Los científicos han luchado por formular una definición universal de vida. ¿Es posible que no lo necesiten?
por Carl Zimmer
Las personas a menudo sienten que pueden reconocer intuitivamente si algo está vivo, pero la naturaleza está llena de entidades que burlan la categorización fácil como vida o no vida, y el desafío puede intensificarse a medida que otros planetas y lunas se abren a la exploración. En este extracto de su nuevo libro, Life’s Edge: The Search for What It Sign to Be Alive, publicado hoy, el escritor científico Carl Zimmer analiza los frustrados esfuerzos de los científicos por desarrollar una definición universal de la vida.
“Se dice comúnmente”, escribieron los científicos Frances Westall y André Brack en 2018, “que hay tantas definiciones de vida como personas que intentan definirla”.
Como observador de la ciencia y de los científicos, encuentro extraño este comportamiento. Es como si los astrónomos siguieran ideando nuevas formas de definir las estrellas. Una vez le pregunté a Radu Popa , un microbiólogo que comenzó a recopilar definiciones de la vida a principios de la década de 2000, qué pensaba de este estado de cosas.
“Esto es intolerable para cualquier ciencia”, respondió. “Puedes tomar una ciencia en la que hay dos o tres definiciones para una cosa. ¿Pero una ciencia en la que el objeto más importante no tiene definición? Eso es absolutamente inaceptable. ¿Cómo lo vamos a discutir si crees que la definición de vida tiene algo que ver con el ADN y yo creo que tiene algo que ver con los sistemas dinámicos? No podemos hacer vida artificial porque no podemos ponernos de acuerdo sobre lo que es la vida. No podemos encontrar vida en Marte porque no podemos ponernos de acuerdo sobre lo que representa la vida “.
Con los científicos a la deriva en un océano de definiciones, los filósofos remaron para ofrecer líneas de vida.
Algunos intentaron calmar el debate, asegurando a los científicos que podrían aprender a vivir con la abundancia. No tenemos necesidad de concentrarnos en la única definición verdadera de la vida, argumentaron, porque las definiciones de trabajo son lo suficientemente buenas. La NASA puede encontrar cualquier definición que les ayude a construir la mejor máquina para buscar vida en otros planetas y lunas. Los médicos pueden usar uno diferente para trazar el límite borroso que distingue la vida de la muerte. “Su valor no depende del consenso, sino de su impacto en la investigación”, argumentaron los filósofos Leonardo Bich y Sara Green .
Otros filósofos encontraron esta forma de pensar, conocida como operacionalismo, una evasión intelectual. Definir la vida era difícil, sí, pero eso no era excusa para no intentarlo. “El operacionalismo a veces puede ser inevitable en la práctica”, respondió el filósofo Kelly Smith , “pero simplemente no puede sustituir una definición adecuada de la vida”.
Smith y otros enemigos del operacionalismo se quejan de que tales definiciones se basan en lo que generalmente acuerda un grupo de personas. Pero la investigación más importante sobre la vida se encuentra en su frontera, donde será más difícil llegar a un acuerdo fácil. “Cualquier experimento realizado sin una idea clara de lo que está buscando finalmente no resuelve nada”, declaró Smith.
Smith argumentó que lo mejor que se puede hacer es seguir buscando una definición de vida que todos puedan respaldar, una que tenga éxito donde otros fracasaron. Pero Edward Trifonov , un genetista nacido en Rusia, se preguntó si ya existe una definición exitosa pero se esconde en medio de todos los intentos pasados.
En 2011, Trifonov revisó 123 definiciones de vida. Cada uno era diferente, pero las mismas palabras aparecían una y otra vez en muchos de ellos. Trifonov analizó la estructura lingüística de las definiciones y las clasificó en categorías. Debajo de sus variaciones, Trifonov encontró un núcleo subyacente. Concluyó que todas las definiciones coincidían en una cosa: la vida es autorreproducción con variaciones . Lo que los científicos de la NASA habían hecho en once palabras (“La vida es un sistema químico autosostenido capaz de experimentar una evolución darwiniana” ), Trifonov lo hizo ahora con tres.
