Hijos de las estrellas

Por Almudena Zaragoza, Bióloga.

Teoría de la Panspermia, el origen cósmico de la vida.

La palabra panspermia, sobre la que versa este artículo, proviene del griego “pan” todo y “esperma” semilla. ¿Cuál es la simiente de la vida?

El origen de la vida no es una simple pregunta, es la “gran” pregunta que ha obsesionado a nuestra especie, probablemente desde su aparición en la Tierra. Es la complejísima consciencia humana la que propicia que busquemos continuamente el comienzo de nuestra historia, del relato de todos los seres vivientes. Y de esa tarea, tan maravillosa, se encarga la Biología. Pero como en todo lo que atañe al enrevesado humano, no hay una respuesta única y sencilla, sino una enorme cantidad de datos y lo más difícil, una gran cantidad de interpretaciones, podríamos decir que existen interpretaciones del origen de la vida tan variadas, como pueblos en nuestro planeta.

Pero de lo que yo os quería hablar aquí es de hechos empíricos, de fundamento científico, objetivo, con datos experimentales. No con el fin de eliminar la rica variedad de percepciones de nuestra especie sobre un tema tan crucial, sino para despertar una conciencia cósmica y poner el ojo en aspectos de la increíble vida, que nuestra sociedad se niega a aceptar, pese a que son muchos los argumentos que se acumulan a su favor.

Sobre el origen de la vida tenemos varios puntos a desarrollar que vertebran el eje de la comprensión de esta asunto, el dónde, el cómo y el cuándo. Ya adelanto que algunas de estas cuestiones puede que la Humanidad jamás llegue a saber con certeza, ya que como decía el brillantísimo astrofísico Fred Hoyle.

Al definir el Universo como todo lo que existe, es evidente que no se puede esperar que lo comprendamos exactamente, ya que ello requeriría un dominio completo de las leyes de la física y el poder del cálculo para números muy grandes de partículas. La cuestión es si nuestras aproximaciones se acercan a la realidad.

Fred Holye (1915 – 2001).

Efectivamente, no podemos pretender saberlo todo, la cuestión es, si con nuestros medios, nos acercamos a la verdad. Y desde luego, mi opinión es que sí y que es la barrera cultural y el lavado cerebral que entra con el paquete de adoctrinamiento de nuestra educación, la que nos impide mirar a las estrellas, pese a que muchas culturas ancestrales las consideraron nuestro origen. Al mirar al cielo, en una noche en la que no existía la contaminación lumínica, me puedo imaginar a los neandertales sintiendo que pertenecían a esa inmensidad.

Este es uno de los mayores problemas del humano actual, que ha perdido su sentido de pertenencia a la Madre Tierra y al Universo. Por eso es tan necesario enraizar de nuevo.

En las escuelas nos cuentan que la vida se originó en la Tierra, que sólo en ésta, existen las condiciones necesarias para que tenga lugar. Tuvo que ser en un lago caliente, con electricidad y muchos gases, dentro del líquido elemento, el agua. En este ambiente, nos cuentan, que un único ser vivo, teórico (porque no hay ni rastro de él) y bautizado como LUCA (Last Universal Common Antecesor), apareció por abiogénesis (la temida generación espontánea que tanto se proclama que fue desechada por Pasteur con su famoso experimento de matraces). Pero nuestro LUCA hipotético, sí pudo aparecer por azar, a partir de las simples biomoléculas, como las que que sintetizaron en un laboratorio los premios Nobel Miller y Urey, en su famoso experimento del año 1953. La abiogénesis, no es más que la generación espontánea tan vapuleada, pero válida para un solo y privilegiado microorganismo, el elegido por la Selección Natural. Y de éste, por azar, competencia del más apto y de nuevo esta magia que selecciona a los perfeccionados, pero que no explica su origen, aparecerían los millones de especies que habitan y habitaron la Tierra. Esta historia la conocemos, es la explicación darwinista del origen de la vida (1). Sin embargo, tiene algunas carencias importantes que me gustaría explicar.

