Fr ancisco Varel a, 2000

Para la pr ese nte e dic i n:

DOLMEN EDICIONES S. A.

C ir uja no Guzm n 194, Pr ovide nc ia , Sa nt ia go de C hile

N I nsc r ipc i n: 116. 301 I SB N : 956- 201- 456- 8

D irecc i n e ditor ia l: Cr is t ba l Sa nta Cr uz D ise o de por ta da y dia gra mac i n: J ob

L pe z Tra ducc i n: TRADUKT Re vis i n de tr a ducc i n: Ja ime C or der o, C r ist ba l Sa nta

Cr uz

ll Edic i n: O ctubre 2000 2

1 Edic i n: J unio 2002

Derec hos e xc lus ivos re ser va dos pa ra t odos los pa ses. Pr ohibida s u re pr oducc i n tota l

o pa rc ia l, pa ra us o pr iva do o c ole ct ivo, e n c ua lquie r me dio impres o o e lec tr nic o, de

acuer do a la s le yes N 17. 336 y 18. 443 de 1985 - (P r opie da d int e le ctua l) . >

IMPRESO KN ESIAA/PRJNTED IN SPAIN

EL FENMENO DE LA VIDA

FRANCISCO VARELA

DOLMEN EDICIONES Caracas Montevideo

Santiago de Chile

INTRODUCCIN DEL AUTOR

Slo la vida puede conocer la vida.

Hans Joas

Escoger una seleccin de ensayos representativos de treinta aos de

trabajo cientfico y reflexin sobre la vida y el conocer es una empresa

literalmente imposible. Al contemplar el conjunto aqu seleccionado,

listo para entrar a imprenta, me invade el sentimiento de no haber

podido incluir tantas otras cosas que parecen de pronto esenciales, una

frustracin de saber esta seleccin incompleta c impresionista. Al mismo

tiempo me sobrecoge la impresin sobria y descarnada de lo inadecuado

de la expresin, de lo efmero y circunstancial de los textos, en breve, de

la pobreza de lo dicho frente a lo que se quiere decir o lo q ue se pudo

haber dicho.

Con todo y a pesar de todo, estos textos reflejan un itine rario

forjado, una perspectiva trazada a punta de volver una y otra vez a

ciertas cuestiones fundamentales, como la autonoma y la individualidad

de lo vivo, el origen del significado y el conocimiento como emergencia

encarnada, la conciencia en tanto experiencia vivida y realizacin

biolgica en un todo indisoluble. El corazn de estas ideas est

contenido en las secciones Organismo y Mente, a las que las otras

secciones, Epistemologa y Discusiones sirven de apoyo.

Quiero disipar desde el comienzo la idea de que se trata de un

sistema o teora unificada sobre la vida y sus avatares. Tengo una

desconfianza instintiva respecto de todo sistema globalizador que

busque explicar de manera ms o menos cerrada lo que aqu es ms bien

terreno de indagacin, de exploracin siempre renovada. En

consecuencia, muchos de los ensayos se repiten en

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cierto grado, las ideas se reencuentran en reflejos cruzados sobre otros

aspectos del mismo centro. Que el lector tenga paciencia de recorer este

camino de corsi e ricorsi, que atrapa a la pasada un estilo de trabajo, no

un sistema explicativo sino una ins tantnea de un arco de movimiento en

plena expresin.

Lo que me interesa es el fenmeno de la vida en toda su gloria y

majestad. Esto quiere decir evitar de caer en la tentacin dominante de

reducir el fenmeno de la vida a la sorpresa de ver que surge de un

mundo material molecular muerto y sin significacin. Cmo puede ser

posible tal fenmeno? Curiosa sorpresa de la modernidad que parte del

mundo impersonal y muerto del universo fsico, y que se ve forzada, casi

a contrapelo, a rescatar lo que lo contradice centralmente, puesto que su

especificidad es lo vivo significante. Gran parte de las ideas que

presento aqu son precisamente el esfuerzo de romper ese sueo

newtoniano y de recentrar el fenmeno de la vida sobre sus propias

bases, es decir, no como evento improbable que escapa a la muerte

fsica, sino como ocurrencia central de la naturaleza que funda todo

conocer, y en particular el conocimiento del mundo fsico. Es

precisamente porque este punto de vista va en gran medida a contrapelo

del pesamiento cientfico dominante que estas ideas han avanzado a

tientas, sin muchos antecedentes, y en general en un ambiente de

desconfianza o de franco rechazo. Se trata de un pensamiento que

molesta porque pone en evidencia las limitaciones del fisicalismo, base

conceptual de la filosofa espontnea de la biologa hoy da respecto de

la comprensin de lo vivo y de la conciencia.

Y qu reemplaza este fisicalismo dominante? La conclusin a la

que estos ensayos apuntan es que lo central es una circularidad

inalienable entre el acto de conocer y vivir, entre el universo de lo vivo

y el conocer como objeto de estudio. Dicho de otra manera, el fenmeno

de la vida como un todo quiere decir, precisamente que el acto de vivir

precede a la explicacin de los orgenes de la vida sobre la tierra. Que el

conocer precede a la comprensin del conocer visto como mecanismo

biolgico y neuronal. Que la experiencia vivida es la base misma de la

exploracin cientfica de la conciencia.

