La mutación: una comparación con la desintegración radioactiva

Una de las características de la datación con carbono catorce, es que se basa en un proceso estadístico, que sólo puede medirse en términos de porcentaje y vida media: la desintegración radioactiva. Esta técnica, que ha sido discutida debido a los supuestos de los que parte, no me interesa especialmente. Lo que quisiera es mostrar la analogía que existe entre el proceso de desintegración, que ocurre "al azar", en el sentido de que no se puede determinar con anticipación cuál de los átomos individuales va a desintegrarse en un momento determinado desde su formación en el interior de las estrellas, y las mutaciones, que también ocurren "al azar", pues tampoco podemos establecer para ellas más que una cierta frecuencia relativa, sin saber cuándo ni en qué (o en cuántos) pares de bases se producirá el "error" durante el proceso de replicación -hay otros procesos a los que se da el nombre de "mutaciones", pero prefiero detenerme ahora en éste, pues es el reemplazante de las "pequeñas variaciones" de Darwin en la Síntesis Neodarwinista-.

Cuando un elemento químico inestable pierde, por desintegración, alguno de sus electrones, protones o neutrones, pasamos de una forma más compleja e inestable a otra menos compleja, pero más estable, y no menos ordenada (aunque, si tenemos en cuenta a las partículas perdidas, podemos hablar de una disminución global del orden y de un consiguiente aumento de entropía).

De la misma manera, el error en la transcripción que consiste en la sustitución de una base por otra debería producir una pérdida de complejidad. A la medida de esta complejidad se la llama "información" en la jerga de la Biología. Esta información no tiene por qué coincidir con el concepto equivalente de la Cibernética, que es inversamente proporcional a la entropía de la que habla la Termodinámica.

En el interior del núcleo de la célula, sin embargo, un "error" no es necesariamente una pérdida directa de contenido material, y, consiguientemente, de estructura, y ello por varias razones. En primer lugar, el ADN que sirve de molde a la transcripción sigue a menudo intacto. Por ello existen sistemas que pueden reparar el error, lo cual baja la tasa de posible "pérdida" de la información. En segundo lugar, el "error" no lleva siempre a la pérdida de una base en una de las hebras del ADN copiado, sino, a veces, a su sustitución por otra base distinta, que hará un mal apareamiento con la hebra no modificada (daño), y luego, en una siguiente copia, quedará fijada como mutación. Es decir, la célula, en el lugar de la "información" perdida, puede ubicar una molécula tomada de su propio medio interno, y, por lo tanto, con posibilidades igualmente informativas.

Si no tuviéramos en cuenta que, como dicen Maturana y Varela, la célula es una totalidad organizacionalmente cerrada, y que nada de lo que hay en ella, ninguna molécula suya, seguiría teniendo las mismas características funcionales que afuera, en el medio externo, esta posibilidad sería incomprensible, y debería verse poco menos que como un milagro. Lo que ocurriría es que las células, con cada mutación, harían siempre que los descendientes, con ADN cada vez más pequeños, armaran proteínas más cortas, hasta que terminaran perdiendo toda funcionalidad (lo cual puede suceder ya con la pérdida de un sólo aminoácido).

Como dice Brian Goodwin, estos cambios llamados "errores" pueden llevar a que nada cambie, a que la célula colapse (por las llamadas mutaciones deletéreas), o a que encuentre un camino nuevo para funcionar que no sea incompatible con sus funciones anteriores y con el mantenimiento de su cierre estructural frente a las modificaciones del entorno (una conservación habitualmente atribuída a la "selección natural").

La razón de que no haya, entonces, necesariamente una pérdida de orden por efecto de las mutaciones, se debe al medio en el cual las mutaciones se producen, un medio complejo, capaz de "cristalizar" en nuevos ciclos vivientes, absorbiendo el desorden en el interior del orden, en la forma de "creatividad". El funcionamiento es igual que el de la creación literaria. En un medio psíquico adecuado, las contingencias pueden ser como el grano de arena que hace que la almeja genere una verdadera perla.

Como decía el filósofo Ortega y Gasset, hay tres aspectos que definen la vida del hombre: vocación (o proyecto), circunstancia (el medio, con sus leyes estrictas de funcionamiento) y el azar. De la suma de estos tres factores está hecha la sustacia de una vida, y no deben faltar en una biografía. Si queremos hacer una biografía de la vida sobre la Tierra, el azar (mutación) y la circunstancia (selección natural) no deben faltar, pero tampoco se entendería la aparición de un sentido, de un orden racional, en la deriva viviente, sin la presencia de la vocación que la vida posee (vocación que existe, haya surgido de la mente de un creador inteligente o de las leyes físicas y químicas del Universo), y que es, como decía Schopenhauer, conservar y acrecentar su propio ser.

