¿Puede la naturaleza producir mecanismos con complejidad irreductible? Parte 3 Cómo construir un puente teleológico

Por Cristian Aguirre

Si bien en el anterior post se introdujo el termino “puente teleológico” cabe ahora abordarlo con mayor profundidad. Se denomina puente porque debe poder cruzar la distancia matemática existente entre la no función y la función. Se denomina teleológico porque implica una finalidad. No existe función sin finalidad y en consecuencia sin teleología. Esto no significa que un objeto o estructura que suple una función haya sido desarrollada para cumplirla. Yo puedo usar una piedra para romper una nuez que no fue “fabricada” para dicho propósito ni hay inteligencia de por medio. Los monos usan pajitas para extraer insectos para comer. Sin embargo, tanto en el caso de los humanos, los monos y otros animales que usan objetos simples monocomponentes para un propósito funcional, hacen uso de dichos objetos de un modo especifico, es decir, no vale cualquier piedra con cualquier forma o cualquier largo de pajita, sino que estos objetos deben ser “elegidos” o incluso transformados inteligentemente para cumplir del mejor modo la función que se les adjudica y por ello terminan siendo teleologícamente ajustados.

Sabemos que la vida esta basada en las leyes fisicoquímicas. Pero ¿Puede surgir por el influjo de ellas? ¿Puede las leyes fisicoquímicas organizar asociaciones productivas de componentes químicos con resultados funcionales que sirvan como mecanismos de sistemas vivientes?

Para lograrlo deben cruzar el puente teleológico entre la no función y la función.

Se ha buscado diligentemente mediante diversas investigaciones en sistemas no lineales una auto organización natural que pueda ser símil plausible de la vida. Se ha elaborado también muchas teorías de abiogénesis que pretenden explicar la emergencia de la vida en la Tierra. Sobre las mismas el propio Ilya Prigogine, premio nobel y gran investigador de este campo, admitía en el foro de la UNESCO que aún están lejos de superar el “desfase” entre las estructuras físico-químicas complejas y la vida. Este desfase no es otro que el puente entre la no función biológica y la función biológica. (1)

Existe una infinidad de compuestos químicos, incluidos los aminoácidos que constituyen las proteínas, que pueden formarse por medios naturales. ¿La vida no podría por extrapolación también surgir de una fortuita polimerización especializada? ¿Que tiene la vida que desafía estos intentos de encontrarle una explicación natural?

Pues tiene algo que se llama PLAN escrito en una cadena de azúcar llamada ADN y cuya estructura fue dilucidada en 1953 por Watson y Crick.

Lo primero que inquieto de este descubrimiento y los realizados en años posteriores es que pusieron en relieve que la vida tenía un CÓDIGO biológico muy similar a un código digital con interruptores, detectores de umbral, señal de inicio, parada, datos de secuenciación de aminoácidos, ARNs y reguladores entre otros elementos de computo. Era más digerible la idea de que la vida fuese una máquina compleja. Quizá de alguna manera la naturaleza pueda producir máquinas, pero ¿También computadoras con un código en el que está escrito el software necesario para su funcionamiento? Esto ya es ir demasiado lejos y ello porque conlleva la presencia de 2 agentes no producibles por la naturaleza: Un sistema de codificación como el código nuclear y mitocondrial, y un conjunto de algoritmos (software) para dirigir las funciones metabólicas, la adaptación al entorno y la reproducción, es decir, un autentico PLAN de funcionamiento y desarrollo.

¿Tienen planes las estructuras no funcionales? No, podemos esquematizar como están espacio-temporalmente dispuestas y como trascurren la evolución de sus atractores para estructurarlas, pero no son planes en el sentido que no las han llevado a la existencia como fruto de construirlas en base a ellas. Un plan implica una construcción inteligente. El viento puede producir silbidos musicales de modo natural, pero no están producidos por ninguna partitura que pueda registrar un plan de producción a fin de poder ser reproducidas.

Pero ¿Por qué un plan debe implicar inteligencia? Porque para organizar una estructura funcional se necesita incorporar nodos de decisión en la cual sean ELEGIDAS las acciones a tomar de acuerdo al fin funcional. El plan biológico comporta estas características y las mismas no pueden ser producidas por el solo concurso de leyes y atractores fisicoquímicos.

