Si ayer hablamos de la materia, hoy vamos a hablar acerca de cómo esa materia, bajo
ciertas condiciones, se puede organizar para dar lugar a estructuras complejas, en particular
a la vida, y cómo esa vida evoluciona y puede dar lugar a seres vivos cada vez más complejos
y a un sistema nervioso central, al lenguaje y a la creatividad.
Entonces lo vamos a analizar de la mano de Quepa Ruy-Mirazo y de Ricardo Sole.
Quepa Ruy-Mirazo constituye un excelente ejemplo de investigador transdisciplinar, ya que
desarrolla sus líneas de investigación a mitad de camino entre la biología y la filosofía,
poniendo de manifiesto la importancia de la mirada híbrida a la hora de abordar problemas
realmente complejos.
Ayer hablábamos de la materia, de sus propiedades y de su comportamiento, y hoy vamos a ver
cómo esa materia, bajo ciertas condiciones, puede dar lugar a la vida.
Quepa Ruy-Mirazo es físico e investigador de la Universidad del País Vasco, investiga
sobre aspectos de interés filosófico y científico relacionados con el problema del origen y
definición de la vida, en la interfaz entre física, química y biología.
El miembro del Departamento de Lógica y Filosofía de la Ciencia está adscrito al Instituto
de Biofísica.
Después de formarse como físico, realizó un máster europeo en estudios sobre sociedad,
ciencia y tecnología en Bélgica, a lo que siguió un doctorado en sistemas complejos
con la dirección de Álvaro Moreno, aquí en la Universidad del País Vasco.
Tras dos años puedo doctorarles en el extranjero, en Surich y en la Universidad Roma Trem, se
reincorporó en la Universidad del País Vasco mediante un contrato Ramón y Cajal, implementando
una nueva línea de investigación central en el desarrollo de sistemas protocelulares.
El título de suponencia de hoy es el origen de la vida o, precisamente, cómo la materia
se organiza para dar lugar a los seres vivos.
¿Qué tal?
Muchas gracias.
Se oye.
Se oye bien.
Vale.
Buenos días.
Gracias por venir.
¿Está funcionando?
Ok.
Es un placer.
Estar aquí, muchas gracias, Gustavo, por la presentación, muchas gracias por la oportunidad
de venir aquí y intentar contribuir a un encuentro que me parece súper interesante del que ayer
fue, estuvo muy bien y espero seguir aprendiendo esto entre hoy y mañana.
Es un lujo también hacerlo en compañía de Ricard, ya son 20 años, yo creo que fue en
el 97, Ricard fue mi profesor en sistemas complejos, cuando yo empezaba la tesis, vino aquí una
figura emergente en el campo de sistemas complejos en ahí al momento y luego amigo, colaborador,
desde entonces, entonces es un lujo para mí poder hacerlo con Ricard.
Básicamente lo que voy a hablar es un poco, ayer hablamos de la belleza un poco de la
física y quizá de la belleza, Pedro lo decía en estos términos, la belleza de lo simple,
pero luego también reconocía que había una belleza de lo complejo y el ejemplo más
claro de complejidad, partiendo desde la física y la química, es obviamente ser de la vida.
La charla va a ser una especie de repaso, primero voy a mostrar esa complejidad y luego
va a ser un repaso de una nueva forma de encarar el problema de origen y luego quizá
alguna reflexión final sobre un poco lo intentando hibridar más ciencia con literatura o con
arte o con filosofía.
Entonces yo soy un físico que intenta entender lo biológico que tiene muchas dificultades
porque lo biológico es muy complejo pero que piensa como uno de los precursores del campo
de origen de vida que sin una buena comprensión de cómo la vida se genera, de cómo la vida
se origina, no vamos a entender la vida.
Otra de mis citas favoritas es de un físico, de Sasser, que dice que hay que hacer además
de todos los planteamientos de tipo científico, seguramente la complejidad de la vida nos
desborda de tal manera que tenemos que recurrir también al lenguaje conceptual para poder
integrar todas las facetas de lo vivo, ¿de acuerdo?
Entonces esta es también otra de los, no vamos a decirle en motiz, entonces yo podría
haber titulado la charla de esta manera también y al final haré un guiño y de hecho en el
libro que se ha publicado recientemente de Nodos está expresado en estos términos un
poco más de, hasta que punto este lenguaje conceptual incluye metáforas para poder entender
la emergencia de los seres vivos, ¿vale?