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Este es, pienso, el sentido del epgrafe de Joas que abre esta

introduccin. No slo es la frase concisa y evocadora, sino que la pongo

ah porque el ttulo de este libro es un intertexto a la obra magistral de

joas, The Phenomenon ofLife, que apareciera publicado en 1966, Vine a

descubrir a Joas hace pocos aos cuando las ideas de este libro ya

estaban asentadas. Con pasin encontr una filosofa de la biologa que

daba una amplitud a precisamente todo el fenmeno de la vida hasta

ahora inigualado. Por lo mismo este pensador, todava poco conocido,

me dio una confianza en mis propias intuiciones. Lo traigo aqu como

figura tutelar que sigue siendo fuente de inspiracin.

Donde joas ha sido un precursor, y donde este libro se sita en

continuidad, se abre hoy en da un enorme espacio de trabajo cientfico

filosfico que toca ya los fundamentos mismos de la ciencia. As los

hilos que se dejan aqu sin entretejer, y las interro gaciones menos

elaboradas, son anuncios de lo que podra advenir.

Los ensayos incluidos aqu pertenecen a circunstancias muy

variadas: artculos encargados, participacin a simposios, introduc - cin

a libros colectivos, lecturas de divulgacin. Los niveles y tonos son, en

consecuencia muy variables y con grados de dificu ltad desiguales.

Algunos de los textos fueron publicados en conjunto con otros colegas

(L. Luisi, A. Lazcano, E. Thompson, J. P. Dupuy y J. Shear), En todos

ellos fui yo el principal responsable de la redaccin, y consintieron

generosamente a que fueran incorporados en este libro.

Me queda agradecer a Cristbal Santa Cruz, cuyo entusiasmo ha

sido el gestor de este libro y que adems ha traducido buena parte de los

textos.

Me queda expresar mi deuda con Amy Cohen-Varela, sin la cual

no estara escribiendo estas palabras.

Pars, julio 2000

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QU ES LA VIDA? Definiendo la vida y la transicin a la vida

Este texto introduce de manera informal las ideas y los problemas de base que

llevan a la cuestin de la definicin de U vida y sus orgenes sobre la Tierra.

Volveremos sobre los mismos temas en otros artculos de esta Seccin

(Patrones de viday Organismo) de maneras diversas, como circuios sobre

un ncleo fundamental. Pero quedan aqu esbozados una primera vez en este

libro.

1. IN TR O D U CC I N

Hace ms de cincuenta aos, el distinguido fsico austraco Erwin

Schrodinger escribi un libro con el mismo ttulo que este trabajo. Sin

embargo, incluso antes de esa fecha, el intento por definir la vida se ha

topado con actitudes de escepticismo o de condescendencia. Detrs de

esta actitud negativa hay un argumento tpico: semejante empresa no es

ni til ni fcil, ya que todos sabemos lo que es la vida, pero es imposible

traducirlo en palabras. Tambin se ha argumentado que la transicin

desde la no vida a la vida es un proceso continuo, y que por lo tanto, es

imposible discriminar entre lo vivo y lo no vivo.

Este artculo hace frente a estas actitudes negativas e intenta

proporcionar una definicin cientfica de lo vivo. Hay unas cuantas

(Luii i. L. La zca no,A. a nd Vare la. F. ( 1996) , A utopoie s is : t he ver y idea , in: Defining Life: The centralproblem in

theorctical biology, M. Rzzot t i ( Ed. ) , Un ivers it de Pa dova , Ia dova , pp. 146- 167. )

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buenas razones para ello. En primer lugar, nos enfrentamos al desafo de

captar en una formulacin explcita la cualidad de la vida: cmo

expresar aquello que comparten los microorganismos, las plantas, los

animales, las callampas, y los hombres y que los diferencia del mundo

inanimado de las rocas y las galaxias?

Adems, la importancia de dar una definicin de lo vivo debiese

resultarles obvia a todos aquellos cientficos que trabajan en el campo

del origen de la vida y en modelos experimentales de clulas vivas

mnimas. A decir verdad, parece difcil llevar a cabo este tipo de

investigacin sin tener una nocin clara acerca de lo que es la vida en su

forma mnima. Por extrao que parezca, las ciencias de la vida

generalmente no establecen esta definicin ni criterio, a pesar de la

extensa literatura sobre los orgenes de la vida y los modelos

explicativos de la vida.

Una definicin de la vida tambin puede tener impacto en la

investigacin espacial: si enviamos sondas espaciales a un planeta

lejano para buscar vida ms all de los confines de la tierra, qu es lo

que deben buscar? Claramente, tambin en este caso hay que tener algn

patrn caracterstico que nos permita reconocer la vida.

