LA ESENCIA DE LA VIDA

UNA BIOLOGÍA FILOSÓFICA

Patricio Valdés Marín

La vida es un fenómeno distintivo que presenta la naturaleza en la biósfera terrestre, al menos hasta donde podamos saber, ya que en el resto del universo no se la ha observado aún de modo alguno. El que una cosa, cuyas partes son enteramente físicas, se alimente, crezca y se reproduzca resulta algo extraordinario respecto a toda otra cosa conocida. La combinación especial de sus átomos y moléculas produce algo enteramente animado con fuerza propia. De sus progenitores un organismo biológico recibe un código que indica cómo debe auto-estructurarse. Un problema aún no resuelto es cómo fue que en la Tierra apareció alguna vez –y una sola vez– la vida, pues para poder existir este código requiere primeramente de la estructura que consigue conformar. Seguramente, la respuesta incluye que el principio estructurador que posee la materia es superior a alguna tendencia hacia una entropía desorganizada.

Todas las cosas existentes en el universo están construidas a partir de energía primigenia. Esta energía se materializó en las partículas fundamentales, las cuales han generado estructuras funcionales en sucesivas escalas progresivas, cada vez más complejas y funcionales. Esta ley general de la materia explica la existencia de los organismos vivos sin necesidad alguna de recurrir a fuerzas extrañas al universo. La evolución del universo y su estructuración según la termodinámica han desembocado en una organización que llamamos vida. Los componentes o unidades discretas de estas estructuras vivas, que son sus subestructuras, son propias del mundo físico natural, como átomos, moléculas y cadenas peptídicas y proteicas, con sus propias funciones específicas. La vida como la conocemos define estructuras que se auto-estructuran y se desarrollan, interactúan con el medio, son internamente estables –propiedades que se puede englobar en el término “supervivencia”– y se reproducen según pautas determinadas por códigos genéticos que portan. La cúspide de la organización biológica es un organismo con un un cerebro con la capacidad psíquica de conciencia de sí de sentimientos y de acción intencional.

El organismo biológico

Hace más de tres mil quinientos millones de años atrás, se originó la vida. Consistió en la formación de centros o núcleos en caldos ricos en aminoácidos que generaron determinadas reacciones químicas que formaron cadenas nucleicas y polipeptídicas y además, desde un punto de vista de tensiones superficiales, cuando dichos núcleos alcanzaban un diámetro similar al tamaño de una célula actual, sufrían una división mecánica a causa probablemente a efectos de la tensión superficial. En una segunda instancia la división fue similar a la mitosis, en el sentido que cada parte retuvo toda la información genética acumulada. El desarrollo de estas instancias físico-químicas culminó en la entidad biológica de una célula capaz de nutrirse, desarrollarse y dividirse en dos células, y así, sucesivamente, hasta que la vida siguió extendiéndose por sobre la faz de la Tierra. En esta etapa la vida fue cambiando sus formas y se hizo más funcional en la perpetua búsqueda por una mejor adaptación a las duras e inestables condiciones del medio, siguiendo un mecanismo de pervivencia que denominamos evolución biológica. Mientras las formas vivientes evolucionaban, iban alterando la Tierra y permitían nuevas formas de vida.  La primera forma primitiva de vida que logró sobrevivir y replicarse transmitió a su progenie las dos características que impulsan el desarrollo biológico, la supervivencia y la reproducción. Todos los seres vivientes terrestres pertenecemos a una gran familia que no ha tolerado emigrantes alienígenas ni especies de origen paralelo.

Un organismo biológico es una estructura viviente, pero no es una máquina, como supusieron los mecanicistas. Lo que lo diferencia de una máquina es que su producto es la estructuración de sí mismo, que su existencia depende de esta actividad cuando interactúa con el medio para nutrirse, cobijarse y protegerse y que es capaz de procrear otros individuos. En cambio, la máquina está ya estructurada previamente y no requiere modificación alguna para producir cosas ajenas a su propia estructura a partir de un flujo de insumos. Y si se le cortara el suministro de cualquier insumo, no sufriría ni menos moriría como un organismo biológico, sólo dejaría de producir o produciría ineficientemente. Un organismo biológico se distingue de una máquina por dos razones. Primero, su producción de componentes, partes y piezas está destinada a sí mismo. Segundo, su actividad se realiza según los requerimientos retroalimentados homeostáticamente por el mismo. Tampoco un organismo biológico es alguna cosa que puede crecer y desarrollarse por simple y espontánea agregación de partes, como la cristalización de alguna solución salina o la formación de un volcán. Sólo el organismo biológico se auto-estructura en forma diferenciada, orgánica y funcional por causa de fuerzas que genera y controla internamente de manera determinada.

Un organismo biológico es, desde el punto de vista causal, el único sistema capaz de generar fuerzas destinadas a su propia estructuración fisiológica según las exigencias demandadas mecánicamente por sí mismo. Un organismo biológico es un sistema que se auto-estructura según mecanismos autónomos de control y regulación que actúan en todas las escalas estructurales a partir de la molecular, propia del ADN. Algunos de estos mecanismos son homeostáticos; otros son estructuradores; otros interactúan con el medio; otros más son reproductores, e incluso hay mecanismos des-estructuradores que terminan irremisiblemente con la muerte de sí. Un organismo biológico es, en esencia, una estructura autónoma compuesta por sistemas, aparatos y órganos estructurados, funcionales y dependientes de un control central cuyo propósito último es su propia supervivencia, reproducción y auto-estructuración.

Los organismos biológicos se construyen a sí mismos mediante el control y regulación ejercido por el genoma que hereda de sus progenitores, que se haya contenida en los cromosomas de sus células. Éstos contienen una enorme cantidad de información para estructurar las proteínas específicas requeridas en el lugar y el tiempo preciso. Las proteínas son las unidades discretas de las células. El mecanismo de estructuración de proteínas a partir de aminoácidos depende de los mecanismos de traducción y replicación del ácido desoxirribonucleico (ADN). El ADN está constituido por dos fibras polinucleotídicas de largo indefinido, paralelas entre sí, formando una doble hélice y asociadas mediante las uniones no covalentes de los nucleótidos. Sus unidades discretas son cuatro bases: adenina, timina, citosina y guanina. Difieren por la estructura de la base nitrogenada constituyente. Están unidos secuencialmente entre sí mediante enlaces químicos covalentes. Una unión covalente es la compartición de orbitales electrónicos entre dos o más átomos. La formación de las uniones requiere un potencial químico y un catalizador que es la enzima ADN-polimerasa. Por razones estéricas, la adenina tiende a formar espontáneamente una asociación con la timina, mientras que la guanina se asocia con la citosina. Las dos fibras son por tanto complementarias. La estructura del ADN puede componerse de todas las secuencias posibles de pares y no está limitada en cuanto a su longitud. Los cromosomas están compuestos por ADN, cuyas unidades discretas son los genes. Estos son segmentos variables de tripletes de los cuatro tipos de bases de ADN.

Los ácidos nucleicos son macromoléculas que resultan de la polimerización lineal de los nucleótidos. Estos están constituidos por la asociación de un azúcar con una base nitrogenada por una parte, y con un radical fosforilo por la otra. La polimerización es mediada por los grupos fosforilos que asocian cada residuo de azúcar al precedente y al siguiente, formando así la cadena polinucleotídica. Por su parte las proteínas son macromoléculas y se estructuran por la polimerización secuencial de aminoácidos que conforman una cadena que se denomina polipeptídica. Análoga a las letras del alfabeto que son las unidades de palabras y frases, los veinte aminoácidos son sus unidades discretas. Cada proteína contiene entre cien a diez mil de éstos. Puesto que existe variación tanto en la secuencia como en la cantidad de aminoácidos, los tipos de proteínas que pueden estructurarse son más de un millón y constituyen las unidades discretas de los orgánulos y partes de las células. A su vez, las células son las unidades discretas de los distintos tejidos y órganos del organismo biológico.

