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Las cuatro Evoluciones del Universo
(Diálogo entre un estudiante universitario
y su padre, profesor de bioquímica)
(Algorta, enero 2012)
ÍNDICE
1.- Clases de Evoluciones
2.- Prolegómenos
3.- Evolución física
4.- Pruebas del Big Bang
5.- Más sobre Evolución física
6.- Evolución química
7.- Teoría unificada red-ox y ácido-base
8.- Salinidad de los mares
9.- Evolución biológica
10.- Historia de la vida en el planeta Tierra
11.- Escalas de tiempos
12.- Generación del oxígeno atmosférico
13.- La Evolución se debe a las mutaciones
14.- Relojes moleculares
15.- Evolución humana o cultural
16.- Homo antecessor
17.- Por fin, el Adán de la Biblia
18.- El Diluvio
19.- La Humanidad ante el futuro
20.- Recapitulación: Principio Antrópico
1.- Clases de Evoluciones
- ¡Papá! Yo me considero más formado y maduro que mi hermana por lo que te agradecería profundizaras un poco en las explicaciones que me des. Incluso no creo necesario que me repitas los razonamientos que le hiciste a ella en “EXPLÍCAME LA VIDA” ¿Vale? Me figuro que el Universo no tiene una estructura estática, sino que está sumido en una serie de cambios continuos. Pero ¡no me digas que ha habido cuatro Evoluciones diferentes! ¿No se creará un caos intelectual al intentar disecarlas y estudiarlas por separado?
- ¡En absoluto! Yo las distingo perfectamente. Además, en vez de caos hay un orden perfecto: ¡fíjate que el Universo se denomina COSMOS y esta palabra griega significa ORDEN! Hoy a los herederos de los astrónomos les llamamos cosmólogos.
- ¿Me podrías enunciar, por lo menos, cuáles son esas Evoluciones?
- ¡De mil amores! Si bien no todas empezaron a la vez, hoy sí, continúan bien activas en diversos puntos del Cosmos.
La primera fue la Evolución física: abarca desde el Big Bang o Gran Explosión inicial hasta la formación primero de los núcleos atómicos y después de los átomos completos.
La segunda es la Evolución química que abarca la unión de esos átomos entre sí para constituir los incontables tipos diferentes de moléculas, tanto inorgánicas como orgánicas.
La tercera va a ser la Evolución biológica que pasaría desde la formación del caldo prebiótico o sopa primordial - con presencia de muchas de esas moléculas - hasta la aparición y desarrollo de todos los seres vivos.
Y la última es la Evolución humana o cultural que comprende desde los principios de la hominización hasta alcanzar nuestra sociedad presente, culta y civilizada.
2.-Prolegómenos
- Tienes razón; ahora me comienzan a parecer claras y bien definidas. Pero, empiezo por no entender una cosa desde el principio. ¿Cómo se compagina que el Universo no sea infinito –esto repugna a la mente humana – pero tampoco pueda tener límites alcanzables? ¿Qué habría al final y cómo sería? Además dicen que está en expansión. ¿Podrías explicármelo de un modo inteligible para un no-experto? Y no me hables como un profesional de la Física sino como un simple divulgador.
- Esto intentaré; entre otras razones porque no pretendo ser tan erudito dentro de la Física como te imaginas. Pero, precisamente he escuchado el tema que interrelaciona finito e ilimitado en conferencias de Físicos y de Arquitectos que suelen tener buenas visiones espaciales. Tómalo como la expresión de un biólogo aficionado, además de ciudadano curioso. En el fondo existe el problema de imaginarnos más dimensiones que las tres que apreciamos a simple vista: longitud, anchura y altura. Te va a resultar algo rollo pero te abrirá perspectivas para entender o justificar otras muchas cosas.
- ¡Comienza cuando quieras!
- Empecemos por lo sencillo, para ir progresando ¿Vale? Imagínate un alambre fino (de una sola dimensión, longitud) y que una hormiga puede recorrerlo, sin ver el mundo que hay fuera de él. Si el alambre fuese rectilíneo podría resultar infinito e ilimitado, pero si tiene que ser finito y limitado tendrá que ser curvo, como un aro. La hormiga que lo recorre, sin desviarse, llegará a su punto de partida, sin haber encontrado nunca el final de él. Además el tamaño de ese aro de alambre puede aumentar con el tiempo. Pero,.....al ser curvo, este hilo rígido necesita estar sumergido al menos en un mundo de dos dimensiones, estar, por ejemplo, encima de la mesa (longitud y anchura). ¿Lo entiendes bien?
-¡Perfectamente! Voy intuyendo a dónde quieres llegar ¿Pasamos ahora a las dos dimensiones curvas?
- De acuerdo, a eso vamos. En vez de un alambre tenemos una superficie, por ejemplo, una lámina delgada de goma y nuestra hormiga está sobre ella, sin ver el resto del mundo. Si esta superficie fuera plana y estuviese sobre una mesa horizontal infinita, la lámina podría ser también infinita e ilimitada. En cambio, como debe ser finita, no tenemos más remedio que considerarla curva, como si se tratase de un fino globo, naturalmente inflable. Imaginemos en este globo pintadas unas motas de color y en una de ellas está colocada la hormiga. Cualquier camino que tome, con una dirección fija e invariable sobre el globo – sin salirse de su mundo - le conducirá al punto de partida, porque su espacio, aunque es finito, carece de límites. ¡Y fuera del globo no hay nada que pueda ver nuestra protagonista! Además, si lo hinchamos, la hormiga verá que todas las motas coloreadas se alejan unas de otras, tanto más aprisa cuanto más lejos están de ella, mientras permanezca quieta en su punto de observación.
- Veo que anticipas algo útil sobre la dispersión de las galaxias. ¿Verdad? Sigue con la analogía, que me parece interesante.
- Como adivinarás, el globo deberá estar sumergido, por lo menos, en un mundo con una nueva dimensión entre las que podríamos citar, por ejemplo, la altura, el tiempo o el espíritu; fíjate que las dos últimas tampoco las podemos ver con nuestros ojos, aunque sabemos que existen. Desarrollando el tema en este punto ya podemos considerar “por lo menos, comprensibles” muchos fenómenos de diversa índole.
- ¿Por ejemplo?
- Se necesita considerar el tiempo para recorrer nuestro globo; las motitas que veamos desde el punto de referencia que adoptemos no están viviendo el momento presente sino que contemplamos el instante en que ellas nos enviaron sus mensajes: rayos X, ondas de radio o haces lumínicos. Ya sabes aquello de la velocidad de la luz; cuando ves salir el sol ya hace más de 8 minutos que debería haber aparecido en el horizonte. El tiempo no tiene marcha atrás y la velocidad de la luz (300 mil km/s) parece - por ahora - aunque con dudas recientes, insuperable y trascendental en el desarrollo del Universo.
- Y del espíritu ¿qué me dices?
- ¡Esto es harina de otro costal! Sin entrar en disquisiciones místicas, hay quienes afirman que existe una especie de explicación analógica, parecida a las que utilizaban los santos, al contar sus vivencias en las correspondientes biografías. Así, me explicaron que, cuando un personaje celestial irrumpe en nuestro mundo, “estando las puertas cerradas”, lo suelen ver todos los presentes porque puede provenir de una dimensión normalmente invisible, sin que necesite atravesar nuestras tres dimensiones clásicas (aunque estén limitadas o cerradas por las paredes, el techo y las puertas). En otras palabras, irrumpe en nuestro globo tridimensional desde una dimensión nueva, como un paracaidista que cayese desde arriba al corralito teóricamente cerrado donde estaba la hormiga del globo. En cambio, en las visiones intelectuales “se suelen abrir los cielos” y pueden contemplar la aparición – o visión celeste - sólo algunos privilegiados (a los que se les concede el acceso o la vista de la nueva dimensión). Observa que no quiero pontificar; sólo te ayudo a considerar factibles esos fenómenos un tanto complejos, sin afirmar ni negar que ocurran precisamente del modo que te sugiero o de otros distintos. ¡Se trata de una simple analogía con fines didácticos!
- ¡De acuerdo! Ahora deberemos pasar ya de las dos dimensiones (longitud y anchura) a las tres (añadiendo la altura) para situarnos en nuestro mundo y tratar de salvar las limitaciones establecidas por nuestros sentidos.
- ¡Exacto! Nuestro Universo puede ser curvo e ilimitado. Si lo recorriéramos, siguiendo una dirección fija y constante, llegaríamos, con tiempo suficiente, al punto de partida, sin salirnos nunca de él, ni encontrar límite alguno ¡Creo que ya podemos entrar en materia!
3.- Evolución física
- Para empezar ¿Está bien comprobado que se produjo el Big Bang o Gran Explosión inicial? ¿Tenemos pruebas concluyentes?
- ¡Sí, las hay! Por lo menos con la hipótesis del Big Bang conseguimos explicar a satisfacción muchos fenómenos observados que con otras teorías resultan insalvables o incomprensibles.
- ¡Cítame algunos, por favor!
- Te voy a detallar tres empezando por el instante inicial o sea el propio Big Bang:
Como la NADA no puede evolucionar, por sí misma, originando otras cosas, muchos pensamos que Alguien, ajeno al Universo que vemos y tocamos, decidió crearlo de repente. E hizo un alarde de poderío difícilmente comprensible. La temperatura del instante cero era casi infinita y aparecieron a la vez, en un punto infinitesimal, la energía (que dio lugar en milisegundos a las partículas elementales que sólo hoy empezamos a identificar), el espacio y el tiempo, magnitudes estas que antes no existían. En otras palabras, con el Big Bang se inicia la existencia del Universo material. La génesis de este Universo se explica por las cuatro fuerzas que lo cohesionan (nuclear fuerte, nuclear débil, electromagnética y gravitatoria) que estaban juntas en el primer instante y se fueron desglosando y manifestando por separado.
La Evolución, al principio, fue extremadamente rápida: en menos de un segundo aparecen los protones y los neutrinos; en tres minutos se forman los primeros núcleos; después se fue haciendo más lenta, en 500 mil años (cuando la temperatura había descendido y no alcanzaba los 3 mil grados absolutos o Kelvin, es decir, 3.000K) se forman los átomos. Después van apareciendo las estrellas, las galaxias, los elementos pesados y al final La Tierra.....
- ¿Opinas, pues, que nuestro globo tridimensional empezó siendo un solo punto extremadamente luminoso o incandescente? ¿Y en qué lugar estaba situado?
