CARACTERISTICAS DE LOS SERES VIVOS

No hay duda ninguna de que los seres vivos son sede de ciertos procesos y poseen determinados atributos que no se encuentran, cuando menos de la misma manera, en los objetos inanimados. Se puede, eso sí, definir esos procesos y atributos característicos del ser vivo. Es lo que pretendo hacer a continuación.

No obstante, antes de ver esas características, indicaré el punto de observación desde el que voy a centrar mis observaciones para definirlas. Contra lo que se puedan suponer algunos, no se puede escoger al hombre como especie viviente representativa para dilucidar esos caracteres pues, en caso de hacerlo, alguien podría pensar que el lenguaje (por poner un ejemplo), es propio de los seres vivos, y no es así. Conviene escoger varios grupos, muy alejados filogenéticamente unos de los otros, por ejemplo un mamífero, sin importar cuál, una planta sin flores, un parásito y una bacteria. Todos estos seres, mientras estén vivos, participan de esa actividad compleja que llamamos vida. Por citar alguna de esas actividades, mencionaré que todos ellos son capaces de reproducirse y que, además, tienen su información biológica cifrada en unas moléculas llamadas ácidos nucleicos que se transmiten a lo largo de las generaciones. Si buscamos las características biológicas que comparten estos seres que he mencionado anteriormente, creo que estaremos en la búsqueda de las características de los seres vivos.

¿Qué caracteres compartimos?

La lista que presento a La lista que presento a continuación no quiere, ni puede, ser completa por muchas razones, pero pienso que es suficientemente amplia como para que el lector se percate de la diversidad de características que, juntas todas, se presentan en los seres vivos. Debo llamar la atención en el sentido de que alguna de ellas, o varias, pueden estar presentes en seres inanimados, es decir, no son exclusivas de los seres vivos, ya las iré comentando. Lo importante es su conjunto y el hecho de que todos los seres vivos participan de todas ellas.

Complejidad y organización. La complejidad no es algo que diferencie a los sistemas orgánicos de los inorgánicos. Hay algunos inorgánicos altamente complejos (por ejemplo, las masas de aire en movimiento en el sistema climático mundial) y hay, también, un pequeño número de sistemas orgánicos relativamente simples, como ocurre con algunas macromoléculas. No obstante, teniendo el grado de complejidad que tengan, los sistemas del mundo vivo son, en general, infinitamente mucho más complejos que los del mundo inanimado (Recordemos la dinámica biológica que desarrolla, por ejemplo, una bacteria). Por eso, cuando se conocen bien la estructura y el funcionamiento de los sistemas inorgánicos es posible hacer predicciones, pues éstas no son más que aplicaciones a una situación concreta todo cuanto se conoce acerca de la dinámica del proceso general del sistema.

Los sistemas complejos fueron definidos como aquellos en los que el todo es más que la suma de las partes, y no en un sentido metafísico sino en un sentido pragmático importante tal que, definidas las propiedades de las partes y las leyes de sus interacciones, no es sencillo deducir las propiedades del todo resultante. Esto es propio no solo del mundo vivo, también aparece en el inorgánico. Las propiedades de los conjuntos no se pueden deducir de las que poseen los componentes. Por ejemplo, el agua tiene unas características físico-químicas que no pueden ser deducidas a partir de las que poseen el oxígeno y el hidrógeno.

En los seres vivos, la complejidad existe a todos los niveles. Desde el molecular, (estructura y funciones de las macromoléculas), pasando por la propia célula y sus órganos intracelulares o cualquier órgano macroscópico (riñón, hígado, flor, inflorescencia...), hasta llegar al individuo, al ecosistema o, incluso, a la sociedad, en el caso del hombre y de animales con estructuras semejantes (hormigas, abejas, aves migratorias). Siempre ocurre que en las estructuras generadas como consecuencia de agregaciones de otras de menor nivel, aparecen características que no son la suma de las que, previamente, poseían los componentes. El funcionamiento del cerebelo va mucho más allá de lo que podría ser la suma de las funciones de las diferentes células que lo componen, lo mismo que la conducta de una manada es mucho más que la suma de las conductas individuales de sus componentes. Normalmente, en las agregaciones biológicas aparecen características que, incluso, no se podrían predecir ni conociendo bien a todos los componentes. Esta aparición de cualidades nuevas e imprevisibles a todos los niveles jerárquicos es conocida como emergencia.

