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Ciencias experimentales

Las trampas de Venus III

Las trampas de Venus III 4. DIONAEA MUSCIPULA EN LA CULTURA POPULAR

Las plantas carnívoras -y especialmente la venus atrapamoscas- han cautivado la imaginación de la humanidad casi desde el momento en que fueron descubiertas. Numerosas películas, libros, comics, videojuegos, series infantiles, etc., han contado con plantas carnívoras entre sus protagonistas. Las prolongaciones periféricas de la trampa de Dionaea han sido interpretadas como dientes, dando lugar a unas plantas carnívoras más parecidas a animales de lo que en realidad son. En la inmensa mayoría de los casos, suelen cargar con el papel del malo. Sobre todo de uno subalterno o casual y, a menudo, con escasa entidad.

En el cine recuerdo dos películas de serie B que basan su argumento en las plantas carnívoras: La “Tienda de los Horrores”, una comedia con una planta carnívora muy divertida y “El Día de los Trífidos”, un filme de ciencia ficción donde unas plantas alienígenas invadían la Tierra. Si bien la de la primera película puede asimilarse a una Dionaea, los trífidos apenas se parecían a ésta.

Hoy en día, las plantas carnívoras no son esos hallazgos extraordinarios que mencionaron los primeros naturalistas sino que se han popularizado, siendo fáciles de encontrar en la mayoría de los países desarrollados. Su cultivo en invernadero está muy extendido, principalmente el de Dionaea muscipula y Nepenthes spp (trampas de taza o de jarra). 

 

5. CULTIVO EN EL HOGAR

Como en cualquier planta, el secreto del éxito está en aportar unas condiciones semejantes a las del medio natural. Su cultivo no es de los más complicados pero sí que puede poner aprietos a un principiante. Es cierto que existen algunas dioneas más resistentes que otras pero, en general, son plantas muy exigentes para determinadas condiciones. En casi toda España se pueden considerar de exterior ya que resisten bastante bien las condiciones meteorológicas. En cambio, sus requerimientos edáficos y de riego están entre los más estrictos de las plantas de exterior.

A continuación expondrán unas orientaciones útiles para empezar:

5.1. Llegada al hogar

Desde que la planta sale del comercio hasta que la traemos a casa sufre un estrés por transporte que continúa con la adaptación a este nuevo medio. Hay que tener en cuenta que viene de un invernadero, donde ha estado en condiciones óptimas, y que las que la vamos a proporcionar rara vez serán mejores y, aun siendo comparables, presentarán diferencias. Es por ello que se recomienda (no siempre es imprescindible) mantener la planta en un terrario durante 15-30 días, sin cambiarla de maceta. Éste deberá estar en un sitio muy iluminado pero sin luz solar directa a menos que sea muy suave. Por las noches se abrirá la tapa para que se ventile y no crezcan hongos. A tal fin, se quitará cualquier hoja marchita de la planta y –sólo si es necesario- se le aplicará algún fungicida.

5.2. Maceta

Son idóneas las de plástico pues las de barro suelen transmitir excesivas sales al sustrato y pierden humedad a través de la pared. Es importante que el drenaje sea adecuado.

5.3. Sustrato

Se recomienda el esfagno sólo o mezclado con arena de río insoluble para que no transmita sales. Las tierras comunes de floristería -más aún si están abonadas- son una de las principales causas de muerte de las plantas carnívoras. El sustrato deberá renovarse cada 2-3 años para evitar una alta concentración de sustancias tóxicas.

5.4. Riego

No existe una pauta fija. Será más abundante en verano, debiendo mantenerse al menos 1-2 cm de agua en el plato entre primavera y otoño. La tierra tiene que estar siempre húmeda aunque algo menos en invierno para evitar problemas de congelación.

Es indispensable que el agua sea destilada, lo que supone un inconveniente de las plantas carnívoras respecto a otras. El agua del grifo suele ser letal, aunque si no tiene alta mineralización ni cloro y no se emplea con asiduidad, quizás pueda suministrarse durante un año. En tal caso, es obligatorio cambiar toda la tierra cada 12 meses.

El riego se hará en el plato o por inmersión y, a veces, en superficie pero teniendo cuidado de que el agua no toque las hojas.

5.5. Temperatura

Lo ideal es un clima suave y templado como el costero de la mayoría de regiones tropicales y subtropicales. En relación a España, Dionaea muscipula soporta mejor las temperaturas frías extremas que las calurosas, pudiendo algunas plantas sobrevivir a nevadas si antes estaban en buen estado. No es conveniente bajar de -5ºC ni subir de 30ºC aunque aguante situaciones más extremas. Es por ello que habrá que tenerla dentro de casa, lo más cerca posible de la ventana, cuando las condiciones sean muy adversas.

5.6. Luz

Es preferible la luz solar directa aunque se debe evitar el sol del mediodía, sobre todo en verano. Esto último puede no ser tan importante en el norte de España, donde algunas plantas soportan una exposición solar continua durante todo el año. En cualquier caso, es deseable que tenga unas 4-5 horas de sol/día para que las trampas tengan un vivo color rojo y las hojas un verde intenso.

5.7. Multiplicación

El uso de semillas no es recomendable ya que hay más garantías de supervivencia si se separan plantones del individuo progenitor y se llevan a otro tiesto una vez tengan raíces.

No se debe permitir que la planta florezca pues este proceso consume mucha energía y la debilitará o, incluso, provocará su muerte. En cuanto aparezca un vástago central ligeramente distinto de las hojas, lo cortaremos. Esta operación es algo difícil para principiantes ya que lo confunden con una hoja, cortándolo cuando ya tiene una altura considerable. En este momento es posible que se haya debilitado mucho el vegetal y su vida corra un serio peligro. Hay que tener presente que, inmediatamente después de retirar el vástago, pueden aparecer 1 ó 2 más que también deberán cortarse.

5.8. Hibernación

Una característica peculiar de la venus atrapamoscas es que necesita unos 3-4 meses de reposo absoluto a menos de 5ºC. La hibernación es imprescindible para que la planta crezca de manera saludable al terminar el invierno. En caso contrario es fácil que se muera. Si no conseguimos que esté a una temperatura inferior a la mencionada se la puede meter en la nevera.

 5.9. Alimentación

No se debe abonar la planta. Es preferible permitirla capturar insectos. Forzarla a que cierre las trampas con insectos que le proporcionemos puede ser una buena alternativa si se usan pequeñas moscas y mosquitos. Sin embargo, hay que tener cuidado de que no sean muy grandes o “indigestos” (ciertas hormigas, etc.) pues entonces morirá la trampa. Igual sucederá si alimentamos a Dionaea con huevo, carne, pescado y alimentos similares susceptibles de pudrirse.

Si observamos que no es capaz de cazar nada durante varios meses, se puede abonar algo: no más de 1 vez/año y en cantidades unas 10 veces menores de las recomendadas para plantas corrientes.