- Esto es precisamente lo que te digo; estaba ubicado en todo el Cosmos, antes de que éste empezara a dilatarse, expandirse y, lógicamente, a enfriarse.
A propósito de estos fenómenos, recuerdo la interrupción de una conferencia de Sir Anthony Hewish sobre el Big Bang y sus efectos, cuando un oyente indignado de entre el público le dirigió el siguiente reproche, con un malhumor evidente, sobre el Origen del Cosmos “¡¿No pretenderá decirnos ahora que la Biblia acierta al contar cómo fue el comienzo del Universo?!”
Cuando le tradujeron al inglés aquel reproche, Hewish sonriendo contestó a su interlocutor agnóstico y poco educado: ¿Y qué culpa tengo yo de que entre todas las narraciones tradicionales que abordan e intentan explicar lo que hoy contemplamos, la única que acierta plenamente es la que transcribe la Biblia al decirnos: “Al principio Dios creó los cielos y la tierra”. Y el primer día dijo Dios “¡Haya luz y la luz fue hecha”. ¡Menuda explosión energética se produjo en el instante cero!
Los aplausos unánimes y entusiastas del público rubricaron la valiente afirmación de aquel Premio Nobel (radioastrónomo y descubridor de los púlsares, precursores, entre otras cosas, de los agujeros negros del firmamento).
4.- Pruebas del Big Bang
- ¿Qué evidencias tomas en consideración?
- Te detallaré solo las tres más elementales: El helio primordial, la expansión de las galaxias y la radiación de fondo. Veámoslas con cierto detalle:
1. El helio primordial
En los primeros minutos del Big Bang las partículas subatómicas colisionaron entre sí y dieron lugar a dos núcleos atómicos muy simples y estables (el protón o núcleo del hidrógeno y la partícula alfa o núcleo del helio y, con menor proporción, otras partículas menos estables, tales como los deuterones, 2H, y otro helio más ligero, 3He). Con la temperatura elevadísima del momento (del orden de mil millones de grados Kelvin, es decir, 109K) estos núcleos no podían captar o retener los electrones que iban a configurar los átomos de los elementos que antes he citado. Pero, cuando el Universo se fue enfriando por la expansión, y la temperatura descendió por debajo de los 3.000K, entonces se formaron estos átomos primordiales se quedaron allí para siempre (hoy más del 75% de los átomos totales del Cosmos todavía son hidrógeno y de los restantes, el 24% son de ese helio primordial). Ya ves que para los átomos más pesados nos queda como máximo un 1% del conjunto. Las estrellas, como nuestro Sol, producen y arrojan diariamente al espacio miles o millones de toneladas de hidrógeno y de helio (a este elemento ligero se le bautizó con ese nombre porque fue en la atmósfera solar donde primero se localizó).
2. La dispersión de las galaxias
Estudiando las rayas del espectro de los elementos situados en la atmósfera de las estrellas, se observa que en todas hay un corrimiento hacia el rojo, tanto mayor cuánto más alejadas están de nosotros, y esto significa (Efecto Doppler) que se alejan en el espacio. Calculando su velocidad de huida y extrapolando hacia atrás como “con una moviola” hacia el instante cero, las encontraríamos concentradas en el momento del Big Bang (hace 14 mil millones de años) en un solo punto. La validez de esta deducción se confirma porque, en las galaxias que tienen estructura de espiral (es decir, que giran como ruedas de fuegos artificiales) y que vemos de perfil, las estrellas de algunas de las ramas – según el sentido del giro - se alejan de nosotros más aprisa que las otras que se nos acercan (debido a la rotación de la galaxia sobre sí misma). ¡No sé si me explico!
3. La radiación de fondo
- ¡Perfectamente! Y comprendo el fenómeno. ¿Qué significa el tercer argumento, es decir, la radiación de fondo?
- Antes se pensaba que, por el enfriamiento, el Universo ya habría alcanzado el cero absoluto (cero grados Kelvin, 0K) pero midiendo las microondas procedentes del espacio, desde cualquier dirección, se pudo comprobar que está muy cerca de él pero queda un resto del calor inicial que todavía no se ha disipado (su temperatura es algo menor que los 3K). La única explicación lógica es que se trata de un recuerdo del Big Bang. Algo así como si entramos en una casa deshabitada y hallamos que la pared de la chimenea está 3ºC más templada que las demás paredes, deducimos que días atrás aquella chimenea estuvo encendida.
5.- Más sobre Evolución física
Los núcleos atómicos de hidrógeno y helio – y varios de sus isótopos - sufrieron reacciones de fusión, y se formaron elementos superiores, como el Litio (precisamente este es el fundamento de la fusión nuclear que suministra la energía a nuestra terrible bomba H). No voy a entrar en detalles que encontrarás en los libros de Física y de Astronomía, pero, al ir actuando las cuatro fuerzas elementales se formaron las estrellas y galaxias con lo que los elementos químicos superiores se concentraron y dieron lugar a todos los que constituyen nuestro Sistema Periódico. La fisión o partición subsiguiente de los núcleos más pesados (Uranio, Torio) produjo con preferencia los intermedios más estables (Oxígeno, Silicio, Calcio, Carbono,...) (La liberación de energía de la fisión nuclear es el fundamento de la primera bomba A).
Nuestro Sistema Solar pertenece, en concreto, a una galaxia llamada Vía Láctea o Camino de Santiago y nuestro Sol es una estrella mediana de tercera generación.
- Esto tendré que creerlo pero no pienses que es tan fácil de aceptar, sin una extensa argumentación.
- Fíjate que si tuviese que demostrártelo todo, paso a paso, los temas de esta charla no cabrían en un grueso volumen de más de mil páginas. Si tanto te interesan, hay libros donde encontrarlos.
- ¡De acuerdo, pues! ¿Tenemos ya a los átomos formados?
- Todavía, no del todo. A la temperatura de la mayoría de las estrellas la materia no está en forma sólida, ni líquida, ni gaseosa.
- Pues en el bachillerato me explicaron que éstas eran las tres únicas formas posibles de la materia.
- Es que a tus profesores se les olvidó intercalar una frase diciéndote “en la corteza terrestre” y en la de otros planetas. Pero la inmensa mayoría de los átomos del Universo están en forma de plasma, es decir, desprovistos total o parcialmente de su corteza electrónica, debido a la elevada temperatura a que están sometidos. Por ejemplo, el núcleo de nuestro Sol está constituido sólo por plasma.
En cambio – y esto ya pertenece a la Evolución química - nuestra biosfera se desglosa en litosfera, hidrosfera y atmósfera, y las tres partes encajan en la clasificación que aprendiste en el bachillerato. Así, la litosfera es sólida o pétrea y comprende los minerales (sobre todo silicatos de aluminio y de magnesio que constituyen los continentes y el fondo de los océanos). La hidrosfera es la parte líquida formada por el agua que ocupa una gran extensión de la superficie de nuestro planeta. Y la atmósfera es la capa de aire (formada principalmente por un 78% de nitrógeno y un 21% de oxígeno) que rodea La Tierra en su totalidad.
- Permíteme una pregunta suspicaz. ¿Por qué las palabras formadas por dos vocablos griegos de dos sílabas cada uno, por ejemplo, atmósfera o hidrosfera, unas veces las pronuncias como esdrújulas y otras como llanas? ¿No suena raro o llamativo?
- La normativa científica es pronunciarlas todas como llanas, salvo las consagradas por el uso común, a las que se respeta su pronunciación esdrújula, como kilómetro, hipódromo o teléfono. En cambio debería decirse glicolisis, hidrosfera o mitocondria, que son nuevas en el vocabulario corriente.
- ¡Vale! Debo suponer que esta Evolución física no la explicarás en tus clases. ¿Verdad?
- ¡Claro que no! Solo aludo a la desintegración radiactiva porque la necesito para razonar el uso de los radioisótopos en bioquímica. En cambio, la disposición de los electrones en los átomos (de acuerdo con sus cuatro números cuánticos: principal, secundario, magnético y spin, responsables de los orbitales s, p, d, f,...) no sólo la explico para comprender las estructuras de las moléculas que actúan en el metabolismo (o intercambio de materia y energía de los seres vivos con su entorno), sino que he publicado, con mi antiguo maestro y jefe, una formulación esquemática y didáctica de la distribución electrónica de todos los átomos en el Sistema Periódico de los Elementos (cfr. J. Jiménez-Vargas y J. M. Macarulla, FISICOQUÍMICA FISIOLÓGICA, Ed. Interamericana. 6ª edición, 1984) que ha tenido amplia difusión en España y fuera de ella.
6.-Evolución química
- Perdona la impertinencia de mi anterior pregunta. ¿Hemos llegado ya a la Evolución química? Ya sabes lo que me gusta el área científica que aborda los temas relacionados con la Química y la Biología.
- ¡Sí! Creo que podemos seguir con ella, aunque tendremos que abreviar mucho porque invadimos mis terrenos profesionales y pienso que aquí no debo dilatarme en exceso, contando o repitiendo lo que aparece escrito en todos los libros de esta materia.
¡Razonemos, pues! En general, cuando la temperatura no excede los 800K, los átomos provistos de electrones suelen intercambiarlos o compartirlos con facilidad. Así se originan las moléculas, unidas mediante los enlaces iónicos y covalentes que son los más universales (aparte de los enlaces metálicos, hidrófobos y de van der Waals, también presentes en determinadas agrupaciones atómicas y moleculares).
Mediante esos enlaces – principalmente covalentes - se forman las moléculas sencillas de la Química Inorgánica y de la Orgánica. Tanto en muchos planetas como en cometas y meteoritos se han detectado, casi siempre en forma sólida o gaseosa, combinaciones, muchas veces binarias, de elementos comunes, por ejemplo, agua (H2O), amoniaco (NH3), metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), además de diversos compuestos más complejos de naturaleza rocosa, como los componentes de nuestra litosfera, antes citada.
Cuando las moléculas poseen cadenas, de diversa longitud, formadas por átomos de carbono enlazados entre sí, normalmente con más abundancia de hidrógeno que de oxígeno, entramos de lleno en la Química Orgánica, mucho más variada y prolífica que la Inorgánica. Ya ves que la Evolución química no es tan universal como la física pues sólo se da en los ambientes menos tórridos, como son las cortezas de La Tierra y de algunos planetas.
- Perdona esta nueva impertinencia, pero tengo curiosidad en saber si en este, que es uno de tus campos profesionales, también tienes aportaciones propias ¿o no?