Sus esfuerzos no resolvieron las cosas. Todos nosotros, incluidos los científicos, mantenemos una lista personal de las cosas que consideramos vivas y no vivas. Si alguien presenta una definición, revisamos nuestra lista para ver dónde dibuja esa línea. Varios científicos observaron la definición destilada de Trifonov y no les gustó la ubicación de la línea. “Un virus informático se auto-reproduce con variaciones. No está vivo ”, declaró el bioquímico Uwe Meierhenrich .
Con los científicos a la deriva en un océano de definiciones, los filósofos remaron para ofrecer líneas de vida.
Algunos filósofos han sugerido que debemos pensar más detenidamente sobre cómo damos significado a una palabra como vida . En lugar de construir definiciones primero, deberíamos comenzar pensando en las cosas que estamos tratando de definir. Podemos dejar que hablen por sí mismos.
Estos filósofos siguen la tradición de Ludwig Wittgenstein. En la década de 1940, Wittgenstein argumentó que las conversaciones cotidianas están plagadas de conceptos que son muy difíciles de definir. ¿Cómo, por ejemplo, respondería a la pregunta “¿Qué son los juegos ?”
Si intentara responder con una lista de requisitos necesarios y suficientes para un juego, fallaría. Algunos juegos tienen ganadores y perdedores, pero otros son ilimitados. Algunos juegos usan fichas, otros tarjetas, otros bolas de boliche. En algunos juegos, a los jugadores se les paga por jugar. En otros juegos, pagan para jugar, e incluso se endeudan en algunos casos.
Sin embargo, a pesar de toda esta confusión, nunca nos tropezamos hablando de juegos. Las tiendas de juguetes están llenas de juegos a la venta y, sin embargo, nunca se ve a los niños mirándolos desconcertados. Los juegos no son un misterio, argumentó Wittgenstein, porque comparten una especie de parecido familiar. “Si los miras, no verás algo que sea común a todos”, dijo, “sino similitudes, relaciones y toda una serie de ellos”.
Un grupo de filósofos y científicos de la Universidad de Lund en Suecia se preguntó si la pregunta “¿Qué es la vida?” sería mejor responder de la misma manera que Wittgenstein respondió a la pregunta “¿Qué son los juegos? En lugar de crear una lista rígida de rasgos requeridos, podrían encontrar semejanzas familiares que naturalmente podrían unir las cosas en una categoría que podríamos llamar Vida.
En 2019 se propusieron encontrarlo realizando una encuesta a científicos y otros académicos. Hicieron una lista de cosas que incluyen personas, pollos, mollies del Amazonas, bacterias, virus, copos de nieve y cosas por el estilo. Junto a cada entrada, el equipo de Lund proporcionó un conjunto de términos que se usan comúnmente para hablar sobre los seres vivos, como el orden, el ADN y el metabolismo.
Los participantes en el estudio marcaron todos los términos que creían que se aplicaban a cada cosa. Los copos de nieve tienen orden, por ejemplo, pero no tienen metabolismo. Un glóbulo rojo humano tiene un metabolismo pero no contiene ADN.
Los investigadores de Lund utilizaron una técnica estadística llamada análisis de conglomerados para observar los resultados y agrupar las cosas según las semejanzas familiares. Los humanos formamos parte de un grupo de pollos, ratones y ranas; en otras palabras, animales con cerebro. Los mollies de Amazon también tienen cerebro, pero el análisis de grupos los colocó en un grupo separado cercano al nuestro. Debido a que no se reproducen por sí mismos, están un poco separados de nosotros. Más lejos, los científicos encontraron un grupo formado por cosas sin cerebro, como plantas y bacterias de vida libre. En un tercer grupo había un grupo de glóbulos rojos y otras cosas parecidas a células que no pueden vivir por sí solas.
Más lejos de nosotros estaban las cosas que comúnmente no se consideran vivas. Un grupo incluía virus y priones, que son proteínas deformadas que pueden obligar a otras proteínas a tomar su forma. Otro incluía copos de nieve, cristales de arcilla y otras cosas que no se reproducen de forma realista.
Los copos de nieve tienen orden, por ejemplo, pero no tienen metabolismo. Un glóbulo rojo humano tiene un metabolismo pero no contiene ADN.
