sábado, 10 de septiembre de 2016

Orígenes. La vida. Introducción

INTRODUCCIÓN

La segunda sección del volumen Orígenes que estamos comentando lleva por título “La vida” y ha sido escrito por Carlos Briones (aka @brionesci). Como nos explica en la introducción que voy a resumir, el objetivo de esta parte de la obra consiste en:

Exponer lo que la ciencia sabe (y lo mucho que ignora) sobre los acontecimientos que pudieron producirse y combinarse durante [el] lapso de tiempo, de no más de 400 Ma, que cambió para siempre el devenir de nuestro planeta. También mostraremos, más brevemente, los procesos y transiciones fundamentales que se han sucedido durante la evolución de los seres vivos.

Podríamos en suma resumir la finalidad de este bloque en la búsqueda de respuesta a una, aparentemente, sencilla pregunta: ¿Cómo a partir de la química, emergió la biología?

¿Cómo surgió la vida?

En la tarea de obtener respuestas para esta pregunta tan crucial para comprender cómo hemos llegado hasta aquí, los científicos emplean dos estrategias complementarias. La primera línea de trabajo es la que se denomina del pasado hacia el presente o de abajo hacia arriba. Consiste en proponer modelos y realizar experimentos para intentar llegar a la biología a partir de una química que sea progresivamente más compleja e inter-relacionada. Lo más complicado desde este punto de vista es establecer la frontera entre lo vivo y lo inanimado, es decir, a partir de qué momento puede empezar a considerarse como vivo un sistema químico.

La segunda aproximación se conoce como del presente hacia el pasado o de arriba hacia abajo y está basada en la comparación de los organismos actuales entre sí, y de éstos con las especies extintas que conocemos a través de sus fósiles. En la década de los ochenta del siglo pasado, y gracias al análisis de la información de un mismo gen, se demostró que todos los organismos provenimos de un mismo antepasado común: LUCA (del inglés Last Universal Common Ancestor). No sabemos cómo pudo ser LUCA, pero sí que sus características eran las mismas que tenemos en común todos sus descendientes.

A pesar de todos los esfuerzos, quizás nunca sepamos cómo ocurrió el origen de la vida, ya que éste fue un hecho histórico y por tanto irrepetible, pero cada vez tenemos más claro lo que pudo ocurrir.



¿Dónde se produjo el origen de la vida?

Se plantean dos posibilidades: pudo ser endógeno, es decir, haberse iniciado en entornos tan distintos como pequeños charcos, la superficie del mar, las emanaciones hidrotermales submarinas o la atmósfera. Pero también pudo ser exógeno, lo que implicaría que la vida (o alguno de sus constituyentes moleculares) se formó en otros planetas o satélites. Es lo que conocemos como panspermia. Lo más probable que haya un poco de los dos aspectos, y parte de los ingredientes se formaran en la Tierra, y otros llegaran con los meteoritos o cometas. En cualquier caso, la discusión sobre si el origen de la vida se produjo en nuestro planeta o fuera de él no resuelve ningún problema; simplemente lo cambia de lugar.

El azar

Cuando tratamos de comprender un suceso tan complejo, es imposible no pensar en el posible papel que haya podido tener la necesidad y el azar en el surgimiento de la vida. En este sentido, tenemos que hablar de Jaques Monod, un biólogo francés que sostuvo que “la estructura actual de la biosfera no excluye, sino que al contrario apoya, la hipótesis de que el acontecimiento decisivo sólo haya ocurrido una vez. Esto significaría que su probabilidad a priori era casi nula. […] Nuestro número ha salido en el juego de la ruleta del casino de Montecarlo”.

Frente a esta posición, Robert Shapiro (químico) mantiene que “si la vida hubiese surgido en nuestro planeta como resultado del puro azar, la aplicación de la teoría de probabilidades indica que se habría requerido para ello un tiempo mucho mayor que la edad del Universo”.

Por su parte, el también biólogo Christian de Duve afirmó “En mi opinión, la forma en que la vida se originó en la Tierra es, visto con suficiente amplitud, un fenómeno determinista. Por tanto, si se dan las mismas condiciones en otro planeta, debemos esperar que la vida surja en formas químicamente similares a las de la Tierra”.

La conclusión de nuestro autor es que “la vida sería el resultado de las opciones que tiene la materia para, sin dejar de obedecer las leyes de la física y la química, incrementar progresivamente la complejidad de los procesos en los que participa hasta generar una dinámica auto-replicativa que le permite mantenerse alejada del equilibrio termodinámico gracias a un consumo constante de energía. Los intentos frustrados de originar la vida fueron probablemente numerosos, de forma que LUCA y sus descendientes seríamos el resultado de muchas jornadas de suerte en la ruleta de la Tierra primitiva”.