- ¡Por supuesto que las tengo! Quizás la aportación personal más llamativa sea mi Teoría Unificada de los conceptos oxido-reducción y ácido-base (J.M. Macarulla. J. Physiol. Biochem. 52(1), 59-64, 1996). Aunque la publiqué en inglés y la he defendido en diversas conferencias y sesiones científicas, su eco todavía no ha sido para mí bastante amplio. Quizás peco de vanidoso pero pienso que, dentro de unos 20 ó 30 años, cuando lleve bastante tiempo muerto, pasará a los libros de texto por su sencillez y universalidad.
7.- Teoría unificada red-ox y ácido-base
- ¡No tengas tanta prisa en morirte! ¿Y no podrías darme – vista mi afición a la química - un esquema de tu teoría, antes de que se divulgue por todo el mundo?
- ¡Voy a intentarlo! Cuando los átomos reaccionan para formar las moléculas, suele producirse un desajuste eléctrico entre sus protones nucleares y sus electrones de la corteza.
Llamamos número de oxidación de un átomo a la diferencia de cargas entre los protones positivos de su núcleo y los electrones negativos que le pertenecerían, si sus enlaces fuesen totalmente iónicos. Así cuando, en una reacción, un átomo (o grupo de átomos) gana electrones decimos que se reduce (es un oxidante) y si los pierde, se oxida (es un reductor). Estos electrones compartidos los solemos adjudicar al átomo enlazante más negativo, es decir, admitimos que, entre ellos, existe una jerarquía de negatividades:
F > O > Cl = N > S = C > H > muchos metales.
Veámoslo con un ejemplo muy sencillo:
Cl 2 + H 2 = 2 Cl-H
Cloro+hidrógeno=cloruro de hidrógeno
0 0 -1 +1
El cloro se ha reducido desde cero en el cloro libre a (-1) en el cloruro de hidrógeno; por tanto ha actuado como oxidante y el hidrógeno se ha oxidado desde cero en su forma libre hasta (+1) en el compuesto final; ha actuado por tanto como reductor.
- ¡Bueno! Hasta aquí esto es clásico en la química ¿no?
- En efecto: por eso sigo. En cambio – y esto es lo nuevo - si en una reacción los números de oxidación de los átomos no varían y las cargas formales sí, se tratará de un proceso ácido-base.
- Comprendo solo a medias: empieza por decirme qué es carga formal.
- Es lo mismo que el número de oxidación pero considerando los enlaces covalentes puros, es decir, repartiendo los electrones de enlace por igual entre los átomos enlazados.
Apoyémonos en el ejemplo anterior. Si el cloruro de hidrógeno allí formado reacciona con el agua, transfiriéndole el protón, se originará ácido clorhídrico.
Cl - H + H2O = Cl- + H3O+
cloruro de H agua ion cloruro ion hidronio
ácido1 base2 base1 ácido2
El número de oxidación del cloro es (-1) en ambos miembros de la ecuación y el del hidrógeno transferible es (+1) también en ambos; por tanto, estos números no han cambiado. No obstante, la carga formal del cloro pasa de ser cero a (-1) (se ha portado como un ácido) y la del hidrógeno ha pasado de cero a (+1) (se ha portado como una base; y no olvides que la reacción se puede considerar reversible). El criterio aquí establecido resulta aplicable a todas las reacciones ácido-base que conozco y engloba perfectamente y simplifica las definiciones de Arrhenius, Brönsted, Lowry, Lewis y de otros autores).
- Tal vez para comprenderlo del todo necesitaré más tiempo. Esto parece que unifica de verdad los dos importantes conceptos que apuntaste. He oído que en bioquímica muchas veces los desplazamientos de electrones van acompañados por bombeos de protones ¿no es así?
- ¡Cierto! Y por eso mi teoría tiene aplicaciones directas y claves, por lo menos, en la fotosíntesis, en la cadena respiratoria mitocondrial y en otros fenómenos de membrana. El desplazamiento de los electrones no sólo facilita el bombeo de protones sino que puede generar moléculas con enlaces ricos en energía. Pero perdóname esta digresión inoportuna de especialista porque nos ha apartado en exceso del tema que nos ocupa.
8.-Salinidad de los mares
- ¡No importa! ¿Podemos iniciar ahora la evolución biológica?
- Todavía, no. Antes de la formación del caldo prebiótico debo mencionar el aumento de la salinidad de los mares desde su formación hasta nuestros días. Ya sabes que, cuando se separaron las aguas superiores de las inferiores y apareció seca la tierra firme, los ríos fueron disolviendo las sales de los montes y las iban depositando en el mar. Al ser este proceso irreversible: el mar cada día resulta más salado (recuerda, como ejemplo, la extrema salinidad de los mares aislados del océano, así ocurre con el Mar Muerto en Asia, el Gran Lago Salado en USA o el Lago Eyre en Australia, entre otros muchos). Precisamente la vida debió aparecer cuando la salinidad casi universal de los océanos era semejante a la que tienen hoy en su interior todas las células (unos 300 miliosmoles/kg de agua), tanto de los seres acuáticos como de los terrestres, porque ya sabrás que las células viven siempre en un medio acuoso. No te detallo más porque me enrollaría en exceso.
- Me acuerdo del Génesis: “la separación de las aguas superiores (la atmósfera) de las inferiores (los mares)”que tuvo lugar el Segundo Día de la Creación. Lo que me resulta chocante es que la luz y las tinieblas (día y noche) se establezcan el Primer Día y el Sol, la Luna y las Estrellas no aparezcan hasta el Cuarto día. ¿Podrías justificarme esta evidente incoherencia?
- ¡Perdona que discrepe de tu opinión! Aunque la Biblia se escribió – inspirada por el Espíritu Santo - para ayudar y favorecer la fe del pueblo y no para enseñar Ciencias Naturales, en este detalle acierta incluso en ellas. Moisés redactó el Génesis para un posible habitante de La Tierra, no para un marciano o un venusiano. Geológicamente hablando La Tierra está intercalada entre estos dos planetas. Venus equivale a nuestro pasado y Marte a nuestro futuro. Sabes que Marte tuvo mares y ríos (vemos sus huellas en la superficie marciana) pero el agua se evaporó y desapareció. En cambio, Venus tiene la atmósfera tan caliente que no existe agua en forma líquida sino como vapor – sin mares ni ríos – de modo que el planeta resulta impenetrable a la vista, a causa de las espesas nubes que ocultan su corteza por completo. En otras palabras, para un eventual habitante de Venus, que distinguiría bien el día de la noche (ha superado el Primer Día), aún no podría ver el Sol, la Luna ni las Estrellas, porque las densas nubes se lo impedirían (para él aún no habría llegado el Día Cuarto). En cambio, cuando la atmósfera terrestre se enfrió por debajo de los 100ºC llovieron las aguas superiores y aparecieron por vez primera el Sol, la Luna y las Estrellas, cosa que ocurrió, según el Génesis, precisamente el Día Cuarto. No sé si me ha explicado bien.
9.- Evolución biológica
- ¡Perfectamente! Nunca había oído esta interpretación tan lógica y fácil que ahora voy a repetir a mis amigos agnósticos ¿Podemos seguir con la Evolución biológica que has iniciado un poco de rebote?
- Naturalmente; pero debo advertirte que, si la Evolución química tenía limitaciones en cuanto a las temperaturas de los átomos que la protagonizan, la biológica las tendrá mayores aún, porque sólo se ha dado - que sepamos - en nuestra biosfera terrestre. Precisamente hoy está de moda investigar si hubo presencia de vida en otros planetas distintos de La Tierra (exobiología).
- He oído hablar mucho del caldo prebiótico o sopa primitiva. ¿Empieza por ahí esa Evolución?
- Esto creemos, aunque este es un terreno menos comprobado; más complejo y difícil de explorar y por tanto más especulativo que lo que hemos apuntado en la Evolución química.
La historia divulgada es la siguiente: se supone que en un entorno acuoso, probablemente concreto y espacialmente muy limitado, empezaron a concentrarse numerosas sustancias químicas que fueron reaccionando entre sí, dando origen a multitud de biomoléculas, es decir, agrupaciones moleculares idénticas a las perfectamente localizadas hoy en día en los seres vivos.
En los ya clásicos experimentos de Miller, una mezcla de gases inorgánicos (CO, NH3, SH2, HCN, CO2,...) sometida a descargas eléctricas que simulasen los rayos ordinarios de la atmosfera, originó muchas biomoléculas diferentes (azúcares, aminoácidos, bases nitrogenadas,..) del todo análogas a las encontradas en los seres vivos. Y cosa curiosa: aparecían en mayor proporción precisamente las que en éstos son las más abundantes.
Los experimentos de Miller fueron repetidos por otros investigadores, variando los componentes de las mezclas gaseosas y las fuentes de energía, utilizando, por ejemplo, luz ultravioleta o calor. El catedrático de Huston (Texas) y amigo mío, Juan Oró, me confesó que en la actualidad él puede sintetizar con componentes inorgánicos cualquier sustancia orgánica que se proponga, pero que, cuando analizó los materiales presentes en el suelo de Marte, no había hallado trazas o huella alguna de seres vivos.
- ¿No pudo, pues, en el caldo prebiótico, surgir la vida de manera espontánea?
- No creas que esto es tan fácil. Tienes – podríamos decir – los sillares de piedras pulidas necesarios para levantar una catedral, pero... ¿piensas que se formará sola, sin un arquitecto que los distribuya y ensamble con el orden preciso y adecuado?
La idea de la necesidad de una Providencia superior que dirigiese y orientase los pasos iniciales desde las biomoléculas ya formadas hasta la integración de la primera célula viva es defendida por numerosos autores bien conocidos y yo la planteé hace tiempo en una conferencia recogida como divulgación científica: Origen y continuidad de la vida. (J. M. Macarulla. Editada en el libro “Los grandes avances del conocimiento”. Universidad de Deusto, 1988).
- ¿Podrías exponer aquí, por lo menos, un resumen de tus conclusiones?
- ¡Naturalmente! La primera célula viva es un misterio tan grande y de una complejidad tan enorme que no puede haber aparecido de forma espontánea. De la materia orgánica a la vida hay un verdadero salto abismal. Tal vez, bajo la supervisión superior de una Providencia que la biología no conoce al detalle (no puede demostrarla ni negarla por principio) se creó esa primera célula (que contenía una perfecta interrelación recíproca de ácidos nucleicos y de proteínas) provista de vida, viable y además con capacidad de reproducirse.