Cules deberan ser las propiedades de una buena definicin de

la vida? Nuestra posicin es que sta debe restringirse a la vida mnima,

a la pregunta: cul es la unidad estructural ms sencilla posible que

encarna una definicin de lo vivo? Al restringirnos a la vida mnima,

obviamos el problema que plantean los desarrollos evolutivos

posteriores del organismo y la vida multicelular. Esto tambin implica

que en este estadio de la definicin dejamos de lado propiedades

emergentes tales como la inteligencia, la mente, la conciencia, y otras

similares ciertamente los atributos ms maravillosos de la vida

humana, pero desde luego no aquellos que simplifican la definicin de la

vida misma.

Estas puntualizaciones son insuficientes. Necesitamos otra, que >

en nuestra opinin como autores y cientficos que se interesan por la

materia constituye una de las principales fuentes de confusin e

incompresin entre los cientficos cuando se trata de definir la vida. Se

trata de lo siguiente: hay dos tipos de cientficos

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que tratan de responder a la pregunta qu es la vida? con dos

mentalidades muy diferentes. Uno de estos grupos est constituido por

los bilogos, los genetistas, la mayora de los bilogos moleculares, as

como por los evolucionistas, para quienes la vida constituye

principalmente un fenmeno de poblacin gentica-, una generacin de E.

coli da origen a la siguiente generacin de E. coir, una cultura de arvejas

que produce la siguiente cultura; y del mismo modo para todos los

animales y plantas. Esta es la vida en trminos de continuidad histrica,

una continuidad que slo se ve perturbada a lo largo de una gran

extensin de tiempo por diferentes cambios evolutivos que dan origen a

novedades biolgicas.

Pero hay otra perspectiva de la vida, una con la que estn

familiarizados los qumicos y los fsicos y en gran medida las personas

que trabajan con la inteligencia artificial, aunque las fronteras no son

tan claras. Esta es la perspectiva de la vida a nivel del individuo, aqu y

ahora. El cientfico examina un slo espcimen (por ejemplo, un nuevo

robot; o un complejo supramolecular sinttico; o un solo espcimen de

un nuevo tipo de medusa; o un espcimen de vida presunta en un planeta

distante) y formula la pregunta: est viva o no esta entidad? En este

caso, el anlisis se centra principalmente en un solo organismo sometido

a examen y puede que los antecedentes histricos carezcan de

importancia (a veces porque son desconocidos o porque no se pueden

establecer). Este tipo de perspectiva local, centrada en el aqu y el

ahora, es la que exige un criterio para discriminar entre lo vivo y lo no

vivo sobre una base ms bien inmediata, sin esperar la reproduccin

(puede que ese espcimen particular sea estril) o la evolucin.

Todas estas puntualizaciones definen la esencia y los lmites de

este artculo. En primer lugar, nos restringiremos a la vida mnima; en

segundo lugar, consideraremos, sobre todo, la definicin de la vida a

nivel del individuo, ya que la vida, en trminos de la gentica de una

poblacin, es ms bien controversial. Sin embargo, nuestra intencin es

mostrar que ambos niveles estn- vinculados. Adems, uno de los puntos

fuertes de este artculo es que intenta proporcionar una definicin de la

vida, utilizando argumentos de sentido comn, par tiendo del nivel de

un lego inteligente que carece de instrumentos

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cientficos y de un conocimientos de la biologa molecular o celular.

Luego veremos que esta definicin macroscpica y de sentido comn

de lo vivo a nivel de un solo individuo no difiere conceptualmente de la

definicin que podramos dar sobre la base de un conocimiento de la

biologa celular.

2. El NIVEL MACROS CP ICO: CONVERS ACIN CON UN

LXTRATERRES TRE

Para acercarnos al problema de la definicin de la vida a nivel del

individuo proporcionada por un lego inteligente sin conocimientos de

biologa celular o molecular, valgmonos de la metfora que ya fuera

utilizada por Oparin en otro contexto: supongamos que una creatura

inteligente de Marte un extraterrestre visita la tierra para investigar

las formas de vida que existen en nuestro planeta. Trae consigo una

larga lista de cosas terrestres y quiere saber cules de ellas estn vivas y

cules no. Se encuentra con un granjero inteligente, pero cientficamente

ingenuo que, muy rpidamente, separa los temes del extraterrestre en

dos listas: (Tabla 1) cosas vivas (columna izquierda) y no vivas

(columna derecha).

hombre radio

rbol automvil

gusano computador

mua robot

mosquito luna

coral marea

Tabla 1: Cosas vivas y no vivas

El extraterrestre se muestra sorprendido por la seguridad con que

el granjero discrimina entre ambas categoras, y quiere saber cul es la

cualidad que caracteriza a todas las cosas vivas (temes de la izquierda),

y que est ausente en los de la derecha. Tambin exige que esta cualidad

pueda reconocerse en un tiempo corto, ya

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que slo dispone de unos cuantos das libres. Cuando, apuntando a la

gallina y a la mua, el granjero dice movimiento y crecimiento, el

extraterrestre disiente con la cabeza, ya que ni el rbol ni el coral se

mueven, ni dan seales de crecimiento que puedan apreciarse en un

tiempo de observacin razonablemente largo; a la inversa, un trozo de

papel se mueve con el viento y la luna y las mareas crecen en forma

peridica. Cuando el granjero se vale del criterio reaccin ante los

estmulos, el extraterrestre tampoco se muestra convencido:

efectivamente, tanto la gallina como la mua y el hombre reaccionan

ante el pinchazo de una aguja, pero la callampa y el rbol permanecen

insensibles: y por otro lado, el computador y la radio pierden fcilmente

su eficacia ante la interferencia de una aguja.

