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11.01.12

La caja negra de Darwin (5)

Comentario de: Michael J. Behe, Darwin’s black box: the biochemical challenge to evolution, Free Press, New York 2006; 10th anniversary edition, with a new afterword.

En el Capítulo 5 (“De aquí para allá”) Behe examina el sistema de transporte intracelular utilizando varias analogías. Una de ellas es la de una sonda espacial no tripulada ficticia que explora el espacio interestelar y está dotada de mecanismos automáticos para fabricar nuevas piezas y llevarlas hasta el lugar donde se necesitan. En el ejemplo considerado la nueva pieza requerida es una trituradora de baterías.

“Todas las máquinas fantásticas de nuestra sonda espacial tienen contrapartes directas en la célula. La sonda espacial misma es la célula, la biblioteca es el núcleo, el plano es el ADN, la copia del plano es el ARN, la ventana de la biblioteca es el poro nuclear, las máquinas principales son los ribosomas, el área principal es el citoplasma, el adorno es la secuencia de señales, la trituradora de baterías es la hidrolasa lisosomal, la guía es la partícula de reconocimiento de señal (PRS), el sitio de recepción es el receptor de PRS, la sala de procesamiento 1 es el retículo endoplásmico (RE), las salas de procesamiento 2-4 son el aparato de Golgi, la antena es un carbohidrato complejo, las sub-salas son vesículas recubiertas de clatrina, y varias proteínas desempeñan los roles de recortador, transportista, codificador de entrega, marcador de puerto y puerta de entrada. La sala de tratamiento de basura es el lisosoma. (…)

“La sonda espacial ficticia es tan complicada que aún no ha sido inventada, ni siquiera de una manera burda. El sistema celular auténtico ya está en su lugar, y cada segundo de cada día este proceso ocurre incontables miles de millones de veces en tu cuerpo. La ciencia es más extraña que la ficción.”
(pp. 106-108).

Se puede distinguir tres métodos que la célula usa para introducir las proteínas en compartimientos. Dos de esos métodos se parecen, porque ambos usan portales en una membrana que seleccionan a las proteínas que permiten entrar. Behe llama a estos dos métodos “transporte por puerta” y compara a éste con un garage de estacionamiento que está reservado a automóviles con placa diplomática. Este sistema requiere tres componentes básicos: una etiqueta de identificación, un escáner para leer la etiqueta y una puerta que es activada por el escáner. Cada uno de estos tres componentes es imprescindible. Por lo tanto el sistema es irreduciblemente complejo.

El tercer método usado en la célula es aún más complejo. Es el transporte vesicular, en el que la carga de proteína es cargada en contenedores para el envío. En nuestra analogía, es como si los diplomáticos tuvieran que entrar sus autos en un gran camión de remolque, el camión entrara al garage especial y luego los autos salieran del camión y estacionaran. Este sistema requiere un mínimo de seis componentes distintos, por lo que es irreduciblemente complejo.

Los sistemas irreduciblemente complejos no pueden evolucionar de un modo darwinista, paso a paso. Un sistema de transporte vesicular con uno o dos de los seis componentes mínimos requeridos no sirve para nada. Es todo o nada: o se tienen los seis componentes de entrada o el sistema no funciona. Además, es extremadamente improbable que componentes usados para otros propósitos se adapten fortuitamente a nuevos roles en un sistema complejo.

Behe analiza la enfermedad de las células I. “Un niño puede morir a causa de este solo defecto en una de las muchas máquinas necesarias para llevar proteínas al lisosoma. Una sola falla en el laberíntico camino de transporte de proteínas de la célula es fatal. A menos que el sistema entero estuviera inmediatamente en su lugar, nuestros ancestros habrían sufrido un destino similar. Los intentos de evolución gradual del sistema de transporte de proteínas son una receta para la extinción.” (p. 114).

