Categoria: Cristianismo y la Ciencia

ADN Y Otros Diseños (I)

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¿Qué es el Darwinismo?

El autor de este artículo, el Dr. Stephen C. Meyer, nos dirige a un acercamiento un tanto diferente al tema de la Evolución. Su preparación en la Historia y Filosofía de la Ciencia le acreditan para ello.

Ante un tema tan complejo y basto el autor nos lleva de la mano en un recorrido por el desarrollo del pensamiento científico en lo que respecta a la Evolución. En ese camino nos espera más de una sorpresa.

Según avanza la historia, desde Darwin hasta la Biología Molecular (pasando por Watson Y Crick), tenemos la oportunidad de observar cómo el cúmulo de conocimiento que se añade al tema se rehusa a compaginar con el modelo evolucionista.

Un poco de Historia

La complejidad celular

Oparin y Miller

Complicado ensamblaje

ADN y su “diseño”

Durante dos milenios, el argumento del diseño ha aportado el fundamento intelectual a una gran parte del pensamiento occidental. Desde la antigüedad clásica hasta el advenimiento de la ciencia moderna, los más insignes filósofos, teólogos y científicos, de Platón a Santo Tomás de Aquino y a Newton, han mantenido que la naturaleza manifiesta un diseño de una mente o inteligencia preexistente. Además, para muchos pensadores occidentales, la idea de que el universo físico reflejaba el propósito o diseño de una mente preexistente, el Creador, servía para garantizar el sentido de propósito y significado de la misma humanidad. Sin embargo en la actualidad, en casi todas las disciplinas académicas, desde el derecho a la teoría literaria, y de la ciencia del comportamiento a la biología, ha llegado a dominar un entendimiento totalmente materialista de la humanidad y su lugar en el universo. Libre albedrío, significado, propósito y Dios, se han convertido en términos peyorativos en el mundo académico. La materia pasa a la categoría de la mente y el cosmos reemplaza al Creador.

Un poco de Historia
Las razones de este cambio intelectual son sin duda complejas, aunque claramente la eliminación del propio argumento del diseño ha jugado un importante papel en la pérdida del pensamiento occidental tradicional. Empezando en la Ilustración filósofos, tales como David Hume, promovieron objeciones aparentemente poderosas en contra del argumento del diseño. Hume proclamó que los clásicos argumentos del diseño se basaban en una errónea y frágil analogía entre los organismos vivos y los artefactos humanos. Aunque, para la mayoría, el rechazo al diseño no se basaba en los argumentos de los filósofos sino en las teorías de los científicos, y en particular en las de Carlos Darwin. Darwin argumentaba que si el origen de las especies se pudiera explicar de forma natural, las justificaciones implicando a un diseñador inteligente serían innecesarias e incluso superfluas. Realmente, como ha señalado Richard Dawkins, fue Darwin [quién] hizo posible ser un ateo intelectualmente satisfecho.

Así pues, desde el final del siglo diecinueve la mayor parte de los biólogos han rechazado la idea de que los organismos vivos manifiestan evidencias de un diseño inteligente. Aunque muchos de ellos reconocen la presencia de diseño en los sistemas biológicos, insisten que el Darwinismo o el Neodarwinismo explica cómo esta aparición surge naturalmente, es decir, sin requerir un agente o inteligencia directora. Los seguidores de Darwin, los modernos Neodarwinistas, generalmente aceptan que la selección natural actuando según una variación al azar puede explicar la apariencia de diseño en los organismos vivos.

La complejidad celular
Sin embargo, irrespectivo de la evaluación que uno haga de la capacidad explicatoria del Darwinismo (o el Neodarwinismo moderno), la apariencia del diseño en por lo menos un importante campo de la biología no puede ser fácilmente excluida. Durante la segunda mitad del siglo veinte, los avances en biología molecular y en bioquímica han revolucionado nuestra comprensión del mundo microscópico en el interior de la célula. La investigación científica ha revelado que las células, las unidades fundamentales de la vida, almacenan, transmiten y editan información, siendo utilizada ésta para regular sus procesos metabólicos más importantes. Lejos de la caracterización de las células como simples “glóbulos homogéneos del plasma” que hicieron Ernst Haeckel y otros biólogos del siglo diecinueve, los científicos describen actualmente las células, entre otras cosas, como “ordenadores distributivas en tiempo real” o sistemas complejos de procesamiento de información.

Darwin, obviamente, ni conocía estas complejidades ni pretendió explicar su origen. En cambio, su teoría de la evolución biológica trataba de explicar cómo la vida podía haberse desarrollado gradualmente de forma compleja a partir de “una o algunas formas simples.” Por consiguiente, hablando con rigor, todo el que insiste que el mecanismo exclusivamente naturalista de Darwin puede explicar la aparición de diseño en biología, exagera su argumento. La complejidad dentro del microcosmos de la célula reclama una cierta explicación. Aquellos se fundamentan en el marco estricto de la teoría evolutiva biológica, que presupone, más que explica, la existencia de la primera vida y de la información que ésta necesitó.

