¿Cómo se originó la vida?

El agua se precipita torrentosa por un estrecho cañón. El oscuro paisaje rocoso se ilumina momentáneamente por un relámpago que fue seguido de un trueno. Pero no había nadie para observarlo. Ni un animal, ni un pájaro, ni un insecto, ningún organismo vivo. El mundo carecía de vida, al igual que todo el universo...

Entonces ocurrió algo extraordinario: comenzó la vida. Una mezcla de sustancias químicas cobró vida. Pero… ¿cómo? Esta es la mayor pregunta sin resolver en la ciencia actual. Los científicos tienen una teoría bien formulada que explica gran parte del misterio de cómo empezó el universo, pero cuando se trata del origen de la vida, no tienen la menor idea.

Los científicos tienen muchas ideas (contradictorias) sobre las circunstancias que rodearon el origen de la vida, pero no hay una teoría científica contundente respecto a cómo comenzó. Por ejemplo, una idea es que una mezcla de moléculas sin vida, en un estanque tibio, espontáneamente provocó la vida, tal vez precipitado por el golpe de un rayo. Esto ignora el hecho de que es más probable que un rayo destruya cualquier compuesto orgánico antes que ayudarlo a cobrar vida. Otra idea es que la vida comenzó cerca de aperturas térmicas en las profundidades marinas. Todas estas ideas, sin evidencias ni pruebas, se refieren al tema de dónde puede haberse formado la vida y cuál pudo haber sido la poderosa fuente de energía necesaria, pero no responden a la cuestión de cómo unas moléculas sin vida se convirtieron en un organismo vivo. Este es el mayor misterio.

Una de las cosas que descubrí al principio de mi investigación sobre este tema fue en el sitio web "Premio del origen de la vida" (este sitio ya no existe). Allí ofrecían un premio de un millón de dólares a quien presentara una teoría científica que describiera detalladamente el origen de la vida. El sitio web explicaba que el premio fue suspendido el 26 de octubre del 2013 porque durante un período de trece años, desde que se anunció el premio por primera vez en las prestigiosas revistas científicas "Nature" y "Science", no hubo ni una sola propuesta que fuera aprobada por los jueces de selección para que pudiera pasar a un nivel superior de jueces. El sitio web añadía que toda la literatura sobre el origen de la vida o bien "ignoró" el tema clave o "deliberadamente lo barrió debajo de la alfombra". El tema clave descrito por el sitio web era: "¿Cómo prescribió o programó la naturaleza prebiótica el primer genoma?" (Las itálicas son mías). El genoma es el ADN de un organismo. En esencia, es una lista de instrucciones, muy parecida a un programa de computadora, que codifica todos los detalles de un ser vivo. Esto incluye la clase de organismo (por ejemplo una bacteria E. Coli, una rosa, una mariposa monarca, un cocodrilo o un ser humano), así como detalles específicos como el color, el tamaño, la fuerza, la inteligencia, etc.

La estructura del ADN consiste en una secuencia de moléculas más pequeñas llamadas pares de bases o nucleótidos que se enlazan entre sí formando una larga cadena molecular, a veces de miles de millones de pares de bases. En la mayoría de los casos, dos de estas cadenas moleculares se unen para formar una doble hélice. La elección de los pares de bases específicos y el orden en que se enlazan es fundamental para que esta larga molécula defina un organismo vivo. Si la secuencia de pares de bases es aleatoria, el resultado será una molécula que no define nada, del mismo modo que una secuencia aleatoria de letras no contiene información. Incluso si sólo uno de los miles de millones de pares de bases del ADN de un organismo es incorrecto, es probable que el organismo resultante sea fatalmente defectuoso. Esto queda demostrado por el hecho de que una multitud de enfermedades graves o mortales (por ejemplo cáncer de ovario, colon y mama, anemia falciforme, enfermedad de Tay-Sachs y ciertos tipos de diabetes) estén causadas por un único error en el genoma humano, que tiene más de 3.000 millones de pares de bases.

Resulta que la pregunta clave respecto al origen de la vida es cómo se formó espontáneamente un ADN significativo de una selección aleatoria de pares de bases, incluso asumiendo que los pares de bases de alguna manera ya estaban disponibles en el ambiente. Queda claro que teoréticamente es imposible que por obra del azar los pares de bases necesarios pudieran unirse en el orden correcto para formar el ADN de un organismo viable. Podemos preguntar: ¿Cuál es la probabilidad de que eso ocurriera en algún lugar del universo en algún momento desde la creación?