Como quedó dicho, todo lo anterior también puede valer para sistemas complejos inorgánicos. Pero también es verdad, que los sistemas vivos siempre se caracterizan por poseer sofisticados mecanismos de retroacción que, por su precisión y complejidad, no tienen equivalente en los sistemas inanimados. Entre éstos están los mecanismos que llamamos "actos reflejos" en animales y "tactismos" en vegetales, e que son consecuencia de una capacidad específica de responder a los estímulos externos con actuaciones concretas, como retirar una pierna o cerrar los foliolos de una hoja compuesta. Pero esta capacidad de respuesta ante estímulos externos no solo se presenta en estructuras macroscópicas, también es común en los sistemas bioquímicos, como apertura o cierre de una ruta metabólica dependiendo de la presencia o ausencia de un determinado metabolito de tal modo que, si el metabolito está ausente, la ruta permanece cerrada con el ahorro enzimático (y energético) consiguiente. O la producción de anticuerpos en presencia de los correspondientes antígenos. Por no hablar de la puesta en funcionamiento de actuaciones complejas después de presentarse determinados estímulos, externos o internos, como el comienzo de las migraciones en los animales que la realizan, una vez recibidas las informaciones internas (ralentización de metabolismo) y externas (disminución de temperatura, del fotoperíodo), otro tanto pasa con la caída de las hojas en otoño o el renacimiento primaveral de las yemas en los árboles caducifolios.

En los sistemas vivos, la complejidad no responde al azar: los seres vivos están organizados. La mayor parte de las estructuras de un organismo está desprovista de sentido cuando está fuera de él: las alas, las piernas, el estómago, os riñones, las hojas, los estambres o las raíces no pueden vivir de modo autónomo, nada más lo pueden hacer mientras sean partes de un conjunto. Por no hablar de moléculas sueltas o de órganos celulares, en los que pasa otro tanto, a no ser que se apliquen en ellos métodos artificiales (congelación, por ejemplo). Consecuentemente cada parte tiene una función concreta en los organismos en los que aparecen y en ellos puede desarrollar actividades específicas. Las adaptaciones mutuas de las partes es algo totalmente desconocido en el mundo inanimado. Este funcionamiento coadaptado de las partes de los seres vivos ya fue reconocido desde hace tiempo, pues incluso Aristóteles decía: "De la misma manera que todo instrumento, o todo miembro de un mismo cuerpo, reconoce un fin parcial -o dicho de otro modo, una función especializada-, el cuerpo entero también está destinado a una actividad de acción plena." (De partibus animalium, 1.5.645 a 10-15)

Química propia del ser vivo. Los seres vivos están compuestos de macromoléculas dotadas de características ausentes en el mundo inorgánico. Podemos citar los ácidos nucleicos que, además de llevar información biológica, poden ser traducidos en polipéptidos; los enzimas que sirven de catalizadores en los procesos metabólicos; los fosfatos que llevan energía y los lípidos que son utilizados e la edificación de membranas. Muchas de estas moléculas son específicas y aptas para realizar tal función particular como, por ejemplo, la rodopsina en la fotorecepción, por eso no es raro encontrarlas frecuentemente tanto en las plantas como en los animales, más bien están presentes allí donde tales funciones son necesarias.

Estas macromoléculas non difieren, en principio, de las moléculas inorgánicas, pero siempre son mucho más complejas que aquellas que tienen pequeño peso molecular, que son las constituyentes habituales del mundo inanimado. La complejidad de las macromoléculas enzimáticas permite que las reacciones que catalizan se puedan producir en condiciones compatibles con las actividades biológicas.

Cualitativo. El mundo físico es el de lo cuantitativo (el de los movimientos y las fuerzas de Newton) y el de las acciones de masas. Los seres inanimados pueden ser definidos por propiedades expresadas mediante cantidades. Por el contrario, el mundo vivo puede ser definido como el mundo de lo cualitivo. Muchas de las características específicas de los seres vivos, como pueden ser las diferencias entre los individuos, los complicados sistemas de comunicación entre animales de la misma especie, el almacenamiento de información en diversos tipos de moléculas, las múltiples y específicas propiedades de las macromoléculas, las pautas de comportamiento de los miembros de una manada, las interacciones entre individuos de diferentes especies presentes en una misma cadena tróficas (animales, vegetales, bacterias y fungos, todos coordinados) y muchos otros aspectos, tienen una naturaleza fundamentalmente cualitativa.