La teoría de Darwin trataba de explicar el origen de las nuevas formas de vida a través de formas más simples, sin embargo no explicaba cómo la primera forma viva, posiblemente una simple célula, pudo haber surgido inicialmente. No obstante, en las décadas de 1870 y 1880 los científicos suponían que sería bastante fácil establecer una explicación del origen de la vida. Por una parte, pensaban que lo vivo estaba constituido fundamentalmente por una sustancia bastante simple llamada protoplasma, que podía fácilmente ser construida combinando y recombinando componentes químicos simples como dióxido de carbono, oxígeno y nitrógeno. Las primeras teorías sobre el origen de la vida reflejan esta visión. Haeckel asoció la “autogénesis” celular, como él la llamaba, con el proceso de cristalización inorgánica. El contemporáneo inglés de Haeckel, T.H. Huxley, propuso un simple método de dos etapas de recombinación química para explicar el origen de la primera célula. Así pues, Haeckel y Huxley pensaron que de la misma manera que la sal se puede formar espontáneamente añadiendo sodio al cloruro, una célula viva podría ser formada mezclando varios constituyentes químicos y permitiendo que las reacciones químicas espontáneas produjeran la sustancia protoplasmática simple que suponían era la esencia de la vida.

Oparin y Miller
Durante las décadas de 1920 y 1930 fue propuesta una versión más sofisticada de la denominada “teoría evolutiva química” por el bioquímico ruso Alexander I. Oparin. Oparin tenía una comprensión mucho más precisa que sus predecesores de la complejidad del metabolismo celular, aunque ni él ni nadie intuían totalmente en aquella época la complejidad de moléculas necesarias para la vida, tales como las proteínas y el ADN. Oparin, como sus predecesores del siglo diecinueve, sugirió que la vida se podría haber originado inicialmente como resultado de una serie de reacciones químicas. Sin embargo, a diferencia de sus predecesores, imaginó que este proceso de evolución química implicaría muchas más reacciones y transformaciones químicas y duraría muchos cientos (o incluso miles) de millones de años.

El primer apoyo experimental a la hipótesis de Oparin se produjo en diciembre de 1952. En esa época Stanley Miller, estudiante graduado de Harold Urey de la Universidad de Chicago, hizo circular una mezcla gaseosa de metano, amoniaco, vapor de agua e hidrógeno en un recipiente de vidrio en el que había una cámara de descarga eléctrica. Miller aplicó descargas eléctricas de alto voltaje en la cámara a través de filamentos de tungsteno intentando simular los efectos de la luz ultravioleta sobre los gases de la atmósfera prebiótica. Después de dos días, Miller obtuvo una pequeña cantidad (2 por ciento) de aminoácidos en el fondo del recipiente que, separado por un conducto en horquilla de la cámara de descarga, utilizó para recoger los productos de la reacción.

El éxito de Miller en la producción de “componentes básicos” biológicamente importantes bajo condiciones aparentemente prebióticas fue proclamado como un gran hallazgo. Su experimento parecía proporcionar apoyo experimental a la teoría evolutiva química de Oparin mostrando que una importante etapa en su elucubración, la producción de componentes básicos biológicos a partir de gases atmosféricos simples, fue posible en la Tierra primitiva. Los resultados experimentales de Miller introdujeron de manera inmediata al modelo de Oparin en la categoría de conocimiento ortodoxo citado en los libros de texto. Gracias fundamentalmente a Miller, actualmente la evolución química se presenta habitualmente tanto en libros escolares como en textos universitarios de biología como una explicación científica aceptada de el origen de la vida.

Sin embargo, como veremos, se sabe ahora que la teoría de la evolución química está plagada de inconsistencias; y la obra de Miller es considerada por parte de la comunidad científica que estudia el origen de la vida, como teniendo poca, si alguna, relevancia para explicar cómo los aminoácidos —y más aún las proteínas o las células vivas— pudieron haber realmente surgido de la Tierra primitiva.

Cuando Miller llevó a cabo sus experimentos, supuso que la atmósfera de la Tierra estaba compuesta de una mezcla de lo que los químicos llaman “gases reductores” como metano, amoníaco e hidrógeno. También supuso que la atmósfera de la Tierra no contenía prácticamente oxígeno libre. Sin embargo, en los años que siguieron a los experimentos de Miller, nuevas evidencias geoquímicas establecieron que no se podían justificar las presuposiciones que habían hecho Oparin y Miller acerca de la atmósfera primitiva.