Los investigadores de Lund descubrieron que podían clasificar las cosas bastante bien entre los vivos y los no vivos sin verse envueltos en una discusión sobre la definición perfecta de la vida. Proponen que podemos llamar a algo vivo si tiene una serie de propiedades asociadas con estar vivo. No tiene que tener todas esas propiedades, ni siquiera necesita exactamente el mismo conjunto que se encuentra en cualquier otro ser vivo. Los parecidos familiares son suficientes.
Un filósofo ha adoptado una posición mucho más radical. Carol Cleland sostiene que no tiene sentido buscar una definición de la vida o incluso un sustituto conveniente para ella. En realidad, es malo para la ciencia, sostiene, porque nos impide llegar a una comprensión más profunda de lo que significa estar vivo. El desprecio de Cleland por las definiciones es tan profundo que algunos de sus compañeros filósofos se han opuesto a ella. Kelly Smith ha calificado las ideas de Cleland de “peligrosas”.
Cleland tuvo una evolución lenta hasta convertirse en un títere. Cuando se matriculó en la Universidad de California, Santa Bárbara, empezó a estudiar física. “Yo era una torpe en el laboratorio, y mis experimentos nunca salieron bien”, le dijo más tarde a un entrevistador. De la física pasó a la geología y, aunque le gustaban los lugares salvajes a los que la llevó la investigación, no le gustaba sentirse aislada como mujer en el campo dominado por los hombres. Descubrió la filosofía en su tercer año y pronto se enfrentó a preguntas profundas sobre lógica. Después de graduarse de la universidad y pasar un año trabajando como ingeniera de software, fue a la Universidad de Brown para obtener un doctorado. en filosofía.
En la escuela de posgrado, Cleland reflexionó sobre el espacio y el tiempo, la causa y el efecto.
Cuando Cleland terminó la escuela de posgrado, pasó a temas de los que era más fácil hablar en las cenas. Trabajó en la Universidad de Stanford durante un tiempo, contemplando la lógica de los programas de computadora. Luego se convirtió en profesora asistente en la Universidad de Colorado, donde permaneció durante el resto de su carrera.
En Boulder, Cleland centró su atención en la naturaleza de la ciencia misma. Ella examinó cómo algunos científicos, como los físicos, podían realizar experimentos una y otra vez, mientras que otros, como los geólogos, no podían reproducir millones de años de historia. Fue mientras reflexionaba sobre estas diferencias que se enteró de una roca marciana en la Antártida que planteaba un enigma filosófico propio.
Muchos de los argumentos sobre Allan Hills 84001 tenían menos que ver con la roca en sí que con la forma correcta de hacer ciencia. Algunos investigadores pensaron que el equipo de la NASA había hecho un trabajo admirable al estudiarlo, pero otros pensaron que era ridículo concluir a partir de sus hallazgos que el meteorito podría contener fósiles. El científico planetario Bruce Jakosky , uno de los colegas de Cleland en la Universidad de Colorado, decidió organizar una discusión pública donde las dos partes pudieran expresar sus puntos de vista. Pero se dio cuenta de que juzgar a Allan Hills 84001 requería más que realizar algunos experimentos para medir minerales magnéticos. Exigió pensar detenidamente cómo hacemos juicios científicos. Le pidió a Cleland que se uniera al evento para hablar sobre Allan Hills 84001 como filósofo.
Lo que comenzó como una preparación rápida para una charla se convirtió en una inmersión en la filosofía de la vida extraterrestre. Cleland concluyó que la lucha por Allan Hills 84001 surgió de la división entre las ciencias experimentales e históricas. Los críticos cometieron el error de tratar el estudio de los meteoritos como ciencia experimental. Era absurdo esperar que el equipo de McKay repitiera la historia. No pudieron fosilizar microbios en Marte durante 4 mil millones de años y ver si coincidían con Allan Hills 84001. No pudieron lanzar mil asteroides a mil copias de Marte y ver lo que se nos presentó.
Cleland concluyó que el equipo de la NASA había realizado una buena ciencia histórica, comparando las explicaciones con las que mejor explicaban sus evidencias. “La hipótesis de la vida marciana es una muy buena candidata para ser la mejor explicación de las características estructurales y químicas del meteorito marciano”, escribió en 1997 en el Planetary Report.