Se ha calculado la probabilidad de que menos de veinte aminoácidos (las biomoléculas que forman las proteínas) estuvieran en posiciones secuenciales específicas, para cada una de las dos mil enzimas que existen en la Naturaleza y ésta es de 1/1.040.000, es decir casi cero (2). La probabilidad de que por azar, en un caldo caliente, se formase un ser vivo equivale a lanzar las piezas de un Boeing 747 a un huracán y que cayese al suelo perfectamente montado. El azar no tiene nada que ver con ninguno de los procesos que tienen lugar en la Naturaleza, por mucho que insistan, la vida tiene un propósito y éste es el aumento de la complejidad. Los sistemas vivos responden a programas de organización por niveles, desde átomos, a moléculas, de ahí a sistemas y comunidades, no se organizan azarosamente, por lo que la probabilidad de que aparezcan por casualidad desde una sopa caliente de moléculas, según las matemáticas es cercana a cero.

El físico y padre de la astrobiología Chandra Wickramasinge (3), nos ha dejado estas dos ilustrativas citas a este respecto.

Las moléculas orgánicas están muy lejos de la vida, cuya forma más humilde es superastronómicamente compleja, demasiado para surgir de una mezcla aleatoria de moléculas en un estanque. […] Debemos considerar el origen de la vida como algo tan extremadamente improbable, que debe ser un evento cosmológico único. Una vez originada, su incorporación al polvo interestelar y los cometas aseguraría su persistencia en el Universo. 

Si se pudiera demostrar que la vida puede surgir fácilmente de la materia no viva en una escala de tiempo plausible en cualquier entorno terrestre, no habría razón de ser para teorías sobre el origen cósmico.

El brillante biólogo Máximo Sandín nos explica:

El origen y evolución de la vida sería un proceso de integración de sistemas complejos que se autoorganizarían en otros sistemas de nivel mayor. Las unidades básicas serían las bacterias que cuentan con todos los procesos y mecanismos fundamentales de la vida celular, que mediante distintas fusiones dieron lugar a distintos tipos de células eucariotas. Los virus, mediante su mecanismo de integración cromosómica, completaron las características genéticas de las células eucariotas no existentes en las bacterias y serían los que, bien individualmente, bien mediante combinaciones entre ellos, introducirían las nuevas secuencias responsables del control embrionario de la aparición de nuevos tejidos y órganos, así como de la regulación de su funcionamiento.

Sobre la integración de sistema complejos, 2010.

El mismo dilema nos llega para la creación exclusiva de vida en la Tierra, ya que en la inmensidad del Universo, la probabilidad de que sólo aquí existan seres vivos es prácticamente nula. Por lo que si la base de las ciencias son las matemáticas y hacemos caso a los números, nuestro LUCA jamás fue el origen de la vida.

También se puede leer en la literatura científica la hipótesis del “mundo del ARN”, bautizada así por otro premio Nobel, Walter Gilbert, en 1986 (4). Según él, la vida primordial era un banco de cadenas de ARN capaz de sintetizar otras cadenas, a partir de moléculas más sencillas presentes en el medio. Otra aplastante cita de nuestros astrofísicos favoritos Hoyle y Wickramasinge, 1981, tira abajo esta posibilidad.

No basta con que existan secuencias de información. Para que fuesen eficaces, habría que leerlas y actuar en consecuencia, del mismo modo que un libro sin leer, en una biblioteca, es algo árido.

Desde luego, aquí cabría reflexionar sobre qué fue antes ¿El huevo o la gallina? Sin duda, sin gallina el huevo no existiría, ella es la única que puede utilizar su calcio para fabricar la cáscara y sus biomoléculas para rellenar el huevo y no nos vale con decir que del huevo nace la gallina, porque aún, para que eso ocurriese, nos faltaría el gallo. Así, del mismo modo, sin una célula con su compleja maquinaria celular, nunca se sintetizaría el ARN que requiere de un proceso de transcripción, que sólo una enorme cantidad de componentes celulares hacen posible. Para que nos hagamos una idea, sólo la enzima que sintetiza el ARN, la polimerasa II tiene, ella sola, entre 8 y 14 subunidades. ¡Alucinante! Por lo que, la hipótesis de moléculas de ARN autorreplicantes libres, nos lleva, de nuevo, a un callejón sin salida.

