CARL SAGAN
COSMOS
Una voz en la fuga cósmica (*)
La más antigua de todas las filosofías, la de la evolución, estuvo maniatada de manos y de pies y relegada a la oscuridad más absoluta durante el milenio de escolasticismo teológico. Pero Darwin infundió nueva savia vital en la antigua estructura; las ataduras saltarón y el pensamiento revivificado de la antigua Grecia ha demostrado ser una expresión más adecuada del orden universal de las cosas que cualquiera de los esquemas aceptados por la credulidad y bien recibidos por la superstición de setenta generaciones posteriores de hombres.
T. H. HUXLEY, 1887
Probablemente todos los seres orgánicos que hayan vivido nunca sobre esta tierra han descendido de alguna única forma primordial, a la que se infundió vida por primera vez... Esta opinión sobre el origen de la vida tiene su grandeza... porque mientras este planeta ha ido dando vueltas de acuerdo con la ley fija de la gravedad, a partir de un inicio tan sencillo han evolucionado y siguen evolucionando formas sin fin, las más bellas y las más maravillosas.
CHARLES DARWIN,
El origen de las especies, 1859
Parece que existe una comunidad de materia a lo largo de todo el
universo visible, porque las estrellas contienen muchos de los elementos que
existen en el Sol y en
WILLIAM HUGGINS, 1865
DURANTE TODA MI VIDA ME HE PREGUNTADO sobre la posibilidad de que
exista la vida en otras partes. ¿Qué forma tendría? ¿O de qué estaría hecha?
Todos los seres vivos de nuestro planeta están constituidos por moléculas
orgánicas: arquitecturas microscópicas complejas en las que el átomo de carbono
juega un papel central. Hubo una época, anterior a la vida, en la que
En las grandes tinieblas entre las estrellas hay nubes de gas, de polvo y de materia orgánica. Los radiotelescopios han descubierto docenas de tipos diferentes de moléculas orgánicas. La abundancia de estas moléculas sugiere que la sustancia de la vida se encuentra en todas partes. Quizás el origen y la evolución de la vida sea una inevitabilidad cósmica, si se dispone de tiempo suficiente. En algunos de los miles de millones de planetas de la galaxia Vía Láctea es posible que la vida no nazca nunca. En otros la vida puede nacer y morir más tarde, o bien no superar en su evolución las formas más sencillas. Y en alguna pequeña fracción de mundos pueden desarrollarse inteligencias y civilizaciones más avanzadas que la nuestra.
En ocasiones alguien señala hasta qué punto es afortunada
la coincidencia de que
Toda la vida en
Permitíd que cuente una historia sobre una pequeña frase en
la música de la vida sobre
El emperador había cumplido aquel año los siete de edad, pero parecía
mucho mayor. Era tan hermoso que parecía emitir un resplandor brillante y su
pelo negro y largo le colgaba suelto sobre la espalda. Con una mirada de
sorpresa y de ansiedad en su rostro preguntó a
¿Dónde vas a llevarme?
Ella miró al joven soberano mientras las lágrimas rodaban por sus
mejillas y... lo consoló, atando su largo pelo en su vestido de color de
paloma. Cegado por las lágrimas el niño soberano juntó sus bellas manitas. Se
puso primero cara al Este para despedirse del dios de Ise
y luego de cara al Oeste para repetir el Nembutsu
[una oración al Buda Amida].
Toda la flota Heike quedó destruida. Sólo sobrevivieron cuarenta y tres mueres. Estas damas de honor de la corte imperial fueron obligadas a vender flores y otros favores a los pescadores cercanos al escenario de la batalla. Los Heike desaparecieron casi totalmente de la historia. Pero un grupo formado por la chusma de antiguas damas de honor y su descendencia entre los pescadores fundó un festival para conmemorar la batalla. Se celebra hasta hoy el 24 de abril de cada año.
Los pescadores descendientes de los Heike visten de cáñamo con tocado negro y desfilan hasta el santuario de Akama que contiene el mausoleo del emperador ahogado. Allí asisten a una representación de los acontecimientos que siguieron a la batalla de Darmo ura. Durante siglos la gente imagino que podía distinguir ejércitos fantasmales de samurais esforzándose vanamente en achicar el mar para lavarlo de sangre y eliminar su humillación.