Nunca ha faltado quien los ha querido traducir a datos cuantitativos pero, al hacerlo, siempre que se hace se pierde la significación biológica real de cada uno de los fenómenos estudiados, del mismo modo que si alguien intentase describir una pintura de Rembrandt en términos de longitudes de onda, de colores dominantes emitidos por cada milímetro cuadrado del lienzo, variables ópticas relativas a la grama de rojos, etc. De manera semejante, a lo largo de la historia de la biología nunca faltó quien considerase la posibilidad de expresar los fenómenos biológicos cualitativos en términos de ecuaciones matemáticas, pero tales tentativas terminaron siempre en fracasos científicos, pues a cuenta de la reducción conceptual, la información perdía mucha significación biológica.

Los defensores de lo cuantitativo consideran como algo no científico el reconocimiento de lo cualitativo o, cuanto menos, como algo más bien descriptivo o clasificatorio. Es cuando manifiestan lo poco que comprenden la naturaleza de los fenómenos biológicos. La cuantificación juega un papel importante en numerosas áreas de la biología, pero no hasta el punto de excluir los aspectos cualitativos. Estos aspectos son importantes en los fenómenos que aparecen como consecuencia de las relaciones, que son las dominantes en la naturaleza viva. Las nociones de especie, ecosistemas, comportamientos, comunicación, regulación, adaptación, selección y prácticamente todos los procesos biológicos, tratan de propiedades de relación que, casi siempre, no pueden ser expresadas más que de modo cualitativo.

En el mundo inorgánico, concretamente en la cristalografía, no faltan os casos cualitativos, como los comportamientos de compuestos concretos que presentan polimorfismo cristalográfico. Pero tras ese aspecto cualitativo está como escondido un determinismo total, pues esos compuestos cristalizarán de una u otra manera según sean las condiciones ambientales (temperatura, presión, humedad etc), en las que ocurran los procesos de cristalización.

Unidad y variabilidad. En el mundo inorgánico, desde átomos a rocas, todos los individuos iguales quedan definidos al hacerlo con uno solo de ellos, pudiéndoseles aplicar muy bien los conceptos tipológicos aparecidos al amparo del concepto de las esencias Platónicas. En biología, por el contrario, normalmente no existen identidades (excepto miembros de las mismas generaciones en casos de reproducciones asexuales).

Casi siempre es preciso estudiar poblaciones compuestas por individuos, cada uno de ellos único a su manera. Esto es válido a todos los niveles jerárquicos, desde moléculas y células, pasando por individuos hasta llegar a los ecosistemas. Numerosos fenómenos biológicos, en particular los referentes a las poblaciones, están caracterizados por la existencia de elevadas variaciones tanto entre os individuos pertenecientes a la misma población como entre poblaciones diferentes de la misma especie.

Mientras que las entidades de las ciencias físicas, los átomos o las partículas elementales, tienen características invariables, las entidades biológicas vienen determinadas por su variabilidad. Por ejemplo, las células cambian continuamente de propiedades y eso también es cierto para los individuos. Cada uno de ellos sufre un cambio drástico desde que nace hasta que muere. Explicar estos cambios constituyó uno de los estímulos científicos que aparecieron como consecuencia de los viajes de los descubridores de los siglos XV y XVI, pues mientras los parámetros físicos eran invariables (gravedad, temperatura, coeficientes de dilatación, etc.), se encontraba una gran diversidad de seres vivos que eran desconocidos en el continente europeo, de modo que se podían relacionar especies concretas con lugares también concretos. Contra la uniformidad en el mundo inanimado aparecía, como un reto a resolver, la diversidad en el de los seres vivos.