Pero he primado más que por esta línea que ya la podéis leer en Nodos, he primado y
que bueno, hacía una reflexión ayer al hilo de unos comentarios que había de que incluso
las matemáticas, el sentido más abstracto del término podía y este es un libro muy
recomendable en el que hace un análisis de cómo la ecuación de Euler que se planteaba
ayer, se puede analizar viendo la cantidad de capas de metáforas que hay detrás de
ella, ¿vale?
No solamente metáforas, sino también pues otro tipo de recursos en los que se juega
con distintos tipos de conceptos, muy, muy recomendable, obviamente en el ámbito de
la vida también vamos a jugar con metáforas, pero bueno, lo dejo para el final.
Pero quiero mostraros la complejidad tal como la vemos, tal como la representamos actualmente
de lo vivo.
Entonces, primero, muy importante distinguir, o sea, voy a hablar de la vida en un sentido
muy básico de microbiología, vamos a decir, de células prokaryotas básicamente, ¿no?
Pero la complejidad de una célula prokaryota es alucinante, comparada con otros tipos de
sistemas que encontramos en la naturaleza, ¿no?
Si empezamos a rascar lo que hay detrás de cada una de estas entidades, las células,
vemos primero que hay una gran heterogeneidad a nivel de las fases que involucran, ¿vale?
El agua no es una solución acuosa o homogénea, lo que hay dentro de cada una de estas células,
sino que hay zonas en las que se plantea más como un gel, ¿vale?, y otras zonas en las
que sí que se plantea como una solución.
Y esta distribución de fases es bastante heterogénea, ¿vale?
El agua, me recuerdo hace poco que fui a una defensa de tesis sobre las propiedades del
agua y las interacciones con biomoleculas.
El agua se presenta en muy distintas formas dentro de una célula, ¿vale?, y la interacción
que tiene con las biomoleculas hace, y el crowding hace que esto sea muy complejo, ¿vale?
Ahí veis los ribosomas, las zonas en las que se hace el metabolismo serían estas zonas
más de solución, ¿vale?, aquí veis un close-up, ¿vale?, entonces tenemos, por ejemplo, la
membrana citoplasmática, zonas en las que hay un crowding, una aglomeración de moléculas
más grandes y otras zonas en las que sí que hay agua en las condiciones más de solución,
¿vale?, y luego zonas como el nucleoide, en el que realmente el crowding es apagullante,
¿no?
Entonces, diversidad de fases, heterogenidad, multiplicidad de componentes, estos componentes
además no son los componentes que hay fuera, ¿no?
Es una cuestión de organización de lo que hay, sino que el propio sistema los genera,
esta es una de las ideas fundamentales que quiero transmitiros, y detrás de todo esto
hay un metabolismo, que es una red de reacciones complejísima, ¿vale?, aquí tenéis más
de lo que es, o sea, más compleja de lo que es, porque aquí en esta carátula, en lo
que estamos haciendo es recoger todas las que se conocen, ¿vale?, si tú vas en vez
de todas las que se conocen, las de, por ejemplo, Escherichia coli, ¿vale?, tendrías un subconjunto
de estas reacciones, pero en cualquier caso, un conjunto muy complicado de reacciones que
están en la base de la generación de toda esa complejidad que os estaba mostrando, ¿vale?
Como resultado de esta dinámica metabólica, se generan los componentes que, digamos, a
los que atribuimos unas funciones, por ejemplo, las monedas energéticas o los catalizadores,
las enzimas, ¿vale?, los mecanismos de regulación, es decir, toda esta red de reacciones de la
cual surgen estos componentes moviliculares, es regulada a sí mismo por los componentes
moviliculares, es decir, se generan estos componentes, ¿vale?, a través del metabolismo,
y esos componentes tienen un efecto sobre el propio metabolismo para que ocurre bajo
las condiciones necesarias, ¿vale? Entonces, esto también incluye, obviamente, los mecanismos
genéticos que son fundamentales tanto para la realización de ese metabolismo en cada
individuo como para la dimensión evolutiva de los sistemas biológicos, ¿no? Entonces,
y además incluye los propios, o sea, las propias fronteras del sistema, ¿vale? Entonces,
los sistemas biológicos son muy distintos de estos tipos de sistemas que se encuentran
en la naturaleza porque, de alguna manera, generan esos componentes que hacen que se
comporten, o sea, por eso son sistemas autónomos en un sentido que voy a intentar explicar
un poquito. No es una cuestión de organizar la materia que se encuentra ya en un escenario
previótico, sino es una cuestión de generar esa materia que luego va a, digamos, repercutir