Los pescadores dicen que los samurais Heike se pasean todavía por los fondos del mar Interior, en forma de cangrejos. Se pueden encontrar en este mar cangrejos con curiosas señales en sus dorsos, formas e indentaciones que se parecen asombrosamente al rostro de un samurai. Cuando se pesca un cangrejo de éstos no se come sino que se le devuelve al mar para conmemorar los tristes acontecimientos de Darmo ura.
Este
proceso plantea un hermoso problema. ¿Cómo se consigue que el rostro de un
guerrero quede grabado en el caparazón de un cangrejo? La respuesta parece ser
que fueron los hombres quienes hicieron la cara. Las formas en los caparazones
de los cangrejos son heredadas. Pero entre los cangrejos, como entre las
personas, hay muchas líneas hereditarias diferentes. Supongamos que entre los
antepasados lejanos de este cangrejo surgiera casualmente uno con una forma que
parecía, aunque fuera ligeramente, un rostro humano. Incluso antes de la
batalla de Darmo ura los
pescadores pueden haber sentido escrúpulos para comer un cangrejo así. Al
devolverlo al mar pusieron en marcha un proceso evolutivo: Si eres un cangrejo
y tu caparazón es corriente, los hombres te comerán. Tu linaje dejará pocos
descendientes. Si tu caparazón se parece un poco a una cara, te echarán de
nuevo al mar. Podrás dejar más descendientes. Los cangrejos tenían un valor
considerable invertido en las formas grabadas en sus caparazones. A medida que
pasaban las generaciones, tanto de cangrejos como de pescadores, los cangrejos
cuyas formas se parecían más a una cara de samurai sobrevivían preferentemente,
hasta que al final se obtuvo no ya una cara humana, no sólo una cara japonesa,
sino el rostro de un samurai feroz y enfadado. Todo esto no tiene nada que ver
con lo que los cangrejos desean. La
selección viene impuesta desde el exterior. Cuanto más uno se parece a un
samurai mejores son sus probabilidades de sobrevivir.
Al final se obtiene una gran abundancia de cangrejos samurai..
Este proceso se denomina selección artificial. En el caso del cangrejo de Heike, lo efectuaron de modo más o menos consciente los pescadores, y desde luego sin que los cangrejos se lo propusieran seriamente. Pero los hombres han seleccionado deliberadamente durante miles de años, las plantas y animales que han de vivir y las que merecen morir. Desde nuestra infancia nos rodean animales, frutos, árboles y verduras familiares, cultivados y domesticados. ¿De dónde proceden9 ¿Vivían antes libremente en el mundo silvestre y se les indujo luego a seguir una forma de vida menos dura en el campo? No, la realidad es muy distinta. La mayoría de ellos los hicimos nosotros.
Hace diez mil años no había vacas lecheras, ni perdigueros ni espigas grandes de trigo. Cuando domesticamos a los antepasados de estas plantas y animales a veces seres que presentaban un aspecto muy distinto controlamos su crianza. Procuramos que algunas variedades cuyas propiedades considerábamos deseables se reprodujeran con preferencia a las demás. Cuando deseamos un perro que nos ayudara a controlar un rebaño de ovejas, seleccionamos razas que eran inteligentes, obedientes y que mostraban un cierto talento previo con el rebaño, talento que es útil para los animales que cazan en jaurías. Las ubres enormemente dilatadas del ganado lechero son el resultado del interés del hombre por la leche y el queso. Nuestro trigo o nuestro maíz se ha criado durante diez mil generaciones para que sea más gustoso y nutritivo que sus escuálidos antepasados; ha cambiado tanto que sin la intervención humana no pueden ni reproducirse.
