El último testamento de Leslie Orgel: Los cerdos no vuelan, y la vida sencillamente no aparece porque sí
David Coppedge
El pasado octubre falleció un veterano investigador sobre el origen de la vida: Leslie E. Orgel del Instituto Salk para Estudios Biológicos. Orgel había sido coautor de Origins of Life on the Earth [El origen de la vida en la tierra] (1973) con Stanley Miller, el científico cuyo experimento de descarga de chispas desencadenó la moderna moda de los estudios sobre el origen de la vida en la década de 1950 (05/02/2003). Orgel estuvo activo en este campo durante décadas y estaba familiarizado con todos los diferentes enfoques.
Aparentemente, Orgel estaba trabajando en un ensayo cuando murió. Gerald Joyce [del Scripps Institute], que escribió un panegírico de Orgel en Nature el pasado noviembre (11/29/2007) propuso el manuscrito de Orgel a la publicación PLoS Biology. Fue publicado póstumamente el día 22 de este pasado mes de enero de 2008. Los investigadores sobre el Origen de la vida no encontrarán mucho ánimo en el testamento científico definitivo de Orgel. Pero merece una cuidadosa lectura, al proceder de alguien que pasó toda una vida trabajando y reflexionando acerca de la evolución química.
Este ensayo se titula «The Implausibility of Metabolic Cycles on the Prebiotic Earth [La inverosimilitud de los ciclos metabólicos en la Tierra prebiótica]».1 El titular dice: «En este ensayo, la definitiva contribución de su carrera científica, Leslie Orgel pasa revista a las graves dificultades que surgen cuando estas propuestas se escudriñan desde el punto de vista de la credibilidad química.»
Para comprender su crítica, el lector debería saber que la investigación acerca del Origen de la Vida se dividió en dos planteamientos dispares en la década de 1990. El partido «genético», respaldado por Stanley Miller, Leslie Orgel, Jeffrey Bada (06/14/2002), Steven Benner (11/05/2004) y otros, investiga en pos de macromoléculas prebióticas capaces de ser soporte de información genética: ADN, ARN, APN (12/17/2005), ATN y otros candidatos. El más reciente partido «metabólico» es menos ambicioso y no espera que unos polímeros tan complejos surjan de manera natural. Proponen ellos que pudieron surgir ciclos autosustentantes de compuestos más simples, que serían «cooptados» posteriormente por las moléculas almacenadoras de información ARN y ADN. Entre los paladines de este planteamiento han estado Gunter Wachterschauser, Michael Russell (12/03/2004), Harold Morowitz (03/23/2005), Stuart Kauffman (05/09/2006) y Robert Shapiro (02/15/2007). Robert Hazen le dio una buena perspectiva a la prensa en la serie de conferencias de la Teaching Company titulada Origins of Life (El origen de la vida) con su comparación y contraste de ambas escuelas de pensamiento y al describirlas como rivales enérgicas e inflexibles.
Aunque pudiera ser de esperar que Orgel se mostrase favorable a la escuela genética, sus últimas críticas acerca de este campo son lo suficientemente amplias para suscitar graves preocupaciones acerca de la capacidad de los procesos naturales para producir la vida en absoluto mediante cualquier método. Si se combina este ensayo con la demoledora crítica de los enfoques genéticos que publico Shapiro el año pasado (El naufragio de las investigaciones sobre el origen de la vida) parece que ambos planteamientos, como guerreros en combate singular, han dado y recibido heridas mortales, y se han desplomado el uno encima del otro.
Orgel no desdeñaba enteramente el planteamiento metabólico sobre una base teórica. Al contrario, dijo: «Si hubieran podido operar ciclos complejos análogos a ciclos metabólicos en la Tierra primitiva, antes de la aparición de enzimas o de otros polímeros informacionales, desaparecerían muchos de los obstáculos para la construcción de un escenario creíble para el origen de la vida». Aquí no hay una actitud de obstinación; Orgel hubiera acogido bien un descubrimiento así. Es la inverosimilitud de los escenarios metabólicos lo que, para él, los hace inútiles en el mundo real. Los escenarios no pueden ser meramente ingeniosos e imaginativos. Tienen que obedecer las leyes de la química. Deben ser experimentalmente demostrables.