sobre los propios procesos de síntesis para que eso se constituya en un sistema autónomo
y con una, viendo el título de lo que va a hablar Ricardo después, una capacidad creativa
a nivel molecular increíble, ¿no? Entonces, esta intuición ya la tuvo cánzlo, que pasa
que cánzlo no sabía muchas cosas sobre, por ejemplo, las capacidades autoorganizativas
de la materia. Él pensaba que la materia era inerte en el sentido Newtoniano del término,
¿vale? Que no. Y luego se ha descubierto que la materia tiene una capacidad autoorganizativa
muy fuerte, pero la vida va más allá de esa capacidad organizativa y se, digamos, que
se construye a sí mismo, ¿vale? Y las relaciones de interdependencia entre esos componentes
materiales, ¿vale? Son muy fuertes, como ya intuía Kant, en el sentido de que, digamos,
la existencia de uno de los componentes implica, o sea, no tiene sentido fuera de la existencia
del resto y es una red de este nivel de complejidad, ¿no? Entonces, uno de los, digamos, hechos
fundamentales que viene de la tradición fisiológica en biología, digamos, que hay dos tradiciones,
la evolutiva, ¿vale?, el pensamiento evolutivo y la fisiológica, que trata más de los mecanismos
del tipo de organización de las moléculas en torno a las células, ¿de acuerdo? Entonces,
un hecho fundamental en el sentido de recopilación de un montón de evidencia es que, esto que
estoy contando, que los sistemas biológicos construyen sus componentes, no todos los
componentes, el agua es fundamental, por ejemplo, pero no los sintetizan el agua, ¿vale? Entonces,
no es en un sentido absoluto, pero sí es en un sentido de generar aquello que luego va
a acondicionar su comportamiento, ¿de acuerdo? En el contexto, por ejemplo, de una solución
acosa que se va haciendo cada vez más compleja, ¿vale? El segundo hecho fundamental que viene
de la otra tradición de la que estoy en la biología, que es la tradición de pensar más
en poblaciones de individuos que evolucionan a escalas temporales mucho más largas, ¿vale?
es que toda la vida está emparentada filogenéticamente, ¿de acuerdo? Que hay la idea de árbol de
Darwin, ¿vale?, que obviamente hay que revisarla, porque es muy complicado expresarla solamente
o con la metáfora del árbol, tenemos que pensar seguramente en otros conceptos, en otras
formas de representar la evolución, porque, por ejemplo, hay mucha transferencia horizontal
de genes que hace que el árbol realmente se convierta en un arbusto, y esto igual,
hay que representarlo más como una red incluso. Pero hay una evidencia, y esto ha corroborado
la intuición de Darwin, y esto es uno de los grandes hallazgos de la biología molecular.
Hay muchísimas cosas en común entre todos los seres vivos a nivel bioquímico, a nivel
que hacen que sepamos que hubo un origen común, de hecho, ¿vale?, y que todos los sistemas
biológicos sobre la Tierra comparten una historia. Entonces, planteo esto como una dimensión
distinta, porque una cosa es la capacidad de producción de metabolismo, ¿vale?, y otra
cuestión bastante distinta es cómo ese metabolismo ha podido perdurar sobre la Tierra tanto tiempo,
porque es un sistema alejado del equilibrio, muchos de vosotros seáis físicos, los sistemas
alejados del equilibrio tienden a la degradación, no es fácil mantenerse ahí, pero la vida
lo ha conseguido, y yo creo que son dos cuestiones un poco distintas, una es cómo tienes esa
capacidad de construcción autónoma, y otra es cómo esa capacidad de construcción autónoma
ha conseguido llegar a los niveles de robustez necesarios para que sea un fenómeno a larga
digamos con una robustez larga, larga scale, un tiempo, ¿no?, o sea, en una escala temporal
muy larga. Entonces, aquí veis, por ejemplo, las representaciones que se hacen del árbol
original de Darwin, ahora ya, bueno, en fin, y volveremos un poco a esto, ¿qué son las
condiciones, qué tipo de arquitectura, qué tipo de metabolismo es necesario para que
se consiga esto? No cualquier tipo de metabolismo, no cualquier sistema autoproductivo, en el
sentido básico que veo, va a ser capaz de llegar a estas cotas de capacidad evolutiva,
de potencial evolutivo, ¿vale? Entonces, ayer hablaba Gustavo de definiciones, las definiciones,
a qué punto se pueden son, quiero decir, aquí hay siempre un problema, ¿no?, cuando
quieres capturar algo que es muy complejo, y obviamente sabes que tu definición va
a estar limitada en muchos sentidos, pero aún así, creo que hay que hacer un esfuerzo