Merece la pena que nos paremos a pensar en el ejemplo de la hemoglobina. La hemoglobina es una hemoproteína de la sangre de masa molecular de 64 000 g/mol (64 kDa) y de color rojo característico. Transporta oxígeno gaseoso, desde los órganos respiratorios hasta los tejidos y dióxido de carbono en un 20-30% desde los tejidos hasta los pulmones que lo eliminan. También participa en la regulación de pH de la sangre en vertebrados y algunos invertebrados. La hemoglobina es una proteína de estructura cuaternaria, que consta de 4 subunidades. Esta proteína forma parte de la familia de las hemoproteínas, ya que posee 1 grupo hemo en cada subunidad. La probabilidad de obtener una cadena proteica de estas características por azar, es de 1/10¹⁵. Es decir, casi cero (2).

Una configuración aleatoria en una molécula como ésta, tendría la misma probabilidad, que la mejora de las obras de Shakespeare por unos monos con máquinas de escribir.

Evolution from space. Hoyle & Wickramasinge, 1981.

Si algo tan improbable como la vida apareció en algún lugar, tuvo que ser bajo unas condiciones que no hemos sido capaces de reproducir experimentalmente todavía y debió ser en algún lugar del inmenso Universo. Se ha propuesto que este lugar podrían ser las nebulosas (5), que son regiones del medio interestelar constituidas por gases y compuestos químicos, de ellas nacen las estrellas por condensación. Estas nebulosas, contienen todos los componentes de la vida. Si esto fuese así, tendría mucho sentido la impresionante teoría del equilibrio estacionario propuesta por el físico, astrónomo y matemático James Jeans en 1930 (6), en la que la creación de vida no tendría ni principio, ni fin, sino que respondería a una transformación constante, al igual que la materia y la energía del mundo abiótico. En este escenario, todos los componentes conocidos del mundo biótico y abiótico existirían en un ciclo infinito, que en definitiva, es lo que se observa en la Naturaleza, seres que mueren y sus componentes pasan a ser transformados en otros seres vivos, su materia y energía se reutiliza, en el ciclo de la vida.

Los genes deben considerarse cósmicos. Llegan a la Tierra en forma de ADN y ARN, ya sea como células en pleno derecho o como virus.

Evolution from space. Hoyle & Wickramasinge, 1981.

Si las entidades vivientes tienen todos sus genes derivados de virus del cosmos en general, uno podría especular que la conciencia tiene también una procedencia cósmica.

Our cosmic ancestry in the stars. Wickramasinge, 2019.

La vida es un fenómeno inherente al Universo. Sólo puede ser como es, tanto en sus limitaciones como en su creatividad. Es decir, no es el resultado más o menos aleatorio de interacciones moleculares que pudieran tener otros componentes, sino que tienen unas propiedades concretas derivadas de las de sus especialísimas unidades constitutivas.

Hacia una nueva Biología. Máximo Sandín, 2010.

Otro aspecto interesante para analizar es, si todos los seres conocidos partirían de un único antecesor (un único gen, una única bacteria), como se imparte en las escuelas. Sin duda, volvemos al dilema anterior, la gigantesca diversidad de genes que se han estudiado en la Tierra en forma de virus y dentro de los genomas, nos da una pista de que todas esas innovaciones, desde ojos, a patas, incluso el cerebro humano, la placenta, el desarrollo embrionario, los órganos y tejidos y muchos otros de los que no sabemos su función, se tuvieron que crear juntos y ensamblarse de forma lógica, para que pudiese existir un ser vivo viable. No tendría sentido que primero apareciese un ojo y después una pata, ya que los fósiles de artrópodos que se han estudiado en la famosa “explosión del Cámbrico” (la mayor fotografía de vida multicelular, donde se crearon todos los taxones existentes, hace 540 millones de años), estaban completamente formados con todas sus funciones (7).

En cuanto a la «aparición» del Reino Eucariota, cuyo origen, que se puede admitir como demostrado, es totalmente incompatible con el mecanismo evolutivo convencional, los datos de que disponemos nos informan de la extremada conservación de los procesos biológicos fundamentales. Si los cambios genéticos fueran aleatorios, los organismos actuales tendrían muy poco que ver genéticamente con los primeros seres vivos que habitaron la Tierra.