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El azar y la necesidad

Supongamos que intento encontrar una sustancia química que me permita hacer un agujero en una piedra. Teniendo en cuenta que no sé nada de química, tendré que buscar entre las cosas que están a mi alrededor y seguir un proceso de ensayo y error. Paso varios días intentándolo, hasta que al final me canso y abandono la empresa. Una bacteria no se propone encontrar una sustancia química para entrar en mis células. Se multiplica y cada tanto sufre mutaciones. Esas mutaciones le permiten generar sustancias nuevas (algo que yo no puedo hacer, porque no tengo conocimientos de química, y a la bacteria, eso de hacer fórmulas químicas, le sale espontáneamente, porque procede ella misma de combinaciones químicas). Con algunas come lo que come y se sigue multiplicando. Con otras no come nada y se muere. Después de unos millones de generaciones, que en las bacterias se dan en poco tiempo, aparece el gen que codifica la sustancia que le permite entrar en mis células. Pero como no tiene genes que le permitan hacer algo con mis células, se muere adentro. Millones de generaciones más tarde, la bacteria tiene dos genes, aquel que le permite entrar a mis células, y otro que le permite disolver sus sustancias para poder absorverlas, pero la célula es fagocitada por un leucocito, y la bacteria muere sin dejar descendencia. Millones de generaciones después... No, acá hay algo que no cierra.

Tomemos otro ejemplo: Hay muchas maneras de procesar la carne de un animal. Podemos molerla con los dientes y después digerirla con los jugos del estómago. Otros seres vivientes lanzan los jugos digestivos sobre ella directamente, sin molerla. Digamos que hay varias llaves posibles para abrir una misma cerradura. En el caso de las piedras de moler, hay que fabricarlas con sustancias químicas adecuadas que deben ir a parar al lugar en el cual deben cumplir esa función. Tratemos de aplicar el relato de las bacterias a la formación de los primeros dientes. Primero debieron pasar millones de generaciones hasta que hubiera una mutación capaz de generar una parte de un diente, y después otra, pero también necesitamos, en medio de una maraña de tejidos ya dispuestos para una alimentación sin necesidad de dientes, una que le diga al diente dónde ponerse. Al principio debieron aparecer dientes en el hígado o en el estómago, el resultado fue inviable, y vuelta a empezar. Encima, en los pluricelulares, millones de generaciones no se hacen en unas horas. Acá hay algo que tampoco cierra.

Pensemos en algo más simple: el cuello de la jirafa. Lamarck explicaba muy bien esto: la jirafa estira el cuello, pasa ese pequeño estiramiento a su descendiente, que lo estira un poco más, y así. Todo demasiado teleológico para Darwin. Pero este es el relato que se cuenta en los libros de texto, porque contar la versión darwiniana de la historia sería demasiado engorroso. Habría que pensar, por una lado, en una presión selectiva constante que mantuviera su direccionalidad por millones de años: se compite por las hojas accesibles, y hay todo un nicho de hojas disponibles pero inaccesibles (las hojas altas). Una pequeña variación en el cuello ya es una ventaja adaptativa. Pero no se estira un cuello de la noche a la mañana. Hay que esperar a que una mutación al azar lo estire. Darwin no habla de mutaciones, habla de pequeñas variaciones. Pero una variación fenotípica de origen ambiental no nos serviría para expicar el surgimiento del cuello de la jirafa. Debe tratarse de una modificación heredable. Así que hay que pensar que constantemente los genes están sufriendo mutaciones sin dirección. Las que generan variedades del mismo tamaño o más pequeñas, perecen. Las que generan cuellos más grandes, sobreviven y pasan los genes a la sigiente generación. Pero en la generación siguiente hay de nuevo mutaciones, y todo podría volver atrás, al punto de partida. La clave está en que las mutaciones generen sólo variaciones de tamaño pequeñas, en torno a la media, para que el tamaño medio se vaya desplazando hacia lo alto, aun cuando las mutaciones sean aleatorias. ¿Puede la genética y la biología molecular probar esto? En realidad, el largo del cuello es un carácter poligénico, porque depende de múltiples hormonas y otras sustancias específicas que son codificadas por distintos genes y sus correspondientes reguladores, que a veces se apuntalan o se inhiben mutuamente, lo cual implica que un pequeño cambio en el cuello de la jirafa sea el resultado de múltiples mutaciones coordinadas en paralelo, una complejidad altamente improbable. El largo del cuello depende además de factores ambientales, como el tipo de alimento, que influyen directamente sobre el fenotipo, y que, aunque no se heredan genéticamente, a veces se mantienen constantes, dando la apariencia de que el carácter resultante está grabado en los genes. Más complicada se pone la cuestión cuando pensamos en la formación de ballenas a partir de perros, lo cual nos obliga a pensar en una presión selectiva constante (aunque no direccional) que se mantiene durante millones de años en un mismo sentido (sic) e impide una vuelta atrás.

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¿Hacia dónde nos lleva "el paseo del borracho"?