La esencia de la selección artificial tanto de un cangrejo de Heike, como de un perro, una vaca o una espiga de trigo es ésta: Muchos rasgos físicos y de comportamiento de las plantas y de los animales se heredan. Se reproducen enteros. Los hombres, por el motivo que sea, apoyan la reproducción de algunas variedades y reprimen la reproducción de otras. La variedad que se ha seleccionado se reproduce de modo preferente; llega a ser abundante; la variedad desechada se hace rara y quizás llega a extinguirse.
Pero si los hombres pueden crear nuevas variedades de plantas y de
animales, ¿no ha de poder hacer lo mismo la naturaleza? Este proceso similar se
denomina selección natural. Las alteraciones que hemos provocado en animales y
vegetales durante la corta estancia de los hombres sobre
Los cambios genéticos inducidos por la domesticación se han producido
con mucha rapidez. El conejo no se domesticó hasta los primeros tiempos del
medioevo (lo criaron monjes franceses creyendo que los conejitos recién nacidos
eran pescado y que por lo tanto quedaban exentos de la prohibición de consumir
carne en ciertos días del calendario de
El gran descubrimiento asociado con los nombres de Charles Darwin y de Alfred Russel Wallace es que el mecanismo de la evolución es la selección natural. Hace más de un siglo estos científicos hicieron hincapié en que la naturaleza es prolífica, en que nacen muchos más animales y plantas de los que pueden llegar a sobrevivir y en que, por lo tanto, el medio ambiente selecciona las variedades que son accidentalmente más adecuadas para sobrevivir. Las mutaciones cambios repentinos en la herencia se transmiten enteras. Proporcionan la materia prima de la evolución. El medio ambiente selecciona las pocas mutaciones que aumentan la supervivencia, obteniéndose una serie de lentas transformaciones de una forma de vida en otra, que origina nuevas especies. 1
Las
palabras de Darwin en El
origen de las especies fueron:
El hombre de hecho no produce variabilidad; lo único que hace es
exponer inintencionadamente seres orgánicos a nuevas condiciones de vida, y
luego
T. H. Huxley, el
defensor y popularizador más efectivo de la evolución en el siglo diecinueve,
escribió que las publicaciones de Darwin y de Wallace
fueron como un rayo de luz, que a un hombre que se ha perdido en una noche
oscura revela de repente un camino que tanto si le lleva directamente a casa
como si no es indudable que va en su dirección... Cuando dominé por primera vez
la idea central de El origen de las
especies mi reflexión fue: ¡Qué increíblemente estúpido por mi parte no
haber pensado en esto! Supongo que los compañeros de Colón dijeron más o menos
lo mismo... Los hechos de la variabilidad, de la lucha por la existencia, de la
adaptación a las condiciones eran del dominio de todos; pero ninguno de
nosotros sospechó que el camino hacia el centro mismo del problema de las
especies pasaba entre ellos, hasta que Darwin y Wallace
eliminaron las tinieblas .
Muchas personas quedaron escandalizadas algunas todavía lo están ante
ambas ideas: la evolución y la selección natural. Nuestros antepasados
observaron la elegancia de la vida en
La evidencia fósil podría ser consistente con la idea de un Gran Diseñador; quizás algunas especies quedan destruidas cuando el Diseñador está descontento con ellas e intenta nuevos experimentos con diseños mejorados. Pero esta idea es algo desconcertante. Cada planta y cada animal está construido de un modo exquisito; ¿no debería haber sido capaz un Diseñador de suprema competencia de hacer desde el principio la variedad deseada? Los restos fósiles presuponen un proceso de tanteo, una incapacidad de anticipar el futuro, lo cual no concuerda con un Gran Diseñador eficiente (aunque sí con un Diseñador de un temperamento más distante e indirecto).
Cuando
estudiaba en la universidad, a principios de los años 1950, tuve la fortuna de
trabajar en el laboratorio de H. J. Muller, un gran genético
y el hombre que había descubierto que la radiación produce mutaciones. Muller fue la persona que me señaló la existencia del
cangrejo Heike como ejemplo de selección artificial.
