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Vida artificial: una obsesión para la ciencia


La génesis de los seres vivos ha sido un enigma insondable y principal para el ser humano. Su origen bioquímico o divino siempre ha conmovido a nuestra especie. La ciencia contemporánea, seducida por la posibilidad de crearla, aún no ha logrado resultados relevantes. Pero el marco conceptual de estas investigaciones exige especial atención, por sus consideraciones éticas y sociológicas.

Persona caminando en paisaje desértico.

photo_camera HALLAZGOS INESPERADOS. Estudios realizados por investigadores de la UC en el desierto de Atacama, y en fuentes hidrotermales submarinas, revelan la existencia de microorganismos en condiciones antes consideradas incompatibles con la vida. (Foto Claudio Latorre)

El nacimiento espontáneo de seres vivos a partir de materia inorgánica (proceso conocido como abiogénesis) entusiasmó a numerosos científicos en el siglo pasado. En sus investigaciones ellos asumieron que el fenómeno de la vida puede surgir naturalmente, cuando se dan las condiciones ambientales apropiadas. Así, para crear vida de forma artificial bastaría con reproducir tales entornos.

Bajo ese marco teórico, observaciones astronómicas y experimentos microbiológicos recientes –en los que Chile es un laboratorio natural a nivel mundial por sus paisajes extremos– han dado pábulo a hipótesis sobre las posibilidades de vida extraterrestre.

VIDA EXTRATERRESTRE. En Chile se dan condiciones excepcionales para el estudio experimental de seres vivos extremófilos y la búsqueda de exoplanetas. En la imagen, científicos de la NASA realizan investigaciones en el desierto de Atacama. ( Foto Nasa, Campo Alto / V. Robles)
VIDA EXTRATERRESTRE. En Chile se dan condiciones excepcionales para el estudio experimental de seres vivos extremófilos y la búsqueda de exoplanetas. En la imagen, científicos de la NASA realizan investigaciones en el desierto de Atacama. ( Foto Nasa, Campo Alto / V. Robles)

El hallazgo de microorganismos extremófilos, que son los que proliferan en condiciones extremas en el planeta (por ejemplo, en cavernas del desierto chileno o en aguas termales), expande nuestro conocimiento acerca de la capacidad de algunos seres vivos terrícolas para adaptarse a ambientes muy inhóspitos. Esto multiplicaría el número de lugares potencialmente habitables en el resto del universo. Según la NASA, solo en nuestra galaxia hay varios millones de planetas en los que el agua se encontraría en estado líquido, por lo que se asume que la posibilidad de presencia de seres vivos en esos lugares es altísima.

En muchos ambientes contemporáneos se observa una suerte de seguridad apriorística acerca de la posibilidad de generación artificial de vida propiamente tal, y a su existencia extraterrestre. En este contexto se impone el deber de ensayar un estado de la cuestión. ¿Qué pensar de estas especulaciones? ¿Hay fundamento real para estas expectativas? ¿Dónde poner el límite entre fantasía y realidad?

En 1987, Christopher Langton acuñó la expresión Alife (Artificial Life) para caracterizar los diversos intentos por sintetizar o simular los sistemas vivos (a partir de materia orgánica o inorgánica). La heterogeneidad de estas investigaciones suele agruparse en tres categorías que desarrollaremos en el siguiente artículo.

Crear o imitar

La primera estrategia, llamada “suave”, atrae a especialistas de la computación, la biología teórica, las ciencias cognitivas y las matemáticas aplicadas. Entre sus cultores se puede distinguir, por un lado, a quienes no pretenden generar seres vivos, sino solo remedar sus propiedades (life-like properties). Y por el otro a aquellos que propugnan planteamientos radicales que se proponen generar vida propiamente tal.

Esta última línea ha llegado a concebir la vida expresada en términos puramente formales. Así, al no importar el soporte material, un programa computacional que logre reproducirse sería un sistema “vivo”,  planteamiento concordante con enfoques previos de Humberto Maturana y Francisco Varela en su teoría de la autopoiesis. Maturana incluyó a la sociedad como otro sistema vivo, otra forma de vida, lo que posteriormente descartó. No han faltado quienes plantean que, de este modo, es posible alcanzar la amortalidad: una vida que se prolonga indefinidamente, salvo que la interrumpa un accidente externo.

La vía robótica

La variante “dura” se encuentra ligada al desarrollo de la robótica y de la inteligencia artificial y se vincula a las teorías cibernéticas de regulación y control, y de procesamiento de la información. Suele consistir en un controlador central que opera en el robot, tal como el sistema nervioso del organismo animal. Sus posturas son menos radicales puesto que no aspiran a crear formas de vida, sino máquinas, aunque la nanotecnología ha hecho surgir una robótica molecular que se sobrepone con las investigaciones de tipo húmedo.