Para estructurar una proteína el mecanismo que traduce la secuencia de nucleótidos en secuencia de aminoácidos es complejo. La estructura de una proteína está determinada por el orden lineal de los radicales aminoácidos en el polipéptido. Esta secuencia está determinada por la de los nucleótidos en un segmento de fibra del ADN. El código genético es la regla que asocia una secuencia polipeptídica a una secuencia polinucleotídica dada. Como hay veinte aminoácidos a especificar y sólo cuatro nucleótidos en el alfabeto del ADN, cada letra está constituida por una secuencia de tres nucleótidos (un triplete) específicos para un aminoácido (entre veinte) en el polipéptido. Además, la maquinaria de traducción no utiliza directamente las secuencias nucleotídicas del ADN, sino la transcripción de una de las dos fibras a un polinucleótido, llamado ácido ribonucleico mensajero (ARN mensajero). El ARN es leído secuencialmente de triplete a triplete, a lo largo de la cadena polinucleotídica. Una enzima cataliza en cada etapa la formación de la unión peptídica entre el aminoácido que lleva el ARN y el aminoácido precedente, en la extremidad de la cadena polipeptídica ya formada, que va creciendo así en una unidad. Asimismo, el mecanismo está comandado por las enzimas. Estas actúan en las reacciones químicas que forman las proteínas. Las enzimas son una especie de catalizadores, pero se diferencian de éstos porque cada una cataliza únicamente una sola reacción, porque las uniones que cataliza son no covalentes y porque, por lo general, una enzima es activa con respecto a un solo cuerpo susceptible de sufrir este tipo de reacción. En consecuencia, el mecanismo de replicación, necesario tanto para la multiplicación de las células como para la estructuración de los gametos que dan origen a un nuevo organismo viviente, procede por separación de las dos fibras del ADN, seguida por la reconstitución, nucleótido a nucleótido, de las dos fibras complementarias. Cada una de las dos moléculas así sintetizadas contiene una de las fibras de la molécula madre y una fibra nueva, reconstituida y complementaria, formada por el emparejamiento específico. Estas dos moléculas son idénticas entre sí y también a la madre. El secreto de la replicación sin variación del ADN reside en la complementariedad estereoquímica del complejo no covalente que constituyen las dos fibras asociadas en la molécula.

Las especies biológicas son el resultado de la evolución de la vida a partir del primer organismo viviente que pudo replicarse a sí mismo y traspasar sus características a su progenie. Como se dijo, este acontecimiento único surgió probablemente en un lugar de la Tierra hace más de tres mil quinientos millones de años y fue también probablemente irrepetible a causa de la de la difícil concurrencia de algunos factores decisivos para producir vida, a pesar de la funcionalidad intrínseca de la materia para llegar a estructurar la vida. Desde hacía algunos miles de millones de años se habían estado formando, a partir de metano, agua y amoniaco, los constituyentes químicos necesarios para la vida, pues dichos compuestos son los precursores de los nucleótidos y los aminoácidos. Posiblemente, estos compuestos se sintetizaron en presencia de catalizadores no biológicos, empleando fuentes energéticas, como las chispas eléctricas de tormentas y el calor volcánico. En caldos concentrados diversas macromoléculas pudieron formarse por polimerización de sus precursores aminoácidos y nucleótidos. En laboratorio se han obtenido polipéptidos y polinucleótidos parecidos por su estructura general a macromoléculas modernas. La formación de la primera macromolécula capaz de promover su propia replicación se debió obtener después de múltiples intentos.

Esta etapa de la formación de la vida no deja de ser enigmática, pues el código genético no puede ser traducido más que por productos de su propia traducción. El misterio del origen de la vida es, por lo tanto, que sin enzimas el ARN no podría haberse copiado a sí mismo y evolucionado; pero sin ARN altamente evolucionado no se tienen enzimas. Se reedita, pues, la vieja interrogante biológica de si fue primero el huevo o la gallina. También disminuye la probabilidad de que el fenómeno que dio origen a la vida pueda repetirse tanto en nuestro planeta como en cualquier otro. En nuestro planeta la posibilidad que se genere nuevamente una vida distinta a la existente resulta además más difícil, habiendo tan inmensa cantidad de potenciales depredadores que se alimentan incluso de los precursores que posibilitarían esta nueva vida. En cambio, en otro planeta, verificándose las condiciones mínimas, especialmente la existencia de agua líquida, habría suficiente tiempo para que se origine la vida. Probablemente, el problema principal es que se den dichas condiciones mínimas, entre las que se cuenta una cierta estabilidad ambiental y sin cataclismos en un tiempo prolongado.

Vimos que l ARN (al igual que el ADN) depende de enzimas para replicarse. Estas complejas moléculas envuelven su filamento y, utilizando este original como plantilla, unen moléculas que funcionan como unidades de construcción básicas, llamadas nucleótidos, en uno complementario, el cual es una especie de negativo fotográfico del original. Luego las enzimas repiten el proceso en el filamento complementario para construir una copia exacta del original. Las enzimas, que están hechas de proteínas, se encuentran ensambladas a su vez de acuerdo a las instrucciones moleculares insertadas en el ARN. En otras palabras, el ARN dirige el ensamblaje de proteínas que forman las enzimas que le permiten replicarse. Partiendo de la teoría según la cual un filamento de ARN que se auto-replica habría sido el precursor de la vida, algunos biólogos han querido resolver el enigma de cómo hizo la naturaleza para producir el primer polinucleótido-polipéptido, con capacidad para replicarse y para sintetizar enzimas a la vez, esto es, para cortarse a sí misma y separar sus partes y también para entretejer nucleótidos haciendo una copia perfecta de sí misma. La búsqueda se ha centrado en encontrar un filamento de ARN suficientemente largo que pueda actuar como enzima, pero lo bastante corto para que pueda replicarse a sí mismo con cierta facilidad. Esto representaría el principio de la vida. La complejidad posterior hubo de deberse a la conexión de este filamento corto con otro filamento, y así sucesivamente hasta obtener un filamento más largo y complejo, y también al mecanismo de la evolución. Es probable que cuando ya debieron coexistir tanto polipéptidos como polinucleótidos, un polipéptido penetrara en el ámbito de un polipéptido, a modo de un virus que ingresa a una célula, y se fusionaron ambos funcionalmente. Ello dio como resultado la primera unidad de vida en la historia de la Tierra. Así, pues, dos estructuras enteramente distintas, pero de una misma escala, se convirtieron de este modo en unidades discretas de una estructura de una escala superior con la doble funcionalidad de metabolizar la energía del medio en su propia autoestructuración y de reproducirse de modo idéntico.

Estos primitivos organismos biológicos que se reproducían de modo idéntico pasaron a constituir las unidades discretas de la estructura llamada ecosistemas. Sin embargo, la capacidad para transmitir genéticamente su propia estructura a otro individuo es natural pero no temporalmente anterior al mecanismo evolutivo de la selección natural. En la exacta replicación siempre existió una pequeña falla: ocasionalmente se daban mutaciones. Algunas de estas mutaciones resultaron tener ventajas adaptativas que permitieron a los organismos mutantes conquistar su ambiente con mayor facilidad y desplazar a los no mutantes. Incluso algunas mutaciones resultaron ser beneficiosas en otros ambientes o cuando el ambiente propio cambiaba. Después de este difícil parto del principio de la vida algún largo tiempo se requirió para estructurar gradualmente las partes funcionales que constituyeron la célula primigenia, de la cual todos los seres vivientes del planeta Tierra somos su progenie. Aunque primitiva, esta célula ya contuvo el mismo código genético y la misma mecánica de traducción y replicación que las células modernas. Su éxito se debió a su capacidad para reproducirse y llegar a adaptarse a un medio en perpetuo, aunque generalmente lento, cambio.

A través del tiempo las primitivas células se fueron asociando y, como unidades discretas, fueron conformando una estructura pluricelular, de escala superior. Con toda seguridad la nueva función de este organismo pluricelular respondió mejor a la necesidad de sobrevivencia, ya que la colaboración ayudó a cada unidad discreta a sobrevivir por sí misma.  Probablemente, un propósito de esta nueva estructura fue acceder a nutrientes de forma más eficiente y distribuirlos mejor entre sus unidades. Ya en la misma escala celular un grupo de células habría evolucionado con la capacidad para elaborar azúcar mediante la fotosíntesis al incorporar la clorofila a su estructura, lo que entonces produjo la separación de la vida entre el Reino animal y el Reino vegetal. En el caso de este segundo reino, la estructura pluricelular pudo haber sido un cilindro o tallo que posibilitó la circulación por capilaridad entre las células de una savia llena de nutrientes. El desecho pasó al manto para reforzar y proteger a dicho tallo.  En el medio acuoso de entonces el tallo debió utilizar un extremo para afianzarse al lecho y  evitar ser arrojado a la orilla y perecer. Este mismo extremo debió evolucionar en raíz y ser usado en un medio terrestre como captador de agua y soporte del vegetal.