Hacia una nueva Biología, 2002.

El papel de los virus, sin duda, ha debido ser primordial en este proceso de generación de vida, ya que se han rastreado los retrovirus complejos alojados en los genomas de los vertebrados y se ha comprobado que su origen es el Cámbrico, lo que podría coincidir con eventos de bombardeo de bólidos cometarios portadores de virus (8).

La responsabilidad de los transposones en las inserciones y delecciones y de los retrotransposones en las duplicaciones, éstas últimas causantes de las secuencias repetidas en tándem que constituyen las secuencias Hox, y su, ya evidente, origen viral, nos dirige, inevitablemente a los virus (también de origen desconocido) como el «cuarto dominio» capaz de aportar los genes coordinadores del desarrollo embrionario. Esta hipótesis (Sandín, 95, 97, 98) cada día más reforzada por los descubrimientos de secuencias virales en distintos procesos embrionarios y fisiológicos normales, implica que la información genética contenida en los virus también tendría un contenido biológico concreto y específico, es decir, un significado.

Hacia una nueva Biología, Máximo Sandín, 2010.

Otra pista que nos puede aclarar si la vida en la Tierra partió de un único antecesor común o fueron muchas las formas de vida (microorganismos) y genes a modo de virus, los que hicieron posible la diversidad, es que, los fósiles más antiguos de la Tierra que se han estudiado bajo el microscopio electrónico, ya contenían morfologías muy diversas, idénticas a los microorganismos actuales, todo un ecosistema, que hace 3800 millones de años “apareció” en nuestro planeta, sin rastros de organización prebiótica previa (9). El origen único es imposible, o mejor dicho improbable, porque haría falta una escala de tiempo mucho mayor para crear todos los organismos conocidos y existirían más organismos intermedios que formas finales en el Registro Fósil. Sin embargo, lo que nos cuenta la Naturaleza, es que todos los organismos cuando aparecen están perfectamente formados, con muchos otros organismos como ellos, de su misma especie y rodeados de otras muchas formas de vida diferentes. Ecosistemas enteros, cada ser con su función, autótrofos y heterótrofos, carnívoros y herbívoros, cazadores y descomponedores. Todos los roles de la Naturaleza en un ecosistema totalmente funcional, sea de microorganismos hace 3800 millones de años en los estromatolitos, de peces en el Silúrico, de reptiles o de mamíferos. Las formas de vida no tienen intermediarios, ni aparecen solas y esto es un hecho innegable. Así que la vida es un fenómeno colectivo (10), complejo y cooperativo, siempre lo ha sido y siempre lo será.

El hecho de que se hayan encontrado en meteoritos restos de éstos microfósiles, todas las bases del ADN y estructuras carbonatadas, que sólo la vida es capaz de crear, apoyaría su llegada desde el espacio. Pero no lo harían una sola vez, porque se sabe que la vida ha ido aumentando su complejidad y paquetes genómicos como los que hicieron posible la placentación de los mamíferos, por ejemplo, son diferentes a lo que se conocía en el Registro Fósil, ya que el mundo anterior a los mamíferos, estaba dominado por los famosos dinosaurios ¿Cómo se explica esto? (8; 11)

Microestructuras carbonáceas encontradas en estromatolitos, los fósiles más antiguos de la Tierra y también en meteoritos (8).

Los genes llegan a la Tierra de forma continua, pero no necesariamente constante. Grandes reservas de material genético se congeló y reservó los primeros días en los que se formó nuestro sistema hace 4600 ma y se liberan a través de cometas, como posibles amplificadores de células. La tendencia a un amento en la complejidad que muestra la vida, implicaría un propósito, lo cuál es aborrecido por la mayoría de científicos o achacado a una inteligencia superior por las creencias.

Evolution from space. Hoyle & Wickramasinge, 1981.

Sabemos que tras grandes cataclismos acaecidos en la Tierra, como caídas de meteoritos, el famoso límite K-T en el que desaparecieron los dinosaurios hace 65 millones de años, es el más conocido, provocaron extinciones masivas, pero también aparición de especies totalmente nuevas, como los mamíferos, que dominan el planeta desde entonces (12). Otra evidencia más, de que estos eventos están muy relacionados con la innovación en la vida.