Pero, ¿qué es la vida?

Como sucede en cualquier campo de investigación, tratar de comprender el origen de la vida implica llegar a un cierto consenso sobre cuál es su objeto de estudio.

La primera definición racional la encontramos en las obras de Aristóteles quien afirmó que “Vida es aquello por lo cual un ser vivo se nutre, crece y perece por sí mismo”. A partir de aquí, nuestro autor realiza un recorrido histórico a través de las obras de Engels, Oparin, Schrödinger (y su famoso libro “¿Qué es la vida?”) y a los “autómatas auto-reproductores” como definía a los seres vivos el matemático John von Neumann.

Durante el último medio siglo también se han propuesto varias definiciones más cercanas a la química y la biología, como la de John D. Bernal en 1965: “La vida es un sistema de reacciones orgánicas acopladas potencialmente capaces de perpetuarse, catalizadas por etapas y de forma casi isoterma por catalizadores orgánicos específicos y complejos, que son producidos por el propio sistema”.

John Maynard Smith, Christian de Duve y Lynn Margulis ofrecieron cada uno también su punto de vista sobre tan escurridizo concepto, tal y como hicieron ya en España, Ricard Solé, Juan Pérez-Mercader y de forma conjunta, Kepa Ruiz-Mirazo, Juli Peretó y Álvaro Moreno.

Sin embargo, todas estas aproximaciones no han hecho sino mostrar lo complicado de la tarea, ya que hasta qué punto podemos preguntarnos qué es la vida antes de que encontremos otro ejemplo de vida fuera de la Tierra, con el cual podamos comparar las características de los seres vivos que conocemos. Robert Shapiro lo ha expuesto con maestría: “¿Cómo definiríamos lo que es un mamífero si el único mamífero que hemos visto es una cebra?”.

Por lo tanto, una opción alternativa a tratar de ofrecer una definición de este concepto consiste en estudiar las características fundamentales que diferencian a los seres vivos de los inanimados. Y así encontramos tres propiedades comunes a todos los seres vivos: poseen información heredable que transmiten a su progenie, están compartimentados de forma que el ser vivo se diferencia de su entorno, y desarrollan un metabolismo gracias al cual intercambian materia y energía con dicho entorno.

Tenemos que destacar que la replicación de la información genética de los seres vivos no produce copias idénticas del original. Esto es muy importante porque de ahí surgen errores o mutaciones que son la fuente de cierto grado de diversidad. Esta característica es clave para que opere la evolución por selección natural: los individuos que estén mejor preparados para soportar las condiciones del ambiente (mejor adaptados) mostrarán una mayor eficiencia biológica y dejarán más descendientes que los demás.

Por lo tanto, con estos conceptos en mente, podemos tomar como una definición operativa válida la adoptada por el Instituto de Astrobiología de la NASA: “Un ser vivo es un sistema químico auto-mantenido que evoluciona como consecuencia de su interacción con el medio”.



La química de los seres vivos.

En la parte final de la introducción vamos a conocer (aún de forma somera) algunos de los conceptos clave que vamos a necesitar para seguir el desarrollo de la sección.

Si analizamos la composición de los seres vivos al nivel más básico, es decir, estudiando los elementos de los que estamos hechos, tenemos que saber que el 99% de toda la materia viva está constituida únicamente por oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, fósforo y azufre. El 1% restante se reparte entre otros elementos de la tabla periódica (minoritarios pero imprescindibles). En definitiva, el análisis de la composición elemental de la vida pone de manifiesto que somos fundamentalmente agua y carbono.

Aunque nada impediría que exista algún tipo de vida no basada en agua y/o carbono (y de hecho en ninguna de las definiciones que se manejan se pone como condición dicha composición), resulta evidente que la bioquímica que conocemos utiliza la mejor base química posible.

Por último, no podemos dejar de hablar de las biomoléculas orgánicas: los glúcidos, los lípidos, los aminoácidos y proteínas, los nucleótidos y ácidos nucleicos y distintos tipos de metabolitos.

Los glúcidos: actúan como almacenadores de energía.

Los lípidos: son las principales moléculas que forman las membranas biológicas, y también pueden funcionar como compuestos de reserva energética y como moléculas reguladoras.

Los aminoácidos: son los constituyentes de los péptidos y proteínas, y desempeñan un papel fundamental en el metabolismo.