5.10. Cultivo en interior

Aunque algunos autores son capaces de mantener dioneas en terrarios con buena iluminación, esta práctica tiene el riesgo de que crezcan hongos fitófagos. El método es viable pero requiere mucha experiencia y más cuidados que dejarla al aire libre. Sólo es recomendable como última alternativa.

5.11. Plagas

Que Dionaea sea carnívora no excluye que determinados animales puedan comérsela a ella. Hay que vigilar artrópodos (cochinillas, pulgones, etc.) y los moluscos, que se eliminarán con un buen insecticida y, en algunos casos, manualmente. La araña roja suele aparecer cuando la planta no tiene suficiente humedad, por lo que el plaguicida deberá complementarse con un riego más frecuente.

Otro problema son los mencionados hongos que deberán tratarse con un fungicida. Su persistencia hace necesario tomar medidas sobre la causa de su presencia: mala ventilación y/u hojas muertas. Para evitar la primera se colocará la maceta al aire libre en un sitio donde corra el aire. Por su parte, las hojas muertas serán retiradas cuando se hayan ennegrecido por completo y se puedan arrancar fácilmente sin que se ponga en peligro la planta. En cualquier caso, es preferible ir cortándolas con unas tijeras.

Entre los animales domésticos, hay que tener una especial precaución con los gatos ya que además de destrozos pueden provocar cierres inútiles de las trampas.

5.12. Principales causas de muerte

A mi juicio, los problemas fundamentales que pueden acabar con nuestra Dionaea son:

- Agua no destilada

- Sustrato inapropiado

- Hongos

- Falta de luz solar

Teniendo cuidado con ellos, el resto suelen ser fáciles de controlar y podremos llegar a tener una colonia de estas plantas tan fascinantes.

 

 Para más información:

1. Science y Nature (alta divulgación; acceso restringido).

2. Revistas especializadas (recomendables para aspectos muy puntuales, acceso restringido)

3. Botanical Society of America (baja divulgación; acceso libre)

4. Infojardin (ideal para los cuidados de Dionaea muscipula; acceso libre)

5. Wikipedia (información muy básica; acceso libre)

6. Información variada de Google (es importante contrastarla; acceso libre)

 

Imagen: Dionaea muscipula capturando un segador.  

 

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Las trampas de Venus II

Las trampas de Venus II 3. FUNCIONAMIENTO DE LA TRAMPA

Aunque se conoce bastante bien el sistema de captura de Dionaea, éste aún no se ha elucidado por completo. Muchas cuestiones se sustentan en modelos muy plausibles pero no demostrados en su totalidad, mientras que en otras existen lagunas importantes. Es por ello que la exposición no será pormenorizada ni se referirá a los últimos descubrimientos sino que se centrará en los aspectos más seguros. La falta de datos no me permite desarrollar una explicación completa y de perfecta continuidad, por lo que recomiendo hacerse una idea general en lugar de pretender encajar todas y cada una de las piezas del puzzle.

3.1. Aspectos fisiológicos del “cepo”

Las hojas modificadas de Dionaea desarrollan una fuerza equivalente –en relación a su tamaño- a la de un cepo para osos, con lo que las presas habituales rara vez escapan de la trampa. Sin embargo, su reducido tamaño es un factor limitante para las capturas, las cuales se remitirán a pequeños arácnidos e insectos. Algunos (ciertas hormigas, etc.) incluso resultan tóxicos para la planta y provocan el ennegrecimiento y posterior muerte de la trampa.

Cada una de ellas puede realizar como máximo unas 3 capturas efectivas. A continuación, se vuelven negras y mueren. A pesar de su alta precisión, algunos intentos resultarán fallidos, lo que supondrá un desgaste energético innecesario para la planta. El límite de capturas inefectivas está en torno a 7, después de las cuales se produce la muerte de la trampa. Si Dionaea consigue atrapar un animal, la “boca” se abrirá en 1-2 semanas, una vez haya absorbido todas las partes digestibles del mismo. En cambio, ante una tentativa infructuosa, el cepo se abrirá a las 12-14 horas.

Cuando la trampa se cierra, los dos lóbulos foliares modificados presionan a la víctima contra las glándulas digestivas que se exprimirán liberando su carga enzimática. Ésta disolverá los tejidos blandos del animal que, una vez licuados, serán absorbidos a través de las paredes internas del cepo. El desecho resultante estará compuesto estructuras quitinosas y otros residuos resistentes al ataque enzimático.

En el interior de la trampa están los pelos sensitivos o de disparo, donde se agrupan numerosos mecanorreceptores que activan el mecanismo de cierre. Para que se ponga en funcionamiento, lo más normal es que la víctima toque 2 pelos de manera consecutiva. Así se eluden estímulos que ocasionarían cierres innecesarios, por ejemplo: impactos de gotas de lluvia. Este sistema es de vital importancia ya que los cierres en vano suponen un despilfarro energético. Si se produjeran numerosos fracasos, la planta se debilitaría y terminaría muriendo. Aunque la estimulación mecánica de 2 pelos es la forma más habitual de que se cierre la trampa, existen otras posibilidades menos frecuentes, como se verá en el apartado 3.3.

3.2. Introducción a la “neurobiología vegetal”   

La neurobiología vegetal es un campo orientado al estudio de la obtención de información, su procesamiento y su transformación en una respuesta por parte de las plantas. Aunque opino que el término no es del todo correcto, permite tener una idea clara acerca de su contenido.

Las plantas poseen un sistema integrado de señales que incluye:

- Transporte de impulsos eléctricos a grandes distancias.

- Transporte de auxinas (hormonas vegetales) por vesículas a tejidos vasculares especializados.

- Producción de sustancias químicas con función similar a las de los neurotransmisores del sistema nervioso de los animales.

En el funcionamiento de la trampa de Dionaea muscipula interviene, sobre todo, el transporte de impulsos eléctricos a grandes distancias que se estudiará a continuación.  

3.3. Transmisión eléctrica

3.3.1. Potencial de acción

Antes de estudiar la transmisión eléctrica conviene tener presente el concepto de potencial de acción. Se trata de una onda de tipo eléctrico que se transmite a lo largo de la membrana celular. Dicha onda sirve para llevar información de una célula a otra. Los potenciales de acción son típicos de ciertas células animales –neuronas, miocitos, etc.- aunque también están presentes en muchos vegetales. Se generan por diferencias de potencial entre los espacios intra- y extracelular, al producirse una migración de iones a través de la membrana plasmática. Ya sea por procesos activos o pasivos. La principal diferencia entre los potenciales de acción en animales y en vegetales es que en los primeros están implicados flujos de iones sodio y potasio, mientras que en los segundos los flujos son de iones potasio y calcio.  