Las grandes y súbitas “radiaciones” de diversidad animal y vegetal surgen después de grandes extinciones provocadas por grandes disturbios ambientales, que producen lo que se conoce como estrés genómico. Tenemos información sobre los efectos de estas desestabilizaciones en los genomas: activación de elementos móviles, remodelaciones genómicas, duplicaciones parciales o extensivas y extinciones selectivas. También sabemos que las inserciones de elementos móviles y virus se caracterizan por tener sitios “preferenciales” (los llamados hot spots) que indican una variabilidad predeterminada (no azarosa). También tenemos datos que nos informan de que las especiaciones no son “el paso inicial del cambio evolutivo”, sino un aumento de diversidad dentro de un patrón morfológico básico y que está mediado por inserciones virales y reorganizaciones de elementos móviles, por lo que, como nos revela el registro fósil se producen de forma repentina y también simultánea.

La transformación de la Evolución, Máximo Sandín, 2005.

Un ciclo en el que los planetas llenos de vida se destruyesen, cometas y meteoritos helados con vida en su interior viajen y al pasar por la atmósfera, el aumento de la temperatura causase lluvias de nuevos organismos vivos o virus, explicaría, que a lo largo de la vida de nuestro planeta, hayan aparecido formas de vida diferentes en cada etapa. Una vez en nuestro hogar, estos viajeros de las estrellas, se encargarían de hacerlo habitable, se replicarían en millones de nuevas formas de vida, lo que explicaría su diversidad, al morir nuestro planeta y estallar en mil pedazos, comenzarían un nuevo ciclo de viaje y transformación al caer en otros lugares. ¡Qué belleza!

Hoyle y Wickramasinghe, fueron los primeros en reconocer que los cometas sirven como mecanismos estelares ideales para la dispersión de la vida por todo el cosmos (13). El análisis de los espectros ha confirmado la presencia de polvo orgánico en las colas de los cometas, incluido el polvo del cometa Halley. En 2006, el recolector de cometas de la nave espacial Stardust de la NASA capturó partículas y gases cometarios del cometa 81P/Wild 2. Se descubrió una amplia variedad de compuestos orgánicos, incluidas aminas y aminoácidos como la glicina (14; 15). Debido a que los cometas se crean en las nebulosas, volvemos a encontrar pruebas de dónde podría originarse la vida.

La aparición de nuevas formas implicaría material genético nuevo y diferente y una implicación del mecanismo durante la embriogénesis.

Debido a que se necesitarían millones de generaciones para establecer cambios significativos en el ADN si es a través de errores de copia, en el registro fósil se encontrarían más formas intermedias que finales. Debido a que esto no es así, las apariciones de nuevos taxones y especies debieron ser tan rápidas que no quedaron reflejadas en el registro fósil.

Evolution from space. Hoyle & Wickramasinge, 1981.

El hecho de que los sistemas genes/proteínas responsables de la generación de tejidos y órganos estén «conservados desde el origen» y que la misma secuencia genética que hace 550 millones de años era responsable del desarrollo de los ojos de artrópodos sea la que dirige la formación de nuestros ojos tan diferentes, implica que su significado va más allá de su traducción en términos biológicos. Implica que contienen el concepto ojo (o extremidades, o alas…).

Hacia una nueva Biología. Máximo Sandín, 2002.

Una de las oposiciones a esta teoría de la vida cósmica llamada panspermia, es que la vida no podría sobrevivir a los viajes a través del espacio, con sus condiciones tan limitantes, ya que su radiación destruiría en ADN. Ante esto, se ha propuesto la evidencia de la existencia de organismos extremófilos que tienen ciertas funciones, que en nuestro planeta no tienen ningún sentido, a no ser, que su origen sea el Universo. Es el caso de la bacteria Deinococcus radiodurans ¡Esta bacteria puede soportar mil veces más radiación que una persona, debido a su mecanismo de reparación de ADN súper eficiente! Vive prácticamente en cualquier lugar, desde heces de elefante, hasta valles secos de la Antártida. Por su resistencia, se utiliza para la limpieza de vertederos de residuos radiactivos y ha sido considerada como candidata para estudiar organismos vivos en el espacio (16).