A fin de aprender el aspecto práctico de la genética, pasé muchos meses
trabajando con moscas de la fruta, Drosophila melanogaster (que significa amante del rocío de cuerpo
negro): diminutos y benignos seres con dos alas y unos grandes ojos. Las
teníamos en botellas de leche de medio litro. Cruzábamos dos variedades para ver
las nuevas formas que emergían gracias a la reordenación de los genes paternos
y por acción de mutaciones naturales e inducidas. Las hembras depositaban sus
huevos en una especie de melazas que los técnicos ponían dentro de las
botellas; se tapaba las botellas y esperábamos dos semanas a que los huevos
fertilizados se transformaran en larvas, las larvas en pupas, y las pupas
emergieran en forma de moscas de la fruta adultas.
Un día estaba yo observando a través de un microscopio binocular de pocos aumentos un lote recién llegado de Drosophilas adultas inmovilizadas con un poco de éter, y estaba ocupado separando las diferentes variedades con un pincel de pelo de camello. Quedé asombrado al encontrarme con algo muy diferente: no se trataba de una pequeña variación, por ejemplo con ojos rojos en lugar de blancos, o con cerdas en el cuello en lugar de sin cerdas. Se trataba de otro tipo de criatura, y que funcionaba muy bien: moscas con alas mucho más prominentes y con antenas largas y plumosas. Llegué a la conclusión de que el destino había hecho en el propio laboratorio de Muller lo que él había dicho que no podría suceder nunca: un cambio evolutivo importante en una única generación. Me correspondía a mí la ingrata tarea de contárselo.
Con el corazón oprimido llamé a su puerta. Entre , dijo una voz apagada. Entré y vi que la habitación estaba a oscuras, a excepción de una única lamparita que iluminaba el soporte del microscopio donde él estaba trabajando. En este ambiente tenebroso comuniqué a trompicones mi descubrimiento: un tipo muy diferente de mosca. Estaba seguro que había emergido de una de las pupas en las melazas. No quería molestar a Muller, pero... ¿Tiene más bien aspecto de lepidóptero que de díptero? , me preguntó con el rostro iluminado desde abajo. Yo no sabía de qué me hablaba, y tuvo que explicármelo: ¿Tiene alas grandes? ¿Tiene antenas plumosas? Asentí tristemente.
Muller encendió la lámpara del techo y sonrió benignamente. Era una vieja historia. Había un tipo de polilla que se había adaptado a los laboratorios de genética que trabajaban con Drosophila. No era nada parecida a una mosca de la fruta ni quería ninguna relación con ella. Lo que quería era la melaza de las moscas de la fruta. En los breves momentos que el técnico de laboratorio necesitaba para destapar la botella de leche por ejemplo al añadir más moscas de la fruta y volverla a tapar, la polilla madre entraba en picado y precipitaba sus huevos volando sobre las deliciosas melazas. Yo no había descubierto una macromutación, simplemente había dado con otra maravillosa adaptación de la naturaleza, producto a su vez de micromutaciones y de la selección natural.
Los secretos de la evolución son la muerte y el tiempo: la muerte de
un número enorme de formas vivas que estaban imperfectamente adaptadas al medio
ambiente; y tiempo para una larga sucesión de pequeñas mutaciones que eran accidentalmente adaptativas, tiempo para la lenta
acumulación de rasgos producidos por mutaciones favorables. ¿Qué significan
setenta millones de años para unos seres que viven sólo una millonésima de este
tiempo? Somos como mariposas que revolotean un solo día y piensan que aquello
lo es todo.
Lo que sucedió en
Éste
fue el primer antepasado del ácido desoxirribonucleico, el ADN, la molécula
maestra de la vida en
Hace cuatro mil millones de años,
Hace unos tres mil millones de años se había reunido un cierto número de plantas unicelulares, quizás porque una mutación impidió que una sola célula sola se separara después de dividirse en dos. Habían evolucionado los primeros organismos multicelulares. Cada célula de nuestro cuerpo es una especie de comuna, con partes que antes vivían libremente y que se han reunido para el bien común. Y nosotros estamos compuestos por cien billones de células. Cada uno de nosotros es una multitud.