SOBREVIVIR EN AMBIENTES ADVERSOS. La imagen corresponde a fotografías de microscopía óptica, provenientes de aislados en cultivo de una cianobacteria filamentosa que hace fijación de nitrógeno. Se llama Fischerella thermalis y fue recuperada de un ambiente termal, en la patagonia norte de Chile, a una temperatura de 50ºC. Su capacidad de adaptarse a ambientes inhóspitos alimenta las hipótesis de científicos que buscan otros lugares habitables en el universo. (Foto Jaime Alcorta y Pablo Vergara)
SOBREVIVIR EN AMBIENTES ADVERSOS. La imagen corresponde a fotografías de microscopía óptica, provenientes de aislados en cultivo de una cianobacteria filamentosa que hace fijación de nitrógeno. Se llama Fischerella thermalis y fue recuperada de un ambiente termal, en la patagonia norte de Chile, a una temperatura de 50ºC. Su capacidad de adaptarse a ambientes inhóspitos alimenta las hipótesis de científicos que buscan otros lugares habitables en el universo. (Foto Jaime Alcorta y Pablo Vergara)

El camino original

Esta postura, conocida como “húmeda” –en relación con la sopa primigenia de la que habrían surgido las primeras formas de vida–, se encuentra ligada a la abiogénesis y a disciplinas como la astrobiología y la genética molecular. En ellas es posible reconocer dos estrategias, “de abajo hacia arriba” y
“de arriba hacia abajo”.

Las primeras tienen que ver con el intento de descubrir o generar vida desde componentes abióticos, sea en forma de coacervados, protocélulas, arcillas o fuentes termales.

Las prácticas descendentes, en tanto, se proponen intervenir organismos elementales y transformarlos en una nueva especie artificial. El interés teórico de estas últimas proviene del hecho de que, al requerir un organismo vivo natural como punto de partida, implicarían un reconocimiento tácito de la imposibilidad absoluta de generar vida directamente desde lo inerte; aunque el físico Paul Davies no descarta la posibilidad de dar con la clave informática para la generación de la vida. La clonación y el reciente desarrollo por Craig Venter de una bacteria con genoma sintético serían ejemplos de este tipo de programa.

La revista Science, del 20 de mayo de 2010, afirma que Venter había “vuelto a jugar a ser Dios”. El artículo afirma que “las implicaciones científicas, éticas y filosóficas que tiene esta nueva investigación son infinitas. ¿Hemos definido bien la palabra vida? Si pudiéramos mejorar el código genético humano, ¿deberíamos hacerlo?”.

DEBAJO DE LAS PIEDRAS. Vista microscópica de bacteria gloeocapsopsis sp. UTEX B3054, encontrada bajo una piedra de cuarzo en el desierto de Atacama, el año 2008. (Foto Equipo de investigación del académico Rafael Vicuña)
DEBAJO DE LAS PIEDRAS. Vista microscópica de bacteria gloeocapsopsis sp. UTEX B3054, encontrada bajo una piedra de cuarzo en el desierto de Atacama, el año 2008. (Foto Equipo de investigación del académico Rafael Vicuña)

Separar la fantasía de la realidad

Desde los planteamientos de Alexander Oparin y John Haldane, hace ya casi cien años –quienes plantearon el origen y evolución de las primeras células a partir de la materia orgánica del medio acuático–, es posible constatar el modesto resultado experimental de los intentos por generar vida a través de la síntesis abiótica, sea en sus variantes suave, dura o húmeda.

Desde un punto de vista físico, para poder automantenerse los sistemas orgánicos requieren de una continua provisión de energía externa. La fuente más próxima, es la energía química aportada por moléculas que no existen en la naturaleza inerte, por lo que los seres vivos terrícolas las producen internamente, utilizando para ello alguna fuente externa. Esta “circularidad” metabólica es original y característica de los seres vivos y no se encuentra nada semejante en el mundo inorgánico, salvo en ciclos químicos elementales “no metabólicos”.

Esta singularidad le permite al organismo vivo una autonomía metabólica de las fuentes energéticas fundamentales, dentro de un rango limitado pero muy variable, según se trate además de organismos autótrofos (capaces de generar materia orgánica propia a partir de elementos inorgánicos) o heterótrofos.

Las tres fuentes energéticas fundamentales para la vida hasta ahora identificadas son: energía solar (por fotosíntesis), compuestos orgánicos sintetizados por otros organismos y reacciones de óxido-reducción inorgánicas.

Hasta donde sabemos, cualquier intento de creación de vida artificial debe contemplar la posibilidad de dar origen a un ciclo metabólico autónomo recursivo, capaz de generar energía química y consumirla, para mantenerse alejado del equilibrio termodinámico. Desde un punto de vista físico, entonces, es posible decir que sin desequilibrio termodinámico… no hay vida.

Otro aspecto poco considerado es que los seres vivos son modificables en el tiempo, estructura y función. Esta historicidad no tiene, al menos por el momento, ningún equivalente en las máquinas. Las investigaciones en vida artificial se han focalizado en la simulación y generación de sistemas autónomos similares a un organismo adulto, permaneciendo altamente inexplorado el rol que podrían tener el desarrollo, la historia y variabilidad individual en tales sistemas.