Ahora bien; una vez creada esta célula, sus descendientes se diversificaron y evolucionaron hasta originar todos los seres vivos actuales y también los desaparecidos con el devenir histórico. En resumen: las bacterias, las árqueas (otra clase de bacterias) y los eucariotas (con verdadero núcleo) somos todos hermanos unos de otros, hijos o nietos de un posible progenote o antepasado universal.
Si hubo diversos intentos o ensayos previos para crear la vida, no lo sabemos; en cambio, el intento que resultó “exitoso” se perpetúa día tras día desde hace 4.300 millones de años hasta nosotros, sin solución de continuidad. La serie de sucesos más probables en el desarrollo del proceso vital pudieron ser tal como voy a resumirte.
10.-Historia de la vida en el planeta Tierra
Se puede reconstruir, con grandes probabilidades de acierto, cómo se desarrolló la vida en el planeta Tierra, del estudio de los datos imaginados sobre los diversos tipos de caldo prebiótico, analizando por otra parte la composición real de los sedimentos de lo que fueron fondos marinos, para ensamblar y completar todo ello con el estudio genético a nivel molecular de los seres vivos actuales y los pasados accesibles.
Se supone que el oxígeno no existía en forma libre en aquella atmósfera primitiva que estaba en contacto con el agua la cual contendría muchas moléculas, biológicas o no. La atmósfera era probablemente anaerobia, es decir, sin oxígeno, e irradiada con luz ultravioleta (destructora de la vida que eventualmente se quisiera desarrollar en ella). En consecuencia, los primeros seres vivos deberían aparecer sólo en el medio acuoso y serían bacterias heterotrofas. Estas se alimentarían de los componentes del caldo, a los que podrían fermentar tal como aún lo hacen las levaduras y diversas bacterias actuales. Al ir agotándose las reservas alimentarias, las bacterias sulfúreas – hace unos 3 mil millones de años – iniciaron la biosíntesis anaerobia y se convirtieron en los primeros seres autotrofos, es decir, que podían sintetizar los componentes orgánicos que necesitan para vivir, por ejemplo, los azúcares, aprovechando la energía obtenida de las fuentes termales sulfhídricas o ricas en hidrógeno, como las actuales “fumarolas negras o respiraderos hidrotérmicos” de los fondos abisales oceánicos.
Un verdadero cambio revolucionario se produjo con la fotosíntesis de azúcares a partir de la fotolisis del agua; sustancia esta de distribución universal en la superficie del planeta pero que requiere, aparte de mucha energía luminosa (para vencer su enorme estabilidad química) unas vías metabólicas muy complejas para ser desdoblada. Así pues, las cianobacterias iniciaron la liberación (como subproducto), del oxígeno contenido en el agua y este quedaría disuelto en el mar. Se han encontrado restos de acumulaciones de esas bacterias cianofíceas formando los conocidos estromatolitos. El oxígeno liberado al principio aún no alcanzaba la atmósfera, porque, en el propio mar, reaccionaba con las sales ferrosas, convirtiéndolas en férricas y dando origen a los depósitos o sedimentos ferroso-férricos, conocidos como hierro bandeado.
- ¿Me dices que el oxígeno existente en forma libre procede del agua, por la acción de los seres vivos que necesitaban el hidrógeno para fabricar sus azúcares?
- ¡Exactamente y el carbono orgánico procede del CO2 gaseoso!
- ¿En qué momentos concretos fueron apareciendo los diversos seres vivos, animales, plantas e incluso nuestra especie?
-Vayamos por partes. Del estudio de los fósiles (que constituyen huellas discontinuas del pasado) y de la estructura de las moléculas informativas (ácidos nucleicos y proteínas, que permiten las comparaciones cuantitativas entre las diferentes especies de seres vivos) se deducen datos complementarios muy precisos y valiosos.
Me has enunciado dos conceptos que me gustaría completar más adelante, pero intuyo un problema previo personal.
11.-Escalas de tiempos
- ¿Cómo me las arreglaré para calibrar los tiempos sin perderme en el número considerable de ceros que reportarán las fechas históricas que te estoy pidiendo porque enmarcan todo el proceso evolutivo?
- Esto tiene un arreglo muy sencillo y bien didáctico; aplicando el mismo método que se sigue en Geografía para representar el Mundo en los mapas. Para conocer, de un solo golpe de vista, las distancias entre diversos lugares hemos creado los mapas a escala. Por ejemplo, si la escala es 1/10.000.000, cada centímetro del mapa representará 100 km en el mundo real. Por consiguiente, si en el mapa la distancia entre Bilbao y Madrid es de 4 cm esto equivaldrá a que en realidad sea de 400 km.
De una manera semejante podemos aplicar una escala a los tiempos, para imaginarnos las magnitudes relativas aproximadas y así no nos perderemos en el bosque de ceros que has planteado antes.
A mí me gusta reducir la duración del Universo a una escala que considera que 150 años se convierten en un segundo. Así, el Big Bang que ocurrió hace 14-15 mil millones de años quedaría en mi escala reducido a tres años. Nuestro Sistema Solar, con 5 mil millones de años de antigüedad, se reduciría a un solo año. La Tierra con 4.800 millones de años, a 11 meses y medio y el origen de la vida con 4.300 millones, a 11 meses.
-¡Veo que pasó muchísimo tiempo antes de aparecer la vida en el Universo! ¡Unos 10 mil millones de años después del Big Bang!
- De acuerdo que es bastante tiempo. Ya verás como, a medida que nos aproximemos al Hombre las velocidades evolutivas van a incrementarse. Todo va a ir más aprisa. Mis cifras no son totalmente exactas porque cada nueva investigación matiza los tiempos verdaderos, pero van muy bien para aportar datos orientativos temporales. En estos ejemplos verás que empezamos por los fenómenos que transcurrieron en la Evolución física, seguimos con la química y la biológica para acabar en la humana.
Resumiendo mucho, podemos incluir los hitos de los acontecimientos más importantes o llamativos que han ocurrido en el Cuadro sinóptico que te anexo:
Acontecimiento - Fecha real (en años) - Tiempo a escala
(150 años<>1 seg)
Big Bang 14 mil millones 3 años
Sistema Solar 5 mil millones 1 año
La Tierra 4.800 millones 11 meses y medio
Origen de la vida(procariotas) 4.300 millones 11 meses
También eucariotas 1.300 millones 3 meses
Mamíferos 400 millones 1 mes
Primeros primates 180 millones 2 semanas
Extinción dinosaurios 65 millones 5 días
Homínidos 1.600.000 10 horas
Neanderthal 200.000 24 minutos
Homo sapiens 100.000 12 minutos
Adán 36.000 4 minutos
Noé 6.000 40 segundos
Jesucristo 2.000 13 segundos
Vida media humana: 75 ½ segundo
- Este cuadro me sugiere muchas preguntas: por ejemplo, ¿por qué Adán no lo sitúas como el primer Homo sapiens?
-Esto debo contestártelo cuando alcancemos la Evolución humana ¿no te parece? Además, esta ubicación de Adán, al tratarse de una opinión personal mía, tendré que razonártela con cierta profundidad. ¿Volvemos a la Evolución biológica para completarla?
12.-Generación del oxígeno atmosférico
- ¡Naturalmente; eso debemos hacer!
-Terminamos antes con el hierro bandeado ¿no? Pues cuando ya no quedaba suficiente hierro ferroso disuelto en el mar para retener el oxígeno, este elemento gaseoso, al saturar el agua marina, fue pasando a la atmósfera, en concentraciones cada vez mayores donde, aparte de haber dado muerte a gran número de las especies anaerobias existentes en el mar, facilitó la formación del gas ozono (O3) que actúa como pantalla protectora al filtrar la luz ultravioleta y con ello permite la vida extraacuática, es decir que gracias a él, los seres vivos podemos asomar sin riesgo la cabeza por encima del agua.
Algunas bacterias, aprendieron a utilizar el oxígeno como fuente dadora de energía (mucho más rentable que la que se obtiene por las vías anaerobias), en otras se desarrolló la fijación anaerobia del nitrógeno, por medio de unas células especializadas llamadas heterocistos.
Con toda la diversidad existente en el mundo bacteriano, parece que unas células mayores que el resto, tal vez por enriquecimiento genético (a fin de metabolizar cualquier molécula que apareciera en el entorno), fueron capaces de captar por endocitosis (incorporación dentro de la célula) unas bacterias aerobias y, en vez de destruirlas, las retuvieron vivas en su interior (de forma endosimbiótica) y aprovecharon así su aptitud de utilizar el oxígeno para mejorar con ello el rendimiento metabólico de ambos socios (célula albergadora y bacteria hospedada). Hace unos 1.300 millones de años así surgieron las primeras células eucarióticas y las bacterias fagocitadas se convirtieron en las mitocondrias actuales, universalmente presentes en los seres superiores (desde las levaduras hasta las plantas, hongos y animales).
-Me resulta un tanto extraña la nomenclatura que utilizas; no obstante - acudiendo al griego de mi bachillerato - la voy descifrando. Pero dime ¿Hay pruebas fidedignas que confirmen esta asociación que dio origen a las mitocondrias?
-¡Sí, las hay! ¡Abrumadoras! Te citaré algunas de las más evidentes: 1) El tamaño de las mitocondrias suele ser, como el de las bacterias, mil veces menor que el de la célula que las alberga. 2) Los lípidos de sus membranas internas, las cardiolipinas, son netamente bacterianos. 3) Tienen un DNA propio casi siempre circular (más corto aun que el de las bacterias). Sintetizan unas 13 proteínas que el DNA del núcleo celular no sabría hacer. 4) Conservan la maquinaria propia para esta síntesis (mRNAs, transferentes de aminoácidos, enzimas,…) y utilizan un código genético algo más simplificado que el universal. 5) Son sensibles a los antibióticos que matan a las bacterias y no a los que atacan al mecanismo nuclear para la síntesis de proteínas….Y no te digo más para no agobiarte, porque cuando yo era más joven fui un investigador en mitocondrias.
- ¡Pues casi has conseguido desconectarme! ¿Se sabe cuándo y cómo ocurrió esta captación o endosimbiosis?
- ¡Sí que se sabe! Las mitocondrias son descendientes de unas bacterias llamadas Rikettsia prowazekii, que fueron captadas una sola vez y se han ido incorporando a casi todos los seres eucariotas, incluido el hombre. Nosotros sólo las heredamos a través del óvulo materno y por ello podemos averiguar muchos desplazamientos humanos en el Mundo (así sabemos quién fue nuestra tatarabuela: la que llamamos “Eva mitocondrial” africana). Pero no quisiera adelantarte hechos futuros.