Los nucleótidos: son los monómeros que constituyen los ácidos nucleicos (ácido ribonucleico o ARN; y ácido desoxirribonucleico o ADN). Por otra parte, algunos ribonucleótidos como el ATP o el GTP son moléculas fundamentales como intercambiadoras de energía en el metabolismo. Se denomina genoma al conjunto de la información genética que posee una célula o un virus. En los organismos celulares, los genomas son de ADN y se estructuran en uno o más cromosomas. Por su parte los genes son regiones del genoma que poseen la información para ser transcritos en forma de ARN mensajero y otros tipos de ARN.

Las proteínas están formadas por cadenas de aminoácidos (generalmente de entre 100 y 600 monómeros) y son las principales responsables de las estructuras y funciones de las células.

Este rápido repaso por la composición química de la vida nos ha llevado desde el agua hasta, por ejemplo, el sistema nervioso central de un ser humano. Con ello se ponen de manifiesto los distintos niveles de complejidad que puede llegar a adquirir la química cuando se organiza en forma de sistemas vivos. Las características químicas y bioquímicas fundamentales de los organismos no han variado desde LUCA hasta hoy, lo que plantea un gran reto: intentar averiguar cómo se produjo la transición o el salto entre la química y la biología hace más de 3500 Ma.

Bueno, hasta aquí mi resumen de esta estupenda introducción. Como veréis, nos esperan suculentos capítulos para profundizar en el fascinante mundo de la vida, así que ¡a comentar qué os ha parecido! 

24 comentarios:

  1. ¡Gracias José Luis por tu magnífico resumen!

    La parte que más me ha gustado del capítulo es cuando se plantea la definición de lo que es la vida y la dificultad que tiene que dicha definición se corresponda, únicamente, con lo que intuimos que está vivo y lo que no. ¡Solo con la definición ya se puede hacer un libro entero!

    Aunque he visto, por lo títulos de los capítulos que vienen, que más adelante se trata el tema de los virus, ya se comenta en este capítulo que estos "se sitúan fuera de ella [de la definición adoptada por la NASA de vida] al no poseer existencia autónoma y requerir la infección de una célula para replicarse y evolucionar". Me acuerdo de la sorpresa que me llevé el día que me enteré de esto, de que los virus no se consideraban vida. He de reconocer que no me convenció la explicación, por lo que estaré atenta a lo que se hable sobre este tema.

    La parte del capítulo que se me ha hecho más densa, y (he de reconocer) que no me he quedado nada de ella, es la de la química de la vida. Tal vez sea porque tengo dicha disciplina lejana y no le he acabado de ver el objetivo didáctico de la sección, más allá de una enumeración de lo que se sabe de ella (?).

    ¡Que tengáis un buen fin de semana!

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    1. Pues fíjate COnxi, que a mí me pareció de lo más "matural" que los virus no entraran en la definición de organismo "vivo". De todas formas, como dices, este tema de las definiciones es muy complejo y no creo que saquemos nada en claro más allá de una postura de consenso que tiene sus seguidores y sus detractores.

      Respecto a la parte de la química de la vida, sí que es verdad que parece una mera enumeración, pero pienso que tener claros todos esos conceptos es esencial para poder comprender los capítulos siguientes, donde se desarrollan las diversas teorías y propuestas sobre el origen de la vida.

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  2. Gracias José Luis.

    La verdad es que el capítulo me ha gustado, y todo lo que decía más o menos lo conocía. A mí lo que más me ha gustado es la descripción de como unos investigan de una forma y otros de otra. También de como unos definen desde unos principios y otros desde otros... No sé, me ha parecido interesante porque nunca lo había visto de esta forma.

    Conxi, la parte de la bioquímica a mí no me ha resultado compleja (por otra parte es lógico debido a que tengo que explicarla en muchas ocasiones). Pero si que voy a decir que me ha asustado un poco las continuas referencias a "en los siguientes capítulos lo desarrollaremos" porque yo sé poco más de lo que está escrito en este capítulo.

    No tengo preguntas, así que os contaré una curiosidad: Lo he leído esta mañana, he empezado más o menos a las 5:00, a esas horas la mente es capaz de leer pero en algunos momentos tiende a imaginar. Se me ha ocurrido una actividad sobre hidrofílicos e hidrofóbicos que si funciona (la quiero probar con mi hija, 11 años) puede ser la leche. Seguiré informando.

    Saludos y... ¡esta sección, la vida, promete!