En el caso de las células no clorofílicas la colonia celular pudo adaptar la forma de un tubo digestivo con funciones específicas, similar al tallo descrito. Probablemente el flujo mecánico usó la capilaridad; posteriormente, en la medida que aumentó la complejidad, el flujo fue impulsado por el bombeo de un corazón. Un extremo de este tubo tuvo la función de  atrapar los nutrientes externos, un centro que pudiera transformarlos químicamente en materias digeribles y distribuirlos entre la colonia y un extremo que pudiera evacuar los desechos. Con el tiempo, el primitivo tubo digestivo incorporó nuevas estructuras para buscar más activamente concentraciones nutritivas, entre ellas la coordinación centralizada en una cefalización para comandar y dirigir el organismo para obtener la energía aprovechable de manera eficiente junto a un sistema de información sobre el medio externo, y dispuso de sistemas apropiados tales como aletas, patas, cilicios, alas, incluso movimientos reptores u otros dispositivos de locomoción y acceso al medio nutritivo, complementado por sistemas de defensas contra la agresión del mismo medio y, por supuesto, sistemas genéticos de reproducción.

Para reproducirse un organismo pluricelular requirió la generación de una estrategia de reproducción más allá de la simple mitosis celular. Requirió primeramente que dicho organismo surgiera de una única célula progenitora. Segundo, que dicha célula contuviera el programa estructural completo del organismo biológico. El organismo entero se estructuraría como una entidad distinta pero idéntica o similar a partir de una sola célula progenitora y cualquier célula podría ser progenitora de un organismo biológico. En forma indiscriminada surgían organismos biológicos idénticos cuya única limitante fue la disponibilidad de recursos alimenticios. Desde el punto de vista de eficacia de aprovechar recursos se daban las condiciones para una revolución. Con el tiempo, como una forma más eficiente de adaptación a un medio cambiante, surgió la bisexualidad. Ésta constituyó un hito en la historia de la biología, pues permitió la selección natural que originó la evolución biológica. El origen de la bisexualidad está en la meiosis. Al contrario de la mitosis, la meiosis consiste en que cada progenitor aporta la mitad de su información genética, ahora organizada en cromosomas, para originar un gameto, que es una célula sexual que contiene la mitad de los cromosomas y también llamada célula haploide por lo mismo. La unión de dos gametos produce por fertilización el cigoto o huevo fecundado, que contiene el conjunto completo de cromosomas. El aporte de distinta información genética originó una diferenciación en los individuos generados, produciendo algunos más aptos para sobrevivir y reproducirse y permitiendo que éstos transmitieran sus mejores aptitudes a su propia prole, en la llamada selección natural, que veremos más adelante. En el curso de esta selección surgieron las especies biológicas. El género apareció más tarde por la demanda de la progenie para ser criada y con ello surgió también el dimorfismo sexual.

Cada especie se distingue porque los individuos que la componen son fértiles cuando se aparean, procreando individuos similares. Se sigue que, 1º cada especie posee un banco hereditario distintivo; 2º para subsistir cada especie depende de que sus miembros sobrevivan y se reproduzcan. En consecuencia, el banco hereditario de una especie trata principalmente de los caracteres que permiten a los individuos que la componen sobrevivir y reproducirse con éxito. El ser humano pertenece a una de las numerosísimas especies del reino animal. La única diferencia entre los animales y el ser humano está relacionada con un relativamente mayor volumen y una mayor organización de su sistema nervioso central, lo que permitió un pensamiento racional y abstracto que supera el instinto.  

Toda estructura puede definirse por sus funciones, por sus componentes y por su pertenencia a otra estructura. En el caso de la vida hablamos del organismo biológico. Éste puede ser una bacteria, una vegetal o un animal y comprende la vasta gama de cosas que va desde los seres unicelulares hasta organismos con complejos órganos y aparatos fisiológicos. Su función es sobrevivir y reproducirse. Al tiempo de mantener su propia identidad, se desarrolla y crece auto-estructurándose y se reproduce replicando genéticamente su propia estructura biológica.

Un primer aspecto que caracteriza un organismo biológico es la capacidad para permanecer el mismo y mantener su propia identidad, independiente de los cambios enormes que pueda éste sufrir, por ejemplo, la metamorfosis en los insectos o que pueda sobrellevar el medio. Muchos mecanismos actúan al interior del organismo para independizarlo de fuerzas desestabilizadoras del medio externo. La composición química de los tejidos y fluidos de un organismo permanece constante dentro de unos límites extremadamente estrechos, indistintamente de las variaciones del medio externo. Sin embargo la permanencia homeostática no es inmóvil, sino de un estado que puede variar, en especial como reacción a las fuerzas desestabilizadoras del medio externo. Existe en el organismo una cantidad de sistemas que funcionan como mecanismos homeostáticos para controlar y regular el medio interno. Cada uno está diseñado para enfrentar algún problema específico: temperatura interna, esfuerzo, cicatrización, metabolismo, etc. La acción homeostática es un caso de la retroacción que se observa en otros procesos tanto naturales como artificiales. La retroacción es un efecto que repercute sobre su propia causa, modificándola. Puesto que la causa modificada cambia a su vez el efecto, se origina un circuito cerrado, auto-controlado. Pero la acción homeostática en un sentido es desestabilizadora en otro. La eficiencia de un mecanismo en un sentido produce fallas en otro sentido. En el ser humano, por ejemplo, la regulación homeostática funciona bien hasta los 25-30 años; después su funcionamiento comienza a producir efectos secundarios negativos en el organismo. Envejecer es característicamente un aumento en el número y variedad de los fallos homeostáticos y, cuando fallan las funciones orgánicas necesarias, el organismo muere.

Un segundo aspecto que caracteriza un organismo biológico y que lo diferencia de una máquina, es la complejidad y la enorme interacción causal de sus funcionales subestructuras. Éste integra toda la funcionalidad de las estructuras constituyentes desde la escala subatómica hasta escalas que superan el mismo organismo, como son la manada y la especie, en una sinergia múltiple. Cualquier falla funcional de cualquier subestructura o superestructura afecta de alguna u otra manera el funcionamiento del todo. Si una hormona no consigue sintetizarse, si el ácido desoxirribonucleico no se replica exactamente en una célula, si la presión sanguínea no se mantiene dentro de cierto rango, si un músculo no logra mover el miembro que comanda, si escasea el alimento, si aumenta el número de los depredadores, o si tiene alguna falla o sufre algún cambio, él queda en una relativa desventaja funcional para sobrevivir y reproducirse, peligrando su existencia. Por el contrario, la funcionalidad de una máquina compromete subestructuras bastante más simples: determinados esfuerzo estructural, ejecución de movimientos, fuente de energía, ejercicio de fuerzas, resistencia al desgaste, controles.

Un tercer aspecto que caracteriza un organismo biológico es que conforma un sistema que para sobrevivir y reproducirse debe mantener múltiples y permanentes relaciones causales con la estructura de la cual es una unidad discreta, siendo imposible su supervivencia o reproducción si permanece aislado. La ecología estudia precisamente tal estructura de escala mayor, que denomina ‘ecosistema’, desde el punto de vista de las relaciones causales entre sus unidades discretas. Se interesa por el funcionamiento interno, más que por su composición y funcionamiento externo, de la que se preocupan la botánica y la zoología, y ha llegado a establecer la economía de la materia orgánica, que es la estructura fundamental del intercambio energético y estructural entre los organismos vivientes. Asimismo, ha llegado a determinar que los distintos ecosistemas se encuentran en la biosfera, estrecha zona comprendida entre unos seis mil metros de altitud y unos seis mil metros de profundidad en el mar, aunque concentrándose la mayor parte en unos pocos metros de espesor sobre y bajo la superficie terrestre no gélida ni seca, y en los pocos metros bajo el agua donde alcanza la radiación solar para energizar algas y plancton. No obstante, existen organismos biológicos que se nutren de la energía que emana del plasma terrestre que surge a través de la corteza en ciertos lugares termales y fallas geológicas. Dentro de este tercer aspecto estructural del que un organismo biológico es parte debe mencionarse la especie biológica. Todo organismo biológico desciende y procrea descendencia de otros organismos biológicos que son genéticamente similares, compartiendo un fondo genético común. La reproducción es precisamente una de las funciones principales de todo organismo biológico y que lo refiere a una población con la que comparte su genoma.

En fin, un cuarto aspecto que caracteriza un organismo biológico, es que el medio donde debe sobrevivir y reproducirse es bivalente. El ambiente no sólo es su providente potencial, sino también es su destructor potencial. Es fuente de la energía y los elementos químicos que el organismo requiere, brindándole además la seguridad de abrigo y cobijo. Simultáneamente, el mismo ambiente contiene los depredadores del organismo en cuestión. Además, en él existen una diversidad de fuerzas potencialmente destructoras, como las inundaciones, el fuego, la sequía, los terremotos, etc. También una parte de los elementos y la energía no están disponibles en abundancia, sino que el organismo debe buscarlos activamente y apropiárselos. Para sobrevivir y reproducirse en este ambiente, el organismo debe desarrollar sistemas de información y de respuesta para acceder al alimento, defenderse de los elementos agresivos y cobijarse del acechante peligro. Es conveniente señalar también que una función importante de una estructura autónoma, que busca sobrevivir en un medio agresivo que potencialmente puede destruirla, es el engaño, el disimulo, la farsa, el mimetismo. A través de este medio, el individuo finge poder, persigue ocultarse, simula peligro o aparenta inocencia para su posible adversario, depredador o presa. Esta característica funcional, que surge naturalmente a través del mecanismo de la evolución, en el ser humano es además intencional.