Parece que el sexo se inventó hace unos dos mil millones de años. Con anterioridad a esto las nuevas variedades de organismos sólo podían nacer a partir de la acumulación de mutaciones casuales: la selección de cambios, letra por letra, en las instrucciones genéticas. La evolución debió ser atrozmente lenta. Gracias al invento del sexo dos organismos podían intercambiar párrafos, páginas y libros enteros de su código de ADN, produciendo nuevas variedades a punto para pasar por el cedazo de la selección. Los organismos han sido seleccionados para que se dediquen al sexo; los que lo encuentran aburrido pronto se extinguen. Y esto no es sólo cierto en relación a los microbios de hace dos mil millones de años. También los hombres conservamos hoy en día una palpable devoción por intercambiar segmentos de ADN.
Hace mil millones de años, las plantas, trabajando conjuntamente de
modo cooperativo, habían llevado a cabo un cambio asombroso en el medio
ambiente de
Durante la mayor parte de los cuatro mil millones de años
transcurridos a partir del origen de la vida, los organismos dominantes eran
algas microscópicas de color azul y verde, que cubrían y llenaban los océanos.
Pero hace unos 600 millones de años, el dominio monopolista de las algas quedó
roto y se produjo una proliferación enorme de nuevas formas vivas,
acontecimiento éste que se ha llamado la explosión del Cámbrico.
La vida nació casi inmediatamente después del origen de
Poco después de la explosión cámbrica, en los océanos pululaban muchas
formas distintas de vida. Hace 500 millones de años había grandes rebaños de
trilobites, animales de bella construcción, algo parecidos a grandes insectos;
algunos cazaban en manadas sobre el fondo del océano. Almacenaban cristales en
sus ojos para detectar la luz polarizada. Pero actualmente ya no hay trilobites
vivos; hace 200 millones de años que ya no quedan.
Antes de la explosión del Cámbrico parece
que las especies se sucedían unas a otras con bastante lentitud. En parte esto
puede deberse a que la riqueza de nuestra información disminuye rápidamente
cuanto más lejos escrutamos el pasado; en la historia primitiva de nuestro
planeta, pocos organismos disponían de partes duras y los seres blandos dejan
pocos restos fósiles. Pero el ritmo pausado de aparición de formas
espectacularmente nuevas antes de la explosión cámbrica es en parte real; la
penosa evolución de la estructura y la bioquímica celular no queda reflejada
inmediatamente en las formas externas reveladas por los restos fósiles. Después
de la explosión del Cámbrico nuevas y exquisitas
adaptaciones se fueron sucediendo con una rapidez relativamente vertiginosa.
Aparecieron en rápida sucesión los primeros peces y los primeros vertebrados;
las plantas que antes se limitaban a vivir en los océanos empezaron la
colonización de
Los
hombres crecieron en los bosques y nosotros les tenemos una afinidad natural.
¡Qué hermoso es un árbol que se esfuerza por alcanzar el cielo! Sus hojas
recogen la luz solar para fotosintetizarla, y así los árboles compiten dejando
en la sombra a sus vecinos. Si buscamos bien veremos a menudo dos árboles que
se empujan y se echan a un lado con una gracia lánguida. Los árboles son
máquinas grandes y bellas, accionadas por la luz solar, que toman agua del
suelo y dióxido de carbono del aire y convierten estos materiales en alimento
para uso suyo y nuestro. La planta utiliza los hidratos de carbono que fabrica
como fuente de energía para llevar a cabo sus asuntos vegetales. Y nosotros,
los animales, que somos en definitiva parásitos de las plantas, robamos sus
hidratos de carbono para poder llevar a cabo nuestros asuntos. Al comer las
plantas combinamos los hidratos de carbono con el oxígeno que tenemos disuelto
en nuestra sangre por nuestra propensión a respirar el aire, y de este modo extraemos
la energía que nos permite vivir. En este proceso exhalamos dióxido de carbono,
que luego las plantas reciclan para fabricar más hidratos de carbono. ¡Qué
sistema tan maravillosamente cooperativo! Plantas y animales que inhalan
mutuamente las exhalaciones de los demás, una especie de resucitación mutua a
escala planetario, boca a estoma, impulsada por una estrella a 150 millones de
kilómetros de distancia.