En el libro La estructura de la teoría de la evolución, Gould propone una analogía para explicar por qué motivo ha evolucionado la vida hacia formas de mayor complejidad: el paseo del borracho. Supongamos, dice Gould, que un borracho sale de un bar que acaba de ser cerrado y comienza a deambular. Por más que su recorrido fuera al azar, habrá una pared que no puede atravesar: la del lugar del cual ha salido. Como la vereda tiene, además, una anchura limitada, la probabilidad de que el borracho termine tropezándose con el cordón y caiga al pavimento puede considerarse igual a uno. Gould sostiene que la pared indica el nivel de complejidad mínima para un ser viviente, equiparable con la de la bacteria más simple. La vida, ese deambulador borracho, no tiene más remedio que ir hacia grados mayores de complejidad, es decir, terminar en el suelo. No voy a discutir si la caída del borracho puede equipararse con la aparición de los seres humanos sobre la Tierra. Supongo que la intención de Gould no fue otra que hacer una lejana analogía que muestra, además, cómo hacia el final de su vida se iba acercando cada vez más a una idea de "deriva genética" en la que el azar de las mutaciones casi deja fuera de juego a la barrera de la selección natural. Lo que realmente sorprende es la cuestión de la pared. ¿Acaso no se supone que en Marte hubo vida bacteriana y que, por razones climatológicas desconocidas, esta vida terminó por extinguirse? Si debemos pensar que la complejidad mínima para que un organismo sea considerado viviente es una barrera inexpugnable, sólo porque pasar esa barrera hacia atrás implicaría la desaparición de toda forma de vida, ¿prueba eso que era estadísticamente necesario que la complejidad de la vida aumentara progresivamente en la Tierra? ¿No es acaso más probable que si, por fruto del puro azar, surgiera vida en un planeta, ella se extinguiera inmediatamente? Salvo que algo o alguien haya estado impidiendo a las bacterias retroceder hacia la no-vida de la que suponemos que emergió por esos enigmáticos procesos que mencionan John Maynard Smith y Eörs Szathmáry en Ocho hitos de la evolución.

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El cuidado de la palabra

La palabra muestra y esconde. Siempre dice más de lo que dice. Según Heidegger, la palabra es la casa del Ser, es el lugar donde el Ser habita. Quizás no haya una palabra más difícil, en cuanto a saber qué ser habita en ella, que la palabra mutación. Mutación, en Biología, es una palabra mágica. Sirve para explicar cualquier tipo de cambio. Si se ha duplicado un gen, es que hubo una mutación. Si un gen regulador quedó inactivado, hubo mutación. Si un trozo de ADN empezó a codificar información (no discuto aquí si esto es posible o no), hubo mutación. A menudo, la palabra mutación viene acompañada de dos calificativos: "perjudicial" y "beneficiosa". La palabra mutación es, en el lenguaje de la Síntesis Neodarwinista, la palabra "moderna" que sustituye a la vieja "variación". Es una palabra más fuerte, más profunda, va a los cimientos moleculares de la vida. "Perjuicios" y "beneficios", no hay palabras más utilitaristas que ellas, no hay palabras más económicas. Son palabras que no tienen nada de molecular. Las moléculas no se benefician, las moléculas no se perjudican. Las moléculas, estrictamente hablando, tampoco "mutan". Las moléculas, en todo caso, pueden formarse o destruirse. Los enlaces moleculares pueden cortarse. Las moléculas separadas pueden enlazarse. A algunos de estos procesos los llamamos "mutaciones". Las mutaciones siempre ocurren en el ADN, generalmente en el proceso de su duplicación, a veces no. Siempre tienen que ver con procesos en los que se ve involucrado lo que biológicamente llamamos "información". La mutación es un cambio en la información. Es un cambio súbito, inesperado y azaroso. Puede tener un resultado perjudicial, o puede tener un resultado beneficioso. La mutación no es un concepto. No es algo universal, algo que podamos definir de un modo unívoco. Es como la palabra "juego". Es lo que Wittgenstein llamaba una "familia". Todas las mutaciones que los biólogos han catalogado tienen un cierto aire de familia. Los ejemplos de mutaciones beneficiosas siempre están emparentados con los de mutaciones perjudiciales. Una regulación que se pierde hace que, en un medio nuevo, la sobreproducción de una sustancia, le permita a un microorganismo hacer un metabolismo más rápido, y ganarle en tasa de reproducción a la forma salvaje del mismo microorganismo. Una situación de estrés, hace que un gen mande la orden de mutar otros genes, en espera de que una variación al azar permita una readaptación que salve milagrosamente a la especie. El gen de la anemia falsiforme, cuando no está expresado, le da al hombre que lo posee una ventaja frente al hombre que no está enfermo (de esta enfermedad) en la lucha contra la malaria. Si la esencia de la vida es conservar y multiplicar su propia forma, ¿no será la mutación, ese lado de variación azarosa que el neodarwinismo invoca como la otra variable que -junto con la no menos azarosa variación ambiental- esculpe el perfil de las poblaciones a lo largo del tiempo, una palabra neutra cuyo pariente más cercano, ya que hablamos de "familia", es la palabra "enfermedad"?

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