De la extraordinaria capacidad de las estructuras autónomas podemos inferir que un humilde gusano, habitante de esta partícula cósmica denominada Tierra, es inmensamente más complejo y, por tanto, más funcional que una magnífica estrella como, por ejemplo, la colosal y poderosa Canis Majoris. Es cierto que el primero se va estructurando mientras va consumiendo energía, en tanto que la segunda se va desintegrando mientras la va produciendo. Pero la estructuración de un consumidor eficiente requiere mayor funcionalidad y complejidad que la desintegración de un productor eficiente. La mayor eficiencia en el empleo de energía da al traste con la concepción de desorden de la segunda ley de la termodinámica. Por lo tanto, no es legítimo suponer que un ser viviente es una insignificancia frente a la inmensidad del universo. Su superioridad reside precisamente en su propia funcionalidad que le permite una mayor capacidad relativa de subsistencia. La energía es empleada con mayor eficiencia tanto en su propia estructuración como en sus acciones funcionales de supervivencia y reproducción. En la perspectiva del tiempo, la vida es un estallido de estructuración; en la perspectiva de una vida, ella es todo el tiempo.

La supervivencia es el proceso de crecimiento, desarrollo, nutrición, estabilidad y reproducción del organismo consume energía que debe adquirir activa y selectivamente del medio externo. Significa un estado en el que el organismo genera autónomamente fuerzas para aprovechar la energía del medio y/o contrarrestar aquellas fuerzas que tienden a destruirlo. Este estado implica una continua lucha para mantenerse vivo y no morir. Un organismo necesita consumir otros organismos, pues son fuentes de energía y elementos nutritivos. En la lucha por la supervivencia un organismo no sólo compite con sus similares de la especie, sino que con organismos de otras especies que comparten su mismo nicho y, sobrevive el más apto. La supervivencia debe entenderse como la lucha por la existencia. La vida es lucha y conflicto. Obedece a los instintos de supervivencia, que son los dos instintos más poderosos de los animales. Un mecanismo instintivo más plástico y flexible, propio de los animales más evolucionados y que ciertamente admite opciones y decisiones, corresponde a un estado dinámico en el sentido de que implica alcanzar la satisfacción de necesidades vitales impulsadas por la búsqueda de placer, bienestar y alegría y el rechazo al dolor, desagrado y sufrimiento. Estos impulsos están relacionados con la captación activa de la energía contenida en el ambiente providente y la defensa de los peligros de un ambiente agresivo. En los seres humanos este estado, que en su aspecto más simple responde a los mismos estados afectivos animales, implica alcanzar además la prosperidad y la felicidad.

No toda acción del organismo biológico destinada a satisfacer sus apetitos conduce directamente a su propia supervivencia. En los animales el apetito sexual, cuya satisfacción les produce indudablemente gran gozo, tiene por finalidad la propagación de la especie. Mientras la satisfacción de los apetitos es funcional a la supervivencia, la satisfacción del apetito sexual y de la maternidad es funcional a la prolongación de la especie. En general, el apetito sexual está en relación directa a la dificultad que tienen los individuos para sobrevivir y en relación inversa a la cantidad de prole procreada. Las plantas y otros organismos biológicos emocionalmente insensibles poseen otras estrategias de supervivencia y reproducción. Incluso la crianza es también una función de post-procreación que ha surgido con fuerza en los animales superiores. Si un organismo nace a la vida, es porque sus progenitores sobrevivieron y se aparearon. Estas características funcionales básicas se transmiten genéticamente y evolucionan en las distintas especies para ser aún más eficientes. Aquella especie que no consigue mejorar ambas condiciones en los individuos que la componen y adaptarlas al cambiante ambiente, más temprano que tarde se extingue.

En realidad, ambas características fisiológicas de supervivencia y reproducción contienen la totalidad de los caracteres que se transmiten genéticamente, denominados ‘aptitud’, siendo precisamente esto en lo que consiste la genética; y la evolución biológica no es otra cosa que el perfeccionamiento de estas características para un medio cambiante y competitivo. Las especies actualmente existentes contienen ambas características en sus mejores expresiones y nuestra especie, en la actualidad la más exitosa en la empresa de sobrevivir y reproducirse, las posee aparentemente en su máxima expresión, aunque ciertamente no en su perfecta u óptima. En consecuencia, el hecho de heredar genéticamente las aptitudes para sobrevivir y reproducirse es el punto de partida para comprender el dinamismo de la estructura y la fuerza biológicas. No obstante, desde el punto de vista de la evolución, existe una distinción en la prioridad entre ambas características. Si la supervivencia es la lucha por la existencia y la reproducción es la aptitud para lograr mayor descendencia fecunda, ocurre que quien es más apto es aquél que ha logrado no morir antes de reproducirse. Empero, aunque la dramática lucha por la supervivencia es directamente el agente de la evolución biológica, su condición es la mutación benéfica que se transmite genéticamente por medio de la reproducción y que genera una mayor aptitud para sobrevivir y reproducirse.

El origen y la evolución de las especies

Carlos Darwin  había descubierto que existe una íntima relación entre el organismo biológico individual y la variabilidad de su especie en el tiempo. Apuntaba a que aquellas mutaciones genéticas operadas en un individuo y que le permiten una mayor aptitud en un ambiente le posibilitan una mayor adaptabilidad a su especie al transmitirle estos nuevos caracteres mediante su progenie. En un medio cambiante la continuada agregación de nuevos caracteres por selección natural adiciona caracteres más favorables para la prolongación de la especie y hace desaparecer recíprocamente otros menos favorables. El sujeto de la evolución biológica no es el organismo biológico individual, sino la especie.

La subsistencia de una especie biológica depende de la aptitud fisiológica y de la fertilidad de los individuos que la integran y de su descendencia fértil. A su vez una mejor aptitud depende de estados más estables de equilibrios termodinámicos, en parte a través de la adquisición de estructuras cada vez más funcionales para la obtención ventajosa de energía, en parte buscando cerrar el propio sistema mediante el desarrollo de estructuras de defensa frente a un medio agresivo, en parte desarrollando estructuras para apropiarse de algún determinado nicho ecológico y defenderlo de especies competidoras. Sobre todo, estas características consisten en generar mecanismos eficientes de reproducción de individuos similares. Recíprocamente, en el curso de los milenios, mediante el éxito para sobrevivir y reproducirse de muchos individuos aptos, las especies han ido incorporando por la selección natural las características genéticas que posibilitan la mejor aptitud de sus individuos. En el proceso que persigue una mejor adaptación a un ambiente las especies van evolucionando, a veces rápidamente, para aprovechar las nuevas oportunidades que el cambiante medio va presentando. Entre paréntesis, una especie se distingue simplemente porque los individuos que la componen pueden procrear individuos similares y fértiles. Una raza pasa a ser una especie particular cuando los individuos que la integran no pueden procrear individuos fértiles tras acoplarse a individuos de otras razas de la misma especie. En ese punto del tiempo y el espacio el filum se bifurca irreversiblemente.

La evolución biológica es un mecanismo de estructuración de la materia viva en estructuras funcionales cada vez más complejas y de escalas cada vez mayores. Es un mecanismo acumulativo que incorpora las mutaciones favorables y neutras que se producen en los organismos biológicos y que traspasa a las generaciones futuras. Pero también es un mecanismo sumamente conservador y direccional, lo que impide que la materia se pueda estructurar en cualquier forma imaginable. En el mecanismo de la evolución biológica intervienen dos tipos de relaciones causales que se interrelacionan. Por una parte está la ocurrencia de pequeñas mutaciones genéticas en los individuos que prevalecen en la especie por ser favorables y neutras. Por la otra, están los cambios ambientales que van favoreciendo los caracteres genéticos más adaptables a las nuevas condiciones y que a veces son de tan gran magnitud que una especie puede desaparecer o favorecer únicamente a los individuos que poseen un determinado carácter.