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    1. Bueno, pues he probado la actividad y parece que funciona.
      He pensado que a modo de reto darle a mis alumnos "moléculas anfifílicas", "hidrofóbicas" y "aguas". Os cuento algo más:
      Cuando he leído el texto he pensado lo que siempre les digo a mis alumnos: la bicapa, el micelio y las vesículas son "cosas lógicas", pasa lo que tiene que pasar. Y automáticamente he pensado: ¿y por qué no deducen esto ellos?
      Le he dado un par de vueltas y he pensado que a modo de reto deberían de seguir un camino de "pruebas" hasta que al final sale lo que tiene que salir (solo se le dan orientaciones y ellos piensan la respuesta). Otro detalle es que debe de realizarse sin que ellos detecten que se está hablando de moléculas, creo que así la sorpresa será mayor.
      Los pasos que se me han ocurrido (los redacto por encima y seguro que cuando empiece a hacerlo cambiaré cosas, aunque con mi hija hemos llegado al micelio sin problemas siguiendo los primeros pasos) son:
      1) Le das dos moléculas anfifílicas (las q he fabricado debo de mejorarlas: usaré palillos planos, que encajen bien en la parte hidrofílica, que será un trozo de pajilla, aunque debe ser más pequeño el trozo del que yo he usado), le explicas que imagine que siente atracción pajilla-pajilla, palillo-palillo y repulsión si mezclas (les recuerdas los imanes, ya he dicho que prefiero que no lo identifiquen como moléculas al principio) y le dices que los ponga en una cartulina de la forma más estable (más cómoda le he dicho yo a mi hija) que se le ocurra.
      - Obviamente cuando piensa un momento los pone juntos y de la forma adecuada.
      2)Le añades un puñado más de moléculas anfifílicas y le pides que haga lo mismo (ponerlos cómodos)
      - Mi hija a hecho una monocapa.
      3) Le añades un puñado de aguas y le dices que lo ponga estable (cómodo)
      - Pone todas las aguas pegadas a la parte hidrofílica.
      4) Le dices que en realidad se mueven y que por lo tanto no se quedan solo en un lado de la cartulina todas las pajillitas sin palito
      - Se ha quedado un rato pensando, le recuerdas que tiene que hacerlo sin montar unas con otras (obviamente le dejado en la cartulina las suficientes para poder lograr el micelio) y al poco lo ha hecho (mirar foto en twitter, aunque recuerda que con mi hija están cambiadas, las partes hidrofílica y el agua son los palillos y la hidrofóbica las pajillas, que queréis, son los errores del directo https://twitter.com/2qblog/status/774684938520125441).
      5) Le dices que haga dos y luego le dices que las choque.
      - Esto ya no lo ha hecho mi hija, pero presupongo que hará una más grande.
      6) Le indicas que se imagine que tiene que llegar de un lado otro de la cartulina y que use las que necesite.
      - Imagino que hará la bicapa
      7) Le recuerdas que se movían y le haces que vaya haciendo curvatura. Al final, de tanto curvar siguiendo tus obligaciones chocan los extremos y se queda agua (pajillitas) dentro. Le preguntas que pasa.
      - Deduzco que se dará cuenta de que lo ha cercado y que tiene agua dentro y fuera.
      Y LUEGO LE ENSEÑAS DIBUJOS DE VESÍCULAS Y QUE FLIPE.

      Por cierto, en el comentario anterior se me ha pasado decir que seguro que cuando defina ser vivo este año usaré el típico pero les hablaré de este capítulo y también les explicaré el de los astrónomos porque me ha gustado mucho.

      Saludos otra vez.

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    2. Se me ha pasado decir que cuando acabas les dices que monten una micela en agua y le añades moléculas hidrofóbicas y dices q lo pongan estable: ¡imagino que descubren el efecto jabón!.

      Nota: al leer el comentario anterior me he dado cuenta de que he puesto micelio y debería ser micela.

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    3. Me gusta el experimento.
      Yo empezaría con moléculas hidrófilas e hidrofóbicas junto al agua. Una vez están situados metes las anfifílicas pero cambiándoles el nombre que si no se asustan ;-)
      Vienen muy bien actividades de este tipo para enganchar a los alumnos.

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    4. He visto el experimento, me gusta. De hecho me ha servido para aclarar esos conceptos, que los tenía un poco olvidados. Sobre todo el de moléculas anfifílicas...

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    5. Buena idea Santos, además si les ponemos agua con aceite y lo dejamos evolucionar verán que realmente pasa eso.

      Me alegro de que os guste, estoy deseando tener alumnos para probarla y ver que pasa.

      Saludos y a quien le apetezca que enriquezca la actividad con nuevas ideas.