Posesión de un programa genético. Todos los organismos vivos poseen un programa genético codificado en su ADN (o ARN en algunos virus). En el mundo inanimado no existe nada que se le pueda comparar a no ser los ordenadores. Los programas genéticos confieren a los organismos una dualidad particular, que consiste en un genotipo y un fenotipo. Conviene señalar dos aspectos de este programa: el primero de ellos es que viene a ser la consecuencia de una historia evolutiva que se remonta al mismo momento del origen de la vida, incorporando posteriormente resultados de mutación y selección que fueron ocurriendo a lo largo de las anteriores generaciones. El segundo aspecto es que confiere a los organismos la capacidad de ser la sede actual de la actuación de la selección natural, una capacidad inexistente en el mundo inanimado.

La posesión de este programa genético es la base de una diferencia radical entre seres vivos y materia inanimada, si bien en el terreno de la cristalografía podemos decir que las moléculas poseen información acerca de cómo cristalizar en determinadas condiciones ambientales; pero en el caso de los cristales no existe la posibilidad, que sí existe en el mundo de los seres vivos, de la mutación y posterior transmisión a los descendentes de la nueva información aparecida como consecuencia suya.

Una de las propiedades del programa genético es que puede controlar la propia replicación y la de otros sistemas, tales como la de los orgánulos celulares, las células y los mismos organismos enteros. No existe nada equivalente en el mundo inorgánico. Se pueden producir errores ocasionales (llamados mutaciones) en el mismo proceso de la propia copia (digamos que un error cada 10.000 o 100.000 operaciones). Una vez que ha aparecido una mutación, ya forma parte característica do patrimonio genético de la población a la que pertenece el organismo portador de ella. Las mutaciones representan la primera fuente de variación genética.

Los primeros filósofos ya habían presentido que en los seres vivos, debía haber algo para ordenar la materia bruta, organizándola en estructuras. Que sepamos, el primero en hablar de la transmisión de información de padres a hijos fue Aristóteles al mencionar el diseño (considerado inmaterial ya que era invisible) y que conceptualmente venía a ser casi idéntico a la idea de genotipo. La noción del molde interior de Buffon apuntaba también la idea de un dispositivo organizador.

Naturaleza histórica de los seres vivos. Una de las consecuencias de tener un programa genético es que las clases de organismos vivos no son identificables porque tengan caracteres de semejanza, sino porque descienden de antepasados comunes. Es decir, numerosos atributos de las "clases" reconocidas en el sentido de la lógica, no son características apropiadas de las especies o de los grupos biológicos más elevados. Dicho de otra manera, las "clases" de los biólogos no son, a veces, equivalentes a las "clases" tal como las entiende la lógica. Conviene no olvidar nunca esta distinción cuando se evocan las polémicas a causa de las definiciones, e más en particular cuando se quiere saber si las especies son "individuos" o "clases". Por ejemplo, no faltan "clases" biológicas que agrupan especies que son diferentes en la actualidad, pero que prácticamente comparten la misma historia evolutiva. Es posible que la diferencia actual consista en que una especie es parásita y la otra presenta vida libre, condicionando estos modos de vida unas morfologías completamente diferentes y no consideradas fundamentales a la hora de hacer una clasificación biológica.

Esta característica (la naturaleza histórica de los seres vivos), hace que la biología evolutiva sea considerada como una ciencia histórica que estudia unos procesos ocurridos en el pasado y que condicionaron las situaciones actuales. Como toda ciencia histórica, tiene sus inconvenientes conceptuales y de investigación específicos. Como inconveniente, por citar uno, podemos recordar la definición de especie aplicada a los fósiles, puesto que una de las condiciones para pertenecer a la misma especie consiste en la posibilidad de tener hijos fértiles, lo cual no se puede comprobar con seres fosilizados (en estos casos, se utilizan otros criterios para asignar dos fósiles a la misma especie, como son la similitud morfológica, la aparición en los mismos pisos geológicos y otros de similar significado).

Cuando en 1973 Dobzhansky dijo que “en biología, nada tiene sentido si no es bajo la luz de la evolución”, no quería magnificar algo que ya era evidente. Sabía muy bien que los procesos y las estructuras podían muy bien ser comprendidos por personas que careciesen de conocimientos evolutivos. Más bien quería decir que, en la ciencia que nos ocupa, para comprender por completo alguna estructura es conveniente entenderla, también, desde su aspecto histórico, cómo fue evolucionando a lo largo del tiempo hasta llegar a alcanzar las formas actuales y cómo lo hizo en las diferentes especies en las que tal o cual estructura está presente. Solamente cuando se conocen tanto el funcionamiento actual de una estructura y su historia evolutiva, es cuando se cumple el aforismo de Dobzhansky, teniendo sentido el conocimiento biológico.