Behe concluye: “El transporte vesicular es un proceso alucinante, no menos complejo que la entrega completamente automatizada de vacunas de un área de almacenamiento a una clínica a mil millas de distancia. Los defectos en el transporte vesicular pueden tener las mismas consecuencias letales que el fracaso en entregar una vacuna requerida en una ciudad atacada por una enfermedad. Un análisis muestra que el transporte vesicular es irreduciblemente complejo, y por lo tanto su desarrollo resiste firmemente las explicaciones gradualistas, como las que la evolución darwinista requiere. Una búsqueda en la literatura bioquímica profesional y en los libros de texto muestra que nadie ha propuesto jamás una ruta detallada por medio de la cual tal sistema podría haber venido a la existencia. De cara a la enorme complejidad del transporte vesicular, la teoría darwinista está muda.” (pp. 115-116). (Continuará).

Daniel Iglesias Grèzes

Nota: Las citas han sido traducidas por mí.

10.01.12

La caja negra de Darwin (4)

Comentario de: Michael J. Behe, Darwin’s black box: the biochemical challenge to evolution, Free Press, New York 2006; 10th anniversary edition, with a new afterword.

En el Capítulo 4 (“Rube Goldberg en la sangre”) Behe examina el sistema de coagulación de la sangre humana utilizando como analogía las excéntricas máquinas de las caricaturas de Rube Goldberg, un famoso dibujante humorístico norteamericano.

La investigación bioquímica ha descubierto que la coagulación de la sangre es un sistema complejísimo, compuesto por más de 30 piezas de proteínas interdependientes. Los componentes principales del sistema son el fibrinógeno, la fibrina y la trombina. El fibrinógeno está compuesto de seis cadenas de proteínas. La trombina corta algunas de esas cadenas en pequeños trozos de fibrina. La fibrina forma el coágulo inicial, una red que atrapa las células de la sangre. El resto de las proteínas son proenzimas y enzimas que controlan el proceso de coagulación a través de una intrincada serie de pesos y contrapesos cuidadosamente balanceados, a fin de que la coagulación se inicie sólo cuando y donde se necesita, cubra toda la herida y luego se detenga. Así se evitan normalmente las dos fallas principales (ambas potencialmente letales): el defecto y el exceso de coagulación. El sistema de coagulación es irreduciblemente complejo. Un problema en uno cualquiera de sus muchos componentes puede causar la falla del sistema completo.

Behe analiza el intento de explicación darwinista del origen del sistema de coagulación de la sangre ofrecido por Russell Doolittle, el científico que había hecho el mayor esfuerzo en esa área. Doolittle propuso una serie de pasos hipotéticos en los que las proteínas de la coagulación aparecen una tras otra. Behe concluye que esa explicación es muy inadecuada porque no se dan razones para las apariciones de las proteínas, no se intenta calcular la probabilidad de esas apariciones y no se intenta estimar las propiedades de las nuevas proteínas. “En ningún paso –ni siquiera uno– Doolittle da un modelo que incluya números o cantidades; sin números, no hay ciencia. Cuando se pinta un cuadro meramente verbal del desarrollo de un sistema tan complejo, no hay absolutamente ninguna manera de saber si realmente funcionaría.” (p. 95).

“El escenario de Doolittle reconoce implícitamente que la cascada de la coagulación es irreduciblemente compleja, pero trata de empapelar el dilema con una plétora de referencias metafóricas al yin y el yang. La conclusión es que los grupos de proteínas deben ser insertados todos a la vez en la cascada. Esto puede hacerse sólo postulando un “monstruo esperanzado” que afortunadamente consigue todas las proteínas de una sola vez, o por la guía de un agente inteligente… El hecho es que nadie en la tierra tiene la más vaga idea de cómo la cascada de la coagulación llegó a existir” (pp. 96-97). (Continuará).

Daniel Iglesias Grèzes

Nota: Las citas han sido traducidas por mí.