David L. Abel en su artículo “The Capabilities of Chaos and Complexity” publicado en la “International Journal of Molecular Sciences” describe esta última dificultad:

“El metabolismo emplea principalmente proteínas. Las secuencias nucleótidas en el mARN (ARN mensajero) prescriben las secuencias de aminoácidos que determinan la identidad proteica. La cadena de ADN es principalmente inerte. La fisicoquímica no juega ningún papel directo en la construcción proteica, el transporte y la catálisis. Las moléculas biológicas tienen una complejidad bidimensional (estructura biopolimerica secundaria) y complejidad tridimensional (estructura biopolimerica terciaria) son ambas finalmente determinadas por una complejidad de secuencia lineal (estructura primaria; secuencia compleja funcional, SCF). Las proteínas chaperonas que contribuyen al plegado proteico también son a su vez prescritas por el programa digital lineal genético especificado en la secuencia de ADN.

La genética no sólo utiliza un sistema de símbolos lineales digital, usa un resumido bloque de Hamming para reducir la contaminación de ruido en el canal de Shannon (tripletes de codones para prescribir cada aminoácido). Los anticodones están en extremos opuestos de las moléculas de t-ARN desde los aminoácidos. La vinculación de cada t-ARN con el aminoácido correcto depende enteramente de una familia completamente independiente de proteínas aminoacil t-ARN sintetasa. Cada una de estas sintetasas debe ser específicamente prescrita por separado en la programación lineal digital, pero utilizando el mismo MSS. Estos sistemas de símbolos y de codificación no sólo son anteriores a la existencia humana, ellos producen a los seres humanos con su mente antropocéntrica. La sintaxis de los nucleótidos y el codón de ADN de la prescripción digital lineal no tiene una explicación físico-química. Todos los nucleótidos se unen con el mismo enlace rígido fosfodiéster 3’5′. La tabla de codones es arbitraria y formal, no física. La función semántica/semiótica/bioingeniería necesaria para hacer las proteínas requiere una dinámicamente inerte configuración de interruptores de estados y reordenables vehículos de simbología física. La sintaxis de codones comunica independiente del tiempo, no un “significado” fisicodinámico (prescripción de biofuncion). Estos significados se realizan sólo después de la traducción abstracta a través de una tabla de codones conceptual . Insistir en que la sintaxis de los codones sólo representa la secuencia de aminoácidos no es, en nuestra mente humana, lógicamente sostenible”. Énfasis en negrita añadido. (2)

Esto último es lo que se pensó luego del descubrimiento de la estructura del ADN. Entonces se creía que lo “natural” seria que dicha secuencia de codones podría sintetizar los aminoácidos uniéndolos por complementaridad, pero ya en 1957 el propio Francis Crick observo en una nota de carácter privado que, “si se considera la naturaleza físico-química de las cadenas laterales de los aminoácidos, no encontraremos características complementarias en los ácidos nucleicos. ¿Dónde están las superficies hidrofóbicas que distinguen la valina de la leucina y la isoleucina? ¿Dónde están los grupos cargados, en posiciones específicas, que van con aminoácidos de carácter ácido o básico?”. Luego dice: “no creo que nadie que examine el ADN o el ARN (ácidos ribonucléicos) piense que son moldes de aminoácidos”. (3)

Mas adelante el propio Crick dio una serie de predicciones que confirmaron que el proceso que parte desde la prescripción de una proteína codificada en el ADN hasta la misma, requería de varios intermediarios, en concreto de una maquinaria para llevarlo acabo y en efecto así fue descubierto. Si en el inerte ADN se aloja un programa (software) necesitaba una maquinaria (hardware) que fuese capaz de activar vectores de interrupción al igual que en las computadoras humanas. Estas son las zonas de regulación alostérica que, negociando con el medio intracelular y extracelular, pueden activar o inhibir la síntesis de proteínas de acuerdo a un algoritmo de operatividad que controla el metabolismo, la replicación, el control de amenazas y otras actividades fisiológicas.

Si para cruzar el puente teleológico entre la no función y la función en los mecanismos creados por el hombre necesitamos una plan exterior (exoplanificación) para organizar los materiales y la energía con un orden de secuencia en el proceso de construcción incluyendo al mismo constructor como agente ejecutor del plan, en los seres vivientes se precisa de un plan interior (endoplanificación) que organice de forma autónoma los materiales y la energía, pero no sola, siempre con la ayuda del progenitor hasta conseguir una complejidad mínima funcional que faculte al nuevo ser a vivir por cuenta propia.