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  3. Conforme leía el capítulo veía más y más definiciones que se amontonaban en mi cabeza pero estaba tranquilo sabiendo que José Luis era el encargado de resumir, muy buen trabajo.

    Dando por sentado que la aparición de la vida es muy compleja de explicar es normal que la introducción resulte un poco abrumadora para los que no sabemos mucho del tema. Aún así Carlos Briones ha conseguido condensar muuuchos contenidos en pocas páginas que no resultan complicadas de seguir.

    Me ha gustado bastante reencontrarme con LUCA y saber de dónde le viene el nombre.

    El tema que más me llama la atención es la teórica vida basada en otras sustancias. Disolventes diferentes del agua o una base para la vida distinta del carbono. ¿Sabéis dónde puedo encontrar más información? ¿Volverá a salir el tema?

    Discrepo de la idea de Shapiro de que si la vida depende del azar deberíamos haber necesitado más mucho tiempo. Si es por azar siempre hay alguno al que le toca a la primera y podría llamarse Tierra.

    También he econtrado medio fallico, habla de ácidos como dador de H+ o aceptor de e-. Supongo que se refiere a ácidos de Lewis que aceptan pares de electrones y la frase ha quedado medio coja.

    La no vida de los virus me llamó la atención poderosamente la primera vez que lo leí pero si no entra en la definición, no entra.

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    1. Santos, he leído muy poco sobre bioquímicas exóticas. Quizás te interese el capítulo 8 del libro "Xenobiology" (está en HTML) http://www.xenology.info/Xeno.htm

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  4. Hola a todos,

    es un tema duro, al menos para mi que me cuesta mucho entender la química y la biología, así que todo mezclado, ni os cuento. Menos mal que el resumen de José Luis ha sacado todos los aspectos importantes. Me ha gustado como ha resumido las definiciones de qué es la vida.

    No sé por qué, pero no me convence ninguna de las definiciones y creo que salvo a los que las crearon y sus seguidores tampoco les convence. En parte creo que es porque hasta no hace mucho hemos estado bastante centrados en la vida en la tierra, pero con todo lo que no sabemos de la posible vida en otros lugares del universo, me parece que estas definiciones no servirán.

    A este respecto tengo una pregunta, ¿qué carácter de universalidad se piensa que tiene la evolución darwiniana? Se habla de que la vida en otros lugares puede estar basada en otros elementos como el Si, ¿creéis que se podría aplicar una evolución darwiniana a estos seres? No sé, todo esto me sobrepasa, porque no sé que papel juega la bioquímica en la evolución y si la evolución depende de la bioquímica!

    Me gusta el enfoque que da Carlos a la introducción, da un paseo increíble en pocas páginas. Pero creo que a mi también me ha faltado que se hable un poco más de exobiología, quizá es porque siempre estoy en las estrellas ;o))

    Aunque admito que ya he leído el libro, estoy deseando volver a leer esta parte con vosotros, porque creo que va a ser totalmente diferente!

    Buena semana

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    1. Jorge, me ha chocado realmente tu pregunta acerca de la posible universalidad de la evolución darwiniana. Jamás me lo había planteado. Voy a darte mi humilde (y probablemente equivocada) opinión:

      Dejemos la selección natural en sus pilares básicos: primero, que los organismos basados -siguiendo tu ejemplo- en el silicio posean información sobre su constitución que sea transmisible por algún medio a sus descendientes; segundo, que esta copia o traspaso de información sea imperfecta o que el medio en el que viven produzca cambios aleatorios en dicha información (mutaciones). Y tercero, que haya una competencia por los recursos.

      Teniendo en cuenta solo estos tres pilares básicos, yo diría que sí, que la selección natural gozará de algún tipo de universalidad en los posibles mundos que alberguen vida ahí fuera...

      Lo que me deja un poco impactado, la verdad. No sé qué pensáis los demás...

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    2. La verdad es que toda mi duda viene a raiz del caso del silicio, por ser el elemento que se considera posible al tener similitudes con el C. Por lo que he leído, y entendido (aunque probablemente mal)el doble enlace entre C y O es fundamental para la bioquímica, pero el doble enlace entre Si y O no produce compuestos estables, por lo que no podrían existir los equivalentes de ácidos nucleícos, proteinas, etc. Sin ac. nucleícos no información genética para transmitir y no habría selección tal y como la conocemos. Por eso pienso que la selección natural de Darwin no sería aplicable en este caso y no sería universal. Por ello, las definiciones de la vida que impliquen el binomio bioquímica-evolución sólo serían aplicables en el caso de la vida que conocemos y no serviría como definición universal...