El trabajo de Cleland en el meteorito impresionó tanto a Jakosky que la invitó en 1998 a unirse a uno de los equipos del recién creado Instituto de Astrobiología de la NASA. En los años siguientes, Cleland desarrolló un argumento filosófico sobre cómo debería ser la ciencia de la astrobiología. Informó sus ideas al pasar tiempo con científicos que realizan diferentes tipos de investigación que encajan bajo el paraguas de la astrobiología. Viajó por el interior de Australia con un paleontólogo en busca de pistas sobre cómo los mamíferos gigantes se extinguieron hace 40.000 años. Fue a España para aprender cómo los genetistas secuencian el ADN. Y pasaba mucho tiempo en reuniones científicas, pasando de una conversación a otra. “Me sentí como una niña en una tienda de dulces”, me dijo una vez.
Pero a veces los científicos con los que Cleland pasaba el tiempo disparaban sus alarmas filosóficas. “Todo el mundo estaba trabajando con una definición de vida”, recordó. La definición de la NASA, que solo tenía unos pocos años en ese momento, fue especialmente popular.
Como filósofo, Cleland reconoció que los científicos estaban cometiendo un error. Su error no tuvo que ver con determinados atributos o algún otro punto filosófico fino entendido solo por unos pocos lógicos. Fue un error fundamental que se interpuso en el camino de la ciencia misma. Cleland expuso la naturaleza de este error en un documento, y en 2001 viajó a Washington, DC, para presentarlo en una reunión de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia. Se puso de pie ante una audiencia compuesta principalmente por científicos y les dijo que era inútil tratar de encontrar una definición de la vida.
“Hubo una explosión”, recordó Cleland. “Todos me gritaban. Fue realmente asombroso. Todos tenían sus propias definiciones y querían ventilarlas. Y aquí les dije que todo el proyecto de definición no valía nada “.
Afortunadamente, algunas personas que escucharon a Cleland hablar pensaron que estaba en algo. Comenzó a colaborar con astrobiólogos para explorar las implicaciones de sus ideas. A lo largo de dos décadas, publicó una serie de artículos que culminaron en un libro, La búsqueda de una teoría universal de la vida .
El problema que tuvieron los científicos para definir la vida no tuvo nada que ver con los detalles de las características distintivas de la vida, como la homeostasis o la evolución. Tenía que ver con la naturaleza de las definiciones en sí mismas, algo que los científicos rara vez se detenían a considerar. “Las definiciones”, escribió Cleland, “no son las herramientas adecuadas para responder a la pregunta científica ‘¿qué es la vida?'”
Las definiciones sirven para organizar nuestros conceptos. La definición de, digamos, un soltero es sencilla: un hombre soltero. Si eres hombre y no estás casado, eres, por definición, soltero. Ser hombre no es suficiente para ser soltero, ni tampoco ser soltero. En cuanto a lo que significa ser hombre, bueno, eso puede complicarse. Y el matrimonio tiene su propia complejidad. Pero podemos definir “soltero” sin empantanarnos en esos asuntos complicados. La palabra simplemente vincula estos conceptos de manera precisa. Y debido a que las definiciones tienen un trabajo tan limitado que hacer, no podemos revisarlas a través de la investigación científica. Simplemente no hay forma de que podamos descubrir que nos equivocamos en la definición de soltero como hombre soltero.
La vida es diferente. No es el tipo de cosas que se pueden definir simplemente vinculando conceptos. Como resultado, es inútil buscar una larga lista de características que resultarán ser la definición real de la vida. “No queremos saber qué significa la palabra vida para nosotros”, dijo Cleland. “Queremos saber qué es la vida “. Y si queremos satisfacer nuestro deseo, argumenta Cleland, debemos abandonar nuestra búsqueda de una definición.
Del libro Life’s Edge: La búsqueda de lo que significa estar vivo de Carl Zimmer, publicado por Dutton, una editorial de Penguin Publishing Group, una división de Penguin Random House LLC. Copyright © 2021 de Carl Zimmer.
Fuente: https://www.quantamagazine.org/what-is-life-its-vast-diversity-defies-easy-definition-20210309/