-¿Hay alguna otra asociación de este tipo entre seres procariotas (con núcleo primitivo) y eucariotas (con verdadero núcleo)?
- Hay varias. La más importante es la que origina los cloroplastos que sólo están presentes en las células vegetales. Se trataba de unas cianobacterias (algas cianofíceas) que fueron captadas, probablemente más de una vez, por unas células mayores que por ello se convirtieron en vegetales verdes fotosintetizadores. En las árqueas, hongos y animales no hay cloroplastos. Estructuralmente estos orgánulos son mayores que las mitocondrias pero su adaptación a la endosimbiosis es semejante a la de estas.
Una vez formados los eucariotas unicelulares, la agrupación y especialización de sus células originó los seres pluricelulares y con ello la gran diversidad de vivientes que actualmente pueblan nuestro mundo. Como no vamos a detallar los diferentes dominios, familias, géneros y especies – está en los libros especializados - creo que casi deberíamos empezar con la Evolución humana.
13.-La Evolución se debe a las mutaciones
- Pero antes debes explicarme la función de los fósiles y las moléculas informativas, en el estudio de la Evolución biológica ¿no quedamos en eso?
- ¡Tienes razón! La fosilización es un fenómeno aleatorio que inmortaliza, casi siempre en piedra, a determinados seres vivos. Suele ocurrir cuando estos son abundantes y su hallazgo sirve para establecer en qué era o periodo geológico vivieron aquellos. Se ha objetado que la Evolución, a través de los fósiles, aparece de forma discontinua o saltacionista (se presenta como a saltos bruscos). En general, cuando encontramos un fósil ya pertenece a una especie bien definida, no a la transición de una a otra.
- ¿Y no fue así?
- Las moléculas informativas nos dicen todo lo contrario. Llamamos moléculas informativas las que tienen las secuencias de sus componentes ordenadas según un modo peculiar para cada especie viva (bacteria, vegetal, animal,…) Son las proteínas de diversas clases y los diferentes ácidos nucleicos: DNA nuclear (nDNA) y mitocondrial (mtDNA), RNA mensajero (mRNA), RNA transferente de aminoácidos (tRNA), RNA ribosómico (rRNA) etc.,…..
Te lo voy a explicar con una analogía. Tú sabes que los idiomas romances (francés, italiano, castellano, catalán, portugués,…) proceden de la evolución del latín en unas regiones o comarcas determinadas. Sin embargo, los documentos escritos (análogos a los fósiles) aparecen bien definidos, cuando el romance ya se ha formado, y evoluciona de modo indetectable; podríamos decir que el idioma romance aparece ya fijado en los primeros documentos escritos.
No obstante, la transición desde el latín al romance debió ser realizada por el pueblo, día a día, de forma casi imperceptible. Ahora, sin ir más lejos, van apareciendo vocablos o palabras con significados nuevos que nuestros abuelos no comprenderían y hoy son de uso común, por ejemplo, talego, vacilar, tronco, friki, pasma, e-mail, bocata, porro, gay,….
Del mismo modo, comparando las moléculas informativas de diferentes especies apreciamos cómo la variación o “deriva genética” de sus monómeros integrantes permite descubrir el parentesco entre ellas, sin necesidad de recurrir a los caracteres anatómicos o fisiológicos de los seres que las poseen.
Equivaldría – continuando con el símil lingüístico – a la comparación vocablo a vocablo de los textos escritos en los diferentes romances (la ciencia que realiza estas operaciones existe y se llama glotocronología). Sirve para averiguar en qué momento se diversificaron dos lenguas distintas separándose de la lengua original precursora de ambas).
- ¿Me lo aclaras con algún ejemplo bioquímico?
- ¡De mil amores! Si tomamos el citocromo c, presente en todos los eucariotas, y comparamos sus secuencias en aminoácidos de cada muestra, sin recurrir a otros caracteres del individuo que estamos estudiando, un ordenador los clasificaría automáticamente y sin equivocarse en un grupo para los hongos, otro para los vegetales, otro para animales, etc.,…con solo valorar esta proteína. Además, ésta y otras moléculas informativas podemos utilizarlas como “relojes moleculares” que nos brindarán los tiempos transcurridos desde que una especie, animal o vegetal, por ejemplo, se diversificó o desdobló en dos distintas. Este desdoblamiento se produjo por mutaciones a lo largo del devenir histórico de las especies.
- ¿Podrías aclararme qué son exactamente las mutaciones?
- Las mutaciones son alteraciones en los genes (unidades genéticas) de un ser vivo que se transmiten a sus descendientes. Darwin aún no conocía el mecanismo de las mutaciones pero hoy sabemos bien cómo se producen y cómo se heredan. Si se altera una parte del DNA de una célula y esta alteración no se corrige – las células suelen tener buenos sistemas correctores - alguna de sus células hijas heredará esa anomalía que casi siempre será perjudicial y provocará su degradación y muerte, pero en ciertos casos puede permanecer viva y transmitir el cambio sufrido a su propia descendencia. Y si esa célula es germinal (gameto o zigoto) el nuevo individuo tendrá el gen mutado en todas sus células. Muchas mutaciones afectan a las proteínas que pueden salir, según la teoría neutralista, mejores, equivalentes o peores que las anteriores a la mutación (Se produce lo que antes hemos llamado deriva genética).
- Explícame cómo el DNA puede afectar a la estructura de las proteínas.
- Es un camino algo laborioso. Una molécula de DNA sirve de molde para la síntesis de otra complementaria (proceso conocido como Replicación) y una de las dos puede actuar de molde para la síntesis de un RNA mensajero (mRNA) mediante la Transcripción. Éste a su vez aporta el modelo de tres bases nitrogenadas consecutivas (Triplete) para que el complejo ribosómico (utilizando el famoso código genético) elija a través de la Traducción uno de los aminoácidos en la secuencia de la proteína que se está sintetizando. Ya ves que la información génica transcurre con precisión en dos o tres pasos escalonados desde el DNA hasta las proteínas.
14.-Relojes moleculares
- Esta especie de telegrama cifrado que me has colocado es casi un rompecabezas para los no-bioquímicos. ¿No te parece? ¿No podrías ahora detallarme cómo funcionan los relojes moleculares que has citado antes?
- ¡Pues no dudes que ya te lo he simplificado al máximo, al no contarte anomalías o caminos alternativos o extraños que se dan en muchos virus, entre ellos en el temible HIV, responsable del SIDA! Recuperemos el hilo de la narración. Decía que una especie se puede desdoblar en dos porque las mutaciones de los individuos van cambiando sus dotaciones génicas hasta que resultan incompatibles, lo que puede ir sucediendo a lo largo del tiempo y casi siempre porque se han quedado aisladas en el espacio por la geografía. Hoy sabemos, por ejemplo, que las Islas Baleares estuvieron unidas a la costa alicantina y que Córcega y Cerdeña lo estuvieron a la Riviera francesa e italiana, entre otras pruebas, por las analogías o identidades de ciertas plantas comunes tales como la cebolla silvestre Urgínea marítima, presente en todas esas regiones.
Cumpliendo la selección natural descrita por Charles Darwin ahora podemos conocer los distintos relojes moleculares – proteínas o ácidos nucleicos – que resultarán más útiles para medir los tiempos de evolución. En la tabla anexa están registradas las proteínas más representativas que se pueden usar en el estudio del proceso evolutivo. En ella se establece el tiempo transcurrido en millones de años (la llamada unidad de periodo evolutivo, UPE) para producir el cambio del 1% de los aminoácidos de dos secuencias proteicas similares.
Para el citocromo c, antes citado, su UPE es de 15 millones de años; para la histona H4, la molécula de evolución más lenta, es de 400 millones, de modo que entre las berzas y el hombre (¡hay que ver lo alejados que estamos en el mapa taxonómico!) en las secuencias de 102 aminoácidos de la histona H4 sólo hay una diferencia de dos de ellos, prácticamente equivalentes. Aquí se cumple, una vez más, la famosa frase que pronunció el bioquímico húngaro Tsenz-Györgyi, Premio Nobel por haber sido el primero en aislar la vitamina C, “In Biochemistry there is no real difference between cabbages and Kings”. En efecto, entre los vegetales más despreciados y los mamíferos más encumbrados (distantes casi 1.200 millones de años) sólo nos diferenciamos en un 2% de los aminoácidos de la histona citada. En la tabla he escogido algunas proteínas estructurales, enzimáticas, hormonales y de defensa que pueden servirnos de orientación.
Velocidad de evolución
(UPE o cambio del 1% de sus aminoácidos, en millones de años)
Histona-H4 400
Histona-H3 330
Glucagón 43
Colágeno 36
Corticotropina 24
Citocromo-c 15
Insulina (péptidos A y B) 14
Hisona-H1 8
Mioglobina 6
Tripsinógeno 6
Albúmina 3
Insulina (péptido C) 1,9
Inmunoglobulinas 1,7
Fibrinopéptido B 1,1
Ya ves que tenemos “relojes moleculares” para todos los gustos: para estudiar seres muy distanciados (vegetales frente a animales) utilizaremos las histonas (relojes calendario) y para seres muy próximos entre sí (el hombre comparado con el chimpancé) casi cronómetros (nuestras respectivas moléculas de mioglobina difieren en un solo aminoácido de un conjunto de 153).
- No cabe duda de que las moléculas informativas completan los resultados obtenidos con los fósiles ¿verdad? ¿No podrías también decirme algo sobre los ácidos nucleicos como moléculas informativas?
- ¡Por supuesto! Utilizando los ácidos nucleicos se obtienen resultados análogos y superponibles a los que salen con las proteínas. Incluso, la secuencia de nucleótidos de un DNA presenta mutaciones que a veces no se reflejan en la secuencia de aminoácidos de la proteína que está programando, es decir, que muta más aprisa que ella. En el caso de la Histona H4, prácticamente inmutable (porque es esencial para el correcto empaquetamiento de los nucleosomas); los DNAs que la programan sí que mutan pero sin que su mutación repercuta en la histona obtenida.
-¿Me aclaras este misterio con alguna comparación?
- ¡Claro! La célula se parecería a un tendero que quisiera modernizar su escaparate y decidiese cambiar las etiquetas de sus mercancías (DNA) pero no le permitiesen alterar los precios fijados para los objetos que vende al público (proteína). La etiqueta es nueva pero el precio sigue siendo el viejo.