Sin planificación la vida no podría existir ya que necesita llevar su “plan de contingencias” debidamente almacenado en una plataforma de registro de información. Ahora bien, esto nos lleva para el caso de la biología a un hecho a considerar sumamente importante: no tenemos que armar el puente teleológico de la estructura con la estructura misma, sino que debemos armarlo con el programa que describe como debe formarse. Esto es similar a decir que para producir un preparado gastronómico mas sofisticado no debemos de trabajar añadiendo nuevos ingredientes con particulares disposiciones a un plato de comida previo, sino que debemos aumentar la información prescriptiva necesaria para desarrollar esta ampliación en la receta, y ello en el orden adecuado y con la coherencia funcional con la misma. La Teoría Sintética debe trabajar allí y no como se suele alegar algunos haciendo ingeniosas suposiciones de que una determinada molécula se unió a otra por afinidad electrostática y luego con otra que ya participaba en otro contexto molecular y que así, surgió, oh maravilla, un mecanismo molecular con complejidad irreductible.
Tenemos que pretender que las mutaciones tienen que actuar NO EN LA ESTRUCTURA, sino el PROGRAMA QUE DIRIGE SU DESARROLLO para conseguir la aparición de nuevas funciones que requieren varios genes, zonas de regulación y otros elementos en el ADN para surgir.

En este escenario no sirven las afinidades electrostáticas ni las posibles sinergias funcionales por acoplamiento tan recurridas por los teóricos naturalistas ya que el mismo discurre sobre un algoritmo en el cual la información lineal está CODIFICADA. Esto significa que el agente que lo codificó debió de establecer que agentes van a participar en la construcción del mecanismo funcional junto a sus faces, nodos de decisión y la invocación a subfunciones especificas para dichas fases. La naturaleza NO crea ni plataformas de información ni crea programas, la inteligencia SI.

En conclusión, la naturaleza puede crear complejidad con sociedades productivas de componentes, la química da fe elocuente de ello. Sin embargo dichas estructuras no colapsan para un fin funcional ya que no tienen ninguno. No hay, por lo tanto, complejidad mínima funcional (complejidad irreductible) en estos sistemas. Se construyen y se destruyen en procesos naturales no arbitrarios, influyen y son influidos, pero carecen de función específica. Por otra parte una complejidad con sociedad productiva funcional es una organización arbitraria especificada para el fin funcional establecido y no es fruto de ninguna organización fruto del azar ni puede ser generada por atractores fisicoquímicos en sistemas no lineales alejados del equilibrio termodinámico.

Sin embargo, como ya es de sobra conocido, el naturalismo no puede aceptar jamas esta última conclusión ya que considera que la vida tiene que tener producción natural y, aún admitiendo que abunda en ejemplos de complejidad irreductible, lo cual es obvio, se ve obligado a creer que esta deben haber sido también creada por la naturaleza. Algo que ya se ha establecido en los últimos tres post como un fenómeno a todas luces imposible.

Aún así como el naturalismo se aferra a la idea que tanto el software como el hardware biológicos pueden surgir por medios naturales, debe proponer escenarios y posibles procesos que deban crear ambas cosas por medios naturales. El fracaso está asegurado. No obstante, se busca con rigor encontrar los primeros pasos que, por alguna extrapolación posible, puedan llevar a cruzar de modo natural un puente teleológico entre la no función y la función biológica que lleve a la vida y la posterior generación de complejidad funcional que presenta. En este sentido resultará interesante analizar en el siguiente post los resultados de la actual investigación sobre la factibilidad de la acción mutacional sobre el ADN para producir nuevas funciones y la Neofuncionalización por duplicación de gen.

Referencias:

1.Ilya Propogine. ¿Qué es lo que no sabemos?. Traducción rosa María Cascón http://serbal.pntic.mec.es/~cmunoz11/prigogine.pdf

2.David L. Abel. The Capabilities of Chaos and Complexity. International Journal of Molecular Sciences. http://www.mdpi.com/1422-0067/10/1/247/

3.David Berlinski. Sobre el origen de la vida. Sección artículos www.oiacdi.org

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