3.3.2. Aspectos históricos

Los primeros potenciales de acción observados en vegetales fueron los de Dionaea muscipula y Mimosa pudica. Tiempo después se describieron en muchas otras especies. En un primer momento, la idea de que en las plantas hubiera un sistema de comunicación intercelular eléctrica que recorriera grandes distancias no cuajó en la comunidad científica. En su lugar, se depositó casi toda la credibilidad en el sistema de señales hormonal (auxinas). Es posible que dicha situación tuviera su origen en 2 hechos:

- La difusión de ideas descabelladas que afirmaban, de manera gratuita, que los vegetales sentían estímulos como los animales superiores. En ocasiones, asimilando su forma de sentir a la de los seres humanos

- La prohibición tajante de “antropomorfizar” funciones vegetales y animales por parte de sectores conservadores ajenos y propios del mundo científico.

Merced a ello, se relegaron al ostracismo las investigaciones sobre el tema de Sir John Burdon-Sandersson, Charles Darwin, Wilhelm Pfeffer, Georg Haberlandt y Edwin Bünning. Si bien es cierto que cometieron diversos errores e imprecisiones en sus estudios, no puede decirse que fueran muy desencaminados en sus planteamientos.

3.3.3. Estimulación para originar el potencial de acción

Como se dijo en el apartado 3.1., la trampa se activa por la estimulación de 2 pelos sensoriales. Cada uno consta de 2 regiones: una distal y una basal. El estímulo mecánico se transmite desde la región distal a la basal, siendo en esta última donde se acumulan los mecanorreceptores que lo transforman en una señal eléctrica. La del primer pelo es una señal de menor intensidad que la del segundo. Es decir, es una condición necesaria pero no suficiente para desencadenar el segundo potencial de acción, que será el que accione la trampa. El intervalo entre el estímulo de uno y otro pelo deberá ser inferior a unos 20 segundos, de lo contrario se perderá el “recuerdo” del primer toque. Sin embargo, éste no se borra por completo: a partir de los 20 segundos, los sucesivos toques desencadenan una estrategia de caza diferente. Se trata de una sucesión de cierres parciales cada vez más débiles, con un menor avance de la trampa cuanto mayor sea el espaciamiento entre estimulaciones. Cada nueva estimulación cerrará un poco más el cepo. En un intervalo “interestimular” de 1 minuto se necesitarán unos 6 toques para ocluirlo. En cambio, para uno de 2 minutos se precisarán unos veintisiete. Este sistema permite cazar animales muy lentos que eludirían la estrategia del toque de los 2 pelos.

No obstante, la trampa puede cerrarse sin que sea preciso estimular dos pelos de manera consecutiva. En ocasiones, es suficiente con que se active un mismo pelo 2 veces consecutivas o se estimulen otras regiones de la trampa y a continuación un pelo. Ello es debido a que hay un alto número de mecanorreceptores distribuidos por la trampa que también pueden ser estimulados. El pelo sensorial no tiene en sí mismo una especialización superior para producir potenciales de acción que otras zonas. Lo que ocurre es que un toque sobre la parte distal del pelo genera una mayor vibración que si se estimularan directamente los mecanorreceptores.

3.3.4. Sistemas de señales eléctricas a largas distancias

Se han descubierto 2 tipos de potenciales de acción en las plantas:

A. Potenciales omnidireccionales (POs), similares a los que existen en los miocitos cardiacos, que ese producen a lo largo de los ejes principales de las plantas más grandes.

B. Potenciales de variación o potenciales de onda lenta (POLs) que, a diferencia de los anteriores, son exclusivos de las plantas. Se propagan a lo largo del xilema y están relacionados con cambios de presión hidráulica.

Ambos potenciales de acción se generan por estímulos. Por ejemplo: los POLs por cambios de intensidad luminosa (luz-oscuridad) y los POs por luces de distintos colores, ataques de herbívoros, respuestas a la polinización, etc. En la trampa de Dionaea los estímulos de las presas inducen POs.     

3.4. Aspectos mecánicos

El potencial de acción que se produce en el cepo es una orden que desencadenará una respuesta mecánica. Los movimientos veloces de las plantas suelen estar relacionados con la dispersión de semillas, la defensa o la nutrición.

Las hojas de la venus atrapamoscas se cierran en unos 100 milisegundos, lo que hace de este movimiento uno de los más rápidos entre las plantas. No es de extrañar que Darwin considerara por ello a Dionaea muscipula como “una de las plantas más maravillosas del mundo”. El movimiento más veloz de todo el Reino Plantae se da en la trampa de otra carnívora, Utricularia. Ésta posee unas vesículas que se abren bajo el agua, succionando por vacío pequeños animales e incluso plancton y algas. 

El cierre del cepo de Dionaea tiene lugar en 3 fases:

- Fase inicial (20% del desplazamiento total).

- Fase intermedia (60% del desplazamiento total).

- Fase final (20% del desplazamiento total)

Las tres se repiten siempre, teniendo cada una una duración específica. Sin embargo, dicha duración puede presentar ligeras variaciones según el ejemplar.

Se han identificado 2 componentes que producen la contracción que ocluye la trampa:

A. Uno bioquímico activo, caracterizado por un almacenamiento previo de energía elástica que será liberada bruscamente.

B. Uno elástico pasivo, por el que se altera la permeabilidad de la membrana de las células, pasando agua a su interior desde el espacio intersticial.

Este mecanismo de contracción vegetal constituye una ingeniosa alternativa evolutiva a la contracción de las proteínas miofibrilares de los animales.

3.5. Reapertura de la trampa

Una vez que ésta ha capturado presa, permanecerá cerrada hasta que la haya digerido por completo. En el interior de los lóbulos foliares modificados existen unos quimiorreceptores que se activan por los jugos digestivos de la planta. Así, hasta que estos no sean absorbidos por completo -junto con las partes licuadas del animal- los receptores no cesarán de emitir señales, impidiendo su reapertura.

Ésta no tiene un mecanismo inverso al del cierre. De hecho, son ahora las células de la parte externa del cepo las que intervienen. Se produce un alargamiento celular que será mayor cuantas más veces se tenga que cerrar y reabrir la trampa tras haber capturado presa (en los cierres inefectivos el mecanismo es ligeramente distinto), pudiendo quedar las fibras de la pared deformadas. Por ello, no es raro que algunas trampas terminen invertidas antes de morir.

Tanto en la reapertura como en el cierre efectivo, se han detectado modificaciones del crecimiento celular mediadas por auxinas. Ello implica que este movimiento incluye transformaciones más profundas que un simple cambio mecánico.

 

Imagen: trampa de Dionaea muscipula. En su interior se aprecian 8 pelos sensoriales o disparadores (la parte basal de cada uno en blanco) y el color rojo de la antocianina.

  

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Las trampas de Venus I

Las trampas de Venus I 1. INTRODUCCIÓN A LAS PLANTAS CARNÍVORAS

Los integrantes del Reino Plantae tienen como rasgo metabólico fundamental la autotrofia. Es decir, la capacidad de sintetizar sus principios inmediatos a partir de sustancias inorgánicas, empleando como fuente de carbono el CO2 atmosférico y como fuente de energía la luz solar. Todo ello a través de un proceso denominado fotosíntesis que les permite transformar sales minerales en compuestos orgánicos, merced a la energía luminosa, para crecer y desarrollarse.