Si en la dotación genética que un organismo recibe de sus progenitores viene un gen mutado, la estructuración del organismo sería algo diferente de la usual de la especie. Una mutación podría tener cuatro efectos distintos: 1. Que la estructura generada sea simplemente inviable. 2. Que sea desfavorable para sobrevivir en el medio. 3. Que sea favorable. 4. Que sea neutra para el medio dado. Si es desfavorable, el gen mutante tiende a no incorporarse a la especie. Lo contrario ocurre si es favorable, tendiendo a propagarse en la especie. En caso de ser neutro, el gen, junto con otros más, puede tornarse favorable o desfavorable si el medio cambia, tendiendo a propagarse o desaparecer según sea el caso.  Lo anterior se explica porque la aptitud para sobrevivir y reproducirse de un individuo debido a su dotación genética, causante de su propia auto-estructuración, es también funcional a la estructuración del fondo genético de su especie, condicionándola a tiempo futuro. En el futuro, las unidades discretas de una especie serán los genes de los individuos más aptos del presente, es decir, de aquellos que logran traspasarlos a un mayor número de descendientes gracias al mecanismo de selección natural. Ésta opera como un sistema de control de calidad. Los caracteres que resultan ser los más favorables frente a los embates del medio tienden a prevalecer.

El mecanismo de la evolución se explica por tres procesos biológicos fundamentales: la replicación, la mutación y la selección. A partir del mecanismo de la replicación del ADN, por el cual éste genera su doble exacto, la evolución trata de pequeñas e imprevisibles mutaciones en su rígida estructura. Una mutación se produce por la sustitución de un solo par de nucleótidos por otro, por la supresión o adición de uno o varios pares de nucleótidos, o por diversos tipos de cambios que alteran el texto genético tales como la inversión, la replicación, la transposición o la fusión de segmentos de secuencia más o menos larga. La causa de una mutación es alguna fuerza externa que impide su exacta replicación en la formación del gameto, como la acción química de poderosos reactivos o las radiaciones energéticas que inciden sobre el material hereditario, intercambiando, suprimiendo o agregando moléculas en los genes. Estos cambios no están determinados, sino que se producen por el azar, por lo que el cambio evolutivo es absolutamente casual. Una mutación puede tener en el organismo un efecto extraordinariamente significativo y distintivo. En consecuencia, el código genético no es inviolable. Las mutaciones que rompen su rigidez se producen en forma aleatoria. El que éstas persistan y se integren en la especie sigue el principio de la oportunidad. Estas relativamente infrecuentes mutaciones en la estructura genética de transmisión hereditaria producen muy ocasionalmente individuos más funcionales o más aptos para sobrevivir y reproducirse en un medio competitivo. Si la mutación resulta ser favorable al individuo para su supervivencia y reproducción, se transmitirá a la descendencia y terminará necesariamente por propagarse a la especie, produciendo un incremento del número de individuos que la poseen, al ser más aptos y estar mejor adaptados al medio. En el curso de generaciones, las mutaciones favorables se van acumulando y la especie se va transformando. Toda mutación es un acontecimiento raro (alrededor de 1 mutación por cada millón a cien millones de generaciones celulares). No obstante, en la escala de una población la mutación no es la excepción, sino la regla. La presión de selección se ejerce en el seno de la población, no en los individuos. Si el medio se modifica, que es lo que ocurre necesariamente en el tiempo, también se modifica la aptitud, de modo que otras características específicas resultarían ser más funcionales para sobrevivir y reproducirse en este nuevo medio.

La selección natural se explica por una doble causalidad circular recíproca: la que ejerce una subestructura sobre la funcionalidad del todo y la que ejerce el todo para la permanencia, la protección y la propagación de aquella subestructura. A pesar de que el ADN interviene únicamente en la formación de proteínas, afecta también la funcionalidad del organismo biológico, pues su funcionalidad depende de la funcionalidad de dichas proteínas, al igual que de la funcionalidad relativa de todas sus subestructuras en sus correspondientes escalas. Así, pues, esto no sólo significa que una mutación en el ADN, que es una unidad discreta de una subestructura de escala muy inferior en un organismo biológico, afecta de una u otra manera su funcionalidad total, sino que también significa que una mutación favorable, resultado de la mutación de un ínfimo gen, puede generar profundos cambios en el genoma de la especie. Esto puede ser ilustrado con un ejemplo hipotético (hipotético en el sentido de que es probable que los pasos precisos de un cambio evolutivo nunca lleguen a aparecer en los registros fósiles). La facultad de marcha bípeda en el caminar y el correr, que caracteriza a los homínidos, fue posiblemente el resultado de la mutación de un gen que interviene en la formación de la estructura ósea del pié, produciendo un talón y una planta de pie en forma de bóveda, y que resultó en una mejor aptitud para desplazarse en terreno plano que el balancearse y el pisar con los bordes de las palmas de las extremidades inferiores, característicos de los antropoides.

Existe un problema que se plantea en el hecho de que un cambio evolutivo observado sea en general importante en circunstancias de que una mutación produce directamente sólo un cambio muy pequeño. La respuesta radica simplemente en la hipótesis de que todos los pequeños cambios de origen genético se deben indudablemente a mutaciones y que estas variaciones del ADN se encuentran latentes en el fondo genético, sin manifestarse explícitamente en los individuos supervivientes de la especie. Pero cuando se produce alguna mutación decisiva, como la formación del talón y la bóveda plantar para caminar erguidamente del ejemplo expuesto más arriba, algunas características genéticas ya existentes en el genoma y que eran neutras, e incluso desfavorables, adquieren preeminencia para la aptitud general del nuevo individuo y entran a participar activamente en el fondo genético de la especie, mientras ésta va evolucionando significativamente. La razón es que una mutación favorable modifica parcialmente la funcionalidad del organismo, abriéndose además la posibilidad para la generación de estructuras complementarias, como un mayor cerebro. La evolución biológica es, en el fondo, la creación nueva o la modificación de una subestructura u órgano en el organismo biológico como resultado de la mutación en su genoma del gen que comanda la formación de dicha subestructura, y que origina una subestructura más funcional para la interacción del organismo con su ambiente.

A través de generaciones, el mecanismo de la evolución biológica tiende a modificar en el tiempo estructuras para que adquieran determinadas funciones solicitadas por un medio pródigo en posibilidades. También la evolución biológica puede modificar una estructura particular para que pueda desempeñar una determinada función. Por ejemplo, el pico de una especie de aves puede irse estructurando, al cabo de algunas generaciones, en una diversidad de formas, de modo que una subespecie podrá con la nueva adaptación succionar néctar, otra, atrapar insectos, y una tercera, agarrar semillas, y así una cantidad de nichos ecológicos ser explotados, como muy bien lo observó Darwin en la variedad de pinzones, cuando visitó las islas Galápagos.

En el proceso de evolución biológica se han producido estructuras tan complejas como, por ejemplo, el cerebro de los mamíferos, que es el órgano terminal de las sensaciones y procesador de las percepciones, centro de las emociones, lugar de la memoria y la imaginación, y dotado de conciencia de lo que lo rodea. Además, en el ser humano este órgano ha desarrollado en alto grado la capacidad de pensamiento conceptual y lógico que le permite una afectividad de sentimientos, conocer racionalmente, poseer conciencia de sí y actuar intencionalmente.

La especie y el medio

Un organismo viviente es un sistema autónomo en cuanto generador de fuerzas que persiguen su propia auto-estructuración, supervivencia y reproducción. Para generar las fuerzas requeridas, él obtiene la energía de un medio providente, del que depende. Así, un organismo biológico es también un sistema abierto que encuentra su equilibrio en el intercambio con su medio externo que se llama ecosistema. Pero también en dicho medio operan una multiplicidad de fuerzas que hacen permanentemente peligrar su propia existencia, por lo que él debe ser muy funcional para conseguir sobrevivir allí. No todas las fuerzas que operan allí le son beneficiosas. En el ecosistema su propia estructura, rica en energía, es apetecida por otros organismos vivientes.

Un ecosistema particular, que comprende el medio externo de todo organismo biológico que existe allí, es una estructura compleja formada por dos subestructuras suficientemente homogéneas que interactúan entre sí en un espacio particular, o biotopo. Un ecosistema comprende, por una parte, un sustrato químico de elementos inorgánicos que componen el suelo, el agua y el aire, y ciertas condiciones físicas, como temperatura, radiación solar, presión, densidad, fuerza de gravedad, etc.; y, por la otra, el conjunto de organismos vivos, o biocenosis, que sobreviven y se reproducen en dicha estructura físico-química.