El ensayo de Orgel está abierto a la lectura pública. Decía él: «El principal propósito de este ensayo es examinar la credibilidad de estos ciclos no enzimáticos hipotéticos y otros relacionados. ¿Podrían las moléculas y los catalizadores prebióticos tener verosímilmente los atributos que se les debe asignar para hacer posible la autoorganización de los ciclos?» Los que no tengan un conocimiento de química orgánica pueden vadear a través de la jerga y descifrar sus principales críticas:
- Pudieron no es suficiente: «Se debe reconocer que la valoración de la viabilidad de cualquier ciclo prebiótico propuesto debe depender de argumentos acerca de verosimilitud química, más que de una decisión acerca de una posibilidad lógica». Afirmar que una reacción química sea posible no significa que vaya nunca a tener lugar. ¿Cuáles son los reactivos específicos? ¿Qué eficiencia tienen? Los investigadores tienen que presentar ideas que sean químicamente verosímiles, no meramente posibles.
- Sobre el papel no es suficiente: «Se trata de un ciclo catalítico en el que se usa una complicada secuencia de reacciones enzimáticas para conseguir de forma indirecta una reacción que parece sencilla sobre el papel, pero que no se consigue fácilmente en la práctica». Un investigador necesita pensar acerca de los cofactores químicos necesarios, y de la posibilidad de reacciones cruzadas perjudiciales, por ejemplo, o acerca de si es probable que las reacciones en un ciclo procedan en un marco de tiempo realista.
- El tiempo no es suficiente: Un ciclo metabólico en la tierra primitiva puede haber tenido muchas más eras de tiempo para operar que un químico en un laboratorio. «Sin embargo, la identificación de un ciclo de reacciones prebióticas creíbles es un paso necesario pero no suficiente hacia la formulación de un ciclo prebiótico autoorganizante creíble.»
- ¿Dónde están las salidas? Cada paso en un ciclo metabólico necesita ser suficientemente eficiente para mantener en marcha todo el ciclo. «El ciclo no podría sobrevivir si unas reacciones colaterales desviasen más de la mitad de los componentes del ciclo de forma irreversible, porque entonces la concentración de los componentes del ciclo disminuiría exponencialmente a cero.»
- No olvidemos la termodinámica: Debido a que las reacciones son reversibles, es probable que la entrada de un paso quede vaciada. «Sea cual fuere la entrada original, uno acabará con una mezcla en equilibrio, cuya composición queda determinada por la termodinámica.» El equilibrio significa que se llega a un estado estático y que no va a suceder nada más.
- No todas las reacciones son creadas iguales: Orgel enumera siete reacciones en el ciclo inverso del ácido cítrico (un escenario generalizado para un planteamiento de autoorganización metabólica) que son totalmente diferentes. «El ciclo inverso del ácido cítrico involucra un número de clases fundamentalmente diferentes de transformaciones químicas», dijo: «Como mínimo, se hubiera precisado de seis diferentes actividades catalíticas para completar el ciclo inverso del ácido cítrico». ¿Qué iba a demandar esto: seis medios ambientes diferentes en la tierra primitiva? Esto «se podría razonar, pero con una credibilidad dudosa», observó Orgel.
- Cuidado con los ladrones: Las reacciones colaterales perjudiciales son a menudo más probables que las deseadas. Orgel da ejemplos, como difíciles reacciones de carboxilación. «Esta reacción eliminaría al material de forma irreversible fuera del ciclo, de modo que se tiene que postular un catalizador específico que discrimine entre el ácido succínico y el ácido málico.»
