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martes, 26 de julio de 2016

CRISTALES EN EL ORIGEN DE LA VIDA


A menudo escuchamos y leemos (aquí mismo lo hemos comentado en alguna ocasión) que los seres vivos, por muy sencillos y primitivos que sean, son organismos con estructuras muy complejas. Esto es completamente exacto, y sin embargo, acaso no por ello hay que pensar que la vida es una especie de milagro de ocurrencia imposible. Ya sabéis que en Bigotini somos darwinistas convencidos, y siempre hemos mantenido que, a pesar de que todavía no conocemos todas ellas detalladamente, la evolución se rige por una serie de leyes y normas. Naturalmente el origen de los primeros compuestos orgánicos, no puede ser una excepción. Si lo pensamos bien, el proceso de formación de materia viva elemental no debe ser sustancialmente distinto de otros procesos de agregación que se dan en la naturaleza. Átomos y moléculas tienden de forma espontánea a formar estructuras organizadas. La base está en la disposición de los electrones en torno a los núcleos atómicos, y en los enlaces que unen unos átomos con otros.

Hay estructuras inorgánicas que son sorprendentemente parecidas a la materia orgánica. Se trata de los cristales. Ya sean sólidos como un diamante, o líquidos como la pantalla de tu ordenador, los cristales se autoorganizan disponiendo sus partículas mediante afinidades electrónicas. Siguen siempre el mismo esquema regular y determinado, tanto en forma como en orientación, creando una red tridimensional provista de una perfecta simetría espacial. Los cristales son capaces de crecer, creando largas moléculas homogéneas que siguen una disposición periódica en su interior. Los cristales son también capaces de unirse a otros cristales, integrándolos en su estructura. Si diluyes en agua un poco de sulfato de cobre, obtendrás una masa desordenada y amorfa. Pero basta con que deposites un hilo sobre la superficie del agua y añadas una gotita de acetona, para que las moléculas comiencen a disponerse ordenadamente a lo largo del hilo. Es más, si mueves este recién creado cristal y lo acercas al sulfato de cobre que aún no se ha organizado, comprobarás como tu cristal induce a la materia desorganizada a convertirse en cristalina. Es lo más parecido a la reproducción que puede verse en el mundo inorgánico.


Pero aun hay más. La arcilla del suelo se extiende haciendo crecer una lámina nueva de arcilla entre dos capas ya existentes. Las características de las láminas (como densidad o carga iónica) son copiadas, pero no siempre resultan del todo idénticas al original, pues en el proceso pueden producirse errores (en biología diríamos mutaciones) con el resultado de que las láminas hijas serán ligeramente distintas a la lámina madre. Los términos copia, mutación, madre o hija, probablemente harían que los especialistas en mineralogía fruncieran el ceño, pero sirven para hacernos una idea bastante aproximada de cómo ocurren estos procesos.

Estructura cristalina de un copo de nieve

Aminoácido: glicina
Las moléculas orgánicas, lo mismo que los cristales, están formadas por largas cadenas ordenadas y regulares, que tienden a repetirse, a reproducirse. Tan grande es el parecido que hay cristalógrafos que llaman compuestos biomorfos a ciertos cristales. Los cristales pueden imitar incluso estructuras sinuosas y curvadas, muchas veces indistinguibles al microscopio de las estructuras vivas. Claro está, que a diferencia de los seres vivos, el cristal no posee unas instrucciones internas de cómo debe configurarse. En la materia inorgánica no hay aun ADN ni nada que se le parezca remotamente. Estamos simplemente ante un fenómeno natural debido a las afinidades electrónicas de los átomos. Nada más que eso, pero también nada menos, porque lo importante de esto es que las moléculas que dan lugar a la vida (aminoácidos), se disponen exactamente igual que los cristales, y obedecen a los mismos mecanismos.


Los aminoácidos son asociaciones ordenadas de átomos de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno; cuatro elementos que podemos considerar los pilares de la vida. Tienen una estructura repetitiva: un grupo amino (un nitrógeno y dos oxígenos: NH2), una estructura central de un carbono más un hidrógeno (CH), y un grupo carboxilo (COOH). Del carbono central sale un enlace llamado radical R, que adhiere al conjunto otras sustancias que son las que varían de unos a otros aminoácidos. Como cada radical R es diferente, cada uno atrae sustancias distintas, por eso existen varios centenares de aminoácidos. Sin embargo, curiosamente de ellos sólo 22 dan lugar a todos los seres vivos conocidos, por eso estos 22 aminoácidos son conocidos como los ladrillos de la vida. Son los 22 elegidos capaces de construir todas las estructuras orgánicas que constituyen la biomasa de nuestro planeta. Parecen muy pocos, pero sus combinaciones pueden ser infinitas. Es algo así como un alfabeto de 22 letras. Imaginad la cantidad de libros diferentes que pueden escribirse con ellas. El número de seres vivos, todos ellos únicos, que pueden construirse con esos 22 aminoácidos no hace falta imaginarlo. Basta con que miréis a vuestro alrededor.

Hay quienes no creen en los milagros. Otros pensamos que todo lo que nos rodea es un milagro. Albert Einstein.