Los seres vivos agrega el granjero que comienza a mostrar

seales de irritacin son capaces de realizar sus funciones gracias al

consumo de alimentos y a la consiguiente produccin de energa. La

energa es transformada en accin por el propio organismo. Pero el

extraterrestre seala que el auto y el robot son capaces de moverse

haciendo precisamente lo mismo, transformando la energa en accin.

Reproduccin! exclama el granjero, Todos los temes en su lista

son capaces de reproducirse! La gallina y el hombre son capaces de

reproducirse, pero no as la mua replica con sorna el extraterrestre.

Adems, los nios humanos y los humanos muy ancianos no se

reproducen: acaso no estn vivos? Bien, pero todos los temes de mi

lista derivan de estructuras parentales dice el granjero. Todas las

cosas vivas tienen un ancestro: se originan de un ser vivo del mismo

tipo!

El extraterrestre se queda pensativo, pero no est convencido.

Supon dice l que encuentro una cosa aislada que se parece a un

coral. No hay forma de saber si tiene ancestro; y no hay forma de saber

si tendr progenie. Cmo puedo determinar que estn vivos o no en un

tiempo de observacin relativamente corto? Desea un criterio que le

permita definir la vida aqu y ahora, sin tener que investigar el pasado o

las generaciones futuras. Que tienen en comn todos los temes de la

columna izquierda, a diferencia de los de la columna de la derecha?

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El granjero, que ahora ha adoptado una actitud ms reflexiva, le

indica un rbol y seala que ste pierde sus hojas en invierno, pero que

vuelve a generarlas a la primavera siguiente. El rbol se regenera desde

su propio interior. Lo mismo ocurre con el pelo de muchos animales; se

cae y vuelve a crecer nuevamente y crece gracias a una actividad que

ocurre al interior del cuerpo! A partir de su propia experiencia, el

granjero tambin sabe que cuando ayuna, o cuando est enfermo, sus

miembros y sus rganos se vuelven un poco ms pequeos: sin embargo,

apenas comienza a comer nuevamente, sus miembros y sus rganos

vuelven a crecer. Nuevamente, este crecimiento es fruto de una

actividad que ocurre al interior de su propio cuerpo. Esto tambin debe

ocurrir cuando el perodo de ayuno es muy corto en otras palabras, el

proceso de destruccin y regeneracin de los tejidos debe ser un proceso

continuo. Concluye que en todos los animales y plantas, a los que define

como vivos, los tejidos sufren un proceso continuo de destruccin y

regeneracin fruto de algn tipo de actividad en su propio interior. Los

organismos vivos son capaces de albergar una actividad que regenera

sus propios componentes!

Ahora el granjero se siente satisfecho: finalmente ha logrado

articular la cualidad que distingue a lo vivo de lo no vivo! El robot, el

computador, la radio, la luna etc. son incapaces de regenerarse desde

adentro. Si una parte de la radio se descompone, la propia radio es

incapaz de construirla nuevamente. Sin embargo, todos los temes del

lado izquierdo de la tabla poseen esta cualidad: utilizando la energa

externa para mantener su propia estructura, y la capacidad para

regenerarse desde el interior de la propia estructura. Parece que sta es

la propiedad de la vida que han estado buscando. El extraterrestre sonre

y traza una figura en el suelo con su lapicero lser (Figura 1). En esta

figura, S representa un componente del sistema vivo, que est siendo

transformado en un producto P; pero el sistema es capaz de regenerar a

S, transformando los alimentos que ingresan al organismo nuevamente

en S. Y, de este modo, el granjero y el extraterrestre llegan a la siguiente

definicin macroscpica de la vida: podemos decir que un sistema

fsico est vivo cuando es capaz de transformar la

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materia/energa externa en un proceso interno de automantencin y

autogeneracin.

Esta definicin y su correspondiente ilustracin aparecen en la

Figura 1: La vida sera respetada si el sistema mantiene su identidad, lo

que significa que las dos tasas (transformacin de A en S y de S en P)

son comparables. La Figura 1 tambin ilustra la cualidad de la

autorreproduccin: si la tasa de conversin de A en S es mayor que la

tasa de transformacin de S en P, entonces el organismo crecer, y

finalmente se dividir en dos. Pero la autorreproduccin no es un

prerrequisito necesario para la vida. El extra- terrestre se siente bastante

contento con todo esto: se trata de una definicin de la vida hic el nunc

(aqu y ahora), una definicin que no requiere la bsqueda o la espera

de progenie. Para verificar esta definicin slo se requiere un tiempo de

observacin finito: el tiempo necesario para la autogeneracin.