Muchos comentarios efectuados por los científicos más reconocidos indican que la probabilidad de que el ADN se formara espontáneamente es muy pequeña. El astrofísico Fred Hoyle comparó esta probabilidad con "la posibilidad de que un tornado que pase por un depósito de chatarra pueda armar un Boing 747". También el bioquímico belga laureado con el Premio Nobel, Christian René de Duve, al referirse a la génesis espontánea del ARN (similar al ADN pero con una sola cadena de pares de bases), pidió que se rechazaran los eventos con probabilidades tan minúsculas que puedan calificarse de milagros y no son susceptibles a la investigación científica. Francis Crick, codescubridor de la estructura helicoidal del ADN, se refirió al origen de la vida como "casi un milagro".

Considera esto: Si mezclas una olla muy grande de sopa de letras (la clase de ollas que se encuentran en las cocinas comerciales), y la viertes en el suelo, ¿cuál es la probabilidad de que miles de letras se alineen en una larga secuencia linear? ¿Y de que formen palabras correctamente escritas? ¿Y que la secuencia de palabras tenga una sintaxis correcta y sentido? Está claro que la probabilidad de que todo esto ocurra es extremadamente pequeña y teóricamente se puede calcular (pero es poco práctico). En el caso del ADN, se trata de miles o miles de millones de "letras" y los errores más minúsculos suelen ser fatales.

Al parecer, para poder entender realmente el problema de que el ADN se formara espontáneamente, tendría que calcular con exactitud la probabilidad de que semejante evento pudiera ocurrir por casualidad. Afortunadamente, tras haber trabajado para el departamento de defensa de los Estados Unidos como matemático de criptología durante 28 años, yo poseía los conocimientos necesarios para hacer ese cálculo. Empecé considerando el virus Phi-X-174 que infecta a la bacteria E. Coli. Su ADN tiene un poco más de 5.000 enlaces (o pares de bases) y es el ADN más corto y significativo que se conoce. También es más simple que la mayoría de los ADN porque su estructura forma una hélice simple (como el ARN) en vez de una hélice doble.

Además de calcular la probabilidad de que el ADN de Phi-X-174 se ensamblara por casualidad, también era necesario tener en cuenta el hecho de que, potencialmente, podrían existir teóricamente otros ADN igualmente pequeños y viables, aunque no se encuentren en la Tierra ni en ningún otro lugar. Además, ese ADN creado espontáneamente podría haber tenido su génesis en muchos lugares de este vasto universo y mucho tiempo para hacerlo; según la ciencia más reciente, unos 13.800 millones de años. El cálculo arrojó una probabilidad increíblemente pequeña, ¡con 3.999 ceros a la derecha del punto decimal! Esta probabilidad supera con creces cualquier estándar de significado utilizado en cualquier ciencia. Es tan improbable como que una persona juegue 50.517 veces a la ruleta rusa y sobreviva. (La ruleta rusa consiste en hacer girar el cilindro de un revólver de seis cámaras que contiene una sola bala, apuntarse a la cabeza y apretar el gatillo). ¿Acaso alguien creería que una persona lo hizo y sobrevivió? ¿Lo pondría a prueba alguien en su sano juicio? Después de todo, las probabilidades de sobrevivir a sólo seis intentos son de aproximadamente dos a una. Imagina las probabilidades después de 50.517 intentos. (Si te cuesta imaginarlo, no eres el único. Las probabilidades se representarían con la palabra "trillón" escrita 333 veces seguida de "a 1"). Estas son las mismas probabilidades de que el ADN de Phi-X-174 o un ADN viral de tamaño similar se formara espontáneamente en cualquier lugar del universo desde el principio de los tiempos.