- Necesidad de inspectores: Las enzimas biológicas en las células vivas son expertas en discriminar entre sustratos parecidos. No se puede suponer lo mismo en medios prebióticos. «Por tanto, uno tiene que postular catalizadores sumamente específicos para estas reacciones. Es probable que estos catalizadores pudieran ser compuestos por un químico experto en el campo de la síntesis, pero es cuestionable que se pudieran encontrar entre minerales o moléculas orgánicas prebióticas existentes en la naturaleza.»
- Los minerales no son suficientes: Las superficies de arcillas y de otros sustratos han sido ingredientes de moda en escenarios de ciclos metabólicos. Las reacciones necesarias podrían darse en estas mesas de laboratorio naturales, se dice. Orgel analiza dos escenarios destacados. «En tanto que los detalles de las dos propuestas son diferentes, la dificultad de conseguir todas las reacciones necesarias a la vez que se evitan todas las reacciones colaterales probables parece al menos igual de formidable» en ambas.
- No hay suficiente con explicaciones vacías: Orgel critica una reciente propuesta de Wachtershauser que describe la autoorganización mediante «reproducción metabólica, evolución, y herencia mediante retroalimentación por ligando». Palabras sugerentes. «Desafortunadamente, nunca explica, ni esquemáticamente, cómo este mecanismo podría llevar a la síntesis de los conjugados de los aminoacil-nucleótidos que parecen ser una característica esencial de la propuesta».
- No hay suficiente con un ejemplo: «El único ciclo autocatalítico que se ha demostrado experimentalmente es el involucrado en la reacción de la formosa—la polimerización de formaldehído para dar una mezcla notoriamente compleja de productos, incluyendo ribosa, el componente orgánico del esqueleto del ARN.» Bien, ¡este debe ser el camino a explorar! Y lo cierto es que los investigadores han estado explorando esta vía desde que se descubrió en el siglo XIX. ¿Es acaso el Santo Grial? No exactamente; la mezcla se tiene que sembrar con unas ciertas impurezas para que arranque, y «A pesar de algunos éxitos, sigue no siendo posible canalizar la reacción de la formosa de modo que produzca ribosa con un rendimiento sustancial».
- Naturalmente, la ribosa es uno de los componentes esenciales más difíciles del ARN que uno pudiera imaginar formándose en la tierra prebiótica—especialmente en presencia de agua (véase Benner, 11/05/2004). Desafortunadamente, los propuestos prometedores ciclos producen una multitud de otros productos de reacción perjudiciales.
- Simple no es suficiente: Orgel comienza una sección sobre «Ciclos y la Evolución de la Complejidad». Supongamos que comienza un ciclo. Esto no significa que la complejidad evolucionará. «Un ciclo ... no parece capaz de evolucionar de ninguna manera interesante sin volverse más complejo.» Los escenarios que sugieren que emergerá una cantidad sustancial de «contenido de información» a partir de un ciclo simple, con macromoléculas genéticas que vienen después para añadir estabilidad, son poco más que «intuiciones»—no esquemas que puedan examinarse con un criterio crítico.
- La variación no es suficiente: Sugerir que un cambio de temperatura o de concentración es una forma de evolución es un juego de palabras. Por ejemplo: «no se podría afirmar de manera útil que la dependencia de la velocidad de una reacción como la hidrólisis estérica de las condiciones de reacción sea una forma de evolución». En algún punto se tiene que añadir complejidad al escenario. «La evolución de cualquier complejidad adicional sustancial de un ciclo, por tanto, tiene que depender de la agregación de secuencias de reacción adicionales a las presentes en el ciclo esencial.»
- La ley de rendimiento decreciente: «Vista la dificultad de encontrar un conjunto de catalizadores que sean suficientemente específicos para habilitar el ciclo original, es difícil ver cómo uno podría esperar encontrar un conjunto capaz de habilitar dos o más». Cuanto más se aleja el escenario del ciclo simple original, tantos más problemas surgen. Orgen ha oído muchas propuestas a lo largo de su vida profesional. Ninguna de ellas «explica cómo pudo surgir una familia compleja interrelacionada de ciclos capaz de evolución, ni por qué debería ser estable».