3. El N IV EL C ELU LA R : I N GR ESA LA AU TOP O I ES I S

En la seccin anterior, llegamos a una definicin de la vida a nivel

macroscpico y de sentido comn, vlida para un solo espcimen. Ahora

intentaremos definir la vida en trminos del patrn general de los

organismos unicelulares, nuevamente a nivel de un solo individuo (la

premisa de este artculo). Operacionalmente, necesitamos un

microscopio y algunos mtodos bsicos de anlisis bioqumico.

A decir verdad, si nuestros dos personajes, el granjero y el

extraterrestre, hubiesen tenido acceso a un microscopio y a la tradicin

de la biologa celular, habran arribado de inmediato a una solucin:

todos los seres vivos estn constituidos por clulas, lo que claramanente

no es el caso de los temes de la derecha en la Tabla 1. Obsrvese que a

este nivel no es necesario disponer de informacin sobre la detallada

estructura molecular de los componentes celulares. Por el momento,

podemos dejar de lado gran parte de la biologa molecular

contempornea.

Debemos estar conscientes de las limitaciones de este criterio

cientfico. En primer lugar, se trata de un criterio experimental;

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Figura 1: La definicin del extraterrestre: este diagrama nos presenta en forma es-

quemtica un organismo constituido por un solo tejido S. S se descompone y se

transforma en P, pero gracias a la actividad interna del sistema, el nutriente A se

transforma nuevamente en el tejido S. Esta representacin pictrica corresponde a la

siguiente definicin de la vida: podemos decir que un sistema fsico est vivo si es

capaz de transformar la materia/energa externa en un proceso interno de

automantencin y autogeneracin.

es decir, su implementacin requiere de una comunidad cientfica en

que estas observaciones adquieren sentido. Va ms all del sentido

comn ya que supone una comprensin consensual de la vida celular.

Adems, el criterio se basa en la observacin emprica que nunca

hemos encontrado vida en la tierra desprovista de clulas lo que es

un supuesto (ya que pudo haber sido de otra manera durante el origen

de la vida misma). Esta definicin de la vida tambin es bastante

tautolgica: la vida es celular porque no hay vida sin clulas. Es

evidente que para escapar de la tautologa tenemos que definir las

propiedades bsicas de una clula en forma independiente es decir,

sin valernos de las propiedades de la vida. En otras palabras, tenemos

que determinar cules son las propiedades qumicas y fsicas necesarias

y suficientes para que una clula est viva: este conjunto

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de requisitos mnimos debera, entonces, ser el ncleo de nuestra

definicin de la vida mnima.

Este salto conceptual fue introducido en los aos 70 por H.

Maturanay yo mismo con la proposicin del concepto de autopoiesis, un

neologismo acuado de las races griegas para la autoproduccin. En

que se fundamenta? A partir del esquema de la figura 2, es evidente que

una clula se caracteriza, en primer lugar, por una barrera o membrana

semipermeable que establece un lmite de difusin y permeabilidad que

discrimina entre un interior qumico (o s mismo) y los medios libremente

difusivos en el ambiente externo (no-s mismo). Dentro de este lmite, la

vida celular es una red metablica: basada parcialmente en nutrientes

que ingresan desde el medio exterior, una clula se mantiene mediante

una red de transformaciones qumicas. Pero y este es el punto

Figura 2: Ilustracin esquemtica de la lgica celular bsica. Esta sencilla figura

permite captar el patrn bsico de la vida mn ima, que se define del siguiente modo: (i)

la vida es producto de una organizacin sistmica emergente, ms que de una

determinada estructura o reaccin molecular; (ii) la vida est ligada a la nocin de

automantencin y de autorregeneracin de los componentes del sistema; (iii) la barrera

es de vital importancia para discriminar entre el si mismo y el no-s mismo, dando origen a

un microam- biente en el que puede ocurrir una determinada red de reacciones.

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clave la red de reacciones es capaz de regenerar los componentes que

estn siendo transformados, incluyendo aquellos que constituyen la

barrera o membrana.

En otras palabras, la clula es capaz de automantencin gracia s a

un patrn constitutivo o proceso de generacin circular que reemplaza

continuamente a los componentes que estn siendo destruidos y recrea

las condiciones para discriminar entre el s mismo y el no -s mismo.

Claramente, esta pauta de organizacin bsica podra presentarse en

diferentes tipos de unidades, no exclusivamente en una clula bsica tal

como las conocemos. Esta organizacin mnima es lo que con Maturana

denominamos una unidad autopoitica, la que se define ms

precisamente del siguiente modo: un sistema autopoitico est organizado

(esto es, se define como una unidad) como una red de procesos de produccin

(sntesis y destruccin) de componentes., en forma tal que estos componentes:

(i) se regeneran continuamente e integran la red de transformaciones que los

produjo, y (ii) constituyen al sistema como una unidad distinguible en su

dominio de existencia.