8.01.12

La caja negra de Darwin (3)

Comentario de: Michael J. Behe, Darwin’s black box: the biochemical challenge to evolution, Free Press, New York 2006; 10th anniversary edition, with a new afterword.

En el Capítulo 3 (“Rema, rema, rema tu bote”) Behe examina dos ejemplos de sistemas biológicos con complejidad irreducible (el cilio y el flagelo bacteriano) utilizando como analogía principal los sistemas de nado. Algunas células nadan usando un cilio, mientras que algunas bacterias nadan rotando sus flagelos.

El cilio es un sistema de nado basado en un remo. Los sistemas de ese tipo constan de tres partes básicas: una paleta para ponerse en contacto con el agua, un motor o fuente de energía y un conector para unir a ambos. En el cilio, los remos son los microtúbulos (hechos de una proteína llamada tubulina), cuya superficie está en contacto con el medio acuoso y empuja contra él; los motores son los brazos de dineína (una proteína que impulsa el movimiento mecánico); y los conectores son los brazos de nexina (otra proteína), que transmiten la fuerza del motor desde un microtúbulo hasta su vecino. Si falta cualquiera de esas tres partes principales, el cilio no cumple su función. Por lo tanto, el cilio es un sistema irreduciblemente complejo. No obstante, esta descripción es una gran simplificación: un cilio contiene más de 200 tipos diferentes de proteínas. Revisando la enorme literatura científica sobre los cilios, Behe constató que en las dos décadas anteriores se habían publicado sólo dos artículos que intentaron siquiera sugerir un modelo para la evolución del cilio teniendo en cuenta consideraciones mecánicas reales. Peor aún, los dos artículos estaban en grave desacuerdo entre sí y ninguno de ellos discutía detalles cuantitativos cruciales. Los proponentes de ambos modelos discutieron entre sí, señalando exitosamente los enormes problemas del modelo ajeno. En líneas generales la comunidad científica había ignorado ambas contribuciones. En resumen, nadie sabe cómo evolucionó el cilio.

El flagelo bacteriano es similar a un sistema de nado basado en una hélice giratoria. Los sistemas de esa clase constan de tres componentes fundamentales: un elemento rotatorio (el rotor), un elemento estacionario (el estator) y una hélice. En el flagelo bacteriano, la “hélice” es un filamento externo compuesto de una proteína llamada “flagelina”; el motor giratorio, localizado en la base del flagelo, consta de un rotor y un estator, identificados respectivamente con las estructuras llamadas “anillo M” y “anillo S”. También esta descripción es una simplificación. El flagelo bacteriano está formado por más de 40 proteínas, cuyas funciones son en muchos casos desconocidas.

Behe concluye: “En resumen, cuando los bioquímicos comenzaron a examinar estructuras aparentemente simples como los cilios y los flagelos, descubrieron una complejidad asombrosa, con docenas o incluso cientos de partes precisamente ajustadas entre sí. Es muy probable que muchas de las partes que no hemos considerado aquí sean requeridas para que cualquier cilio funcione en una célula. A medida que el número de partes requeridas se incrementa, la dificultad de armar gradualmente el sistema completo se dispara, y la probabilidad de escenarios indirectos se desploma. Darwin luce cada vez más perdido. Una nueva investigación de los roles de las proteínas auxiliares no puede simplificar el sistema irreduciblemente complejo. La intransigencia del problema no puede ser aliviada; sólo se volverá peor. La teoría darwinista no ha dado ninguna explicación del cilio o el flagelo. La abrumadora complejidad de los sistemas de nado nos impulsa a pensar que podría no dar nunca una explicación. (p. 73). (Continuará).

Daniel Iglesias Grèzes

Nota: Las citas han sido traducidas por mí.

7.01.12

La caja negra de Darwin (2)

Comentario de: Michael J. Behe, Darwin’s black box: the biochemical challenge to evolution, Free Press, New York 2006; 10th anniversary edition, with a new afterword.