Orgel dedicó varios párrafos desmontando la propuesta matemática de Kauffman de un ciclo peptídico, que es de interesante lectura para los que tengan apetito de detalles.2 Aun más interesantes son algunos de los comentarios espontáneos que hizo y que, como un comentario que se hace ignorando que el micrófono está abierto, revela las debilidades interiores:
- Por fe: El descubrimiento de un ciclo viable, susceptible de evolución, sería un verdadero avance, pero ...
Lo esencial, por tanto, es una descripción razonablemente detallada, y como es de esperar soportada por evidencia experimental, de cómo una familia de ciclos susceptible de evolución pudiera operar. El esquema no debería imponer unas exigencias irrazonables a la eficiencia y especificidad de los diversos catalizadores generados externa e internamente que se supone que están involucrados. Sin una descripción como esta, la aceptación de la posibilidad de oirganizaciones cíclicas no enzimáticas que sean capaces de evolucionar solo puede basarse sobre la fe, una vía notoriamente peligrosa para el progreso científico.
- Por diseño inteligente: Se pueden conseguir unos resultados experimentales fantásticos si se añade diseño a la ecuación:
Ghadiri y sus colaboradores han demostrado experimentalmente que los ciclos peptídicos del tipo contemplado en la teoría de Kauffman son posibles. Primero demostraron que los péptidos de longitud 32 que han sido cuidadosamente diseñados para autoasociarse para formar arrollamientos estables facilitaran el ligado de sus subsecuencias de terminal N y de terminal C. Esto demuestra que la autorreplicación de los péptidos es posible. En trabajos posteriores demostraron la autoorganización de redes de reacciones de ligado cuando se usan más de dos péptidos de entrada cuidadosamente diseñados. Pero estos hallazgos no pueden servir de apoyo a la teoría de Kauffman a no ser que se pueda explicar la síntesis prebiótica de los péptidos de entrada 15mer y 17mer a partir de aminoácidos monoméricos. Por otra parte, los experimentos de Ghadiri ilustran un «diseño inteligente» de péptidos de entrada, no la autoorganización espontánea de aminoácidos que polimerizan.
Estas palabras desde luego dolerán en los oídos de los investigadores que intentan evitar la palabra D (diseño). Orgel apremia este argumento: ¿Es que se pueden formar espontáneamente estas largas cadenas necesarias para los ciclos autocatalíticos? En varios párrafos explica por qué no es posible. La respuesta corta usa palabras que suenan como el criterio de Dembski de una complejidad especificada para el diseño: «Está claro que la autoorganización exige una catálisis que sea no solo suficientemente eficiente sino también suficientemente específica en cuanto a secuencias.»
- Inclinemos nuestras cabezas: No precisamente un líder de adoración, Orgel se detiene para maravillarse acerca de cómo la vida hace lo que hace:
Las propiedades catalíticas de las enzimas son extraordinarias. No solo aceleran las velocidades de reacción en muchos órdenes de magnitud, sino que también discriminan entre potenciales sustratos que difieren muy poco en estructura. ¿Acaso uno iba a esperar una discriminación como esta en el potencial catalítico de péptidos de longitud diez o menos? La respuesta es un claro «no», y es esta conclusión la que en último término socava la teoría del ciclo peptídico.
A lo largo de unos cuantos párrafos más, Orgel consideró diversos intentos de rescatar la teoría de Kauffman. Desafortunadamente: «Incluso si tales sistemas existen, su pertinencia respecto al origen de la vida no está clara», dijo misericordiosamente. «Por ello, es improbable que la teoría de Kauffman describa ningún sistema pertinente para el origen de la vida.»