Selección natural. La selección natural, es decir, la reproducción diferencial de los individuos, es un proceso sin equivalente ninguno en el mundo inanimado. Para que actúe la selección natural en una población es preciso que en ella exista variabilidad, de modo que los individuos se puedan clasificar de acuerdo con la posesión o la carencia de un carácter hereditario determinado. Puede haber reproducción diferencial entre los individuos de esa población, siempre que la presencia o ausencia de ese carácter incida de modo positivo o negativo en la capacidad reproductora de sus portadores. Puede ocurrir que la capacidad reproductora de unos individuos se vea favorecida, o desfavorecida, a causa de su genotipo. Esto quiere decir que existen genes que pueden tener la capacidad de incrementar su frecuencia a lo largo de las generaciones a causa de incrementar la capacidad reproductora de sus portadores. Nadie puede predecir los caracteres que serán favorecidos por la selección en generaciones sucesivas, es más, en muchos casos ni se sabe cuáles son los favorecidos en las generaciones actuales. La selección natural actúa ciegamente y sin finalidad ninguna, nadie piense que la selección conduce a un mundo feliz. Si así ocurriese, nunca se habrían producido extinciones.

Indeterminismo. Una controversia que nos llega desde la antigüedad y que está plateada entre filósofos y biólogos nos lleva a la cuestión de saber si los procesos físicos y biológicos difieren en materia de determinismo y de predictibilidad.

Es una pena, pero en esta polémica se confundieron muchas cosas, y eso entorpeció la elaboración de conclusiones claras. La misma palabra "predicción" puede ser utilizada en dos sentidos enteramente diferentes. Muchas veces, cuando un científico habla de predicción, quiere decir predicción lógica, es decir, conformidad entre las observaciones individuales con una teoría o con una ley científica. Puesto que las ciencias físicas consisten, en mucha mayor medida que las biológicas, en un conjunto de teorías, en estas ciencias la predicción lógica juega un papel mucho más importante que en biología.

Predecir, tal y como se entiende más corrientemente, consiste en deducir el futuro a partir del presente. En este sentido, esta palabra nos conduce a una sucesión de acontecimientos; se trata de una predicción temporal. En el campo de las leyes físicas estrictamente deterministas, las predicciones temporales absolutas son posibles, tal como la ocurrencia de un eclipse, por ejemplo. En biología, este tipo de predicción resulta mucho más arriesgo de realizar. Incluso ni es posible predecir el sexo de un niño por nacer. En los campos biológicos, por lo común, las predicciones tienen un carácter mucho más probabilístico que el que puedan tener en las ciencias físicas.

Ya en los comienzos del siglo XX se indicaban dos razones por las que los fenómenos biológicos son tan imprevisibles: La gran complejidad de los sistemas biológicos y la frecuencia con la que, en niveles jerárquicos superiores, aparecen cualidades inesperadas (emergencia). Pero, independientemente de su posterior significación, un suceso ocurre al azar, y esto es conceptualmente difícil de admitir por quienes se acercan a la biología con ilusión, pero careciendo de la base científica necesaria para comprender sus procesos. Las mutaciones espontáneas provocadas por errores en la replicación del ADN ilustran bien este indeterminismo en los seres vivos. No existe relación ninguna entre un suceso molecular y su correspondiente y posterior significación biológica a nivel de fenotipo, si acaso la tiene a nivel del individuo portador del nuevo mutante o de la población en la que se desarrolla la vida de ese individuo. Lo mismo se puede decir en relación al entrecruzamiento de los cromosomas (crossing over), su segregación, la selección de los gametos, de pareja sexual y para muchos otros hechos relacionados con la supervivencia y la reproducción. Ni los fenómenos moleculares subyacentes, ni los movimientos mecánicos implicados en algunos de estos procesos, están ligados a sus efectos biológicos posteriores.