Darwin desconocía cuál era el mecanismo que generaba las variantes biológicas. El neodarwinismo identificó ese mecanismo con las mutaciones genéticas aleatorias. Fieles al darwinismo ortodoxo, los neodarwinistas defienden una visión de la evolución producida por una enorme sucesión de micromutaciones, cada una de las cuales produce un pequeño cambio por vez.

Al comienzo del Capítulo 2 (“Tuercas y tornillos”) Behe presenta sintéticamente las principales críticas científicas al darwinismo. Durante más de un siglo, siempre ha habido científicos bien informados y respetados que han encontrado inadecuado al darwinismo. En 1871, St. George Mivart resumió sus críticas al darwinismo de la siguiente manera, sorprendentemente actual: “Que la “selección natural” es incompetente para dar cuenta de las etapas incipientes de estructuras útiles. Que no armoniza con la coexistencia de estructuras muy similares de orígenes diversos. Que hay razones para pensar que las diferencias específicas podrían desarrollarse súbitamente en vez de gradualmente. Que la opinión de que las especies tienen límites definidos, aunque muy diferentes, a su variabilidad es aún sostenible. Que ciertas formas fósiles de transición, que se habría esperado que estuvieran presentes, están ausentes… Que hay muchos fenómenos notables en las formas orgánicas sobre los cuales la “selección natural” no arroja ninguna luz.” (p. 30).

A lo largo de los años los matemáticos se han quejado de que los números del darwinismo simplemente no cuadran. En 1967 el matemático M. P. Schützenberger sostuvo lo siguiente: “Hay una brecha considerable en la teoría neodarwinista de la evolución, y creemos que esta brecha es de tal naturaleza que no puede ser salvada con la actual concepción de la biología.” (p. 29).

En 1992 el profesor de biología Jerry Coyne, de la Universidad de Chicago, dio este veredicto inesperado: “Concluimos… que hay poca evidencia de la visión neodarwinista: sus fundamentos teóricos y la evidencia experimental que la apoyan son débiles.” (p. 29).

En opinión de Lynn Margulis, proponente de la teoría de la endosimbiosis (mecanismo no darwinista que habría originado las células eucariotas a partir de células procariotas), la historia en última instancia juzgará al neodarwinismo como “una secta religiosa menor del siglo XX dentro de la extensa creencia religiosa de la biología anglosajona” (p. 26).

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6.01.12

La caja negra de Darwin (1)

Comentario de: Michael J. Behe, Darwin’s black box: the biochemical challenge to evolution, Free Press, New York 2006; 10th anniversary edition, with a new afterword.

En 1996, la primera edición de este libro (“La caja negra de Darwin”) ayudó a consolidar el Movimiento del Diseño Inteligente (MDI), planteando los enormes desafíos de la bioquímica a la teoría darwinista de la evolución. Desató un gran debate científico que continúa intensificándose. El concepto de “complejidad irreductible” propuesto por Behe en esta obra es uno de los principales aportes del MDI.

En el prefacio, el autor explica:

“La ciencia moderna ha aprendido que, en última instancia, la vida es un fenómeno molecular: todos los organismos están hechos de moléculas que actúan como las tuercas y tornillos, engranajes y poleas de los sistemas biológicos. Ciertamente hay características biológicas complejas (tales como la circulación de la sangre) que emergen a niveles superiores, pero los rasposos detalles de la vida son la provincia de las biomoléculas. Por ende la ciencia de la bioquímica, que estudia esas moléculas, tiene la misión de explorar el mismo cimiento de la vida.

Desde mediados de los años 1950 la bioquímica ha dilucidado esmeradamente las obras de la vida en el nivel molecular. Darwin ignoraba la razón para la variación dentro de una especie (uno de los requisitos de su teoría), pero la bioquímica ha identificado su base molecular. La ciencia del siglo XIX no podía siquiera adivinar el mecanismo de la visión, la inmunidad o el movimiento, pero la bioquímica moderna ha identificado las moléculas que permiten esas y otras funciones.” (p. X).