Las unidades discretas básicas de los organismos vivos se caracterizan por ser estructuras macromoleculares orgánicas, es decir, no pueden estructurarse espontáneamente a partir de elementos químicos, ni incluso de moléculas inorgánicas más sencillas, sino que son producidas, en su totalidad, por los propios organismos vivos. A su vez, las unidades discretas últimas de estas macromoléculas orgánicas corresponden a determinados elementos químicos. En la composición química de los organismos vivos intervienen no más de 60 elementos, de los cuales doce son invariables, pues se encuentran en todos los organismos, y seis de éstos (carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, fósforo y azufre) entran en la composición de toda materia orgánica. Los otros seis (calcio, magnesio, sodio, potasio, hierro y cloro) tienen importancia en los distintos aspectos del metabolismo.

Un ecosistema no es una estructura estática, sino que experimenta permanentes cambios a consecuencia de la variación de las condiciones físicas y como efecto de la acción de los organismos que lo integran. Posee fundamentalmente dos procesos. El primero conforma un ciclo cerrado, denominado ciclo del carbono. Desde el punto de vista de la estructura, su estado inicial son los elementos químicos invariables. El proceso comprende primeramente la estructuración de las macromoléculas orgánicas y, posteriormente, su paulatina desestructuración, hasta retornar al estado inicial de elementos originales desestructurados, manteniéndose relativamente constante la cantidad de elementos.

El segundo proceso es el de la energía. Un ecosistema no es un sistema cerrado. Requiere el aporte permanente de energía, de modo que gran cantidad de energía, proveniente en el principio desde fuera del ecosistema, es consumida por el mismo. Esta energía, principalmente luminosa, consigue estructurar a través de la fotosíntesis variados elementos químicos en macromoléculas orgánicas de glucosa. Éstas, a su vez, aportan la energía acumulada según los requerimientos del organismo viviente al irse posteriormente desintegrando. La energía inicial proviene principalmente del Sol, en especial de su espectro visible. En un proceso denominado fotosíntesis, la energía de la radiación luminosa es captada y absorbida por moléculas de pigmentos como las clorofilas y los carotenos. Estos cloroplastos transforman la energía luminosa en energía química produciendo, en ausencia de oxígeno, trifosfato de adenosina (TPA) a partir de difosfato de adenosina (DPA) y es empleada para sintetizar las macromoléculas orgánicas de almidón a partir de sustancias inorgánicas tan simples como el agua y el dióxido de carbono (6H2O + 6CO2 -> C6H12O6 + 6O2).

Estas moléculas orgánicas gigantes constituyen las primeras macromoléculas energéticas de hidrato de carbono, de las cuales los seres vivientes obtienen la energía para vivir en una sucesión de pasos de cesión energética, hasta la final desestructuración molecular, cuando ya no queda energía aprovechable. Los enlaces químicos de estas estructuras macromoleculares almacenan la energía recibida. En realidad, sólo el 1 % del total de energía lumínica que llega a una superficie cubierta por vegetales es utilizado en la fotosíntesis. Cuando la estructura se desintegra en su totalidad, ya no queda energía aprovechable. Los elementos desintegrados vuelven a estructurarse nuevamente en frescos cloroplastos a causa de la fotosíntesis, en un proceso sin fin.

Sin embargo, en la perspectiva de la biosfera, mientras la energía proveniente del exterior es inagotable, los elementos químicos que conforman los recursos terrestres aprovechables por la materia orgánica son limitados. Esta distinción reviste especial importancia en nuestra época, más preocupada por obtener recursos energéticos que por preservar los recursos biológicos. La energía contenida en los enlaces químicos de las macromoléculas orgánicas va siendo posteriormente utilizada por los organismos vivientes en su actividad de supervivencia, reproducción y auto-estructuración. Una gran cantidad de energía se consume, por ejemplo, en el desplazamiento y en el metabolismo propio de un organismo vivo. Como se vio, esta energía va siendo consumida de manera discreta en el sutil proceso de degradación oxidativa de los productos metabólicos, en el que los compuestos fosfatados son determinantes.

El mecanismo de cesión energética-degradación química de la macromolécula orgánica termina con la total desestructuración orgánica de sus elementos químicos constituyentes y la transformación de la energía química en energía mecánica, eléctrica y calorífica necesaria para la supervivencia. Este mecanismo se conoce como el ciclo de Krebs y es el fundamento del metabolismo celular. El metabolismo depende de una secuencia de procesos, encadenados unos con otros, engranados como los dientes de un mecanismo de precisión por el cual el ácido acético se transforma en ácido cítrico tras un proceso que comprende nueve etapas. Estos procesos se llevan a cabo en cada célula, específicamente en sus mitocondrias, que ofician de centros oxidativos o talleres de producción de proteínas del ciclo mencionado. Allí se ubican tanto las unidades de TPA como los ribosomas con gran contenido de ARN (ácido ribonucleico) que controlan la síntesis de proteínas.

Un ecosistema particular contiene una cantidad de materia orgánica denominada biomasa. Esta se mide corrientemente en peso (peso fresco, peso seco, peso de carbono, etc.) por unidad de superficie terrestre. La producción de biomasa depende de la variedad de la biocenosis. Mientras esta última contenga una mayor cantidad de especies, la competencia entre los organismos vivientes será mayor, sobreviviendo los individuos de aquellas especies más eficientes en obtener alimentos y utilizar energía. Toda diversidad de nichos ecológicos podrá ser ocupada. Si la variedad de especies biológicas disminuye, también disminuirá la capacidad del ecosistema para producir biomasa y, por tanto, la capacidad para aprovechar la energía que ingresa. Pensemos, por ejemplo, en las estériles arenas de un desierto originado tras la tala de árboles y quema de abrojos de una otrora ricamente biodiversificada selva tropical. También la producción de biomasa depende de las condiciones del biotopo. Si sus condiciones varían, también se modificará su producción. Por ejemplo, un biotopo puede contaminarse con toxinas o puede empobrecerse de sus elementos invariables por la erosión, lo que implica una disminución neta de la producción de biomasa. Inversamente, el biotopo puede ser fertilizado mediante la incorporación de nutrientes y agua de riego para una producción mayor de biomasa.

La materia orgánica es alimento y las especies biológicas se distinguen entre sí, desde el punto de vista ecológico, en cuanto a la función particular de obtención de materia orgánica. Según la forma de obtención del alimento, se encuentran diferentes tipos de organismos vivos, los que conforman una cadena trófica de cuatro eslabones básicos: productores primarios, consumidores primarios, consumidores secundarios y descomponedores. No obstante, la idea de cadena es una abstracción que se hace para comprender la complejidad de las múltiples cadenas tróficas presentes en cualquier ecosistema, las que semejan más bien a una red trófica. Las relaciones de los organismos vivos de un ecosistema no son lineales, sino que existen muchas relaciones tróficas colaterales, como parásitos, comensales, simbiontes, coprófagos, carroñeros. Es evidente que si la dependencia por alimento de parte de los organismos vivos que ocupan los eslabones posteriores es total respecto a los eslabones primeros, y que si cada organismo consume energía para sobrevivir y reproducirse, devolviendo cuando muere menos energía de la que ha recibido, el peso total de los organismos, aunque no necesariamente el de los individuos, va decreciendo a medida que se avanza por la cadena alimentaria. Por ejemplo, en un ecosistema particular, hay menos peso en zorros que en conejos.

Sin duda que la idea de cadena trófica está lejos de satisfacer el ideal de paz y armonía concebida por quienes describieron el Paraíso Terrenal en el libro del Génesis. La realidad muestra que el león no puede convivir de esa forma idealizada con el cordero. Ambos establecen una relación depredador-presa, donde el segundo es una víctima "inocente" de la "despiadada" necesidad de alimentación del primero. No obstante la "ley de la selva", que es la imposición de la voluntad del más fuerte, no existe en la selva. Cada ser viviente de la selva persigue sobrevivir y reproducirse actuando estrictamente según los condicionamientos que son comunes a todos los individuos de su propia especie. Jamás podrá un individuo actuar de un modo distinto en su ambiente natural. En algunas ocasiones él será un depredador de determinados seres vivientes y en otras, será presa de otro grupo determinado de seres vivientes.

Los productores primarios comprenden la totalidad de los vegetales, exceptuando los hongos, y ciertos microorganismos dotados de determinados pigmentos semejantes a las plantas superiores. Mediante la fotosíntesis éstos estructuran primeramente hidratos de carbono, a los que les incorpora además una serie de elementos químicos que obtienen del medio, hasta formar las variadas y complejas macromoléculas orgánicas cargadas de energía, descritas más arriba, que conforman las unidades discretas de las diversas subestructuras de sus propias estructuras. Se denominan autótrofos porque son organismos que se procuran alimentos por sí mismos.