Ahora bien, las plantas no sólo necesitan luz y carbono para su subsistencia. También precisan agua y ciertos elementos químicos (N, P, K, S, Mg, etc.) que toman del suelo en forma de sales disueltas. Unos son más necesarios que otros pero todos indispensables. Por desgracia, su distribución edáfica no es uniforme, pudiendo estar en exceso o en defecto. Para afrontar esta adversidad, las plantas han desarrollado múltiples adaptaciones. Por ejemplo, los cactus y las crasas cuentan con sistemas para almacenar agua y reducir pérdidas por evaporación. Dichas características las ha permitido sobrevivir en terrenos áridos y semiáridos. En el caso de las plantas carnívoras, éstas se han tenido que adaptar a suelos muy pobres en nutrientes: tierras encharcadas donde el agua arrastra la mayor parte de los elementos químicos esenciales. Unas pocas de ellas son acuáticas, viviendo en lagos, estanques, etc. también con baja disponibilidad de nutrientes.

Las modificaciones que experimentaron estas plantas son más fascinantes, si cabe, que las de los cactus y crasas pues han “aprendido” a matar para alimentarse. Han eludido la norma por la que el autótrofo está a merced del heterótrofo y gracias a esto han accedido a nutrientes esenciales antes vedados. Ello no implica que sean incapaces de llevar una vida 100% autótrofa, sino que disponen de una ventaja evolutiva adicional para obtener nutrientes.

Existen numerosas especies y variedades de plantas carnívoras con diferentes sistemas de caza. Algunas sólo pueden atrapar insectos pero otras de gran tamaño (Roridula spp., no considerada como carnívora por todos los autores) cazan hasta aves y mamíferos pequeños. Sus trampas pueden ser pasivas o ejecutar movimientos tan rápidos como letales para sus víctimas.  

La planta de este artículo es la más representativa entre las carnívoras, una de las más conocidas y fascinantes: Dionaea muscipula, la venus atrapamoscas.  

2. GENERALIDADES BIOLÓGICAS DE DIONAEA MUSCIPULA 2.1. Clasificación

Se trata de una planta angiosperma (con flor) de la familia Droseraceae. El género comprende una única especie y subespecie: Dionaea muscipula Ellis.

 2.2. Hábitat

Es originaria de la costa Este de los Estados Unidos (Carolina del Norte y Carolina del Sur), donde el clima no es demasiado extremo, si bien  puede bajar de cero grados. Vive en zonas pantanosas pobres en nutrientes, lo que determinó su adaptación a la heterotrofia.

 2.3. Historia

Dionaea muscipula fue descrita por primera vez por el naturalista británico John Ellis en 1768 que informó a Carolus Linnaeus, mediante una carta, de su extraordinaria morfología. Desde entonces ha sido cultivada en invernaderos y jardines de todo el mundo por motivos lúdicos y de investigación.

 2.4. Morfología

Es una pequeña planta herbácea con hojas verde claro dispuestas en forma de roseta -en número de 4 a 7- que emergen de un tallo subterráneo de tipo rizoma. Por lo general, cuando tiene más de 7 hojas lo que estamos apreciando no es una única planta sino una colonia.

Cada hoja se divide en 2 partes:

- Una proximal con un limbo que se extiende longitudinalmente a lo largo del nervio central y tiene función fotosintética.

- Una terminal que constituye la trampa.

Ésta se sustenta en la porción distal el nervio central que forma una especie de bisagra. Es una hoja bilobulada modificada a modo de cepo cuya parte interna es roja por la presencia de una antocianina. Dicho pigmento se localiza en las glándulas digestivas las cuales secretan además un líquido dulce que, junto al color rojo, sirve para atraer insectos. La concentración de la antocianina y del líquido depende de la variedad considerada y de factores medioambientales, como la intensidad y el número de horas de luz solar que reciba la planta. En los bordes de la trampa hay unas prolongaciones que mejoran su cierre como si de una jaula se tratara mientras que en su interior existen unas finas estructuras denominadas pelos sensoriales o disparadores. Estos son los responsables principales de activar el mecanismo. Su número oscila en torno a 6, unos 3 en cada pieza de la trampa y, a diferencia de la mayor parte de la planta, no están vascularizados.

Las raíces de la venus atrapamoscas son pequeñas y nada robustas.

La flor es blanca, pequeña, compuesta y surge de un vástago central que se suele elevar por encima de las hojas.

 2.5. Reproducción

Es de 2 tipos:

- Sexual, mediante semillas.

- Asexual, a partir de nuevas plantas que surgen del tallo de la madre. De esta manera pueden extenderse a zonas contiguas formando colonias.

 

Imagen: colonia de Dionaea muscipula  

 

 

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La complejidad de la vida III

La complejidad de la vida III

3. LO VIVO, LO INERTE Y LO "SEMIVIVO"

Como se vio en el artículo anterior, definir la vida es una tarea de complejidad inusitada, hoy en día acosada por las excepciones caprichosas que impone la naturaleza. Una parte importante de estas singularidades configura un problema que muchos especialistas tienden a evitar: las fronteras de la vida conocida. Un territorio peliagudo en el que es difícil separar lo vivo de lo inerte. Los integrantes del mismo, son seres de gran simplicidad estructural que desarrollan muy pocas funciones biológicas durante toda o parte de su existencia. Por si fuera poco, con frecuencia es imposible considerar dichas funciones como intrínsecas de la vida. No obstante, es curioso que muchos biólogos rechacen su pertenencia funcional a la biosfera, cuando son las Ciencias de la Vida las que han tomado la iniciativa de su estudio. Los principales seres, son:

3.1. Agentes infecciosos víricos y no convencionales
La única función que desempeñan es la de infectar seres vivos. Se dividen en 2 grupos:
3.1.1. Aquellos que tienen una molécula autorreplicante
Los más destacados por su abundancia y patogenicidad son los virus. Están formados por un ácido nucleico (ADN o ARN) y algunos elementos que los aíslan del medio externo. Los virus no entran en la célula por procedimientos activos, sino que es ella la que hace todo -o casi todo- el trabajo para introducirlos. La célula hospedadora incorpora el genoma viral (ADN o ARN traducido a ADN) a su propio material genético. Así, las órdenes del patógeno se agregan a las que tiene la propia célula, de un modo similar a lo que hacen los virus informáticos. El genoma viral tiene instrucciones para crear una maquinaria celular propia y alterar la presente. Su finalidad es crear una pequeña industria intracelular destinada a la producción de nuevos virus. El siniestro proceso de fabricación debilita a la célula y -cuando se generan virus muy rápido y en enormes cantidades, o se acumulan masivamente- provoca su destrucción.  
3.1.2. Aquellos que carecen de molécula autorreplicante
Si, a grandes rasgos, los virus aparentan estar más próximos a los seres vivos que a los inertes, con este grupo sucede lo contrario. Se trata de los priones: proteínas (o glicoproteínas) infecciosas. Su mecanismo de replicación consiste en transformar una proteína normal en una "proteína prion", o "prion" a secas. El mecanismo de acción es similar al de los vampiros, que convierten a las personas normales en otros vampiros. El prion induce un cambio conformacional en la proteína, afectando a las estructuras secundaria y terciaria. Esto la convierte en un nuevo prion: una proteína mucho más resistente que la original y con actividad catalítica para convertir a otras en priones. No cabe duda de que el caso es asimilable al de los vampiros en muchos aspectos pues, tanto el prion como el vampiro, son más resistentes que sus precursores. Las defensas inmunitarias son incapaces de destruirlos y soportan condiciones medioambientales extremas de pH, radiación, temperatura, etc. Es tal su resistencia que muy pocos virus y ninguna célula conocida se les aproxima en dicha cualidad. Dentro del organismo, los priones se ensamblan constituyendo fibrillas y placas que alteran el funcionamiento de las estructuras nerviosas del organismo hospedador. Además, se acumulan en las neuronas produciendo su destrucción, lo que deja oquedades microscópicas en el tejido nervioso. El resultado es el llamado patrón de vacuolización, típico de las encefalopatías que producen estos agentes infecciosos.