constructivo para, por lo menos, hacer una propuesta y una propuesta en el sentido jurístico
del término de que te permita trabajar y que te permita desarrollar un, vamos a decir,
un programa de investigación en torno a una serie de asunciones que quedan explícitas
en la definición, ¿no? Entonces, por muy difícil que sea definir vida, yo creo que
cada uno tiene que hacer un esfuerzo de plasmar cuál es su concepción de lo vivo para poder
trabajar y que todo el mundo vea, el espíritu, digamos, científico del que hablábamos ayer
también, todo el mundo vea claramente cuáles son tus asunciones y por qué estás tomando
una determinada línea u otra, ¿de acuerdo? Entonces, la mía es que hay dos conceptos
fundamentales, este de autonomía y el de evolución abierta, que si bien, obviamente, van a estar,
van a acabar estando relacionados, los planteamos de manera, digamos, independiente, en el sentido
de que no todas las formas de organización de la materia autónomas van a ser capaces
de evolución en el sentido que hablaba antes. Entonces, lo más importante de esto es,
es un poco esta última frase que pongo aquí, darse cuenta de que la vida es un fenómeno
sistémico, systems, no sé, es una palabra que está de moda actualmente, pero lo que
quiere decir es que no podemos atribuir la facultad de lo vivo o el estado viviente,
como queréis llamarlo, a una molécula, a un tipo de molécula, sino que es un, digamos,
un juego de molécula, un juego entre moléculas, una interacción muy compleja entre muchas
moléculas muy diversas, de acuerdo. Y es en este sentido que la, y bueno, no solamente
esto lo se sabía de hace mucho, pero bueno, con el proyecto genoma humano y viendo, digamos,
la agenda de investigación que tenía la biología molecular que culminó en el genoma humano,
a destifrar, digamos, esas claves, se vio que también quedaba mucho por hacer. Entonces,
ha habido una reacción en la biología también, que ha hecho una transición desde una biología
basada en los, en los mecanismos, en descubrir los mecanismos moleculares, a una muy, una
breve transición a lo que llamó, estos autores llamaron modular cell biology, a lo que actualmente
se llama systems biology. No es que se deje de hacer molecular biology, es que nos damos
cuenta de que no es suficiente. La complejidad de lo biológico nos lleva a proponer que obviamente
es muy importante saber y tener un conocimiento preciso de los detalles moleculares y de los
mecanismos sobre los cuales se base esta fenomenología, pero no es suficiente porque precisamente
lo vivo es una cuestión de interacción entre esas moléculas, ¿vale? Y hay que hacer planteamientos,
por ejemplo, como el de Serrano, que lo pongo aquí como un ejemplo paradigmático del campo
en el que hace, plantea toda una serie de baterías, una batería de metodologías aplicadas
a micoplasmanes de caso y saca a todos los niveles desde, digamos, esos detalles moleculares
hasta el conjunto del organismo y también mezclando, combinando adecuadamente, modelización
con experimentación, y de la manera que a veces la modelización te permite ver cosas
que tú experimentalmente no estás detectando y al revés, ¿de acuerdo? La experimentación
te permite hacer los modelos adecuados. Entonces, tanto a este nivel como a nivel de distintos
tipos de formas de encarar la complejidad, hay que hacer como una especie de integración
de toda una serie de resultados empíricos y teóricos que nos llevan a una comprensión
mejor de cómo es micoplasma, ¿vale? Entonces, una cosa muy sorprendente es ¿por qué es
tan compleja la vida? O sea, ¿por qué es tan compleja la vida? Entonces, también hay
gente que está intentando simplificarla, ¿se quiera o no? Es decir, hacen knockdown
de genes, es decir, cogen sistemas, este es lo que se llama el planteamiento top-down,
en el que tú partes de sistemas relativamente sencillos, biológicamente hablando, que son
los prokaryotas, en este caso, un micoplasma, que además un micoplasma es un parásito y
por tanto, digamos que la propia evolución del parásito ha permitido que su genoma
se redujera de forma natural, es decir, como estaba en un WESPEG que le procuraba un montón
de alimento, ya no tiene que hacer muchas de las cosas que hacía, entonces su genoma
se ha reducido de forma natural. Y ciertos laboratorios como el de Crave-Enter se aprovechan
de estas simplicidad relativas, porque fijaros el tipo de sistema que tenemos, intentan ir