Los consumidores obtienen de los productores primarios, o de otros consumidores, las moléculas ricas en energía y materia orgánica cuya utilización dependerá en definitiva de las características bioquímicas del alimento y de las características metabólicas del consumidor. Se dividen en consumidores primarios y consumidores secundarios. Los primeros son principalmente herbívoros y obtienen su alimento de los productores primarios, o sea, las plantas verdes. Con este alimento y otros elementos del biotopo (agua, oxígeno, sales, etc.) se auto-estructuran y ejercen fuerza. Igual cosa ocurre con los consumidores secundarios, excepto que ellos obtienen su alimento ingiriendo principalmente a los consumidores primarios, pues son carnívoros.

La energía por unidad de peso contenida en la carne es muy superior a la contenida en los vegetales, ya que éstos poseen componentes leñosos que sirven para estructurarse en el espacio y que son en general poco nutritivos, y un trozo de carne engullido en pocos bocados mantiene a un animal satisfecho por muchas horas. En contra de los buenos deseos de los vegetarianos para con el ecosistema y la supervivencia de tantos ingenuos e inocentes pero apetitosos animales, los seres humanos somos principalmente consumidores secundarios, pues no conseguimos sintetizar todos los aminoácidos que necesitamos a partir de los vegetales que consumimos, ni aunque los cocinemos. El déficit en aminoácidos proviene de los herbívoros que sí digieren los componentes más simples, sintetizándolos. Posteriormente, nosotros los ingerimos ya metabolizados en forma de carne y productos lácteos. No deja de ser horrible el pensamiento de que para alimentarnos y gozar de ello como un buen gourmet, debamos sacrificar criaturas cuya vida es un gozo de percepciones, emociones y convivencia.

Todos los organismos que mueren y no son devorados por otros, sean productores primarios o consumidores, así como toda clase de restos orgánicos, como hojas y ramas caídos de los árboles, excrementos, e incluso bacterias, son degradados en último término por los descomponedores. Estos organismos vivientes consumen lo último que va quedando de energía en los últimos enlaces químicos de las ya degradadas macromoléculas orgánicas originales. Descomponen los restos orgánicos mediante una especie de digestión externa y absorben más tarde las sustancias resultantes que les son útiles, quedando el resto mineralizado. Si los productores primarios incorporan a la materia orgánica una serie de elementos minerales del medio, los descomponedores le devuelven esos mismos elementos, mineralizados. Los descomponedores cierran el ciclo de la materia orgánica y ponen nuevamente a disposición de los productores primarios los elementos y las moléculas inorgánicas que necesitan para la síntesis de su propio alimento. Si solamente los organismos vivientes pueden estructurar las macromoléculas orgánicas, solamente los organismos vivientes las pueden corrientemente desestructurar. Un pedazo de madera muerta, por ejemplo, duraría prácticamente en forma indefinida si no existieran descomponedores. Es gracias a éstos que la biosfera no es un solo cementerio de vegetales y animales muertos desde hace tiempo en un suelo agotado de recursos hace mucho.

Los ecólogos han llegado a determinar que cada especie biológica tiene su propio nicho ecológico, es decir, sus propias especies presas y su propio espacio de donde los individuos que la componen obtienen el particular sustento y protección. La competencia entre dos especies sobre el mismo recurso y el mismo espacio, más el mecanismo de la selección natural que especializa mejor a la especie para un medio específico, termina siempre con la victoria de una de ellas para un mismo nicho. En un ecosistema existen muchos nichos, y mientras más variedad de especies contenga, más son los nichos ocupados y más eficiente resulta la transformación de la materia orgánica. La ocupación de un nicho exige de la especie una tan particular especialización que si este nicho desapareciera por extinción de la especie presa, aquella especie no tendría probablemente la capacidad para ocupar otro nicho, habida cuenta de que la adaptación es un lento proceso que depende de la evolución, y también se extinguiría. No obstante, existe una relación directamente proporcional entre inteligencia y ocupación de una multiplicidad de nichos. Una inteligencia más desarrollada permite una mayor capacidad para reconocer el valor alimenticio y satisfacer el hambre con una mayor variedad de alimentos. Un animal omnívoro es ciertamente más inteligente.

La especie humana es una especie animal que para subsistir se rige bajo las mismas leyes que rigen las demás especies, siendo también parte del ecosistema. Pero podemos observar que la especie humana trasciende la barrera de los nichos. A pesar de ser la especie menos especializada de todas, es, por otra parte, la más multifuncional en la procura de su sustento. Ello le ha permitido subsistir en los más diversos medios y no solo alimentarse de las más variadas fuentes, tanto vegetales como animales, sino que ha llegado a industrializar la producción de alimentos. Su multifuncionalidad proviene de su inteligencia que le ha permitido no sólo adaptarse mejor al medio, sino también adaptar el medio a sus propias necesidades. La tecnología, producto de su inteligencia que genera extensiones funcionales artificiales para suplir sus propias deficiencias físicas, le permite no sólo adaptarse a cualquier hábitat y extraer los recursos contenidos en forma eficiente, sino que también transformar el ecosistema de acuerdo a sus propios requerimientos. Interviniendo en los distintos ecosistemas, los transforma para satisfacer sus propias necesidades en favor de algunas determinadas y realmente pocas especies vegetales y animales, que son las que más le favorecen y a las cuales se esmera no sólo de recolectar, cazar y pescar, sino también de cultivar y criar.

Cabe aún preguntarse por qué el ser humano llega a extinguir especies. Es sabido que las poblaciones de las especies se regulan por la relación surgida entre depredador y presa. Si el número de zorros aumentara en un ecosistema dado, el de conejos tendería a disminuir al existir mayor presión sobre su población para ser ingerida por la mayor cantidad de zorros. Luego, la población de conejos disminuiría. Pero esto dejaría a los zorros con menos alimentos y, por tanto, hambrientos y débiles. Pronto los zorros disminuirían también en número. Pero si disminuyen mucho, los conejos aumentarían su número. Un número mayor de conejos los haría fácil presa de los zorros, posibilitando que aumentara el número de ellos. En consecuencia, en un ecosistema el número de ambas poblaciones se mantiene relativamente estable y la proporción entre ambas permanece relativamente en equilibrio. Sin embargo, la especie humana no depende de un sólo tipo de presa para su subsistencia. Su falta de especialización para un determinado nicho sumado a su inteligencia le permite acceder a casi todos los nichos ecológicos que ella desee o que le sea económicamente más favorable, pues tal es su ingenio. En consecuencia, el ser humano puede perfectamente acabar con una población completa y seguir subsistiendo de otras especies. También puede eliminar una especie que no le es directamente provechosa o le es claramente dañina, mientras favorece a otra que sí le es más útil. En fin, en el proceso de seleccionar determinadas especies, puede acabar con algunas especies sin haber sido esa la intención.

El ser humano en cuanto especie animal tuvo sus orígenes como un consumidor, principalmente secundario, tras haber provenido de antepasados eminentemente herbívoros. En el curso del desarrollo cultural, que presupuso un sustancial avance evolutivo de su inteligencia, adquirió proporcionalmente mayor eficacia como depredador, evitando a la vez ser presa fácil de sus propios depredadores. Pero también aprendió a conocer los mecanismos del ecosistema para aprovecharse mejor de la energía que contiene. Paulatina, pero exponencialmente, comenzó a dominar su propio medio y a extenderlo a todos los ámbitos de la Tierra, trasponiendo o destruyendo nichos ecológicos cada vez más numerosos. El uso del fuego hace medio millón de años atrás y su dominio hace tan sólo unos cien mil años atrás significó que diversas materias orgánicas ricas en energía y en aminoácidos, que derivan directamente de los productores primarios pero que no eran comestibles, se transformaran en alimentos mediante la cocción, la que rompe sus moléculas de almidón, haciéndolas digeribles. La agricultura, nacida hace unos diez mil años atrás, permitió apropiarse de algunos variados biotopos, y el pastoreo, surgido por la misma época, significó seleccionar, adaptar y domesticar las variedades para él más productivas de la biocenosis. Cada una de estas revoluciones tecnológicas ha posibilitado a la especie humana una apropiación mayor de la energía y de la materia orgánica contenida en la biocenocis, acceder a más ecosistemas para transformarlos, independizarse de la precariedad de la supervivencia y aumentar exponencialmente el número de su población.