Por supuesto, en una clula biolgica estas reacciones no son

procesos espontneos, que ocurren al azar en realidad, son controlados

por cidos nucleicos y las correspondientes enzimas nucleicas cidas.

Sin embargo, este importante punto no modifica la esencia del patrn

general que acabamos de describir, en el sentido que la descripcin

autopoitica de la vida mnima no depende de la estructura. Es de ndole

general, tambin podra aplicarse a una vida no codificada; por

ejemplo a un sistema de vida artificial o a un sistema qumico sinttico

desprovisto de cidos nucleicos. En otras palabras, si bien la descripcin

autopoitica de la vida mnima se basa en una clula viva, define una

pauta general de la cual la vida basada en un cdigo ADN es tan slo

una expresin aunque ciertamente la ms relevante para nuestra

vida en la Tierra.

Nuevamente, podemos esquematizar todo lo anterior bajo la forma

de una figura, y presentar el modelo ms sencillo de una unidad

autopitica, como el que aparece en la Figura 3. Se trata

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de un sistema constituido por una sola barrera constituida por un solo

componente S, y conteniendo slo la reaccin que lleva a la sntesis de S

y a su descomposicin. Dependiendo de la tasa relativa de formacin y

descomposicin de S, la unidad autopoitica puede sufrir varios cambios

kin ticos como, por ejemplo, la autorreproduccin. Pero la pauta ms

general y ms genuina es la de la automantencin y la autogeneracin.

Obsrvese que formalmente la Figura 3 es similar a la sencilla Figura 1

del extraterrestre, pero esta vez valindose del conocimiento de la

autoformacin de una unidad provista de una barrera a la que hemos

llegado en esta etapa del anlisis.

Figura 3: Esquema de la unidad autopoitica ms sencilla posible. En este caso, en

contradiccin con la Figura 1 del extraterrestre, la barrera es una estructura fsicamente

especificada, es decir, es una membrana semipermeable o barrera. La figura 3 puede

considerarse como una sobresimplificacin de la conducta celular ilustrada en la Figura

2.

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Volvamos a repetirlo: la definicin de autopoiesis define el

esquema general de la vida sin hacer referencia alguna a la estructura de

los componentes. El mundo del ADN, del ARN y de las protenas, que es

tan bsico para la vida tal como la conocemos en la Tierra, es tan slo

una implementacin particular de esta organizacin autopoitica general.

La organizacin operacional de una unidad autopoitica es cclica:

los componentes moleculares que produce la red de reacciones internas

se renen para constituir la unidad provista de una barrera

semipermeable que determina un microambiente y la red de reacciones

que vuelve a producir los componentes moleculares que... y as

sucesivamente.

Esta unidad operacional autopoitica general aparece ilus trada en

la Figura 4a, sin perjuicio del tipo de reacciones y de la naturaleza

qumica de los componentes. En contraste, en la figura 4b la funcin que

desempean las reacciones desencadenadas por el ADN se proporciona

en forma explcita.

Sorprendentemente, hemos llegado a una definicin que, al menos

superficialmente, se aproxima a las conclusiones macroscpicas del

extraterrestre. Sin embargo, en esta definicin cientfica hay elementos

nuevos y claves que estn lejos de ser de sentido comn. De vital

importancia es el papel que desempea la autode- finicin de una

unidad, que hace de la vida una propiedad emergente y no simplemente

un agregado de cualidades. Lo que quiero decir con emergente es que

la vida mnima puede ser explcitamente descrita como el resultado de

una organizacin, no como el resultado de una reaccin de determinados

componentes. Esta organizacin define a la unidad: se trata realmente de

una propiedad distribuida de la interaccin entre la red metablica y la

membrana, donde las propiedades globales como la difusin determinan

las reacciones qumicas locales; sin embargo, son las reacciones

qumicas las que posibilitan la existencia del lmite o barrera. Nada de

esto es de sentido comn y ni siquiera corresponde al pensamiento

cientfico clsico, luego no podemos culpar al granjero por no dar de

inmediato con esta definicin.

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Cmo se valida la autopoiesis? Cundo podemos decir que un

sistema es autopoitico, y que constituye, por lo tanto, un ejemplo de

vida mnima? La ventaja de una definicin explcita es que ahora

podemos proporcionar ciertos criterios de validacin, que aqu

resumiremos en tres:

1. Borde semipermeable: Verifique que el sistema se define por un

lmite o borde semipermeable constituido por componentes

moleculares que permite discriminar entre el interior y el exterior del

sistema en relacin con los componentes relevantes del sistema. Si es

as, proceda con el criterio 2.

2. Red de reacciones: Verifique que los componentes de la barrera son

producto de una red de reacciones que opera al interior de la barrera.

Si la respuesta es afirmativa, proceda con el criterio 3.

3. Interdependencia: Verifique que la red de reacciones es regenerada

por condiciones producidas por la existencia de la misma barrera, es

decir, quel y 2 son interdependientes. Si es as, el sistema es

autopoitico.