-¿Y por qué en el cuadro los péptidos A, B y C de la insulina tienen periodos evolutivos tan diferentes (A y B, 14 millones de años y C sólo 1,9)?
- Debo aclararte que la velocidad de evolución viene limitada por la idoneidad del producto obtenido para la célula que lo posee. Si éste es indiferente, la UPE es corta, es decir, puede mutar con bastante libertad. Pero si la acción de este producto resulta clave para la vida celular, la célula sólo sobrevivirá cuando la mutación no lo estropee (ácido nucleico o proteína). En el caso que comentas de la hormona insulina, los péptidos A y B son esenciales para la correcta función de esta hormona y ello hace que cueste más encontrar una mutación admisible; en cambio, C sólo sirve de conexión temporal entre A y B en la fase de prohormona – el péptido C después se elimina - resultando su secuencia de aminoácidos casi indiferente para el ser vivo que ha de fabricar la hormona activa.
- Comprendo. En el cuadro veo también que las histonas H4 y H3 tienen unos periodos evolutivos mucho mayores que los de la H1. ¿Será por alguna razón parecida?
- ¡Así es, en efecto! Las primeras integran el cogollo o corazón del nucleosoma que si no sale bien empaquetado, el DNA no conseguiría enrollarse a su alrededor y haría imposible la vida de la célula enmarañada con esa larguísima molécula de ácido nucleico. En cambio, la H1 se sitúa entre dos nucleosomas consecutivos y el empaquetamiento resulta menos crítico, de modo que permite formar cromosomas compactos.
Por razones análogas los pseudogenes (genes inútiles o no traducidos) mutan con mayor rapidez que los genes verdaderos, porque no influyen en la vida celular. Creo que el tema ya lo tenemos bastante debatido ¿no?
15.-Evolución humana
- ¡Sí! Resuelto este asunto pienso que puedes comenzar con la Evolución humana o cultural, aunque advierto que ya han aparecido algunos puntos que tendremos necesariamente que ampliar. Y mi curiosidad e interés por el Adán bíblico no ha decrecido ni un ápice.
- En la escala de tiempos habrás advertido – supongo – que los mamíferos aparecen mucho antes de la extinción de los dinosaurios (un mes frente a 5 días), pero los primates, precursores del Hombre, vienen mucho después (hace unas 10 horas).
- ¿Y qué pasó para que los dinosaurios desapareciesen tan de repente?
- Hace 65 millones de años cayó un gran meteorito (de unos 10 km de diámetro) sobre la Península del Yucatán y el Mar Caribe (su huella circular, un cráter de 100 km de diámetro aún se ve en las fotografías tomadas desde los satélites). Este cuerpo celeste enturbió y volvió opaca la atmósfera y trastornó el clima de La Tierra hasta el punto de hacer desaparecer el 90% de las especies vegetales y animales que vivían en nuestro planeta, entre ellas los dinosaurios. Por esto quedó el campo libre para la hegemonía y el crecimiento de los pequeños mamíferos, antes postergados o arrinconados en el interior de las selvas.
Entre los nombres chocantes o exóticos ahora recuerdo que Yucatán es uno de los más llamativos. Cuentan que un descubridor hispano preguntó a un indio de México cómo se llamaba aquella región y éste le respondió: “Yu-ka-tan” que significa “Yo no soy de aquí” y así se ha perpetuado.
- Interesante, ¿y no sabes otros?
-¡Claro, el de kanguro! Cuando un británico preguntó a un aborigen australiano qué clase de animal era aquel “venado saltarín”, le contestó el aborigen: “No te entiendo”. Es decir: “ kan-gu-ro”. Otro nombre definitivo.
¡Muy curioso! Si te parece, seguimos. Entre los primates se destacó la rama de los homínidos, de la cual conocemos varios eslabones como antecesores nuestros y otras ramas colaterales. Al pasar de los bosques a la sabana, los primates se fueron adaptando a la locomoción bípeda, lo que requirió intensificar diversos cambios anatómicos y fisiológicos trascendentales.
- ¿Me los enumeras?
- ¡Claro! Para ver por encima de la hierba de la sabana tuvieron que erguirse sobre sus patas o extremidades traseras con lo que quedaban las delanteras (las manos) libres para desempeñar nuevas funciones. Y para sostener la cabeza en esta postura de forma estable era necesario alterar su centro de gravedad. Para ello, la estructura del rostro se fue retrayendo y aplanando a la vez que el cráneo se iba dilatando. Así el agujero occipital quedaba más centrado sobre la vertical del cuerpo y a la vez hubo más espacio para alojar un número creciente de neuronas cerebrales.
Como tenían que enfrentarse a los depredadores habituales – leopardos y leones, principalmente – y escaseaba el refugio de los árboles, utilizaron las manos liberadas para entrenarse en el manejo de nuevos instrumentos necesarios para la defensa. Al principio serían palos más o menos puntiagudos (Homo habilis). También para rasgar la piel de sus presas y así acceder a su carne, el Homo habilis empezó a tallar la piedra obteniendo por percusión algunas aristas cortantes. A continuación, con el Homo erectus, el dominio del fuego sirvió como defensa nocturna y para pulir y endurecer las puntas de sus armas de madera.
- He visto que en el circo los domadores utilizan un palo largo o una silla para mantener a raya a los leones. ¿Tiene algo que ver con ese hábito de defensa primitiva?
- ¡Sin duda alguna! El temor a la muerte o a resultar tuerto debió pasar de las experiencias particulares de los grandes felinos a su acervo genético universal. Por lo menos, un homínido encaramado a las ramas de un árbol con un palo puntiagudo en las manos se convirtió para ellos en un enemigo digno de cierto respeto.
En pasos sucesivos el acortamiento del rostro, con los ojos bastante próximos entre sí, ya había facilitado la visión binocular o espacial de frente sin necesidad de mover la cabeza. En otras palabras, podían comer fruta vigilando a su vez el entorno, porque la tomaban con la mano y la llevaban a la boca; gesto imposible de realizar por otros mamíferos más primitivos, que tenían que arrancarla directamente del árbol con los dientes.
La vida en la sabana también favoreció la cooperación colectiva constituyendo la tribu organizada, tanto para facilitar la cacería de las grandes presas como para la defensa colectiva frente a sus depredadores.
El Homo erectus era más alto que el H. habilis y con mayor capacidad craneal (unos 900 centímetros cúbicos (cm3) en vez de los 500 cm3 del H. habilis). Sus instrumentos líticos fueron más elaborados y su cultura superior: dominaba el fuego y enterraba a sus muertos. Ninguna de estas cualidades justificaría el que ese hombre ya poseyera un alma inmortal; se trataba simplemente del fruto adaptativo de la evolución y del aprendizaje por imitación de hábitos útiles o necesarios para la perpetuación de la especie.
16.-Homo antecessor
En nuestra visión simplificada (evitando elucubrar sobre hallazgos dudosos o de especies colaterales) supuso un adelanto el paso al Homo antecessor, cuyo yacimiento más completo de Atapuerca (Burgos) tiene el máximo esplendor hace 800 mil años. Este hombre tenía una capacidad craneal de unos 1.000 a 1.200 cm3 y puede ser el tronco del que derivan dos especies nuevas y bastante próximas entre sí: el Hombre de Neanderthal y el Homo sapiens (nuestro antepasado directo).
El Homo neanderthalensis, una especie robusta y resistente, de mediana estatura (1,65 m) y con el característico reborde supraorbitario, tenía un cerebro de hasta 1.500 cm3. Probablemente habitó en Hispania, pobló Europa por lo menos hasta el Cáucaso y tuvo que aclimatarse al frío terrible de las glaciaciones. Vivió en cavernas, dominó bien el fuego, se cubrió el cuerpo con pieles y realizaba la caza de grandes animales (mamut, rinoceronte lanudo,…) colaborando en equipo. Se extinguió hace poco tiempo (unos 40 ó 30 mil años) y convivió con el H. sapiens (se han encontrado pruebas de que en algunos lugares se produjeron incluso hibridaciones entre ambas especies). La extinción del primero puede deberse a la competencia desigual por la caza en lugares comunes o próximos, porque el H. sapiens era más inteligente y tenía más éxito en las cacerías.
El Homo sapiens, nuestra especie, apareció en África y se difundió hace unos 100 mil años a Oriente Medio y Europa. Su esqueleto es del todo igual al nuestro (no tiene el reborde supraorbitario del H. neanderthalensis, su mandíbula no es prominente, su frente es amplia y recta, su estatura es algo superior pero su cerebro ya no ha crecido más (tiene unos 1.450 cm3 en el varón y 1.350 en la mujer).
- ¿Por qué me dices que es más inteligente que los anteriores?
- El H. sapiens es más inteligente que sus predecesores y que otras especies de mamíferos, entre otras razones, por el aumento de la capacidad craneal y con ello el número de neuronas en el cerebro. Puede almacenar más conocimientos y relacionarlos entre sí; es decir, improvisar respuestas sensatas ante situaciones nuevas o imprevistas. Pero lo verdaderamente importante no es el tamaño real del cerebro sino la distribución de sus lóbulos.
Te lo voy a explicar siguiendo grosso modo los razonamientos de la escuela alemana de Hugo Spatz que me parece muy atinada. No hay duda de que en la evolución humana el cerebro ocupa un papel preeminente. El hombre tiene un cerebro comparativamente mayor que los demás mamíferos. Además tiene más neuronas por mm3, estas son más ramificadas, pero lo que realmente lo distingue, según Spatz, es la relación entre el polo frontal y el occipital. El primero ha crecido a costa del segundo, al retrasarse la cisura de Rolando, que los separa.
Esto equivale a afirmar que la zona instintiva o de respuestas automáticas se ha reducido o se va atrofiando (nuestros sentidos son superados por los de muchos de los mamíferos superiores). En cambio, en el lóbulo frontal radican las decisiones libres, discursivas o razonadas y la oquedad craneal producida por nuestra amplia frente da cabida a las neuronas necesarias para controlarlas. En esto se corrobora la frase del neurólogo inglés Jackson quien afirma: “La evolución no es más que el tránsito de lo automático hacia lo voluntario”.
- Este Homo sapiens, más inteligente que instintivo, requerirá en su juventud más atenciones familiares (tendrá una infancia larga), más cohesión social (tribu bien estructurada), más altruismo hacia sus semejantes, etc.,…Y ¿cuándo se advierten bien esos cambios? Porque las expresiones artísticas (grabados esculpidos en huesos, esculturas de figurillas humanas en barro o piedra caliza, pinturas rupestres en grutas,…) se manifiestan bastante más tarde ¿no?