      Por cierto, esto lo he leído hace muy poco en "La vida no terrestre" de Juan Antonio Aguilera Monchón, que es profesor de bioquímica y biología molecular en la universidad de Granada, en la colección Un paseo por el cosmos.

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    3. Un saludo para todos y gracias por todos los resúmenes.
      Completo resumen , José Luis, gracias
      Me esta gustando mucho el libro como a vosotros.

      Tal vez esta mi duda es más epistemologia, que ciencia, pero ahi va. El azar no es también necesidad? No es la contingencia uno de los motores para la evolución de la vida?

      Jorge, me he permitido la libertad de fantasear y me he preguntado. Si el  silicio puede ser otro ingrediente clave para otro tipo de vida pero  sin información para transmitir a la descendencia, estaría vivo?
      Pero supongamos que si,  que lo consideramos vida y se reproduce de alguna forma. Sin genes, sin mutaciones sería una vida de lo más aburrida, todos igualitos. Clones copiàndose infinitamente, no habria seleccion genetica.
      Tampoco estaria programada para morir, porque no tendria programa. Así que habría que inventar algún otro mecanismo de selección que eliminara el sobrante ya que el espacio del hipotético planeta tendria un tamaño determinado creando así  competencia por los recursos  y esa extraña  vida acabaría por evolucionar.
      Todo el universo, las estrellas lo hacen, por que no tendría que hacerlo una vida  con base se Si?
      Como Jose Luis me decantando a pensar que la evolución es universal, como motor de cambio.

      Que complejo es definir la vida, realmente. Me ha encantado todo ese trozo.
      Cuando leo el porque no se considera un ser vivo a los virus siempre me digo, a si, claro. Pero luego, pasado un tiempo, mi mente sesgada vuelve a ser reticente a no verlos vivos. Impaciente por leer la explicación de Briones.

      Buena semana a todos

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    4. Curiosa pregunta Jorge. Puede ser que me equivoque pero estoy con la respuesta que te ha dado José Luis. Es más, también preguntabas si la evolución depende de la bioquímica, voy a tirarme a la piscina y voy a contestarte a riesgo de equivocarme y mucho:
      Creo que la evolución depende, y depende mucho, de la bioquímica. Veamos, a mi juicio una mutación no es más que una desviación de una reacción bioquímica (hacer nuevo ADN), nosotros vemos el fenotipo pero en realidad este es determinado por el genotipo (vamos bioquímica pura y dura). No olvidemos que la evolución también depende de la interacción con el medio ambiente (competencia por los recursos por ejemplo) pero depende, y mucho, a mi juicio, de la bioquímica (muchas veces alterada esta bioquímica también por el medio ambiente -agentes mutógenos creo que se llaman-).

      Saludos

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    5. Me gusta, y no había pensado, en la interacción con el medio ambiente, ya que eso influye en la epigenética. Pudiera ser que un ser vivo basado en silicio (y perdón por seguir con el ejemplo), puediera estar influido por el ambiente y que ese mismo ambiente sólo permitiera algunas modificaciones. Estoy pensando por ejemplo en las primeras bacterias que sólo podían vivir en un ambiente sin oxígeno pero que gracias a la emisión de oxígeno por su metabolismo modificaron el ambiente y eso influyó en su evolución. Es decir, sólo determinados tipos de ambientes permitirían una evolución de manera que sólo esos ambientes adecuados permitan la una estabilidad de los enlaces Si = O, que no son tan estables en "nuestro ambiente"

      Pero eso me lleva a otra duda. En este caso, podríamos detectar la vida a distancia si buscamos los marcadores adecuados, pero nunca podríamos estudiarla in situ porque el ambiente sería perjudicial para nosotros. Con lo cual, nunca llegaríamos a tener certeza sobre su evolución y como se produce y nos quedaríamos en hipótesis.

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    6. Estupendo resumen como siempre. Con la vida basada en el Si nunca lo he visto, quiero decir que aquí en la tierra también hay Silicio para aburrir, y sin embargo la química de la vida eligió el Carbono, por algo será, los químicos crearon toda una rama para la química del Carbono.
      También la vida basada en el Silicio me ha recordado a los microchips, y estos también fallan, la evolución no solo falla porque las reacciones fallen, hay radiación UV, y hay rayos cósmicos capaces de romper enlaces y hacernos evolucionar. Así que no seriamos clones todos igualitos, igual la evolución es más lenta, pero será posible. Aunque pensando mientras escribo, igual una evolución más lenta impide a la vida adaptarse con lo que impediría la supervivencia y quien sabe si la propia aparición de la vida.