En la conclusión del ensayo, Orgel estableció las reglas que deben seguir todos los investigadores del origen de la vida: en una frase: ¡¡Bajad de las nubes! «A la vista de la importancia del tema, es esencial someter las propuestas de los metabolistas a la misma clase de examen pormenorizado y de crítica detallada que con toda razón se ha aplicad a las teorías genéticas.» Aquí él se refiere a las críticas de Shapiro; cf. El naufragio de las investigaciones sobre el origen de la vida. Al menos los teóricos genetistas, como él mismo, tienen un «cuerpo sustancial de trabajo experimental» en sus currículums. Orgel ataca entonces directamente a los cuentacuentos:
Casi todas las propuestas de ciclos metabólicos hipotéticos reconocían que cada una de las etapas involucradas tienen que ocurrir con la suficiente rapidez para que el ciclo sea útil en el tiempo disponible para su operación. Siempre se supone que esta condición se cumple, pero en ningún caso se han presentado argumentos persuasivos que apoyen tan cosa. ¿Por qué debería nadie creer que un conjunto de minerales capaces de catalizar cada una de las muchas etapas del ciclo inverso del ácido cítrico estuvo presente en ningún lugar de la Tierra primitiva, o que este ciclo se autoorganizó misteriosamente topográficamente sobre una superficie de un sulfuro metálico? La falta de un respaldo químico es aun más evidente en las propuestas de que los ciclos metabólicos pueden evolucionar hasta una complejidad «semejante a la de la vida». Por lo general, no se ha apreciado el desafío más grave para los proponentes de teorías de ciclos metabólicos: los problemas que surgen de la falta de especificidad de la mayor parte de los catalizadores no enzimáticos. Y si se ha apreciado, se ha pasado por encima en silencio. Las teorías del origen de la vida basadas en ciclos metabólicos no se pueden justificar mediante la insuficiencia de las teorías contrarias: deben defenderse por sus propios méritos.
Orgel intentó suavizar este golpe con sugerencias de que algún día se puedan descubrir ciclos verosímiles, por ejemplo alrededor de eventos hidrotermales, y que los mismos merecen una investigación adicional. «Es importante darse cuenta», sin embargo, «que el reconocimiento de la posible importancia de las síntesis prebióticas que pudieran ocurrir por medios hidrotermales no demanda una creencia en su capacidad de autoorganizarse.»
En el último párrafo, las últimas palabras de su último ensayo, generalizó acerca de todas las clases de teorías acerca del origen de la vida. Se necesitan componentes constructivos puros para conseguir polímeros que pudieran replicarse. Es necesario separar lo bueno de lo malo en las complejas mezclas que resultan de los experimentos. «No será posible ninguna solución del problema del origen de la vida hasta que se cierre el vacío entre los dos tipos de química.» Luego dio en su último escrito científico las palabras más hirientes de todas, dirigidas a toda la comunidad dedicada al origen de la vida:
La simplificación de mezclas de productos mediante la autoorganización de secuencias de reacciones orgánicas, sean cíclicas o no, sería de gran ayuda, como lo sería el descubrimiento de polímeros muy simples replicantes. Sin embargo, las soluciones propuestas por los defensores de escenarios genetistas o metabólicos que dependen de hipótesis químicas del tipo «si los cerdos volasen» es poco probable que sean útiles.
1. Leslie E. Orgel, «The Implausibility of Metabolic Cycles on the Prebiotic Earth [La inverosimilitud de los ciclos metabólicos en la Tierra prebiótica]», Public Library of Science: Biology, 6(1): e18, Jan 22, 2008, doi:10.1371/journal.pbio.0060018.
2. El modelo de Kauffman depende de que los péptidos crezcan hasta una cierta longitud para poderse autocatalizar unos a otros. Orgel expone factores adicionales que serían necesarios, lo que reduce la credibilidad de su hipótesis, que es más matemática que experimental para empezar. Kauffman malinterpreta la termodinámica de la formación de los enlaces peptídicos. Cree que habrá abundancia de aminoácidos y que formarán espontáneamente polipéptidos largos, y Orgen denuncia que «En la práctica, esto no sucederá». De hecho, la necesidad de agentes enlazantes llega a ser un problema para todas las teorías del origen de la vida que dependan de la formación de polipéptidos o de polinucleótidos. El problema «solo se podría evitar proponiendo una serie de monómeros, como los aminoaldehídos, que polimerizan espontáneamente, pero la dificultad de encontrar una síntesis prebiótica de monómeros adecuados se vuelve entonces extrema».