Aplicando estos criterios, se puede determinar si un sistema es

autopoitico, es decir, si est vivo o no, incluso a un nivel en que la

definicin de la vida de sentido comn ya no aporta gran cosa. En la

Tabla 2 se analizan una serie de objetos en trminos de los tres

criterios arriba mencionados.

De este modo, un virus es una estructura provista de un borde, y

satisface el criterio nmero uno, pero no as el segundo, ya que los

componentes del virus no son generados al interior de la estructura del

virus, sino en el exterior, en la clula husped. Del mismo modo, un

cristal que crece no est vivo, ya que los componentes del sistema no se

generan desde adentro: aunque una sola molcula se replique a s

misma, no podemos decir que est viva, ya que el sistema no est dotado

de una barrera semipermeable.

Observemos que a este nivel autopoitico de la definicin de la

vida, la evolucin darvviniana no aparece como criterio de lo

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Figura 4: La circularidad del s mismo en la organizacin autopoitica: En sus relaciones

operacionales, los componentes moleculares determinan una red dinmicamente

organizada y enlazada de transformacin (metabolismo), que produce los componentes

moleculares de la membrana, lo que, a su vez permite la operacin de la red, y as

sucesivamente. En nuestro mundo biolgico, todo el sistema de reacciones est regulado

por los cidos nucleicos, como aparece graficado en la figura 4b. Tal como se seal en

el texto, la figura 4a representa el patrn ms general, vlido tambin para una vida no

codificada (en la vida artificial o en los sistemas qumicos sintticos).

vivo. Esto, no porque esta propiedad no sea importante, sino

simplemente porque la evolucin es un hecho observable que requiere de

un conjunto de unidades o entidades definidas en que el proceso de

seleccin puede ocurrir, es decir, ste es el nivel que definimos en la

introduccin a nivel de la gentica de una poblacin. Es importante

ahora que examinemos la relacin entre los dos nive les y definiciones

que mencionamos en la introduccin

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Objeto criterio 1:

lmite

criterio 2:

red

criterio 3:

interdependencia

conclusin

virus s no no no

cristal no no no no

amebas s s s s

mitocondria s s no no

seccin de ADN no no no no

Tabla 2: Vivo o no vivo, de acuerdo a los criterios de la autopoiesis

de este trabajo, para ver cmo se relacionan entre s. Creemos que la

relacin es lgicamente bastante sencilla: el nivel individual de la

organizacin autopoitica representa el patrn general de la vida

mnima, vlido tanto para la vida codificada y la no codificada (por

ejemplo, la vida artificia l) y que requiere de una poblacin de unidades

autopoiticas caracterizada por el material gentico para implementar la

vida a nivel de la poblacin gentica. En otras palabras, una definicin

de la vida que da cuenta de la individualidad es emprica y lg icamente

anterior a una secuencia evolutiva. Es totalmente posible que hayan

surgido muchos sistemas vivos que no dieron origen a una descendencia

viable. Por supuesto, se podra argumentar que sin evolucin no hay

verdadera vida, pero lo que aqu nos hemos propuesto es explorar los

beneficios de establecer una separacin entre el individuo y las series de

tiempo. En la definicin que aqu proponemos, la evolucin, y la

evolucin darwiniana en particular, es ms bien la consecuencia de la

vida y no su causa.

Del mismo modo, obsrvese que el problema del origen de la vida

claramente constituye el ncleo de esta dicusin sobre la definicin de la

vida. Pero obsrvese tambin que el problema de cmo y cundo se

inici realmente la lgica circular de la autopoiesis en la historia de la

vida sobre la Tierra, y con qu componentes moleculares especficos, es

un problema totalmente diferente.

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Ahora bien, retrocedamos un poco y comparemos la definicin de

sentido comn del extraterrestre y la definicin autopoitica basada en la

vida mnima. A juzgar por la representacin pictrica (ver Figuras 1 y

3), hay una gran semejanza entre ambas. Sobre esta base, surge la

tentacin de decir que una cosa viva, macroscpica, no es ms que una

gigantesca unidad autopoitica, en que la envoltura externa del cuerpo

fsico la piel representa el lmite. Pero no es tan simple. La

autopoiesis se refiere y se limita a la vida mnima; es decir, su teora y

sus principos se basan en los organismos unicelulares . No se habla de

organismos multicelulares o de jerarquas de autopoiesis. Uno podra

describir una jerarqua de subsistemas autopoiticos: por ejemplo, un

rgano como el corazn o el hgado podran ser considerados como una

jerarqua de segundo orden, el animal entero como de tercer orden y as

sucesivamente. Pero queremos ser rigurosos en el uso de la terminologa

y de las definiciones: los agregados de unidades autopoiticas no

necesariamente son autopoiticos y, por lo dems, generalmente no lo

son, as como los agregados de cuerpos humanos en una sociedad no

constituyen un cuerpo humano en un orden superior. Este problema

merece un anlisis ms profundo, pero que va ms all del propsito de

este trabajo.