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    7. Podría ser, sí. No había pensado en el comportamiento de los chips y como les afecta la radiación. Supongo que una molécula más compleja basada en Si, también sufriría los mismos efectos y es posible que una evolución sería más lenta o incluso una supervivencia más débil... Pero como dice Carlos Briones: la vida es química capaz de evolucionar, así que si algo puede formar moléculas que puedan generar algo vivo pero no evoluciona, entonces no sería vida!

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    8. Jorge pregunta: "¿qué carácter de universalidad tiene la evolución darwiniana? ¿creéis que se podría aplicar una evolución darwiniana a [bioquímicas exóticas]?

      Estoy con José Luis y opino que sí. Sin información heredada no puede haber vida, se puede hablar de comportamiento dinámico complejo, pero yo me apunto a la definición práctica de la NASA para la vida, que incorpora la evolución de forma intrínseca (prefiero hablar de "evolución" en lugar de "evolución darwiniana" pues su versión moderna está bastante alejada de las ideas originales de Darwin, como ya sabéis).

      Cristina introduce la cuestión de si los virus están más próximos a los priones o las arqueas. Este tipo de cuestiones siempre se deben resolver por consenso, pues las fronteras son muy sutiles (basta comparar un megavirus con 1120 genes con una arquea de 313 genes). La frontera siempre es muy sutil.

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  5. Buenos días y perdón por el retraso.
    Mi experiencia con este bloque de la vida ha empezado muy mal. Antes de nada he de decir que de biología yo sé únicamente lo que aprendí en el instituto, y de eso hace ya muchos años.
    Leyendo la introducción me he sentido fatal.
    Primero me ha dejado perpleja la cantidad de definiciones que hay para la vida. Yo pensaba que el límite entre lo vivo y lo inerte estaba mucho más claro (ignorante de mi).
    Y por otro lado la química de la vida me ha parecido una enumeración de términos cuyos nombres me sonaban todos, pero hubiera tenido que hacer un esquema para asimilar todo lo que nos ha querido decir el autor.
    ¡Menos mal que leemos juntos! Gracias a ti, Jose Luis por este resumen, que me ha proporcionado una visión un poco más general y me lo ha ordenado todo. Y a todos los demás por los comentarios, que me han hecho darme cuenta de que el problema no es el libro, soy yo, que sé poco y se me lían los conceptos. ¡Cuestión se seguir adelante y aprender!
    Ya lo habéis comentado…. Pero a mi también me alucina que los virus no sean organismos vivos. Es algo que va contra MI PROPIO sentido común.

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  7. En primer lugar, os agradezco muchísimo la idea de comentar este libro en vuestras #TertuliasCiencia. El trabajo que estáis haciendo entre todos con mi sección es estupendo, así que voy a introducir algunos comentarios para intentar completar alguna cosa o responder a algunas de las preguntas que planteáis en este y otro capítulo.
    Lo primero que quiero comentar es que, como estáis viendo, este es un libro de divulgación científica que se disfruta mucho más cuanto más se conoce cada uno de los temas que tratamos… que van desde la cosmología a la paleoantropología, pasando por distintos campos de la física, la geología, la química y la biología. Por tanto, es normal que algunos capítulos o secciones os resulten más fáciles que otros, y eso les está pasando a todos los lectores. De hecho, uno de nuestros objetivos al escribir este libro tan interdisciplinar era que quienes suelen leer sobre un tema científico se vieran empujados a leer sobre otros, para lograr tener una visión integrada sobre los tres orígenes que nos han llevado hasta la biodiversidad actual, incluyendo los humanos modernos.
    En cuanto al nivel general del texto, hemos intentado llegar tanto a buenos lectores aficionados a la ciencia pero sin formación científica previa… como a investigadores y profesores universitarios expertos en cada uno de los temas. Creo que lo hemos logrado, ya que el libro se está leyendo por un público muy amplio. Pero esto supone que para algunos lectores hay partes que les resultan complicadas, mientras otros nos dicen que podríamos haber profundizado más… Por ejemplo, sabemos que nuestro libro se está utilizando por algunos profesores como texto de apoyo en bachillerato y ciertos grados universitarios, lo que supone un orgullo pero también una responsabilidad para nosotros. Así que en conjunto estamos muy contentos con la acogida de esta obra, con las reseñas que está recibiendo y con iniciativas como esta vuestra de leerlo y comentarlo en grupo. Para los autores vuestra dedicación supone un auténtico lujo y os estamos muy agradecidos, de verdad.