Posibilidad de variación morfológica a lo largo de la historia individual. Existen especies con ciclos biológicos complicados, de modo que antes de alcanzar el estadio reproductor pasan por muchos estadios intermedios llamados larvarios. Cada una de las formas lavarias pode tener, y de hecho tienen, morfologías propias y fueron precisos muchos estudios antes de asignar esas diversas formas a individuos de la misma especie pero en diferentes estadios biológicos. Las definiciones de semejanza o diferencia entre individuos de la misma especie tienen que referirse, necesariamente, a las formas que presentan en las mismas fases de los ciclos biológicos ya que, de otra manera, nunca se clasificarían juntos un renacuajo (forma infantil) y la rana (forma adulta) correspondiente. Tampoco se asignarían a la misma especie dos eucaliptos de diferente edad, pues sabemos que en este árbol existe dimorfismo foliar relacionado con ella.

COMENTARIO FINAL

De modo general, las características que aquí presento y comento, aparecen juntas en todos los seres vivos. Quiero insistir de nuevo en que para nada tengo en cuenta ningún referente de morfología, movimiento, capacidades de leguaje, creatividad o similares. Para muchos, sería conveniente una revisión personal acerca de lo que, para ellos, significan conceptos como “ser vivo” e, incluso, “vida”. Me gustaría pensar que mis comentarios han ayudado a la comprensión personal de estos conceptos.

Hay un comentario que quiero hacer a modo de resumen. Las dificultades en definir un concepto, o incluso de vislumbrarlo, no deben representar una dificultad en el avance de nuestro estudio, dejando siempre muy claro que ese aspecto del conocimiento queda pendiente de definir, conocer y, por tanto, utilizar adecuadamente. Fue lo que hizo Darwin en relación a los procesos hereditarios, y aunque no los conocía, ese desconocimiento no representó cortapisa ninguna para la elaboración de sus teorías evolutivas. El mismo Darwin sabía que cuando esos mecanismos hereditarios fuesen conocidos detalladamente, mucho de cuanto proponía podría ser interpretado de manera más concreta.

Otra cosa que nos conviene tener en cuenta es que esta lista no pretende ser completa por una razón muy comprensible, pero que es preciso no dejar de lado. Todo cuanto sabemos es gracias a los actuales métodos y aparatos de estudio. Es lógico esperar que nuevas técnicas y nuevos aparatos, sumados a nuevos conocimientos, resolverán muchas dudas científicas a la vez que plantearán nuevos problemas. Es de esperar que gracias a la clarificación y al avance de los conceptos científicos, en el futuro se conocerán nuevas características de seres vivos y las que actualmente conocemos estarán mejor definidas.

Siempre resultó difícil poner un límite taxativo entre materia viva e materia inerte. Si investigadores gloriosos demostraron en el pasado la imposibilidad del paso desde el estado inerte al vivo, pareciendo que había quedado resuelto el problema, hoy volvemos a encontrarnos ante seres que son un reto para nuestros conocimientos y nuestros conceptos, por ejemplo los virus. ¿Son vivos? ¿No lo son? Los defensores de afirmar cada una de esas preguntas disponen de argumentos válidos para hacerlo. ¿Y qué decir de los priones?.

Pero no hemos de tener arrogancia científica ni dejarnos impresionar por estas cuestiones aparentemente contradictorias. Son cosas propias del progreso en el conocimiento. Si aparecen contradicciones en el cuerpo conceptual de la biología o si conceptos antiguos no sirven cuando se aplican a los conocimientos actuales, tenemos que redefinir los conceptos, lo cual no es una tarea pequeña. No sería la primera vez que conceptos concretos tienen que ir cambiando paralelamente a como cambian los conocimientos a los que se refieren. La historia de la ciencia está llena de casos de este estilo: por citar dos, el del átomo y el del gameto.

Mientras, usemos estas características como propias de los seres vivos y tengámoslas en cuenta cuando pensemos que puede existir vida en otras partes del Universo. Es posible que con esos seres compartamos características similares a éstas o que posean otras semejantes y apropiadas a sus ambientes. Pero que nadie piense que vamos a ser parecidos en formas, costumbres o modos de hablar. Porque, también es posible, no precisan hablar para relacionarse.