17.-Por fin, el Adán de la Biblia
- ¡Tienes toda la razón! Creo que nos vamos acercando a nuestro Adán bíblico. El hombre que sabe abstraer de la visión de un bisonte y de otro la idea de bisonte y lo sabe representar en las paredes rugosas de una gruta ya es un artista e intelectual consumado. Si, además, rinde culto a sus muertos, enterrando los cadáveres con alimentos para el más allá, se debe a que cree en la otra vida: ese hombre tiene un alma inmortal. Y esto resultó evidente hace poco tiempo: unos 30 mil años, es decir, dentro de los últimos 3 minutos de nuestra escala de tiempos.
- Y ¿por qué piensas que Adán no fue el primer Homo sapiens o Cro-Magnón que apareció en la tierra?
- Porque, sin manifestarse ningún salto brusco de tipo anatómico o fisiológico, se va viendo que de forma progresiva una parte de esos H. sapiens sabe desarrollar nuevas y revolucionarias técnicas de caza, domina el pensamiento abstracto, respeta y cuida a los individuos viejos o enfermos, se adapta maravillosamente al entorno y todo esto no se improvisa.
La Biología por sí sola no puede demostrar que existe el alma pero tampoco puede probar que no existe. Al igual que hicimos con el Big Bang y con la primera célula, nos salimos de nuestra disciplina para echar mano de la Teología. El Origen del Universo no se explicaba sin un acto creativo de Dios y admitido ese acto todo resultaba lógico, comprensible y aceptable. Pues, de la misma manera, la posesión de un alma etérea e inmaterial es la única justificación de ese cambio evolutivo que de otra forma resultaría imposible. Ningún científico serio y riguroso puede pensar que “el alma humana sea el resultado de la evolución espontánea del cerebro de un primate”.
Los materialistas a ultranza suelen ser más dogmáticos que los creyentes cristianos en sus aseveraciones gratuitas. Niegan por principio aquello que no pueden ver o tocar y eso les lleva a frecuentes callejones sin salida. Yo, por ejemplo, jamás he visto Australia y eso no me permite la frivolidad de negar la existencia de ese continente que han visto personas sensatas (tengo dos amigos químicos que trabajan allí). Pero ya antes nunca había dudado de que Australia existiese.
- ¿Según tus ideas, cómo debió ser la creación del alma humana?
- Ya te he dicho que la Biología puede y necesita admitirla, pero no puede mostrar el camino seguido en su aparición. Con la Biblia en la mano he desarrollado una teoría propia que no quiero imponerte – ¡faltaría más! – teoría a la que estoy dispuesto a renunciar si el Magisterio de la Iglesia la considera improcedente. Un resumen de mi tesis lo publiqué en el fascículo “La Ciencia y el enigma del Hombre” Ed. Dossat, 1982, que recoge los comentarios de una Mesa Redonda de intelectuales en el Colegio Mayor Zurbarán, en la que tuve el honor de participar.
- ¿Y cuál es esa tesis que me tiene en ascuas?
- Pienso que la creación del género humano guarda un paralelismo con las creaciones posteriores del Pueblo Judío y de la Iglesia Católica, es decir, que Dios actuó de un modo semejante, siguiendo o aplicando círculos concéntricos. Me explico: En este asunto yo me sentía en la obligación de compaginar los conocimientos bíblicos con los biológicos. Según nuestra fe toda la Humanidad debe ser generada por una sola familia – la que cometió el pecado original - pero la diversidad de genes alélicos (diferentes pero ocupando los mismos loci en los cromosomas) exige que los antecesores del hombre actual sean variados y esto resulta algo difícil de conciliar con la noción de una pareja única.
El Génesis nos dice que Dios, al crear el ser humano pronunció la frase: “Hagamos al Hombre a nuestra imagen y semejanza”. Habida cuenta que Dios es espíritu puro y por tanto no tiene cuerpo, podemos deducir, sin riesgo a equivocarnos, que entonces Dios “inspiró su aliento” y otorgó a la criatura elegida un alma espiritual e inmortal.
- Esto que me dices ¿qué tiene que ver con la fundación del Pueblo Judío?
- ¡Mucho! Abram y Sarai eran dos mesopotámicos que seguían las leyes de Hammurabi (si la esposa es estéril, en vez de repudiarla puedes generar un descendiente con la esclava que se convertirá en hijo tuyo, y si la esclava se rebela contra la dueña, ella la puede castigar físicamente, etcétera,…).
Y dijo Yavé a Abram: “Sal de tu tierra, de tu parentela, de la casa de tu padre, para ir a la tierra que yo te indicaré; Yo te haré un gran pueblo,…” Cambió su nombre por el de Abraham y el de su mujer por el de Sara y les dio una vocación nueva: fueron los padres del pueblo judío.
Recuerda que su nieto Jacob tuvo doce hijos varones, unos con sus esposas, Lía y Raquel, y otros con las siervas de ellas. También sabes que entre los antecesores del Mesías aparecen abuelas extranjeras, como Rahab de Jericó, Rut la moabita, Betsabé mujer de un hitita,…y sus descendientes fueron incorporados con plenos derechos al Pueblo Elegido.
- ¿Por qué me cuentas esos detalles?
- Por los posibles paralelismos con la creación de Adán y Eva. Adán debió ser un Homo sapiens perfecto, de cuerpo bellísimo y Eva lo mismo. Cuando Dios decide otorgarles un alma inmortal propia a cada uno, quedan situados en un plano superior y diferenciado de sus congéneres que no razonan con la lucidez de ellos (les falta esa alma). Se inicia así la creación de un hombre nuevo, distinto, muy inteligente (pone nombre a los demás seres y los somete a su autoridad y dominio). Adán resulta ser el padre de nuestra raza humana, porque Dios decidió crear un alma personal para cada uno de sus futuros descendientes.
El Génesis incluye unas frases especialmente misteriosas: “…viendo los hijos de Dios que las hijas de los hombres eran hermosas, tomaron de entre ellas por mujeres las que bien quisieron.” Y añade Yavé: “No permanecerá por siempre mi espíritu en el hombre porque no es más que carne. Ciento veinte años serán sus días”. Esto invita a pensar que se mezcló sangre ajena en la descendencia de Adán, resolviéndonos la posible contradicción con la biología, porque Dios conferiría un alma a todos los descendientes de nuestros primeros padres, del mismo modo como se incorporaron al Pueblo Judío personas que antes eran ajenas a él.
De todos maneras no quiero hacer de esta observación motivo de pugna o batalla dialéctica personal. Aceptaré gustoso la solución que pueda o quiera brindarme algún día el Magisterio de la Iglesia.
Los hijos y nietos de Adán ya eran tan inteligentes que nosotros. ¡Menudos artistas había entre ellos! ¡Pocos ciudadanos de hoy día serían capaces de pintar en la cueva de Altamira bisontes y caballos con una calidad y vigor comparables a las de aquellos!
- Me gustan tus tesis. Yo también estaré pendiente de alguna resolución del Magisterio que las confirme o rechace. ¿Y sobre la Fundación de La Iglesia Católica qué me cuentas?
- El paralelismo es completo. Jesús eligió a doce israelitas, cumplidores de la Ley mosaica, y les nombró Apóstoles de la Iglesia que estaba fundando. Al principio oraban en el Templo de Jerusalén, hacían los ayunos y penitencias acostumbradas por los judíos y consideraban que las enseñanzas del Señor sólo eran un “Camino” dentro de su religión mosaica. Les costaba aceptar con plenos derechos a los gentiles. Muchos milagros tuvo que hacer Jesús para ir liberándoles de las cargas innecesarias, ampliar sus mentes y dibujar el perfil de la nueva Religión cristiana tal como la vivimos ahora. Recuerda, por ejemplo, el reproche del Señor a san Pedro: “Lo que Dios ha purificado no lo llames tú profano…” porque nuestro primer Papa se resistía a comer los animales “impuros” que le bajaban del cielo, dentro de un mantel. Y cómo tuvo que animarlo para que se decidiera a entrar en la casa del centurión Cornelio… Recordarás también que después el mismo Pedro tuvo que justificarse ante Santiago y los hermanos judeizantes por haber bautizado a unos gentiles que ya habían recibido visiblemente el Espíritu Santo.
18.- El Diluvio
- Para ir terminando ¿Por qué sitúas a Noé y el Diluvio con una antigüedad de 6.000 años (40 segundos en la escala de tiempos)?
- Porque el Diluvio nos ha dejado sus huellas bien perceptibles todavía en el siglo XXI. Por una parte, los incontables testimonios orales o escritos de diversas civilizaciones (por ejemplo, la Epopeya sumeria de Gilgamesh que cuenta, con perfecto paralelismo a la narración bíblica, la vida y el diluvio que sufrió su antepasado Utnapishtim, que era el mismísimo Noé). Por otra parte, durante las excavaciones arqueológicas realizadas en Mesopotamia se encontró un estrato de limo, lodo o barro (que incluía restos de animales marinos) intercalado entre los estratos sucesivos mucho más delgados de diferentes culturas. Por ejemplo, encima del lodo había cerámica hecha al torno y debajo de él la cerámica era sólo manual. Y el estrato de lodo sin residuos humanos tiene un espesor inaudito: casi tres metros cerca de la ciudad de Ur, junto al Éufrates y algo menor al ir remontando el río.
- ¿Qué pudo ocurrir para originar semejante catástrofe?
- Yo personalmente pienso que fue debida a la caída de un meteorito (menor que el que aniquiló los dinosaurios) pero que produjo un gran “tsunami” en el Océano Índico y sobresaturó la atmósfera de vapor de agua, por lo que llovería los 40 días siguientes con sus 40 noches completas. No sé si, además, el calor liberado por el choque del meteorito produciría la fusión de parte del hielo de la corteza terrestre y con ello subiría aún más el nivel de los mares. Pero ya estamos entrando en elucubraciones con probabilidades de acertar, pero que no son del todo seguras.
19.- La Humanidad ante el futuro
- Me gusta tu versión y hablando de elucubraciones. ¿Por qué no me describes cómo puede ser el futuro de la Humanidad?
- De todo lo que hemos hablado podemos inferir que el cerebro humano cobra un protagonismo esencial en la Evolución de nuestra especie. La inteligencia desplaza a la fuerza bruta, como factor de selección natural, tanto para el gobierno de la propia familia como para guardar y defender el recuerdo de la historia de la tribu. Los viejos, por su buena memoria, y por el feliz descubrimiento y transmisión de la escritura, son cada vez más respetados y escuchados por las generaciones jóvenes.