más allá. Y hace poco, aunque curiosamente, no sé si estarás de acuerdo conmigo, Ricardo,
es el artículo que menos impacto ha tenido, es el más importante de Crave-Enter, pero
claro, digamos que la política de marketing de Crave-Enter ha sido tan mala desde el
punto de vista que ya la comunidad científica no presta atención. Pero desde mi punto
de vista, este paper que salió el año pasado es la contribución más importante de Crave-Enter
en este campo de las células mínimas, porque fue capaz de reducir el genoma de micoplasma
a la mitad, con unos 400 y picógenes, y hacía que las células sean viables, para que fueran
viables y tuvieran capacidad de reproducción. Tenía que incluir algunos genes que no sabía
para qué servían, pero los ponía y proliferaba. Si no los ponía, se quedaba estancado. Entonces
reconozcían en el propio artículo que un tercio de los genes, un tercio, estamos hablando
de un sistema mínimo biológico, lo más mínimo que hemos sido capaces de generar, un tercio
de los genes no sabemos para qué sirve. El nivel de ignorancia que tenemos todavía es
brutal, pero ese es el tipo de planteamiento que permite progresar, porque ahora tenemos
una agenda de investigación para saber qué es lo que hacen esos genes. Esos que han
tenido que introducir en el sistema y que seguramente tendrían funciones nada sexis,
como yo que sé, housekeeping functions, y estas de por ejemplo, si se degrada algún
componente, hay que limpiar, cosas de ese tipo, que nadie les había notado adecuadamente
y que hay que tener en cuenta para que el sistema funcione. Entonces desde un punto
de vista top-down tenemos este planteamiento, pero que nos deja con un sistema todavía
de un nivel de complejidad muy alto, el que tienes ADN, ARN, Protein, Ribosomas, es una
maquinaria brutal. Entonces la idea aquí es, digamos, el espíritu de Oparin que ponía
la cita al inicio de mi charla, en el espíritu de Oparin, intentar hacer realmente un planteamiento
bottom-up para ver cómo la materia se puede empezar a organizar para llegar algo parecido
a esto. De todas maneras, actualmente el gap es muy grande todavía, pero sí que hay
muchos intentos de ver actualmente el campo de origen de vida, hay muchos intentos de
ver cómo se puede reducir ese salto. Entonces sabemos que la vida surgió bastante pronto
en términos, en escala geológica, se formó la tierra, se hizo relativamente estable,
antes era demasiado caliente y era una época de mucho bombardeo, de meteoritos, todos los
posibles ensayos podrían ser estabilizados automáticamente. Una vez que se estabilizó
tenemos evidencia en estas formaciones de que la vida, estos son estromatolitos, y vemos
cómo biofilms que se van sedimentando tienen trazas de esa época. Hay bastante debate
sobre si exactamente 3.500 millones de años o no, pero bueno. Y como decía al principio
no sabemos que hubo un origen en esa época porque hay un montón de evidencia molecular,
la materia nos cuenta esto. Cuando estudiamos la materia de qué están hechos los sistemas
biológicos, los comparamos, vemos que hay un montón de evidencia a nivel bioquímico
que nos dice todo lo que hay en común. Entonces no puede haber sido más que fruto de un de
Lucca. Entonces bajo la influencia de la biología molecular del siglo pasado que tiene una influencia
brutal, la mayor parte de los investigadores de origen de vida han planteado la pregunta
en estos términos, se plantearon la pregunta en estos términos y creyeron encontrar una
respuesta en estos términos. Estaban buscando la molécula, la molécula de la que surgiera
todo. Y planteaban shortcuts, como se dice, atajos químicos, atajos químicos de síntesis
química para llegar a estas biomoleculas. En particular cuando se descubrió que la
ARN no sólo tenía capacidad de réplica de template, sino que tenía capacidad de catalisis,
cuando se descubrieron los ribocimas, se pensó que la ARN era una molécula que podía hacer
de manera más o menos eficiente, quizá no tan eficiente, pero las dos cosas, replicarse
y catalizar. Y por tanto era el biopolímero al que había que llegar desde la química.
Toda una generación o varias, no sé si una o dos o tres, de investigadores de origen
de vida se han dedicado a plantearlo en estos términos. Actualmente y quizá relacionado
con ese cambio que ha habido en la biología, de ir de la biología molecular a la modular
a la biología de sistemas, hay un cambio y además vemos que el mundo ARN nos lleva
a Dead Points, como se dice, a puntos muertos en los que sería muy difícil salir de ahí.
