inorgánicas.

Esto no significa, afortunada o desafortunadamente, que Stanley haya logrado “crear vida” artificialmente; pero se dio la señal inicial a una serie de experimentos y líneas de investigación que actualmente intentan producir sistemas orgánicos -basados ​​en carbono- que cumplan algunas propiedades inherentes a los seres vivos, como la autorreplicación, la autocompartimentación o la posesión de protometabolismo (una versión más simple de lo que entendemos por metabolismo).

Esquema del experimento Miller-Urey. Wikimedia Commons Entre literatura, filosofía y ciencia

En la saga de la Fundación, Asimov propone la existencia de un planeta, Gaia, donde todas las formas de vida comparten una única conciencia e intentan lograr un bien común absoluto que beneficie al conjunto.

En nuestro planeta Tierra, todas las formas de vida comparten una serie de características y propiedades que surgen de ellas. Quizás la inspiración que nos brinda el escritor en sus libros, sumada al progreso científico en el estudio del origen de la vida, nos acerque a una mejor comprensión de nuestro lugar en el universo, a una mayor armonía y sostenibilidad para la civilización y el planeta.

Si las palabras de Carl Sagan cuando declaró que “un organismo en guerra consigo mismo está condenado” son ciertas, vale la pena intentarlo.