Los caracteres espirituales derivados de poseer alma van, según mi saber y entender, a gobernar nuestro mundo futuro. La Humanidad tiene dos opciones reales por completo antagónicas: o bien destruir este mundo físico, por ejemplo, con una guerra nuclear descontrolada o una contaminación bacteriológica con cepas especialmente seleccionadas para hacerlas letales e inmunes a tratamientos hospitalarios, o bien puede hacer el mundo más habitable y acogedor para que lo compartan en buena armonía nuestros hijos y nietos.
Yo, como pienso que elegiremos esta última opción, veo que las tres cualidades definitorias del futuro de la Humanidad están protagonizadas por tres virtudes clave: la inteligencia, la laboriosidad y la generosidad.
- Aunque lo intuyo en términos generales, por favor, desglósame la función de cada una de ellas.
- La inteligencia, en vez de la fuerza bruta, abrirá paso a los más capacitados para independizarse antes del hogar paterno, crear su propia unidad familiar y ganarse la vida en una profesión que les facilite el progreso personal dentro de nuestra sociedad.
La laboriosidad les permitirá crear este nuevo hogar y defender con éxito a la familia que lo integre. Si falta esa virtud los hombres pueden convertirse en desarraigados sociales para acabar viviendo en la calle o bajo un puente.
Y la generosidad les ayudará a aceptar gustosos los hijos que Dios les envíe.
Si está ausente esa última virtud, la población egoísta se extinguirá o autodestruirá debido a esa carencia de descendentes.
Basta mirar a la población de la vieja Europa que, por falta de hijos propios, está siendo sustituida por las jóvenes poblaciones de inmigrantes africanos de religión islámica que presentan, para mí, tres defectos peligrosos: a) no permiten que sus vástagos nacidos en nuestro continente se adapten a su cultura y costumbres; b) evitan el cambio de religión, persiguiendo tenazmente a los fieles musulmanes cuando, por convicción propia, se convierten al cristianismo y c) imponen con crueldad su ley “sharía” y maltratan a los cristianos cuando llegan a ser mayoritarios en cualquier país o comarca.
20.- Recapitulación: Principio Antrópico
- Con estas alusiones al futuro creo que hemos terminado los temas de nuestra charla ¿verdad?
- ¡No del todo! No puedo concluir sin dedicar un breve comentario al Principio Antrópico, según el cual todo el Universo ha sido programado para que el Hombre pudiese habitar en él. En otras palabras si, desde su mismo origen, cualquiera de los parámetros y fuerzas cohesivas fuesen algo diferentes de cómo son, la vida inteligente hubiese resultado imposible. Dicho de otra forma, si existimos es por la decisión libre de quien hizo el Universo. Y este Principio ha sido establecido por los físicos, no por los teólogos. El padre Manuel Carreira es la excepción a esta regla, porque defiende el Principio Antrópico y es doctor e investigador a la vez en Física y en Teología.
Según este Principio resulta verdadera y exacta la afirmación de que “el Hombre es el rey de la creación” porque Dios le preparó un espléndido e inconmensurable escenario en el que pudiera mandar y gobernar a su arbitrio.
En efecto: biológicamente hablando somos un conglomerado – quimera – de materiales totalmente heterogéneos. Nuestro cuerpo está constituido por asociaciones celulares especializadas que no desdeñaron, en su integración y génesis, materiales procedentes de seres inferiores tales como las bacterias y las árqueas. Sin embargo, nuestros antepasados desde hace unos
36.000 años
mostraron una inteligencia excepcional que pronto desarrolló un arte admirable y maravilloso. Este hecho coincide con la acción sutil e inmaterial de un alma etérea, inmortal y privilegiada capaz de comprender y amar esa obra especialmente espléndida y prodigiosa que denominamos COSMOS.
- ¡Muy bien! Creo que tienes razón en muchos aspectos. Igual que a mi hermana me gustaría disponer del manuscrito de esta charla-rollo, para comentarla con mis amigos. ¿Qué te parece?
- ¡Trato hecho! ¡Aquí la tienes!
José María Macarulla*
* Catedrático Emérito de Bioquímica y Biología Molecular; está en posesión de la Gran Cruz de Alfonso X el Sabio y es patriarca de una numerosa familia que incluye 16 nietos de edades comprendidas entre los 5 y 20 años.
Breve glosario de los términos científicos menos habituales en las conversaciones corrientes (puestos por el orden aproximado de su aparición en el texto):
-Cosmos: Se refiere al orden del Universo.
-Caldo prebiótico: Disolución acuosa de múltiples sustancias en la sopa primitiva.
-Big Bang: Gran explosión que dio inicio al mundo material.
-Evolución: Modificación o cambio gradual de una propiedad.
-Helio: gas inerte localizado en la atmósfera solar y en diversos puntos de La Tierra.
-Protón: partícula elemental presente en todos los núcleos atómicos.
-Partícula alfa: núcleo de helio; consta de 2 protones y 2 neutrones.
-Deuterón: partícula formada por un protón y un neutrón.
-Grados Kelvin: de magnitud idéntica a los grados centígrados pero contabilizados a partir del cero absoluto (-273ºC corresponden a cero Kelvin, 0K).
-Galaxia: agrupación de estrellas formando una especie de nube estelar.
-Átomos: partículas simples formadas por un núcleo, que posee protones y casi siempre neutrones y una corteza con electrones: los átomos neutros tienen el mismo nº de protones que de electrones.
-Fusión nuclear: unión de varios núcleos para formar un elemento mayor que los integrantes.
-Fisión nuclear: ruptura de un núcleo atómico en otros menores.
-Plasma: masa formada por un conjunto de átomos desprovistos total o parcialmente de sus electrones.
-Biosfera: zona de la superficie terrestre que aloja la vida.
-Litosfera: parte sólida de la superficie terrestre.
-Hidrosfera: parte líquida de la superficie terrestre.
-Glicolisis: ruptura de los azúcares en moléculas menores.
-Desintegración radiactiva: conversión de un átomo en otro diferente o análogo emitiendo partículas o radiaciones.
-Isótopos: Diferentes átomos con los mismos protones en el núcleo pero con distinto número de neutrones en él.
-Mitocondrias: partículas intracelulares, semejantes a un bastoncito o a un melón, de origen bacteriano: las tienen casi todos los seres eucariotas.
-Osmol: cantidad de sustancia que, a efectos osmóticos, ejerce la misma función que un mol de un compuesto no disociado: por ejemplo, un mol de glucosa es un osmol y uno de NaCl son dos osmoles (uno de Cl- y otro de Na+).
-Eucariotas: seres vivos con núcleo verdadero.
-Procariotas: seres vivos simples sin un verdadero núcleo.
-Desintegración radiactiva: transformación espontánea de unos átomos en otros, casi siempre menores, y liberando diversas partículas o radiaciones.
-Números cuánticos: rigen las órbitas de los electrones alrededor del núcleo atómico.
-Orbitales: trayectorias posibles para parejas de electrones fijadas por los tres primeros números cuánticos.
-Exobiología: asignatura teórica que estudia cómo podría ser la vida fuera de La Tierra.
-Progenote: Célula primitiva de la que derivarían todos los seres vivos.
-Bacterias: Seres unicelulares simples sin auténtico núcleo (procariotas).
-Bacterias sulfúreas: Bacterias que se nutren de compuestos azufrados.
-Árqueas: Diversas clases de bacterias, con características propias, distintas de las comunes.
-Seres autotrofos: Se nutren por sí mismos; fabrican sus propios azúcares, sin alimentarse de otros seres.
-Seres heterotrofos: Se alimentan de otros seres, vivos o muertos.
-Fumarolas negras o respiraderos hidrotérmicos: Emisiones continuadas de agua y gases emergentes, a temperaturas elevadas, en los fondos oceánicos.
-Fósiles: Restos animales o vegetales convertidos en residuos estables, generalmente con estructura pétrea.
-Simbiosis: Asociación estable de dos seres beneficiándose mutuamente.
-Endosimbiosis: Simbiosis de dos seres distintos, en este caso viviendo uno dentro del otro.
-DNA: Ácido desoxirribonucleico (ADN). Molécula extraordinariamente larga.
-RNA: Ácido ribonucleico (ARN). Como el DNA pero con ribosa como componente glicídico, en vez de desoxirribosa.
-Cloroplasto: Partícula verde presente en los vegetales, responsable de la función clorofílica, de origen bacteriano.
-Ribosoma: Partícula formada por RNA y proteínas, responsable de la síntesis proteica.
-Nucleosomas: Partículas nucleoproteicas, concatenadas como cuentas de un rosario, que facilitan el enrollamiento del DNA en los eucariotas.
-Cromosomas: Estructuras compactas, formadas por ácidos nucleicos y proteínas, que resultan visibles en la reproducción celular y la facilitan.
-Mutación: Cambio persistente de una propiedad genética.
-Moléculas informativas: Tienen secuencias diferentes de sus monómeros lo que permite reconocer o caracterizar a los seres que las poseen y emparentarlos unos con otros.
-Unidad de periodo evolutivo (UPE): tiempo necesario para que se produzca el cambio del 1% de las unidades informativas entre dos seres emparentados.
-Glotocronología: Ciencia que, estudiando las raíces de las palabras habituales, puede fijar el grado de parentesco y el momento en que se separan dos idiomas semejantes.
-Genes: unidades genéticas que pueden transmitirse de unos seres a otros.
-Relojes moleculares: Moléculas informativas que facilitan el cálculo del tiempo transcurrido en la transformación de una especie en otra.
-Teoría neutralista: Las moléculas informativas pueden ir cambiando libremente de estructura si no perjudican al ser que las posee. Como sirven casi igual unas que otras, permiten la diversificación de las diferentes especies.
-Principio antrópico: teoría físico-biológica según la cual el Universo fue creado tal como es para que el Hombre racional pudiese habitarlo.
-Código genético: Secuencias de tres bases, escritas en el RNA mensajero, que codifican o determinan la colocación de un aminoácido concreto en cada posición de la proteína que se está sintetizando. Es prácticamente universal.
-Géneros Homo: Diferentes especies homínidas que aparecieron en la Evolución.
-Principio antrópico: Teoría según la cual el Universo fue pensado para que en él pudiera desarrollarse la vida inteligente. La alteración mínima de cualquier parámetro haría imposible esa vida.