Es importante señalar que el ADN, por sí mismo, no es funcional. Es como una aplicación de teléfono sin teléfono. En la mayoría de los entornos naturales, ni siquiera puede mantener su compleja estructura antes de desensamblarse. En una célula vida, el ADN está protegido dentro del núcleo. En un virus, necesita una envoltura de proteínas que lo proteja y lo inserte en una célula viva para poder reproducirse. En el caso del Phi-X-174, esta envoltura protectora está formada por 192 proteínas compuestas por 42.276 aminoácidos (los componentes básicos de las proteínas). Si incluyéramos la génesis necesaria de esta envoltura en el cálculo de la probabilidad de que el ADN del Phi-X-174 se formara al azar, tendríamos que incluir otro factor infinitesimal, uno con 26.589 ceros a la derecha del punto decimal.

La probabilidad de que el origen de la vida haya sido un evento químico natural es tan pequeña, que sería ilógico suponer que lo fuera.

Para efectos prácticos, la formación espontánea del ADN viral más simple que existe, en cualquier lugar del universo desde el principio de los tiempos, es imposible. Esto es cierto incluso sin tener en cuenta otros factores que hacen que la probabilidad sea aún menor, como el hecho de que el ADN no puede formarse en el interior de las estrellas, en planetas que estén demasiado cerca de un centro galáctico o en el medio intergaláctico. Esta conclusión llevó al químico orgánico y biólogo molecular Alexander Graham Cairns-Smith a escribir: "Pero, dirán ustedes, ¿con todo el tiempo del mundo, y tanto mundo, la combinación adecuada de circunstancias no se daría alguna vez? ¿No es eso plausible? La respuesta es no, no hubo tiempo suficiente ni mundo suficiente".

Así pues, la cuestión científica sobre el origen de la vida sigue en pie. No hay respuesta científica a la pregunta, ni puede haberla, porque representa un enigma matemático inexplicable. La probabilidad de que el origen de la vida haya sido un evento químico natural es tan pequeña, que sería ilógico suponer que lo fuera. Sin embargo, ¡la vida basada en el ADN existe! Nuestra conclusión es que no se produjo por casualidad. La única alternativa es que ocurriera por diseño.

En 1952, los químicos estadounidenses Stanley Miller y Harold Urey construyeron una cámara que contenía una atmósfera prebiótica simulada. Ellos hicieron pasar chispas eléctricas a través de esta mezcla de sustancias químicas para simular un relámpago y lograron provocar la formación espontánea de aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas. Dos años más tarde, el biólogo estadounidense y Premio Nobel George Wald escribió un artículo en "Scientific American" diciendo que en su opinión era cuestión de tiempo hasta que las estructuras fundamentales de la vida, como el ARN, el ADN y las proteínas, también se crearan espontáneamente en condiciones prebióticas simuladas en un laboratorio. En el artículo, Wald escribió que el "héroe" del origen de la vida era el tiempo. Como la vida tuvo miles de millones de años para desarrollarse, lo que consideraríamos imposible basándonos en nuestra experiencia cotidiana no sólo es posible, sino incluso probable o "prácticamente seguro", y "el tiempo obra milagros".

Las expectativas de Wald de que las proteínas, el ARN o el ADN se produjeran espontáneamente en condiciones prebióticas en una laboratorio, no se cumplieron. Esto a pesar de que los experimentos fueron dispuestos para reducir vastamente el tiempo que normalmente sería requerido para obtener el resultado deseado. Sesenta y dos años después de escribir ese artículo, nadie lo ha logrado. En 1979, una introducción a una colección de artículos en el "Scientific American" titulada: "La vida: origen y evolución", que incluía el artículo de Wald, declaró que aunque su artículo era estimulante, esa "fue una de las pocas veces en su vida profesional en las que Wald se equivocó". Después de pasar gran parte de su vida analizando las estructuras moleculares de los organismos vivos, Wald cambió de opinión. En un artículo que escribió para el "International Journal of Quantum Chemistry" en 1984, él explicó que "con cierta conmoción para mi sensibilidad científica" había llegado a la conclusión de que una "mente" magnífica había creado el universo y la vida. Tal vez fue la constatación de que no había tiempo ni espacio suficiente en el universo para producir espontáneamente nada que se pareciera al ADN viral más simple.

¿Pero a qué clase de "mente" puede haberse referido Wald? Si ésta existía antes de cualquier vida y antes de la creación de la realidad física, entonces no es un ser físico o una mente tal como nosotros las conocemos. Más bien, debe ser la inteligencia suprema del Creador que creó tanto un universo diseñado para sostener la existencia de vida, así como también la vida misma.