Contrariamente, las evidencias apoyan firmemente que gases neutros, no metano, amoníaco o hidrógeno, predominaban en la atmósfera primitiva. Además, una serie de estudios geoquímicos demostraron que también estaban presentes importantes cantidades de oxígeno libre incluso antes del advenimiento de la vida vegetal, probablemente como resultado de emanaciones gaseosas volcánicas y de la fotodisociación del vapor de agua. En una atmósfera químicamente neutra, no tendrían lugar las reacciones entre gases atmosféricos. Al mismo tiempo, incluso una pequeña cantidad de oxígeno atmosférico erradicaría la producción de los componentes básicos biológicos y haría que cualquier biomolécula que pudiera llegar a estar presente se degradara inmediatamente.

Era totalmente conocido, incluso antes de los experimentos de Miller, que se formarían rápidamente aminoácidos en una mezcla apropiada de gases reductores. Pero lo que hizo que las experiencias de Miller fueran singulares no fue la propia producción de aminoácidos en sí, sino su producción en unas aparentes condiciones prebióticas. Como el propio Miller manifestó, “En este aparato se ha hecho un intento de duplicar la atmósfera primitiva de la Tierra y no de obtener las condiciones óptimas en la formación de aminoácidos.” Ahora, por consiguiente, la única razón para continuar asumiendo la existencia de una atmósfera prebiótica químicamente reductora es que la teoría de la evolución química la exige.

Irónicamente, incluso si asumimos por un momento que los gases reductores utilizados por Stanley Miller realmente simulaban las condiciones de la Tierra primitiva, sus experimentos solapadamente demuestran la necesidad de un agente inteligente. En todo experimento de simulación para que tenga éxito es necesaria la intervención de experimentadores para evitar la interferencia de lo que se conoce como “reacciones cruzadas” y otros procesos químicos destructivos. Sin la intervención humana, experimentos como los desarrollados por Miller irreversiblemente producirían sustancias no biológicas que degradarían los aminoácidos a compuestos sin importancia biológica.

Los experimentadores evitan esto extrayendo los productos químicos que inducen las reacciones cruzadas indeseables. También emplean otras intervenciones “no naturales”. En los experimentos de simulación característicamente se utiliza únicamente luz de longitud de onda corta, en vez de ambas longitudes de onda, corta y larga o luz ultravioleta, que estarían presentes en una atmósfera auténtica. ¿Porqué? La presencia de luz de longitud de onda larga (UV) degrada rápidamente los aminoácidos.

Tales manipulaciones constituyen lo que el químico Michael Polanyi denominó una “intervención informativa profunda.” Parece que, si es que algo “simulan” es la necesidad de un agente inteligente para superar las influencias al azar de los procesos químicos naturales.

Complicado ensamblaje
Un problema aun más fundamental persiste en todas las hipótesis de evolución química. Aun si pudiera ser demostrado que los componentes básicos de las moléculas esenciales pudieran surgir en condiciones prebióticas reales, persistiría el problema de ensamblar estos componentes básicos en proteínas o cadenas de ADN funcionales.

Para formar una proteína, los aminoácidos deben enlazarse para formar una cadena. Además los aminoácidos únicamente forman proteínas funcionales cuando adoptan disposiciones secuenciales muy específicas, como sería la ordenación apropiada de las letras de una frase del idioma castellano. Así, los aminoácidos por sí solos no forman proteínas, de la misma manera que letras independientes unas de otras no forman palabras, frases o poesía. En ambos casos la secuencia de las partes constituyentes determina la función (o la falta de función) del conjunto. En la explicación del origen de una secuencia específica de proteínas (y ADN) está la esencia de la actual crisis del pensamiento materialista de la evolución.

Los biólogos desde la época de Darwin hasta finales del 1930, asumían que el secreto de la función proteica derivaba de algún tipo de estructura regular simple que se explicaría de acuerdo a las leyes matemáticas. Sin embargo, empezando en la década de 1950, los biólogos hicieron una serie de descubrimientos que hizo cambiar la visión simplista que se tenía de las proteínas. En el inicio de la década de 1950, el biólogo molecular Fred Sanger determinó la estructura molecular de la proteína insulina. Las experiencias de Sanger demostraron que las proteínas están formadas de secuencias de aminoácidos largas e irregularmente dispuestas, como si fueran un collar o hilo con cuentas coloreadas irregularmente distribuidas. Al final de la década de 1950, la experimentación desarrollada por Andrew Kendrew sobre la estructura de la proteína mioglobina demostró que las proteínas manifiestan una sorprendente complejidad tridimensional. Lejos de las estructuras simples que los biólogos habían imaginado, la obra de Kendrew reveló una extraordinariamente compleja e irregular estructura tridimensional de cadenas de aminoácidos enmarañados, retorcidos y doblados.