Hay decenas de miles de millones de tipos conocidos de moléculas
orgánicas. Sin embargo en las actividades esenciales de la vida sólo se utiliza
una cincuentena. Las mismas estructuras se utilizan una y otra vez de modo
conservador e ingenioso, para llevar a cabo funciones diferentes. Y en el
núcleo mismo de la vida en
La célula viviente es un régimen tan complejo y bello como el reino de las galaxias y de las estrellas. La exquisita maquinaria de la célula ha ido evolucionando penosamente durante más de cuatro mil millones de años. Fragmentos de alimento se metamorfosean en maquinaria celular. La célula sanguínea blanca de hoy son las espinacas con crema de ayer. ¿Cómo consigue esto la célula? En su interior hay una arquitectura laberíntico y sutil que mantiene su propia estructura, transforma moléculas, almacena energía y se prepara para copiarse a sí misma. Si pudiéramos entrar en una célula, muchas de las manchas moleculares que veríamos serían moléculas de proteína, algunas en frenética actividad, otras simplemente esperando. Las proteínas más importantes son enzimas, moléculas que controlan las reacciones químicas de la célula. Las enzimas son como los obreros de una cadena de montaje, cada una especializada en un trabajo molecular concreto: por ejemplo el Paso 4 en la construcción del nucleótido fosfato de guanosina, o el Paso 11 en el desmontaje de una molécula de azúcar para extraer energía, la moneda con que paga para conseguir que se lleven a cabo los demás trabajos celulares. Pero las enzimas no dirigen el espectáculo. Reciben sus instrucciones y de hecho ellas mismas son construidas así mediante órdenes enviadas por los que controlan. Las moléculas que mandan son los ácidos nucleicos. Viven secuestrados en una ciudad prohibida en lo más profundo de todo, en el núcleo de la célula.
Si nos sumergiéramos por un poro en el núcleo de la célula nos encontraríamos con algo parecido a una explosión en una fábrica de espaguetis: una multitud desordenada de espirales e hilos, que son los dos tipos de ácidos nucleicos: el ADN, que sabe lo que hay que hacer, y el ARN, que lleva las instrucciones emanadas del ADN al resto de la célula. Ellos son lo mejor que han podido producir cuatro mil millones de años de evolución, y contienen el complemento completo de información sobre la manera de hacer que una célula, un árbol o una persona funcione. La cantidad de información en el ADN del hombre escrito en el lenguaje corriente ocuparía un centenar de volúmenes gruesos. Además de esto, las moléculas de ADN saben la manera de hacer copias idénticas de sí mismas con sólo muy raras excepciones. La cantidad de cosas que saben es extraordinaria.
El ADN es una hélice doble, con dos hilos retorcidos que parecen una escalera en espiral . La secuencia u ordenación de los nucleótidos a lo largo de cada uno de los hilos constituyentes es el lenguaje de la vida. Durante la reproducción las hélices se separan, ayudadas por una proteína especial que las destornilla, y cada cual sintetiza una copia idéntica de la otra a partir de bloques constructivos de nucleótido que flotan por allí en el líquido viscoso del núcleo de la célula. Una vez destornillada la doble hélice una enzima notable llamada polimerasa del ADN contribuye a asegurar que la copia se realiza de modo casi perfecto. Si se comete un error, hay enzimas que arrancan lo equivocado y sustituyen el nucleótido falso por el correcto. Estas enzimas son una máquina molecular con poderes asombrosos.
El ADN del núcleo, además de hacer copias exactas de sí mismo la herencia es precisamente esto dirige las actividades de la célula que es precisamente el metabolismo sintetizando otro ácido nucleico llamado ARN mensajero, el cual pasa a las provincias extranucleares y controla allí la construcción, en el momento adecuado y en el lugar adecuado, de una enzima. Cuando todo ha finalizado el resultado es la producción de una molécula única de enzima que se dedica luego a ordenar un aspecto particular de la química de la célula.