4. La V I D A A N IV EL D E LA S MO LC U LA S V I VA S

La perspectiva autopoitica es esencialmente una perspectiva celular de

la vida mnima. El problema que ahora hay que abordar es si la unidad

celular es necesaria para una definicin de la vida. Olvidmonos de la

clula y observemos los mecanismos moleculares del ARN, el ADN y

los ribosomas: acaso no es esto suficiente para captar la esencia de la

vida, para definir lo que es la vida? En otras palabras, por qu no

podemos definir la vida, en su expresin mnima, en trminos de ciertas

clases moleculares, tal como proponen algunos investigadores

contemporneos?

Esta pregunta ha cobrado gran importancia en los i'timos diez

aos, desde el descubrimiento de los ribosomas por Cech, e

independientemente, por Alonan. Segn parece, aqu tenamos en la

misma molcula simultneamente la capacidad de catlisis enzimtico

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y el contenido de informacin de los cidos nucleicos. La pregunta que

uno frecuentemente escucha es entonces la siguiente: supongamos que

tenemos en un tubo de ensayo una molcula de ARN que es capaz de

replicarse a s misma autocatalticamente y evolucionar por mutacin:

no sera sta una molcula viva?

Quisiera hacer algunas puntualizaciones antes de proceder con este

anlisis. Primero, hay que dejar de lado la nocin de una sola

molcula a favor de una poblacin de molculas. De hecho, si una sola

molcula evolucionara, se transformara, por definici n, en una

molcula diferente ya no sera la molcula original. Entonces

deberamos hablar, por lo menos, de una gran familia de molculas, para

que la nocin darwiniana de variacin y evolucin pueda aplicarse en

forma ms correcta. En este sentido, dejamos atrs el nivel de un solo

individuo para volver al nivel de la poblacin gentica y del desarrollo

histrico de la vida, el que, como sealamos al comienzo, no es el

propsito de este artculo. Habiendo hecho este alcance, habr todava

que preguntarse si algunos de los ejemplos que se propocionan en

relacin con el ARN no constituyen ejemplos de molculas vivas. En

particular, la definicin de lo vivo, en este caso, sera: un sistema ARN (o

ADN) que es capaz de replicarse a s mismo autocatalticamente y de mutar en

este proceso. El punto importante que se relaciona con nuestro artculo es

que en esta definicin no hay ninguna nocin de lmite, de membrana

celular, o ms generalmente de una unidad emergente. Los que adhieren

a esta escuela no niegan la importancia del lmite, pero slo lo

consideran como un paso ms que permite una autorreplicacin ms

eficiente y no como un prerrequisito esencial.

Varios de estos sistemas han sido recientemente descritos por las

escuelas de Joyce, Szostk y colaboradores, aunque no han expresado

explcitamente una definicin de la vida. Hay consecuencias interesantes

que se desprenden de esta perspectiva acerca de la vida mnima. Por

ejemplo, podra entonces tambin considerarse que los dinucletidos de

Rebek, que son capaces de autorreplicarse y de mutar, estn vivos. Y

esto nos lleva a preguntarnos si otras especies moleculares como, por

ejemplo, los oligmeros de poliestireno que en el proceso podran

trans

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formarse en autorreproductores y capaces de mutacin, por ejemplo al

ser oxidados, tambin estn vivos. Pareciera que esto plantea ms

problemas de los que resuelve: la definicin anterior probablemente

debera restringirse al ADN o al ARN debiera ser considerada como

una definicin de lo vivo que es dependiente de la estructura (ADN y

ARN) ms que dependiente del patrn (el patrn de la

autorreproduccin y de la mutacin). En la definicin autopoitica de lo

vivo ocurre todo lo contrario: lo esencial es el patrn, no la estructura.

En este sentido, la definicin autopoitica de lo vivo y la definicin de

lo vivo de la biologa molecular difieren radicalmente.

Es en este punto cuando el problema de la validez de las

definiciones adquiere relevancia. Como dijimos al comienzo, hay

diferentes niveles desde los cuales podemos considerar/definir lo vivo:

podemos buscar una definicin basada en la conducta de los imputados

seres vivos vistos desde afuera sin analizar los mecanismos que

operan dentro del organismo. En ese caso, la definicin de sentido

comn del extraterrestre resulta bastante adecuada para la vida a nivel

macroscpico: y la perspectiva autopoitica constituye una buena

definicin del patrn ms general de la vida celular mnima. Si

queremos una definicin de la vida mnima que haga referencia explcita

a la continuidad gentica y a la evolucin de los procesos vitales en esta

Tierra, entonces es necesario hacer referencia a los cidos nucleicos.

Obsrvese tambin que, por principio, cada definicin debe

necesariamente establecer una discriminacin la lnea discriminatoria

tiene que pasar por algn punto y puede que algunas personas estn

disconformes con las consecuencias (por ejemplo, que se diga que un

virus no est vivo): tambin, como toda definicin, permite algunos

casos fronterizos, en que la discriminacin entre lo vivo y lo no vivo

puede ser conflictiva.

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REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

EL FENMENO DE LA VIDAINTRODUCCIN DEL AUTORQU ES LA VIDA?