¿Que otra cosa podemos decir más que Amén? Este es el fin del camino. Para él ya no se trata más de unas descargas de chispas en unos gases simples. Orgel ha sacudido a todos en la comunidad del origen de la vida con golpes de realismo. Su contribución es de gran valor.
Hemos dedicado mucho espacio a esta entrada debido a su importancia. La teoría evolutiva del origen de la vida es el punto de apoyo sobre el que descansa toda la perspectiva evolutiva materialista, como una pirámide invertida sobre un punto imposible de mantener. Los medios de comunicación y los libros de texto escolares lo hacen parecer muy fácil. La NASA insinúa una y otra vez que la mera presencia de agua en algún planeta o satélite significa que la vida no puede estar muy alejada. Durante más de 50 años, los libros de texto han venido ilustrados con el experimento de la descarga de chispas de Miller, una falsedad útil, uno de los iconos de la máquina propagandista del darwinismo (05/02/2003). La propaganda ha engañado al público, llevándole a creer que los científicos han resuelto en lo fundamental el enigma del origen de la vida, y que Dios ha quedado excluido.
Orgel ha sido uno de los líderes en la investigación acerca del origen de la vida, y, gracias a Dios, nunca perdió su realismo científico de una manera tan completa como muchos de los otros. Prácticamente desde su lecho de muerte predicó un enérgico sermón en contra de los investigadores que ponen imaginación en lugar de realidad, fe en lugar de experimentación. Reprendió a los que, con su actividad de seleccionar los materiales y dirigir y controlar cuidadosamente las reacciones, insertan solapadamente y sin escrúpulos aquel ingrediente foráneo, menospreciado y prohibido en sus ecuaciones: ¡el diseño inteligente! Uno puede especular acerca de cerdos voladores, dice Orgel, pero no se puede pretender que al actuar así se está haciendo ciencia, ni ayudando al movimiento evolucionista.
Lea este artículo, y luego lea la crítica de Shapiro contra el planteamiento que da protagonismo al elemento genético (El naufragio de las investigaciones sobre el origen de la vida). Aquí tenemos a dos gladiadores cayendo en la arena víctimas de heridas mortales que se han infligido mutuamente. Los creacionistas y los proponentes del Diseño Inteligente no tienen que hacer otra cosa que exhibir la película. Los proponentes de la evolución se han refutado unos a otros, la carpa de circo de los cerdos voladores se ha desplomado, y la pirámide ha caído en dirección del diseño inteligente, para nunca más volver a señalar hacia la evolución.
Gracias por haber seguido con atención esta larga entrada. Hemos considerado que a nuestros lectores les gustaría saber lo que los bobos programas televisivos y los libros para niños no les están diciendo. Como solía decir el Cerdito Porky al final de los dibujos animados: «¡E-e-e-esto es todo, amigos!» Se han acabado los dibujos animados. Levántese del sofá, y salga fuera, a pasar un gran día en el mundo de la realidad—el mundo de la Creación.
PARA LECTURA ADICIONAL
Fuente: Creation·Evolution Headlines - Leslie Orgel’s Last Testament: Pigs Don’t Fly, and Life Doesn’t Just Happen 01/26/2008
Redacción: David Coppedge © 2007 Creation Safaris - www.creationsafaris.com
Traducción y adaptación: Santiago Escuain — © SEDIN 2008 - www.sedin.org
Nota: Las fechas azules se refieren a entradas en inglés en el original de este artículo. Si se quiere consultar, se debe acudir a http://creationsafaris.com/crev200801.htm#20080126a