3.2. Elementos móviles de ADN
Ciertos microorganismos (procariotas y levaduras) tienen pequeñas moléculas de ADN circular que se replican de forma autónoma respecto a la célula: son los plásmidos. Se trata de pequeñas cadenas de ADN circular que pueden transferirse a otros seres vivos, en los que tienen efectos diversos. En ocasiones beneficiosos para el receptor (le confieren resistencias a antibióticos, a condiciones ambientales, etc.) pero a veces perjudiciales (la bacteria Agrobacterium tumefasciens transfiere ciertos plásmidos a los vegetales para infectarlos).

3.3. Endosimbiontes
La endosimbiosis se origina cuando dos o más seres vivos establecen una asociación de mutuo beneficio más allá de la simbiosis. Sin ella, al menos uno de los implicados no sobreviviría. Es lo que ocurre con los mamíferos y su microbiota digestiva: el animal les proporciona alimento y un medio idóneo para su supervivencia. Por su parte, los microbios le suministran nutrientes esenciales que no podría obtener por otra vía junto con otros beneficios para su salud. Cabe reseñar otra endosimbiosis más frecuente y profunda: la que se establece entre cloroplastos y mitocondrias con determinadas células eucariotas. Hoy se sabe que ambos orgánulos celulares fueron bacterias que se asociaron a las células hace miles de millones de años. Los cloroplastos son indispensables para que las células vegetales realicen la fotosíntesis. En cambio, las mitocondrias están en animales y vegetales, actuando -entre otras cosas- como centrales energéticas. Las células no sobrevivirían sin estos orgánulos y estos tampoco mantendrían su integridad fuera de una célula que los sustente. Las mitocondrias y los cloroplastos han perdido casi todos sus distintivos bacterianos originales; no obstante, aún mantienen un atisbo de independencia con respecto a la célula: se replican de manera autónoma. Este hecho relativiza la clasificación de las mitocondrias y los cloroplastos como seres vivos o partes de los mismos. Tal vez se trate de seres que perdieron cada vez más características biológicas según evolucionaban. El asunto no está claro.   

3.4. Parásitos obligados
Existen bacterias (como las del género Brucella) que carecen de la maquinaria bioquímica necesaria para su metabolismo, por lo que no pueden sobrevivir sin otras células. Se trata de auténticos parásitos obligados de energía, que desvían el metabolismo del hospedador hacia su propia supervivencia. Es difícil considerar vivas a unas bacterias que para realizar sus funciones vitales necesitan células que las introduzcan en su interior, permitiéndolas acceder a su maquinaria metabólica. Considerarlas seres vivos por el mero hecho de estar clasificadas como bacterias es un argumento muy pobre. Éste pierde más fuerza aún si se considera la existencia de unos pocos virus -como el mimivirus- cuyo genoma es más complejo que el de determinados procariotas. Aunque intuitivamente solemos encuadrar a las bacterias parásitas de energía como seres vivos, no estaría de más preguntarse si realmente están "vivas al 100%", como cualquiera de nosotros. El mismo problema se plantea en los siguientes seres que también "viven al límite".

3.5. Organismos latentes
Es frecuente entre los seres vivos, macro y microscópicos, la adopción de una fase de latencia cuando las condiciones medioambientales se tornan adversas. Unas fases de latencia son algo más profundas que el sueño, como es el caso de la hibernación. En cambio, otras son indiferenciables de la muerte. En estas últimas, los organismos no desarrollan ninguna o casi ninguna de sus funciones vitales y pueden conservarse intactos durante periodos más o menos largos. Se observan latencias extremas en semillas de vegetales (en las del loto pueden ser especialmente duraderas), esporas fúngicas y esporos bacterianos. Sería factible atribuirles vida porque en algún momento desempeñaron funciones vitales. Ahora bien, supóngase el caso de una bacteria que tuviera una vida vegetativa (la "normal") de unos poco minutos y entrase en esporulación por cientos o miles de años. Acudir al salvoconducto de una fase vegetativa potencial, permitiría afirmar que el ser está vivo. Sin embargo, ¿cabe considerarlo vivo durante la fase de latencia, siendo su actividad, a veces, inferior a la de un virus?, ¿sería un ser que entra en fases vivas e inertes?, ¿es suficiente criterio la potencialidad, cuando muchos de esos organismos no sobrevivirán tras su fase de latencia?

 

4. CONCLUSIONES

El tema podría dilatarse indefinidamente sin hallar una respuesta satisfactoria a la definición y comprensión de lo que es la vida. Se trata de un concepto abstracto e indeterminado por las 2 contingencias mencionadas al principio del ensayo. Mientras no se superen, será muy complejo solventar el problema y la vida permanecerá a la cabeza de los mayores enigmas del Universo.
Es muy posible que su estudio no lleve a ninguna parte, pero a menudo no es el fin lo que importa, sino el largo camino por recorrer. Este camino está revolucionando la Ciencia y ha despertado la curiosidad del hombre desde tiempos remotos. Tal vez nuestro destino sea conformarnos con una definición que no diste mucho de los versos de Calderón de la Barca: 
"¿Qué es la vida? Un frenesí.
¿Qué es la vida? Una ilusión,
una sombra, una ficción..."
O con una más ramplona, como la de Marisol, al afirmar que la vida es una tómbola. Una tómbola en la que la circunstancia de integrar lo vivo o lo inerte es fruto de la casualidad.
A pesar de ello, el camino andado nunca será en balde. La misteriosa senda que lleva al ansiado conocimiento de la vida nos está enseñando cómo funciona el Universo; nos está llevando a inventar nuevas tecnologías, antes impensables; y está replanteando nuestra actitud ante los seres vivos que nos rodean. Aunque quizás lo más destacado es que nos ha enseñado que estamos inmersos en la vida, algo extraño y magnífico que escapa a nuestra comprensión. Un fenómeno increíble ligado íntimamente al Universo. A ese Universo inconmensurable, donde la biosfera es menos que nada y el ser humano una pieza tan frágil que puede desaparecer en cualquier instante. Sin dejar el menor rastro.