En la actualidad, como muchas voces anuncian alarmadas, la especie humana, por su creciente número de individuos, su cada vez más avanzada tecnología, su enorme y creciente capital acumulado y su insaciabilidad, ha transpuesto posiblemente el umbral que permite la subsistencia de los ecosistemas y, por tanto, de la biosfera. Los seres humanos no sólo están agotando los limitados recursos orgánicos del ciclo de la materia orgánica, sino que los están deteriorando aceleradamente por la contaminación que genera su desenfrenada producción y consumo por poblaciones cada vez más numerosas y ávidas. El desarrollo creciente de la especie humana tiene por contraparte el agotamiento de los recursos naturales. Aquí el problema no es tanto la futura escasez de energía, aunque nuestro desarrollo económico tenga por base los hidrocarburos fósiles, ya en proceso de extinción. El problema que se avecina lo constituye la supuesta creciente disminución de macromoléculas orgánicas, base de la alimentación de los seres humanos, actualmente sufriendo un explosivo crecimiento demográfico. También el problema se refiere a las especies animales que integran las cadenas alimentarias, muchas de las cuales están extintas irreversiblemente o están en real peligro de extinción.

Mientras la energía es abundante y la tecnología puede encontrar otros medios para obtenerla, el volumen de biomasa es limitado y está en acelerada disminución. Esta biomasa es la que se produce mediante la fotosíntesis, proceso en el cual la tecnología aún no puede intervenir si no es para ayudar a que se realice con mayor efectividad. Ella está limitada por la cantidad que está quedando en la biosfera, espacio del universo muy restringido, y que constituye nuestro único hábitat posible. Por su parte, el consumo de más energía por parte de los seres humanos terminará por intensificar la explotación de los recursos biológicos que restan. Lo peculiar del caso es que no es toda la población humana por igual la causante del fuerte desequilibrio ecológico en el que nos estamos sumiendo, sino las minorías altamente consumidoras y cada vez más poderosas de los países desarrollados. Éstas, además, inducen una explosión demográfica que no sólo causa mayores penurias a los más desvalidos, cuyo número sigue aumentando, sino que también los mismos miserables, por su elevado número, contribuyen con su cuota de ninguna manera marginal al agotamiento de la biosfera.

El ser humano es parte del todo social, pero cada uno constituye un todo en sí mismo, con derechos inalienables que el todo social debe respetar. En forma análoga, podemos suponer que la especie humana no solamente es la cúspide de la evolución biológica, sino que también del universo, precisamente por la capacidad de pensamiento abstracto y racional de sus individuos. Sin embargo, también es parte de la biosfera, de la cual constituye una especie más de la biocenosis. En este segundo respecto, no existe derecho alguno que excuse la voracidad y la multiplicación de sus individuos. El amplio mandato expresado al comienzo del libro del Génesis: "Y creó Dios al hombre a imagen suya, a imagen de Dios los creó, y los creó macho y hembra; y los bendijo Dios, diciéndoles: «Procread y multiplicaos, y henchid la tierra; sometedla y dominad sobre los peces del mar, sobre las aves del cielo y sobre los ganados y sobre todo cuanto vive y se mueve sobre la tierra»" (Gen 1, 27-28), está imponiendo a la especie humana el límite más obvio de todos: no destruir la Creación divina. "Dominad" significa también cuidad, conoced, respetad. La limitación de su derecho proviene del hecho que la especie humana es parte del gran ecosistema terrestre, y si subsiste allí es porque necesita convivir con otras especies.

Su inteligencia ha llevado al ser humano, por una parte, a constituirse en la especie biológica más exitosa de la biosfera, y, por la otra, al límite mismo de las posibilidades de la biosfera, pasado el cual es predecible tanto su propia destrucción como gran parte de su ambiente. La pregunta que sigue es: ¿podrá también su inteligencia salvarlo de este manifiestamente terrible destino? La respuesta es desconocida en el presente, y muchos ecólogos aseguran que no va quedando mucho tiempo para responderla. Además, quien tiene la inteligencia es la persona individual, pero ni la sociedad ni la cultura la poseen. Una inteligencia individual no es rival del ímpetu de la masa. Muchas veces los movimientos sociales y culturales alteran la historia con la fuerza de su falta de inteligencia.

La paradoja de la especie humana con relación a la biosfera es que, por una parte, su inédito éxito se ha debido al ingenio de algunos pocos de sus individuos que han producido tecnologías eficientes e innovadoras, junto con la gran capacidad de aprendizaje y comunicación de los individuos que la constituyen. Por decenas de milenios, a los seres humanos les bastó el hacha de piedra. La lanza tardó mucho tiempo en aparecer. El arco y la flecha fueron grandes innovaciones. La innovación tecnológica es en la actualidad una ocurrencia cotidiana. Tanto la inventiva como el aprendizaje han posibilitado a los seres humanos la obtención de recursos desde toda la biodiversidad y de todos los nichos del ecosistema. Este hecho los diferencia radicalmente de las otras especies que depredan dentro de su propio nicho biológico. Además, la destrucción de la biodiversidad que acompaña su explotación trabaja contra su propio éxito. La demanda que actualmente hace la biosfera a la noosfera, por así decir, es simplemente el establecimiento del desarrollo sustentable, amén de evitar holocaustos nucleares.

Si el destino de la especie humana es incierto, el destino de todo organismo viviente es fatalmente seguro: terminar como alimento de otro. Sin embargo, un organismo mientras vive, sobrevive en la necesaria interrelación depredador-presa del ecosistema, porque posee una cierta funcionalidad para sobrevivir frente a la agresividad del medio ambiente hasta que decae y muere o es muerto. La razón fundamental es que lo que interesa al mecanismo de la prolongación de la especie, forjadora de un código genético cada vez más eficiente, es que el organismo sea apto, es decir, que pueda reproducirse y criar prole a su vez apta, lo que significa tener la capacidad para sobrevivir en un medio en transformación. La selección natural que caracteriza el mecanismo de la evolución biológica no es otra cosa que la subsistencia de aquellas unidades genéticas de la especie que contribuyen a que los individuos lleguen a sobrevivir y procrear prole fecunda en un medio competitivo y cambiante.

Evidentemente no interesa en esta perspectiva lo que al organismo individual pueda ocurrirle después de ese cometido o función, por muy miserable y penosa que se torne su existencia posterior. Así, en muchas especies la totalidad de los individuos terminan sus existencias violentamente como alimento de sus depredadores cuando dejan de ser funcionalmente aptos, cuando las respuestas del organismo se debilitan, y antes de que sobrevenga una muerte natural más apacible. En otras, la vejez es fuente de dolencias sin remisión y de sufrimientos que sólo la muerte termina por aplacarlos. El objetivo de la supervivencia individual, para el cual evitar el dolor es funcional, deja de tener importancia en el desarrollo del organismo biológico cuando el periodo para la reproducción se ha cumplido y ya no puede seguir desempeñándose. Ciertamente, la evolución no contempla dentro de las ventajas adaptativas la vejez feliz. Tal condición se da según la sabiduría y espiritualidad individual.

El mecanismo de la evolución biológica puede conformar estructuras para funciones específicas relacionadas con la supervivencia y la reproducción y que, además, pueden ser extremadamente funcionales en otros aspectos. La extraordinaria funcionalidad del cerebro humano, por ejemplo, nos permite realizar una enorme cantidad de funciones intelectuales que no son realmente imprescindibles para nuestra supervivencia y reproducción. De este modo, una estructura que emergió para una finalidad determinada puede desempeñar funciones mucho más complejas que la finalidad para la que se estructuró primitivamente, que subsanan las deficiencias de la evolución para garantizar una mejor calidad de vida, como asegurar el sustento, curar enfermedades y aliviar el dolor. En este orden de cosas, podemos pensar que nuestro mundo es el mejor mundo posible en la perspectiva de la especie humana, en tanto permite su subsistencia, pero es evidente que no lo es necesariamente en la perspectiva de la supervivencia de un ser humano individual, quien está consciente de su diario sufrimiento y de que algún día deberá morir, y sobre todo cuando su mente le permite imaginar mundos mucho mejores, como contraste con tener conciencia de su desmedrada situación y con lo terrible que puede llegar a imaginar su propio destino.

Si pensáramos que la subsistencia de la especie tuviera que depender exclusivamente, por ejemplo, de la educación de los niños, deberíamos aceptar que un periodo histórico de mala educación haría peligrar la especie. Puesto que la subsistencia de cualquier especie, incluida la humana, depende de su condicionamiento biológico, éste debiera ser respetado en cualquier decisión política. Este conocimiento no surge de principios filosóficos a partir de la razón y que luego se codifican en un supuesto derecho natural, sino que deriva de hallazgos científicos cuyas teorías pueden sintetizarse a un nivel superior que podríamos llamar, ahora sí, filosofía. Hasta ahora las toscas y burdas ingenierías sociales, que no han tenido el más mínimo respeto por la persona ni por el delicado entramado de la biología, han causado las espantosas tragedias humanas de las que el siglo XX ha tenido que padecer tan a menudo.

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