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  8. (2/3)
    Pasando ya al resumen sobre este primer capítulo de mi sección, enhorabuena a José Luis por su estupendo trabajo. Como habéis visto, en este capítulo intento hacer una introducción a todo lo que voy a comentar en los siguientes, destacando sobre todo el hecho de que en el ámbito del origen de la vida tenemos muchas más preguntas que respuestas. Y eso, desde mi punto de vista, hace que todo lo relacionado con el paso de la química a la biología resulte especialmente sugerente.
    Veo que os ha gustado bastante lo relativo a la definición de ‘vida’, tema que realmente daría para uno o varios libros completos. De hecho, ese es el caso de algunas de las referencias que recomiendo, centradas únicamente en esta gran pregunta. Como habéis comprobado, me decanto por una definición operativa de vida que englobe las tres características fundamentales de los sistemas vivos (compartimento, metabolismo y replicación)… y por ello no considero los virus (carentes de metabolismo y de existencia autónoma) como seres vivos. Los virus me gustan mucho (como veréis a lo largo del libro) y de hecho parte de mi investigación desde hace años está centrada en la virología, así que en absoluto se me puede acusar de falta de interés (y hasta de cariño, como veréis en el Capítulo 5) por ellos. Pero no los considero (en sintonía con otros muchos científicos) seres vivos plenamente viables. El ‘sentido común’ y la experiencia diaria podrían sugerirnos que los seres vivos ‘son’ seres vivos porque cuando tenemos gripe o un resfriado cuesta pensar que ‘eso’ que nos infecta (y que se reproduce dentro de nuestras células) no está vivo. De hecho, un error común es, como sabéis, tomar antibióticos (sólo activos frente a bacterias) para intentar tratar una infección por virus, ya que la sintomatología de ambos tipos de infecciones puede ser parecida. En cualquier caso, sobre este tema hay tantas opiniones como investigadores, claro está… y además, como veréis en el Capítulo 5 de mi sección, considero que lo más importante de los virus no es ‘lo que son’ sino ‘lo que hacen’…
    La sección final de este capítulo es en realidad un curso de bioquímica concentrado y puesto en relación con todo lo demás, por lo que a los biólogos moleculares y bioquímicos que la leen les suena familiar… pero a quienes no tienen esa formación les asusta un poco. Decidí que merecía la pena contar toda seguida la química de los seres vivos para que esa sección de 10 páginas pudiera funcionar como una especie de ‘diccionario’ a lo largo de toda mi sección, ya que los componentes moleculares de los sistemas vivos lógicamente aparecen una y otra vez. De todos modos, la figura 2.1 creo que ayuda… Ah, y me parecen muy interesantes las actividades que podéis realizar en clase con moléculas anfifílicas ;-)
    Dado que el resumen de ‘nuestra’ bioquímica ya es lo suficientemente denso, no he dedicado mucho tiempo a la descripción de otras posibles bioquímicas, que quizá estén funcionando en planetas o satélites habitables fuera de la Tierra. Este tema es interesantísimo, claro está, pero en este libro no he querido (ni tenía espacio suficiente para hacerlo) profundizar en cuestiones de astrobiología, más allá de esbozar algunas posibilidades. Eso sí, aunque podría haber muchas bioquímicas alternativas a la de nuestra biosfera, lo que nos dice la química (y la química es universal) es que sería muy difícil encontrar algún tipo de vida que no esté basada en el agua y el carbono, ya que otros disolventes (por ejemplo, el amoniaco o la formamida) y otros elementos (como el silicio o el azufre) ‘no dan el mismo juego’ para generar y permitir interaccionar entre sí un repertorio de moléculas suficientemente variado y complejo como requiere la vida.
    Por otra parte, en cuanto a las preguntas que hacéis sobre la evolución biológica y la selección natural, creo que será mejor que lo comentemos cuando leáis el Capítulo 8 de mi sección, en el que trato con mayor profundidad (conceptual e histórica) el tema.

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  9. (3/3)
    Para finalizar, aprovecho los comentarios a este primer capítulo para pediros disculpas por algunas erratas que encontraréis en la primera edición (septiembre de 2015) del libro, que creo es la que estáis leyendo la mayoría de vosotros. En la segunda (febrero de 2016), intentamos corregirlas casi todas, además de actualizar contenidos en los temas que habían cambiado algo durante esos meses. La idea de los tres autores es mantener nuestras secciones del libro siempre actualizadas en las próximas ediciones que vayan publicándose.

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