El ÁDN del hombre es una escalera con una longitud de mil millones de nucleótidos. Las combinaciones posibles de nucleótidos son en su mayor parte tonterías: causarían la síntesis de proteínas que no realizarían ninguna función útil. Sólo un número muy limitado de moléculas de ácido nucleico son de alguna utilidad para formas de vida tan complicadas como nosotros. Incluso así el número de maneras útiles de construir ácidos nucleicos es increíblemente elevado: probablemente muy superior al número total de electrones y de protones del universo. Por lo tanto el número de seres humanos posible es muy superior al del número de personas que hayan vivido nunca: el potencial no utilizado de la especie humana es inmenso. Ha de haber manera de construir ácidos nucleicos que funcionen mucho mejor sea cual fuere el criterio escogido que cualquier persona que haya vivido nunca. Por suerte todavía ignoramos la manera de montar secuencias distintas de nucleótidos que permitan construir tipos distintos de seres humanos. En el futuro es muy posible que estemos en disposición de montar nucleótidos siguiendo la secuencia que queramos, y de producir cualquier característica que creamos deseable: una perspectiva que nos hace pensar y nos inquieta.
La evolución funciona mediante la mutación y la selección. Se pueden producir mutaciones durante la reproducción de la molécula si la enzima polimerasa del ADN comete un error. Pero es raro que lo haga. Las mutaciones se producen también a causa de la radiactividad, de la luz ultravioleta del Sol, de los rayos cósmicos o de sustancias químicas en el medio ambiente, todo lo cual puede cambiar los nucleótidos o atar en forma de nudos a los ácidos nucleicos. Si el número de mutaciones es demasiado elevado, perdemos la herencia de cuatro mil millones de años de lenta evolución. Si es demasiado bajo, no se dispondrá de nuevas variedades para adaptarse a algún cambio futuro en el medio ambiente. La evolución de la vida exige un equilibrio más o menos preciso entre mutación y selección. Cuando este equilibrio se consigue se obtienen adaptaciones notables.
Un cambio en un único nucleótido del ADN provoca un cambio en un único aminoácido en la proteína codificada en este ADN. Las células rojas de la sangre de los pueblos de ascendencia europea tienen un aspecto más o menos globuloso. Las células rojas de la sangre de algunos pueblos de ascendencia africana tienen el aspecto de hoces o de lunas crecientes. Las células en hoz transportan menos oxígeno y por lo tanto transmiten un tipo de anemia. También proporcionan una fuerte resistencia contra la malaria. No hay duda que es mejor estar anémico que muerto. Esta influencia importante sobre la función de la sangre tan notable que se aprecia claramente en fotografías de células sanguíneas rojas es la consecuencia de un cambio en un único nucleótido entre los diez mil millones existentes en el ADN de una célula humana típica. Todavía ignoramos las consecuencias de la mayoría de los cambios en los demás nucleótidos.
Las personas tenemos un aspecto bastante diferente al de un árbol. No hay duda que percibimos el mundo de modo diferente a como lo hace un árbol. Pero en el fondo de todo, en el núcleo molecular de la vida, los árboles y nosotros somos esencialmente idénticos. Ellos y nosotros utilizamos los ácidos nucleicos para la herencia; utilizamos las proteínas como enzimas para controlar la química de nuestras células. Y lo más significativo es que ambos utilizamos precisamente el mismo libro de código para traducir la información de ácido nucleico en información de proteína, como hacen prácticamente todos los demás seres de este planeta. 1 La explicación usual de esta unidad molecular es que todos nosotros árboles y personas, pájaros, sapos, mohos y paramecios descendemos de un ejemplar único y común en el origen de la vida, en la historia primitiva de nuestro planeta. ¿Cómo nacieron pues las moléculas críticas?