Quizá Ricardo tiene una visión un poco distinta y podemos ponerlo, entrar en el debate hasta
que punto el mundo ARN te permitiría esa creatividad que hace falta para llegar a lo
biológico. Lo dejo un poco, no quiero entrar demasiado en la crítica al mundo ARN, lo
que quiero mostrar es que hay una nueva forma de plantear el origen de vida que sí que
es alternativa al mundo, a la forma en la que se ha planteado por lo menos tradicionalmente
el mundo ARN. Y que plantea que los compartimentos y la autoorganización de moléculas orgánicas
e inorgánicas, porque es una mezcla de moléculas orgánicas y inorgánicas, ocurre desde el
principio y lo que tenemos que hacer es más buscar precursores químicos de distintos
tipos de biomoleculas más que ir a por el biopolímero, entendéis un poco la diferencia
de planteamiento. Haciendo una cita también a otro físico, como que la biología molecular
nos ha hecho a varias generaciones plantear el origen de vida de una manera excesivamente
reduccionista y excesivamente la simplificación quizá no ha sido la buena, porque hay que
hacer una simplificación, por eso estamos haciendo origen de vida para simplificar la
biología, obviamente hay que hacer un ejercicio de simplificación, pero ese ejercicio de simplificación
no es quizá ir a la molécula, es quizá hacer otro tipo de aprendamientos que esta lo utilizaba
como saliendo en el viento, que a veces es más duro el comienzo y hay que enfilar hacia
donde viene el viento, enfrentarse a problemas duros como el problema del origen de metabolismo
para llevar la buena senda, porque quizá dejando que el barco vaya en la dirección
entre comillas es fácil, y estudiando solamente las propiedades de un tipo de molécula como
la ARN no llegamos a donde queremos, entonces básicamente lo que planteo yo y lo que planteamos
una serie de gente sobre todo en Europa, porque esta es una forma de plantear el problema
que creo que se está estableciendo más en Europa, menos en Estados Unidos, que siguen
un poco con el... aunque también hay cosas que bien en Estados Unidos, lo he mostrado
en la seguida, como voy de tiempo, 10 minutos así, hay cosas que bien en Estados Unidos
que también son interesantes, pero todavía siguen con el planteamiento general del mundo
ARN como fundamental. Aquí en Europa está emergiendo una cosa que se llama la química
de sistemas, que es tratar de analizar mezclas complejas de moléculas químicas. La idea
es que la conexión con la biogía si conseguimos hacer que esas moléculas químicas que se
presentan en combinaciones complejas y con dinámicas complejas, son las precursoras
de lo biológico y a veces es difícil saber si un material determinado componente químico
es precursor o no, pero bueno hay que hacer una serie de hipótesis basadas en la biología
y hay que estar a caballo entre la química y la biología para poder hacer este tipo.
Entonces, uno de los rasgos fundamentales que también están presentes en toda la biología
es la presencia de procesos de autoorganización y autoasamblaje. Los bioquímicos que están
en la sala saben de esto y hay de hecho una revisión de Carsenti hace unos años ya que
ponían evidencia a todo esto, es decir, hasta qué punto la biología celular cuando trabaja
con un montón de mecanismos que obviamente están regulados, están controlados por encimas
muy complejas, pero el tipo de fenómeno que está ocurriendo y también, Ricardo, sabe
mucho de esto, de autoorganización a nivel celular, hay un montón de procesos que bajo
condiciones de contorno muy bien, muy bien precisadas por el sistema y obviamente al
final dependen de los genes y dependen de que se sintetizan unas encimas que están controlando
todo el proceso, pero hay procesos de autoorganización y autoasamblaje que están ocurriendo fundamentalmente
y la idea aquí es partir de ese escenario más complejo, no de una solabia o molécula,
unos procesos de generación de patrones, ya conocéis supongo que muchos de vosotros la
idea de estructura disipativa más o menos, el sentido de que hay fenómenos en la naturaleza,
esto me refería que Kant, antes cuando me refería a Kant que no sabía las capacidades
de la materia, gracias a Prigoyin y a mucha otra gente que ha trabajado en campos como
los sistemas complejos más adelante, la idea aquí es que millones y millones de moléculas
son capaces de generar patrones de correlación de su comportamiento, o sea químico en cuanto
que por ejemplo interviene una reacción o de movimiento también en la física, patrones
de convección, hay una idea de que una fluctuación microscópica, si hay un mecanismo de amplificación
que consiste en un mecanismo autocatalítico, genera una correlación de largo alcance
que hace que todo un conjunto de moléculas muestre un patrón complejo, dinámico, espacial
y temporalmente, entonces la idea aquí es el cambio de chip de alguna manera es partir