Thermococcus gammatolerans es otro de los prodigios, una bacteria capaz de tolerar radiaciones ionizantes como las que se producen exclusivamente en el espacio y que se encontró en una chimenea hidrotermal a 200 metros de profundidad y 95 grados centígrados de temperatura (17). Estas propiedades “extraterrestres” son sin duda una prueba de que la vida, tiene capacidades más que de sobra para viajar entre planetas. Además, la posibilidad de formar esporas y tolerar estados de congelación, la propiedad de formar estructuras auto ensambladas cristalinas de los virus (18; 19) , que no están vivos, son materia inerte, sintetizados por bacterias, tendrían una lógica absoluta de existir, si fuesen las semillas de la vida en las galaxias. Las instrucciones de la vida, almacenadas a modo de esporas de resistencia a condiciones adversas, que se activarían gracias a las bacterias.

El por qué se niega esta posibilidad del origen cósmico de la vida, con tan abrumadoras evidencias, es un misterio. La atractiva idea y los increíbles datos que avalan que somos hijos de la estrellas, es y no se podrá negar ¡De una belleza inigualable! Al nivel de la mismísima vida.

No puedo terminar sin comentar, que se ha propuesto también el Plemorfismo de Günther Enderlein, como una forma de explicar el origen de la vida en cualquier lugar, debido a la capacidad que se observó de ciertas bacterias de cambiar de forma a lo largo de su ciclo biológico, lo que este increíble biólogo denominó ciclogenia bacteriana (20). También se ha propuesto que la vida pueda provenir o transmitirse a través de energía, siguiendo los famosos experimentos del agua de Luc Montagnier et al. (21). Me temo que, aunque estas propuestas son mejores que la azarosa selección de los más aptos de los eugenistas darwinianos, confunden propiedades de la vida, con el origen de la misma.

Se ha observado, que las bacterias tienen un mecanismo de transformación, por el cuál a partir de componentes de otras bacterias o virus presentes en el medio, podrían adquirir esa información genética a modo de plásmidos o integrada en su genoma, de ahí que tenga mucho sentido que unas bacterias puedan transformarse en otras, la transferencia horizontal es una de las funciones de los microorganismos, también la autoorganización, por lo que no es descabellado, que estas funciones de la vida, se hayan podido confundir con con su origen mismo (22). Al final, no dejaría de ser una abiogénesis, como por la que apuestan en el panorama oficial, pero a partir de componentes menos organizados que una célula completa, los denominados biontes o microzymas (término del genial biólogo Antoine Béchamp). Estudios recientes hablan de la capacidad de la vida de “ensamblarse” a partir de estructuras preexistentes (23), la misma propiedad de transformación que las bacterias, pero que sigue sin explicar el origen de la vida.

En cuanto a si la vida proviene de la energía o si se puede transportar información genética de bacterias o virus a través de energía, hemos de recordar que en los experimentos famosos de Montagnier y su equipo, utilizaban moldes de ADN y ARN bacteriano y viral preexistente, por lo que volvemos al huevo o la gallina. ¿Quién sintetizó ese material genético? Fácil, una célula viva. La única unidad real capaz de crear otras vidas y sus componentes, que conozcamos en la actualidad. Así que siento disentir, en el asunto de que la teoría celular, que habla de que es la célula la unidad básica de vida, no es la hipótesis más probable. De momento, según mi parecer, no se ha demostrado lo contrario.

El hecho de que las cianobacterias hiciesen posible en la Tierra arcaica una atmósfera oxigénica, implica que la vida tenía un plan y que sus estructuras están preestablecidas, sino no tendría lógica la presencia de sistemas respiratorios o de criaturas voladoras. Esta abrumadora complejidad y el sentido de la vida, nos enseña que llegue de donde llegue, la vida tendrá las soluciones para colonizar cualquier lugar, porque es la propia vida, la que se hace posible a sí misma. Por eso nació la hipótesis de Gaia, un planeta cuyas condiciones, las crearon los microorganismos. Pero de esto os hablaré en otro capítulo, tan bello o más que este.

Referencias bibliográficas.

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