 

5. AGRADECIMIENTOS 

Este ensayo no habría salido a la luz sin una conferencia de Juan Pérez Mercader a la que tuve ocasión de asistir. La actitud pedagógica, vastos conocimientos y sentido del humor de este entrañable investigador, aportaron la inspiración y orientación necesarias para llevarlo a término.

 

Imagen: microorganismos del zooplancton. 

 

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La complejidad de la vida II

La complejidad de la vida II

1. DIFICULTADES PARA SU ESTUDIO (continuación)

1.2. Falta de historia biológica (continuación)

- Teoría del caldo primigenio (continuación)
El punto más fuerte de dicha teoría es también su talón de Aquiles: en el laboratorio se han sintetizado numerosos principios inmediatos (moléculas orgánicas fundamentales para los seres vivos) a partir de agua y otras moléculas sencillas en determinadas condiciones. Hasta aquí parecería que la posibilidad del caldo primigenio es más viable que la de la panespermia. El problema es que desde los primeros experimentos hasta los actuales se han sintetizado muchas moléculas orgánicas pero nada de materia viva. Los resultados se han estancado. No se ha generado ni una sola célula ni molécula autorreplicante.
Ahora bien, no todo está perdido. Estudiando como se distribuyen e interaccionan los compuestos simples para constituir moléculas orgánicas, se ha conseguido plasmar dicha dinámica en programas matemáticos. La sorpresa resultó mayúscula al compararlos con simulaciones informáticas sobre la organización en el tiempo de las galaxias del universo conocido. Las similitudes eran muy sólidas. Es poco probable que tanta coincidencia sea fruto de la casualidad. El descubrimiento apunta más bien a la existencia de algún principio desconocido. Principio que está relacionado con ciertas ecuaciones de Einstein. Sus implicaciones no sólo refuerzan la teoría del caldo primigenio, sino también la de la panespermia y la hipotética vida en otros mundos. Este hecho podría ser el principio de una Evolución más biofísica que biológica e incluso de una teoría puente entre distintas disciplinas.
Aunque difícil de percibir, la teoría del caldo primigenio aún encierra otra trampa: supongamos que se logra sintetizar algún tipo de vida, por ejemplo: una célula. El hallazgo sería fabuloso pero no aclararía que la vida haya surgido de ese modo. Sólo demostraría la capacidad para crear vida a partir de lo inerte. Ni siquiera rozaríamos lo divino, pues tropezaríamos con la primera contingencia: se estaría sintetizando una vida basada en el carbono, del tipo terrestre, ya que el experimento intenta recrear unas condiciones específicas de este planeta.
Hoy en día se desconoce el origen de la vida, con ello se desvanece la oportunidad de pronunciar una definición apropiada de la misma, al menos de la que conocemos. Dilucidar cómo se inició la vida, permitiría afirmar que a partir del paso X lo inerte ha dejado de serlo. Se aislaría y estudiaría cada fase del proceso en profundidad, y se daría con el primer ser vivo. No cabe duda de que éste sería muy simple y -seguramente- delimitado del medio externo.
El origen de la vida quizás no se descifre al 100% a falta de una más que improbable máquina del tiempo. Sin embargo, las dificultades no acaban aquí, pues tampoco se dispone de una guía precisa del desarrollo histórico de la vida. De todas formas, hay un descubrimiento clave que ha aportado bastante luz al asunto. Un descubrimiento que se cuenta entre los más increíbles de la Humanidad: la Teoría de la Evolución. En un principio, Charles Darwin la formuló como una idea intuitiva y preclara, aunque llena de imprecisiones e irregularidades. En su obra maestra, Darwin estableció que las especies evolucionaban gracias a la Selección Natural, lo cual es cierto. Su mérito fue mayúsculo, al fraguar una revolución biológica que retumbó en los principales estamentos sociales y cambió la apreciación del ser humano sobre sí mismo. A pesar de ello, no dio con el quid de la cuestión. Carecía de los conocimientos necesarios para explicar de dónde procedía el cambio. La respuesta no tardó en llegar de manos de la Genética, que ha aportado diversos motores evolutivos o fuentes de la variación biológica. Algunas de las más relevantes, son: la mutación, la fusión de cariotipos, la endosimbiosis, la incorporación de genomas virales, la transformación, etc. Todos estos avances y otros no mencionados, han consolidado la Teoría de la Evolución bajo un nuevo nombre: neodarwinismo. Lo que empezó siendo una teoría ha terminado como un modelo bien cimentado. Cada nuevo descubrimiento refuerza dicha estructura y, al mismo tiempo, abre la puerta a habitaciones desconocidas repletas de interrogantes. El nivel alcanzado asegura que el desarrollo histórico de la vida se debe a la Evolución. Lo que no puede explicar exhaustivamente es cada suceso en particular.
A tenor de lo expuesto, la historia biológica se presenta como una película extraña: se han borrado los primeros minutos y el resto ha quedado indefinido. Con unas partes más o menos claras y otras ininteligibles. Entre medias, hay lapsos temporales brumosos en los que se intuyen acontecimientos variados. Es evidente que se tiene una idea buena del tipo de película proyectada (drama, histórica, comedia, ciencia ficción, etc.), pero no tanto de su argumento.

Las dos contingencias establecidas son murallas que se alzan casi infranqueables. Ante ellas, se erige el espíritu humano que, cual ejército implacable, no abandona su empeño por derribarlas. No es seguro que lo consiga, aunque sí es factible que llegue a una concepción de la vida más acertada que la actual.

 

2. ¿A QUÉ SE LLAMA VIDA, QUÉ ES ESTAR VIVO?

El concepto de vida que, a día de hoy, más se aproxima a la realidad es el aportado por la Biología. Visto lo visto, el lector ya habrá adivinado que no es del todo correcto, por no mencionar que adolece de falta de criterio uniforme al respecto. A continuación, se estudiarán algunas aproximaciones interesantes, señalando sus carencias principales.

- Definición fisiológica 
Un ser vivo es aquél compuesto de materia orgánica, capaz de desempeñar funciones como: comer, metabolizar, respirar, moverse, crecer y responder a estímulos.
Tal vez sea ésta la definición más imprecisa, ya que muchos seres vivos no cumplen alguna, o varias, de las funciones mencionadas. Los esporos bacterianos y las semillas no llevan a cabo casi ninguna, los gametos y algunos híbridos como las mulas son incapaces de reproducirse, etc. Por otra parte, el fuego, un vehículo de motor y otros objetos inanimados, sí que efectúan muchas de ellas.