de este otro escenario en el que digamos tenemos químicas en condiciones heterogéneas y en
los que procesos de autoensamblaje y autoorganización se combinan, y de hecho cuando se combinan
ese tipo de procesos, porque como podemos aquí mencionar el trabajo de Epstein que viene
de Estados Unidos, vemos que por ejemplo los patrones de Turin y otro tipo de patrones clásicos
son capaces de a partir de una, incluso de una reacción con componentes inorganicos,
son capaces de reproducirlos y ese tipo de fenómenos que pueden estar en la base son
un poco, lo que nos permite hacer una especie de cambio de perspectiva que intentamos recoger
en este review que escribimos ya hace unos años, el sentido de que como lo que llamamos
prebiotic systems chemistry puede dar nuevas claves para enfocar el origen de vida de una
manera diferente, ¿vale? y ahora voy a hacer un repaso de cosas interesantes en este sentido,
si me dan cinco minutos más, por ejemplo viendo de Estados Unidos de nuevo, ya no tenemos
que hablar solamente de la reacción Beluzov Zabotinsky, que era una reacción que ocurría
que generaba patrones complejos, pero que estaba hecha con componentes inorganicos y unas condiciones
de acidez extremas, casi de pH cero, ahora del grupo aquí de Whitesides en Estados Unidos
llega por fin una combinación de componentes prebióticamente relevantes, que metabólicamente
relevantes como los tíoles o los amidas, que genera estas químicas complejas con patrones
de orden espacial y temporal muy interesantes, ¿de acuerdo? primera cosa, segunda cosa,
esto ya viene de Inglaterra, el laboratorio de John Sutherland, se está viendo como,
por ejemplo, partiendo de la química del ácido cianídrico, ¿vale? se puede generar
toda un sweet, un conjunto de precursores, tanto de los aminoácidos como de los nucleótidos
como de incluso de los lípidos, ¿vale? entonces hay evidencia de que hay una química común
previa de la cual surgen los ladrillos básicos al nivel más básico, al nivel del ladrillo,
o sea, a nivel de monómero, ¿vale? para generar la complejidad biológica, ¿vale? también
desde Inglaterra hay una serie de laboratorios, en particular el de Marcus Ralser, que están
viendo como las rutas metabólicas más básicas pueden realizarse en ausencia de enzimas,
porque esta es una de las críticas fundamentales a los planteamientos de que el metabolismo
venía al principio, ¿verdad? ¿Cómo vas a plantear eso? si las enzimas tienen que
estar ahí controlando los pathways, las rutas metabólicas, pues ya empezamos a tener evidencia
de que las rutas metabólicas se sostienen a sí mismas y quizás solamente presencia
de cosas como iones metal y cosas que realmente son componentes inorgánicos que luego muchas
veces juegan papel de cofactores en las enzimas actuales, es decir, que ahí hay señal de
que actualmente también tenemos como evidencias de que pudieron jugar un papel también en
ese contexto y recientemente, una cosa que viene de Francia, del laboratorio de Moran
en Estrasburgo, incluso uno de los, vamos a decir, de lo más básico del metabolismo
que es la ruta del acido cítico perversa, es un pathway, una ruta autotrófica, ¿vale?
y que es muy difícil de jugar con ella en el laboratorio, pero han conseguido en presencia
de metales, solamente de metales, nada de enzimas, nada de estersilo, reproducir varios
de los pasos y estamos ahí, dentro de poco va a sacar otro artículo en la misma línea
que nos da como mucha, vamos a decir, plausibilidad a la hipótesis de que quizás estas rutas
metabólicas pudieron emerger espontáneamente, ¿vale? y luego está el trabajo de Sostak
que de alguna manera combina química y compartimentos, nuestro trabajo también pero en este caso
no lo voy a citar mucho, ¿vale? porque además tampoco tenemos mucho tiempo y básicamente
para ir concluyendo ya, lo que planteamos es un escenario en el que empiezas desde la
autoorganización con mucha heterogeneidad desde aquí, los estamos buscando sistemas
que empiezan a ser autónomos en un sentido mínimo de autoconstructivos, en el sentido
que hablaba al principio de la charla, ¿vale? que realicen de alguna manera el metabolismo
y luego obviamente habrá que encarar otras transiciones posteriores en las que estos
sistemas autoconstructivos, autónomos van desarrollando mecanismos en los que van fijando esa complejidad
porque si no llegamos a este nivel de complejidad que realmente al final es el nivel mínimo
de complejidad que hay de los sistemas biológicos sobre la Tierra, es muy difícil que el fenómeno
perdure a larga escala como decía antes, por eso es importante plantearlo, entonces
para hacerlo rápido porque luego si queréis volveremos a las slides si queréis cuando
planteamos una situación en la que las moléculas inicialmente, la materia se constriñe y empieza