Durante los años 1950 los científicos descubrieron en las proteínas otra importante propiedad. Además de su complejidad también presentan especificidad. Aunque las proteínas están formadas por componentes químicos básicos bastante simples denominados aminoácidos, su función (ya sean enzimas, transductores de señales o componentes estructurales en la célula) depende decisivamente de la secuencia específica y compleja de estos componentes básicos, pudiendo pequeñas alteraciones en la secuencia resultar de forma inmediata en la pérdida de la función.

Las secuencias específicas de aminoácidos de las proteínas da lugar a estructuras tridimensionales específicas. A su vez, esta estructura o forma determina qué función, si es que la tiene, puede desarrollar la cadena de aminoácidos dentro de la célula. Para una proteína funcional su estructura tridimensional se engarza como “una llave con su cerradura” con otras moléculas de la célula, permitiendo que una reacciones químicas específicas sean catalizadas o que se construyan estructuras específicas en la célula. Debido a esta especificidad, una proteína normalmente no puede ser sustituida por otra de la misma forma que una herramienta no puede reemplazar a otra. Una topoisomerasa no puede desarrollar la función de una polimerasa así como un hacha no puede funcionar como un soldador de hierro. Las proteínas pueden desarrollar su función solamente en virtud de que su especificidad tridimensional permite que se acople con otras moléculas complejas de la célula igualmente específicas. A su vez, esta especificidad tridimensional deriva de una especificidad unidimensional en la ordenación secuencial de los aminoácidos que forman las proteínas.

¿Cómo estructuras tan complejas y específicas surgieron en la célula? Esta pregunta se volvió a plantear de modo apremiante a partir de la exposición de los resultados de Sanger durante el inicio de los años 1950. Las proteínas parecían demasiado complejas y funcionalmente específicas como para que se originaran por azar. Además, dada su irregularidad, parecía poco probable que una ley química general o regularidad controlara su ensamblaje. En lugar de esto, como Jacques Monod ha recordado, los biólogos moleculares empezaron a buscar algún tipo de información dentro de la célula que pudiera dirigir la construcción de estas estructuras tan extraordinariamente específicas. La explicación de la presencia de toda esta información en la proteína, sería justificada posteriormente por Monod cuando dijo, “Se necesita ineludiblemente un código.”

ADN y su “diseño”
En 1953, James Watson y Francis Crick dilucidaron la estructura de la molécula de ADN. Poco después, biólogos moleculares descubrieron como el ADN almacena la información necesaria para dirigir la síntesis proteica. En 1955 Francis Crick fue el primero en proponer “la hipótesis secuencial” sugiriendo que la especificidad de los aminoácidos en las proteínas deriva de una disposición específica de los constituyentes químicos en la molécula de ADN. Según la hipótesis secuencial, la información de la molécula de ADN se almacena en forma de componentes químicos llamados bases de nucleótidos dispuestos específicamente a lo largo de los filamentos helicoidales de ADN. Los químicos representan estos cuatro nucleótidos con las letras A, T, G y C (de adenina, timina, guanina y citosina). En el 1961, la hipótesis secuencial había pasado a formar parte del denominado “dogma central” de la biología molecular al confirmarse gracias a una serie de brillantes experimentos las propiedades del ADN como reservorio de información.

Se comprobó, que regiones específicas de la molécula de ADN llamadas regiones codificadoras, tenían las mismas propiedades de “especificidad de secuencia” o “especificidad de complejidad” que caracterizan a los códigos escritos, los textos lingüísticos y las moléculas proteicas. De la misma forma que las letras en un alfabeto de un lenguaje escrito pueden transmitir un mensaje particular dependiendo de su disposición, también las secuencias de bases de nucleótidos (las A, T, G y C) dispuestas a lo largo de la matriz de la molécula de ADN transmiten una serie de instrucciones precisas para la construcción de la proteína en la célula. Las bases de los nucleótidos en el ADN funcionan exactamente de la misma forma que lo hacen los símbolos en una máquina codificada. En cada caso, la disposición de los caracteres determina la función de la secuencia en su conjunto. Como ha descrito Richard Dawkins, “La máquina codificada de los genes es un misterioso tipo de ordenador.” En el caso del código de un ordenador, la disposición específica de sólo dos símbolos (0 y 1) es suficiente para transmitir información. En el caso del ADN, la secuenciación compleja y precisa de cuatro bases de nucleótidos (A, T, G y C) almacena y transmite la información necesaria para formar proteínas. Así, la secuencia específica de las proteínas deriva de una secuencia específica anterior, que es la información codificada en el ADN.

Parte II


© Stephen C. Meyer. Hizo su doctorado en Historia y Filosofía de la Ciencia en la Universidad de Cambridge, es profesor asociado de Filosofía en la Universidad Whitworth e investigador adscrito al Discovery Institute de Seattle.

Traducción por Dr. Jesús Palomeque

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