- Definición metabólica
Un ser vivo es aquél delimitado del medio ambiente y que intercambia sustancias con el mismo sin alterarse.
Se trata de una definición obsoleta y poco útil. El motivo es que los individuos suelen sufrir modificaciones sustanciales en su intercambio con el exterior. Por ejemplo, existen ácidos grasos cuya proporción en el organismo depende, en gran medida, de los ingeridos en la dieta. Las variaciones en estos lípidos influyen en la composición del ser vivo y en su fisiología.

- Definición bioquímica
Un ser vivo es aquél que contiene alguna molécula autorreplicante (ácidos nucleicos u otras) que controla sus funciones vitales a través de la codificación de enzimas.
Quizás sea la que más se ajusta al tipo de vida conocida. Su punto flaco radica en excluir otras posibilidades de vida como la cibernética y la que pudiera habitar en otros planetas. Como no considera la falta de modelos comparativos de vida, su validez no es universal. Por otra parte, incluye a virus, virinos, ciertos elementos celulares, etc., que no está claro que vivan. De hecho, carecen de un reino específico en la taxonomía moderna.

- Definición genética
Un ser vivo es aquél que evoluciona por selección natural.
El pecado de ésta radica en su poca especificidad. Resulta ser tan amplia que incorpora a los polémicos seres recién mencionados y a otros aún más indeterminados: los priones, que serán tratados en el artículo siguiente. Ciertos autores han combinado esta definición con la formulada desde la perspectiva bioquímica, en un intento de que cubran sus deficiencias mutuamente. El resultado sigue sin ser óptimo.

- Definición termodinámica
Un ser vivo es una región localizada donde se produce un aumento del orden sin intervención externa. Mantiene su orden a expensas de generar entropía (desorden) en el exterior, con lo que no se vulnera el 2º principio de la Termodinámica.
A simple vista, es la más adecuada, pero escapa a ella un buen porcentaje de las neoplasias sólidas (tumores). Se trata de agrupaciones de células anárquicas que ignoran al organismo, son inmortales y se replican indefinidamente. Se podría afirmar que un tumor no es un ser vivo, lo cual es muy fácil de rebatir. Una razón es que en numerosos laboratorios sanitarios y microbiológicos se trabaja con cultivos de células cancerosas, las cuales crecen con pasmosa facilidad. Es probable que estén igual o más vivas que los seres humanos pues, mientras reciban alimento y condiciones apropiadas, se mantendrán con vida por tiempo indefinido. El cultivo no morirá jamás. Las células neoplásicas así aisladas sí que cumplen con la definición anterior, cosa que no ocurre con un buen número de tumores sólidos considerados in situ. En ellos existen fenómenos de neovascularización (formación de nuevos vasos) sin el más mínimo orden, acúmulos de múltiples tipos celulares en diferentes fases de división, etc. Al observarlo a microscopio, el tumor se presenta como un ser vivo anómalo. Una masa amorfa carente de cualquier patrón de orden. Se constituye como un organismo independiente, que no acata sus órdenes y "decide" que "el que manda es él". El tumor se comporta como un parásito, desviando los recursos del organismo hacia su estructura. Hacia esa masa anárquica que sobrevive gracias a una disposición chapucera pero efectiva.
Al contrario que esta definición de vida, el resto sí que se ajusta bastante bien al caso las neoplasias.

 

Imagen: mantis religiosa conservada en ámbar.

 

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La complejidad de la vida I

La complejidad de la vida I

1. DIFICULTADES PARA SU ESTUDIO

De todos los planetas conocidos, hay uno que destaca sobre el resto: la Tierra. Lo que llama la atención no es su tamaño, localización o composición química. No, es otra cosa. Es la vida. La vida es algo propio de nuestro planeta que no se ha detectado en los demás. Ni siquiera puede afirmarse su presencia en otros cuerpos celestes como estrellas, agujeros negros o cometas. Tampoco hay vida en las vastas distancias interestelares, donde el vacío es casi absoluto... Y, por si fuera poco, dentro de la Tierra la vida se remite sólo a una estrecha franja superficial llamada biosfera. Según nos alejamos de ella, la vida se hace más escasa hasta desaparecer por completo. Tal vez pensemos entonces que la vida es poco abundante en el Universo, y quizás nos equivoquemos. La situación es paradójica en extremo: por un lado se calcula que hay más estrellas en el Universo que granos de arena en la Tierra, la mayor parte de las cuales es muy probable que tenga planetas orbitando a su alrededor; algunos de ellos posiblemente habitados. Por otro lado, no disponemos de evidencias sólidas de vida fuera de la biosfera. Es decir, todos los indicios apuntan a que la vida sería algo frecuente en el Universo pero la realidad del ser humano es la opuesta. La tecnología astronómica nos permite vislumbrar lo que sucede a distancias inconmensurables, el problema es que lo vemos desde una óptica incompleta. Resulta extraño que detectemos hechos lejanos acontecidos hace miles de millones de años y, sin embargo, no veamos la vida que podría haber en esas regiones inexploradas. Es como buscar microbios en la selva, sobrevolándola en un avión de pasajeros.
De todas formas, no es preciso recurrir a la extraña distribución de la vida en el Universo conocido para percatarse de que la aproximación al tema es harto difícil. El concepto de vida es tan abstracto y difuso que ya entraña suficiente complejidad en sí mismo. A simple vista, tampoco parece suponer un quebradero de cabeza saber qué es algo vivo, los problemas se materializan cuando uno se pregunta: ¿por qué está vivo?, ¿dónde acaba la vida y empieza lo inerte?, o incluso ¿qué define como vivas a sus diferentes partes? Por intuición, el ser humano diferencia con bastante acierto lo vivo de lo inerte y de lo muerto (lo que ha dejado de vivir). En cambio, cuando intenta dar un razonamiento sólido y preciso a su intuición, suele fracasar estrepitosamente. Se topa con seres que no sabe si viven o no, con otros que parecen resucitar y morir "a voluntad" e incluso termina descubriendo que la estructura última de los seres vivos es bastante similar a la de la materia inerte. Es curioso que donde la intuición tiene cierto éxito, el razonamiento elaborado conduzca al nihilismo desesperanzador. No cabe duda de que algo falla. Las aproximaciones filosóficas generan una amplia gama de opciones en la definición de la vida. No aportan pruebas sólidas, no dan criterios contrastables y tampoco muestran acuerdo entre ellas. Los acercamientos desde la Ciencia, en cambio, son más uniformes y verificables. A pesar de ello, siguen sin aclarar el concepto de vida y es posible que jamás arrojen luz sobre el mismo. Este ensayo tratará el asunto desde una perspectiva científica, exponiendo las dificultades más acuciantes en la resolución del enigma de la vida.
Cuando se estudia la vida, surgen 2 contingencias insalvables:

1.1. Falta de referencias o modelos para comparar
En la Tierra, la vida fluye por doquier y es de lo más variada. En los bosques y selvas tropicales, se observan enormes árboles dispuestos a modo de pilares inmemoriales; existen microbios que colorean extensas masas de agua; hay organismos que apenas viven unas horas y otros tocados por el don de la inmortalidad; y con ellos y muchísimos más, coexiste uno capaz de reflexionar sobre estos temas e iniciar la búsqueda de la vida tras las fronteras de la biosfera. La heterogeneidad de seres vivos es inmensa y no se conoce por completo. Los organismos que habitan en la biosfera, y al mismo tiempo la integran, no cesan en la lucha por extender sus dominios fuera de la misma... Lo cual nos lleva a que es la propia biosfera la que intenta expandirse por nuevos territorios. Tal premisa parece conducir a la teoría Gaia, de no ser por un pequeño detalle: dentro de la biosfera no hay equilibrio. Aumenta y disminuye de una forma incesante e imprevisible. Los seres vivos compiten entre sí, se depredan entre sí y su diversidad no es constante. Asimismo, esta Gaia imperfecta está a merced de influencias externas que la hacen crecer hasta límites insospechados o menguar hasta su última expresión. Prueba de esto último son los meteoritos que impactaron contra la Tierra entre los períodos Cretácico/Terciario y Cámbrico/Ordovícico. La Pseudogaia que nos sustenta nunca está en equilibrio, ni estático ni dinámico. Es presa del caos, que hace acto de presencia desde el Universo que la alberga y desde su propio seno.
Con independencia de las alusiones al falso equilibrio, parece indudable que la vida es muy diversa y que ha colonizado territorios de lo más variopintos. Desde zonas con temperaturas bajo cero hasta otras próximas a los 100ºC, biotopos acuáticos y desérticos, lagos con pHs increíblemente ácidos o alcalinos y demás medios comunes y peculiares. En su adaptación a dichos medios y a las interacciones que surgieron en éstos, los seres vivos han desarrollado morfologías y estrategias casi inimaginables: fotosíntesis en gasterópodos, elevadas concentraciones de solutos en habitantes de las profundidades abisales, heterotrofia vegetal, respiración de pura roca en microorganismos, capacidad de biodegradar hasta el diamante, creación de comunidades con una "inteligencia coordinada" superior a la del total de sus miembros, etc. Posibilidades incalculables y no siempre bien estudiadas.
Pero ahora llega la 2ª paradoja del asunto. En esa maraña de procariotas, protistas, hongos, vegetales y animales, con millones de especies y sus asociaciones, de pronto caemos en que la variedad es ficticia. A nivel bioquímico son todos muy similares. Su estructura se basa en un átomo de los más abundantes del planeta: el carbono, que en la materia orgánica establece 4 enlaces con los átomos más próximos. En cuanto el científico se percata de este hecho, aparece un escollo para la comprensión de la vida: donde antes había múltiples clases de vida, ahora sólo hay una que adopta distintas formas, y las consecuencias de este suceso son descorazonadoras. La razón es que uno de los métodos de estudio preferido de las ciencias experimentales es la comparación. Sobre todo en la Biología... ¿Y cómo se puede estudiar la vida si no hay modelos con los que compararla?, ¿cómo estudiar los colores si a partir de un día viéramos el mundo en distintas gamas de verde? La carencia de modelos ya no permite definir la vida, sino sólo la vida conocida. Un paradigma común en los libros de Biología, Química Orgánica y Bioquímica es explicar por qué el carbono es el átomo indispensable para la vida y no lo es el silicio. La aclaración es simple y elegante, sin embargo tropieza con un error de generalización al pretender ser universal. Su única validez está en aclarar por qué el carbono es fundamental para la vida conocida en la Tierra. En otros mundos de características físico-químicas diferentes a las nuestras en los que haya surgido la vida, tal premisa podría no cumplirse. A lo mejor habría seres vivos basados en el silicio, en el carbono y en el silicio conjuntamente o en cualquier otro elemento químico. La dificultad radica en que no se dispone de opciones para comparar. Por consiguiente, se desconoce si el tipo de vida terrestre es universal o sólo uno más.
La contingencia del carbono puede resultar frustrante pero no lo es tanto. La unión de la Ciencia y la Tecnología se ha configurado como una nueva arma con para echar abajo esta barrera. Las misiones espaciales y el rastreo de señales extraterrestres son 2 intentos del ser humano por conocer una vida diferente a la de la Tierra. Si es más de lo mismo (vida basada en el carbono tetravalente), las aportaciones serían de lo más interesantes; mas si fuera una forma de vida distinta (basada en algún otro elemento químico), tal vez asistiéramos al descubrimiento más asombroso de la Humanidad. Por otra parte, los avances en informática y sus desarrollos colaterales, algún día podrían permitir construir nuevos seres vivos, a años luz de las computadoras y robots actuales. Este frente, quizás originara un tipo de vida de nanocircuitos y otras tecnologías, siendo sus implicaciones nada desdeñables. No obstante, sería complejo dilucidar si es un tipo de vida propia o una analogía casi perfecta de la nuestra. Una sombra carente de referencias extraterrestres y que, al no disponer de historia biológica, seríamos incapaces de diferenciar de la vida con total precisión... Y así se llega a la 2ª contingencia del tema, aún más difícil de resolver.

1.2. Falta de historia biológica
Dentro del único tipo de vida que conocemos -la terrestre, que no sabemos si es universal- aparece la incógnita sobre su origen y desarrollo histórico. Se conocen bastantes aspectos del asunto pero es casi imposible que se alcance una comprensión absoluta del mismo. Claro está, cuando no se entiende el pasado, malamente se puede analizar el presente y peor aún estimar el futuro. El origen de la vida en nuestro planeta aún permanece en el anonimato, aunque se han esgrimigo 2 propuestas no incompatibles:

- Teoría de la panespermia
Según ella, la vida no apareció en la Tierra sino que fue transportada por algún meteorito que impactó en las primeras etapas geológicas del planeta. Pudo traer algún tipo de ser vivo o las moléculas necesarias para su formación, las cuales se ensamblarían después del impacto. La elevada resistencia medioambiental de algunos microorganismos, el hallazgo de moléculas orgánicas en ciertos meteoritos y los fracasos laboratoriales en la síntesis de vida, son razones para no rechazar la panespermia a la ligera.

- Teoría del caldo primigenio
Más aceptada que la anterior, apuesta por un origen terrestre de la vida, pues el planeta ya cuenta con los elementos necesarios para su síntesis. Los primeros seres vivos se formarían en algún medio acuoso, llamado caldo primigenio o sopa primitiva. A día de hoy, no se ha llegado a un acuerdo sobre el lugar más apropiado para que se dieran las reacciones químicas que condujeron a la vida. La única unanimidad al respecto es que acontecieron en un medio acuoso, en el que hay diversos candidatos: las proximidades de volcanes submarinos, el agua líquida justo por debajo de un iceberg, la superficie del mar, aguas subterráneas, las proximidades de la costa, un lago, etc. Se han propuesto medios acuáticos muy heterogéneos en sus características, aunque ninguno respaldado por la evidencia.

 

Imagen: ojo de un felino, difuso como la vida misma. 

 

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