La generación de un autómata “niño”, que aprenda fácil, genere memoria y use su historia para predecir sus respuestas en un mundo donde la incertidumbre es la norma, podrían ser útiles para avanzar en la generación de sistemas humano-símiles.

El marco ético

Desde una perspectiva biofilosófica, las interrogantes planteadas desde los griegos parecen hoy tan vigentes como hace 25 siglos. La generación de vida a partir de materias putrefactas por la acción del sol, como planteaban las cosmologías antiguas, parecieron haber concluido a fines del siglo XIX con Louis Pasteur.

El adagio omne vivum ex vivo (todo viviente procede de un viviente) habría quedado consolidado. Pero no habían pasado 50 años cuando Alexander Oparin y John Haldane, y luego Stanley Miller y Harold Urey –en apoyo a la teoría de que la primera forma de vida pudo formarse de manera espontánea mediante reacciones químicas–, reavivaron la cuestión acerca de la posibilidad del surgimiento de lo vivo desde lo inerte.

Prácticamente todos los planteamientos teóricos que adhieren al programa de vida artificial –Alife–, a pesar de su gran diversidad de conceptualizaciones, comparten de modo apriorístico un materialismo metafísico de base, que no reconoce diferencia esencial entre los diversos seres de la naturaleza.

Al no considerar una diversidad ontológica y jerárquica entre seres vivos e inertes, se da por descontado que las fuerzas físicoquímicas son de suyo suficientes para el surgimiento de la vida. Tampoco se establece diferencia ontológica alguna entre una vida puramente metabólica y el comportamiento animal.

La vida mental humana consciente y refleja, en la cual y con la cual se elaboran todas estas teorías, tampoco aparece tematizada ni reconocida como dimensión de la realidad. Como señala Hans Jonas en El fenómeno de la vida, el materialismo metafísico moderno opera como un producto de descomposición del dualismo cartesiano; luego de la desaparición de la rama espiritualista del dualismo –afirma Jonas–, el materialismo asume acríticamente la tarea de dar cuenta de la vida mental desde la materia, sin que los efectos mentales se encuentren precontenidos en las propiedades conocidas de ella.

Profundizando aún más, los seres vivos son conceptualizados en estas teorías como meros artilugios físicoquímicos, productos elaborados del azar, o como híbridos informáticofísicoquímicos (Paul Davies); en ellos se produce un flujo de información descendente desde organismos elementales para crear otros artificiales. Se trata aquí de “ficciones verosímiles” al modo del Timeo de Platón, las que no se hacen cargo del problema filosófico de la unidad substancial y de la finalidad intrínseca de los vivientes.

Frente a estas y otras tantas incógnitas, no puede extrañar el abismo creciente entre el optimismo  imaginativo –que aspira a transformar la condición humana mediante el desarrollo y fabricación de tecnología– y los más que discretos resultados experimentales conseguidos.

No existe tampoco, en estos programas, conciencia suficiente de los potenciales daños a una realidad natural que responde a sus propios dinamismos. A cuatro siglos de distancia, el programa cartesiano de convertirse en dueños de la naturaleza parece proseguir su marcha inexorable, sin que las evidencias intrínsecas y las consecuencias extrínsecas parezcan ser suficientes para que nos cuestionemos seriamente su fundamento real y sus consecuencias.

Los desarrollos de la ciencia natural contemporánea son a todas luces fascinantes, pero su conocimiento crítico será siempre la mejor contención para una desbordada fantasía. Ello no obsta a que los resultados teóricos y prácticos de las variantes “débiles” (postulados que no pretenden generar seres vivos propiamente tales, sino solo emular sus propiedades) aparezcan como experimentalmente fértiles y eventualmente útiles.

Los desarrollos de la ciencia natural contemporánea son a todas luces fascinantes, pero su conocimiento crítico será siempre la mejor contención para una desbordada fantasía.

Sin embargo, es deseable una mayor conciencia crítica acerca del realismo de sus propuestas y de las consecuencias éticas y culturales de sus investigaciones. En Chile, donde se dan condiciones tanto para el estudio experimental de seres vivos extremófilos como para la búsqueda de exoplanetas, debieran aparecer espacios para la discusión crítica de las diversas propuestas aquí reseñadas, con distancia de las posturas materialistas asumidas dogmáticamente.
 

Propuestas

  1. Avanzar en la construcción de marcos éticos que regulen los proyectos de creación de vida artificial.
  2. Varias líneas de investigación se orientan a la creación de vida artificial derivada de otras
    formas de vida, con impactos en la realidad natural que requieren ser observados
    .
  3. La manipulación de formas de vida tiene proyecciones que conciernen a toda la especie humana y a su futuro, lo que hace necesaria su consideración.
  4. Chile ha sido reconocido como laboratorio natural propicio para estos estudios –en ambientes desérticos y en los hielos– por lo que la relevancia de incluir esta dimensión dentro los temas de la agenda pública es mayor aún.
     

 

PARA LEER MÁS.
Referencias bibliográficas


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