El libro está dividido en tres partes. La Parte I (“Se abre la caja”) introduce las nociones básicas y muestra por qué ahora la evolución debe ser explicada en el nivel molecular. La Parte II (“Examinando los contenidos de la caja”) contiene cinco capítulos, en cada uno de los cuales se examina un sistema biológico irreductiblemente complejo. La gran mayoría de los detalles técnicos están concentrados en esos cinco capítulos. Behe hace gala de maestría pedagógica al presentar esos sistemas tremendamente complejos: primero usa analogías con objetos de la vida cotidiana y sólo después se sumerge en descripciones técnicas detalladas de los sistemas bioquímicos. En la Parte III (“¿Qué nos dice la caja?”) el autor argumenta que los descubrimientos de la bioquímica tienden a apoyar la hipótesis del diseño inteligente de los seres vivos, en detrimento de la visión darwinista de la evolución como un proceso natural no planificado ni guiado por inteligencia alguna.

En el Capítulo 1 (titulado “Biología liliputiense”) Behe narra una muy breve historia de la biología, presenta “la química de la vida” y explica por qué los descubrimientos de la bioquímica revelan los límites de la evolución darwinista.

Se ha dado en llamar “cajas negras” a los dispositivos conocidos sólo desde un punto de vista externo (en términos de entradas y salidas, o insumos y productos), pero cuyo funcionamiento interno se desconoce. En tiempos de Darwin, la célula era una caja negra; pero la bioquímica ha abierto esa caja negra. Después de la segunda guerra mundial, cuando se volvió práctico el uso del microscopio electrónico, el conocimiento de la estructura interna de la célula creció espectacularmente.

Al final del Capítulo 1, Behe plantea con algún detalle el ejemplo de la visión. Para Darwin, la visión era una caja negra. Él desestimó la cuestión del origen último del ojo de la siguiente manera: “Cómo un nervio se vuelve sensible a la luz difícilmente nos concierne más que cómo se originó la vida misma” (p. 18). Sin embargo, la bioquímica actual se aproxima a resolver el problema de la visión.

“Uno de los principales defensores de la teoría de la generación espontánea durante mediados del siglo XIX fue Ernst Haeckel, un gran admirador de Darwin y un vehemente divulgador de la teoría de Darwin. Con base en la visión limitada de las células que suministraban los microscopios, Haeckel creía que la célula era un “simple bultito de una combinación albuminosa de carbono”, no muy diferente de un trozo microscópico de gelatina. Por lo tanto le parecía a Haeckel que una vida tan simple, sin órganos internos, podía ser producida fácilmente a partir de materia inanimada. Ahora, por supuesto, sabemos más.

He aquí una simple analogía: Darwin es a nuestra comprensión del origen de la visión lo que Haeckel es a nuestra comprensión del origen de la vida. En ambos casos científicos brillantes del siglo XIX trataron de explicar la biología liliputiense que les estaba oculta y ambos lo hicieron asumiendo que el interior de la caja negra debía de ser simple. El tiempo ha probado que estaban equivocados.” (p. 24).

El neodarwinismo o “síntesis evolutiva” es la teoría elaborada a principios del siglo XX para combinar la visión darwinista de la evolución con los conocimientos de otras ramas de la ciencia, tales como la genética, la embriología, la anatomía comparada, etc. En ese entonces la bioquímica no existía. “Así, al igual que la biología tuvo que ser reinterpretada después que se descubrió la complejidad de la vida microscópica, el neodarwinismo debe ser reconsiderado a la luz de los avances en la bioquímica… Para que la teoría darwinista de la evolución sea verdadera, debe dar cuenta de la estructura molecular de la vida. El propósito de este libro es mostrar que no lo hace.” (pp. 24-25). (Continuará).

Daniel Iglesias Grèzes