a generar relaciones funcionales entre ellas, esta es la idea básica, es decir no estamos
en un escenario físico-químico en el que no estamos planteando que haya ninguna nueva
ley de interacción o algo de este estilo, simplemente las interacciones molécula-molécula
siempre que hay una cierta diversidad, los pueden generar estas relaciones que podemos
llamar funcionales, ¿vale? a través de la emergencia de la funcionalidad y de que estas
funcionales sean cada vez más fuertes, podemos pasar a transiciones evolutivas de este estilo,
según vamos evolucionando a nivel de las relaciones entre las componentes aquí y funcionales
también se van abriendo como si dijéramos posibilidades evolutivas distintas, las capacidades
de reproducción de las proto células que tenemos aquí van cambiando, entonces según
va cambiando el individuo en estas transiciones va cambiando el potencial evolutivo también,
vale, esto es muy importante, y se van generando cada vez mecanismos en los que la complejidad
que se baje, que la forma de organización, que es una forma de organización ya autónoma,
se va haciendo progresivamente más robusta, ¿vale? y aquí con esto la última idea ya
cierro, porque me estoy alargando un poco, ¿qué tipo de, y esto lo podemos porque también
a Ricardo le gusta mucho este tema, yo lo sé, lo podemos dejar para, ¿qué tipo de arquitectura
necesitamos, ¿no? entonces von Neumann fue un precursor en muchos campos, pero también
dio esta idea tan fundamental de que para tener un constructor universal en términos
abstractos, no en términos de química como estaba hablando yo, sino en términos más
de vida artificial o de, hace falta una determinada arquitectura que implica tener una descripción
si quieres parcial, pero una descripción de la parte constructiva del sistema desacoplada
de esa parte constructiva, entonces esta es la idea fundamental de fenotipo-genotipo al
final, de acuerdo, esto lo dijo antes de que se encontrara la doble élite y todo esto,
este fue un, vamos, un visionario total, entonces básicamente lo que planteamos es que se va
de una idea en la que las moléculas interaccionan y establecen relaciones funcionales a un
escenario en que esas moléculas, que en este caso juegan un papel, digamos, de reglas locales
sobre otras moléculas pasan a ser reglas codificadas, vale, entonces tenemos que recurrir al concepto
de información para entenderlo, pero un concepto de información relacional, vale, no un concepto
de información de que la información está en la molécula, sino un concepto de información
que engloba a toda la célula, de acuerdo, como German, de hecho, comentaba ayer. Entonces
como take home message, ya cierro con esto, un poco la metáfora, la metáfora que está
más desarrollada en el capítulo de nodos, en el sentido de que la vida es un juego complejo,
con un montón de, una diversidad de, una diversidad de componentes brutal, es decir,
igual no hacemos, no podemos salir de las damas, las damas es demasiado simple, tenemos
que ir algo como el ajedrez, en el que hay suficiente diversidad de componentes para
generar eso, ¿vale? El tablero del ajedrez sería la física y la química, y la biología
sería la generación de las fichas, las fichas serían dinámicas, no serían unas fichas
que tienen una, vamos a decir, una forma establecida y unas reglas establecidas, las reglas se
establecerían según se va generando los componentes en ese tablero de la física y la química,
¿vale? Y luego las reglas, hay una especie de las reglas, empiezan a gestionar reglas,
hay una, como digamos, una metáfora, que es lo que explico en el capítulo de nodos,
en el sentido de que las moléculas, parafraseando o diciendo, no sé si lo decía directamente,
pero Howard Patti, otro precursor, otro pionero, lo plantean es cuando una molécula se convierte,
o sea, planteaba el problema de origen de vida, cuando una molécula se convierte en un mensaje,
¿no? Un mensaje para el propio sistema, para que el propio sistema, no para nosotros, sino
para el propio sistema lo descodifique y juegue con él, ¿no? Entonces, metáforas, el juego
de la vida, las moléculas como reglas locales, no como un nuevo principio, vamos a decir,
en el sentido de la física de una nueva, sino reglas locales que influyen sobre el comportamiento
de otras moléculas y otros procesos y cómo esas reglas se convierten en metareglas a
través de un proceso de codificación que es muy complejo plantear, pero que habrá
que hacerlo en su día, cuando el campo lance. Ahora todavía estamos muy abajo, ¿vale? Pero
habrá que enfrentarse a ese problema también en el futuro. Vengo con eso, os agradezco
la atención y pongo aquí, yo creo que los cuatro, los cuatro autores que más me han
influido, Kaufmann, Howard Patti, Varela y, bueno, Neumann, y con esto ya termino y estoy
dispuesto a... Bueno, ahora no hay cuestiones hasta después de ricar, ¿no? Vale, gracias.