En mi laboratorio de
Estos
experimentos los llevó a cabo por primera vez a principios de los años 1950 Stanley Miller, un doctorado del
químico Harold Urey. Urey sostenía de modo convincente que la atmósfera
primitiva de
Si utilizamos los gases más abundantes que había en
Hasta ahora nadie ha mezclado los gases y las aguas de
Los organismos independientes más pequeños que se conocen son los
organismos parapleuroneumónicos y otros bichitos
semejantes. Se componen de unos cincuenta millones de átomos. Estos organismos,
han de confiar más en sí mismos, y son por lo tanto más complicados que los viroides y que los virus. Pero el medio ambiente actual de
No hay nada en estos experimentos que sea peculiar de
Pero aunque la vida en otro planeta tenga la misma química molecular
que la vida de aquí, no hay motivo para suponer que se parezca a organismos
familiares. Tengamos en cuenta la diversidad enorme de seres vivos sobre
No puedo deciros qué aspecto tendría un ser extraterrestre.
Estoy terriblemente limitado por el hecho de que sólo conozco un tipo de vida,
la vida de
En un planeta gaseoso gigante como Júpiter, con una atmósfera rica en hidrógeno, helio, metano, agua y amoníaco, no hay superficie sólida accesible, sino una atmósfera densa y nebulosa en la cual las moléculas orgánicas pueden ir cayendo de los cielos como el maná, como los productos de nuestros experimentos de laboratorio. Sin embargo, hay un obstáculo característico para la vida en un planeta así: la atmósfera es turbulenta, y en el fondo de ella la temperatura es muy alta. Un organismo ha de ir con cuidado para no ser arrastrado al fondo y quedar frito.
Para demostrar que no queda excluida la vida en un planeta tan diferente, E. E. Salpeter, colega mío en Comell, y yo mismo hemos hecho algunos cálculos. Como es lógico no podemos saber de modo preciso qué aspecto tendría la vida en un lugar así, pero queríamos saber la posibilidad de que un mundo de este tipo, cumpliendo las leyes de la física y de la química, estuviera habitado.
Una solución para vivir en estas condiciones consiste en reproducirse
antes de quedar frito, confiando en que la convección se llevará algunos de tus
vástagos a las capas más elevadas y más frías de la atmósfera. Estos organismos
podrían ser muy pequeños. Les llamaremos hundientes.
Pero uno podría ser también un flotante, una especie de gran globo de hidrógeno
capaz de ir expulsando gases de helio y gases más pesados y de dejar sólo el
gas más ligero, el hidrógeno; o bien un globo de aire caliente que se
mantendría a flote conservando su interior caliente y utilizando la energía que
saca del alimento que come. Como sucede con los globos familiares de
Los flotantes pueden impulsarse a sí mismos a través de la atmósfera planetario con ráfagas de gas, como un reactor o un cohete. Nos los imaginamos dispuestos formando grandes e indolentes rebaños por todo el espacio visible, con dibujos en sus pieles, un camuflaje adaptativo que indica que también ellos tienen problemas. Porque hay por lo menos otro nicho ecológico en un ambiente así: la caza. Los cazadores son rápidos y maniobrables. Se comen a los flotantes tanto por sus moléculas orgánicas como por su reserva de hidrógeno puro. Los hundientes huecos podrían haber evolucionado para dar los primeros flotantes y los flotantes autopropulsados darían los primeros cazadores. No puede haber muchos cazadores, porque si se comen a todos los flotantes, ellos mismos acaban pereciendo.
La física y la química permiten formas de vida de este tipo. El arte
les presta un cierto encanto. Sin embargo
La biología se parece más a la historia que a la física. Hay que conocer el pasado para comprender el presente. Y hay que conocerlo con un detalle exquisito. No existe todavía una teoría predictiva de la biología, como tampoco hay una teoría predictiva de la historia. Los motivos son los mismos: ambas materias son todavía demasiado complicadas para nosotros. Pero podemos conocemos mejor conociendo otros casos. El estudio de un único caso de vida extraterrestre, por humilde que sea, desprovincializará a la biología. Los biólogos sabrán por primera vez qué otros tipos de vida son posibles. Cuando decimos que la búsqueda de vida en otros mundos es importante, no garantizamos que sea fácil de encontrar, sino que vale mucho la pena buscarla.
Hasta ahora hemos escuchado solamente la voz de la vida en un pequeño mundo. Pero al fin nos disponemos ya a captar otras voces en la fuga cósmica.
(*) Segundo capitulo de la obra COSMOS de C. Sagan