LA EVOLUCIÓN Y SUS CRÍTICOS (5)
Michael Behe y la complejidad irreductible
«Cualquier comentario sobre Michael Behe se encuentra rodeado de prejuicios. Behe está en el centro de una polémica que convirtió su nombre en casi prohibido en un debate científico, dada su vinculación con la idea “filocreacionista” del Diseño Inteligente».
Mauricio Abdalla[1]
En los últimos años del siglo XX el bioquímico Michael J. Behe publicó una obra controversial que se convirtió en el buque insignia del llamado Diseño Inteligente, a saber, Darwin's Black Box: The Biochemical Challenge to Evolution (The Free Press, Nueva York 1996). La caja negra del título hace referencia a la célula, de la cual Darwin y sus contemporáneos no sabían qué contenía, y que fue abierta por la ciencia a mediados del siglo pasado. Behe considera que la ciencia moderna ha aprendido que la vida, en última instancia, es un fenómeno molecular: todos los organismos están constituidos por moléculas que actúan como las tuercas y tornillos, los engranajes y las poleas de los sistemas bilógicos. Esto adquiere un significado especial para la comprensión del mecanismo evolutivo.
Descubriendo la complejidad de los sistemas biológicos
Behe pertenece a la generación de los científicos del microscopio, frente a sus antecesores naturalistas de pico y pala desenterrando huesos y registros fósiles a nivel de las rocas. La invención del microscopio supuso un paso de gigante para los científicos, revelando el mundo microscópico y conduciendo a descubrimientos significativos sobre la estructura y función celular, en especial la microscopía electrónica, que reveló las complejas dinámicas internas de las células. A medida que los bioquímicos empezaron a entender las proteínas y los ácidos nucleicos, descubrieron los intrincados procesos que subyacen a la vida. Trabajos pioneros revelaron la estructura de proteínas esenciales, desafiando supuestos anteriores de simplicidad y demostrando un nivel extraordinario de complejidad en los sistemas biológicos. El químico Leslie E. Orgel, quien acuñó el concepto de «complejidad especificada» para describir el criterio por el cual se distinguen los organismos vivos de la materia inerte, decía que los organismos vivos representan el grado de miniaturización más perfecto. «La maquinaria de la vida está construida a escala atómica. Los seres vivos más sencillo son increíblemente complejos; mucho más que cualquier otra cosa del mundo inanimado, incluso el mayor complejo industrial moderno parece relativamente simple se le compara con las células vivas más diminutas»[2]. Tengamos en cuenta que las células constituyen la unidad básica de la vida. Para Steen Rasmussen una célula biológica convencional es una obra maestra de complejidad. «Tan complejas son las células biológicas más simples que incluso era un misterio que pudieran funcionar»[3]. Para el popular biólogo evolucionista Richard Dawkins, «la biología es el estudio de las cosas complejas que dan la apariencia de haber sido diseñadas con un fin»[4].
Desde mediados de la década de 1950, nos recuerda Michael Behe, la bioquímica ha elucidado meticulosamente el funcionamiento de la vida a nivel celular, de lo cual Darwin no tenía ni idea. «Darwin ignoraba los motivos de las variaciones dentro de una especie (uno de los requerimientos de su teoría), pero la bioquímica ha identificado su fundamento molecular, del cual la ciencia del siglo XX no sabía nada»[5].
Behe sigue en la estela de la también bióloga Lynn Margulis, de la que hablamos en un artículo anterior, quien se enfrentó al neodarwinismo en casi todos sus planteamientos. Matemáticos y genetistas, por su parte, coinciden en las preocupaciones sobre la viabilidad matemática de la evolución darwiniana, particularmente la improbabilidad de que ocurran suficientes mutaciones dentro de las limitaciones de la selección natural, y menos teniendo en cuenta que ciertos sistemas biológicos están compuestos por múltiples partes interdependientes que no pueden formarse a través de modificaciones pequeñas sucesivas. La trampa para ratones se puede utilizar como ejemplo: su función depende de la presencia de todos los componentes, lo que indica que tales sistemas complejos deben existir como unidades integradas. Los darwinistas no pueden explicar adecuadamente cómo sistemas complejos como el mecanismo de defensa del escarabajo bombardero podrían evolucionar a través de modificaciones graduales. Las interacciones complejas entre numerosos componentes identificables dificultan la aplicación de los principios darwinianos. Behe sostiene que los sistemas mecánicos permiten un análisis más fácil en comparación con las contrapartes biológicos. Por esta razón Behe propone que comprender la verdadera evolución biológica requiere el reconocimiento de sistemas bioquímicos complejos. A lo largo de su obra explora varios de estos sistemas celulares, analizando su complejidad y el potencial para una evolución darwiniana gradual. La complejidad inherente de los sistemas biológicos es como una barrera a las visiones simplistas de la evolución explicada desde la selección natural gradual.
La bioquímica moderna revela que las células funcionan utilizando máquinas moleculares, principalmente proteínas, que realizan diversas funciones esenciales para la vida. Cada proteína, formada por cadenas de aminoácidos, tiene roles específicos basados en su estructura y plegamiento únicos. Estas formas precisas les permiten interactuar y desempeñar funciones como catalizar reacciones o formar estructuras celulares.
La exactitud de la investigación de Behe sobre la complejidad bioquímica fue reconocida incluso por algunos de sus acérrimos opositores, que se refieren a La caja negra de Darwin como un libro bien escrito, inteligentemente argumentado y bioquímicamente informado. Pero sus críticos no pueden soportar que el autor, para explicar la manifiesta «complejidad irrectuble» de algunos sistemas biológicos, recurra a la hipótesis de un Diseñador Inteligente. Es en este punto que se centran todas las críticas y se cierra el diálogo.
Behe responde a sus críticos asegurándoles su reconocimiento de la validez del darwinismo en el mundo macroscópico, pero no reconoce su validez en el mundo microscópico, molecular. Behe critica las explicaciones evolutivas convencionales afirmando que carecen de modelos adecuados para el desarrollo de sistemas bioquímicos complejos. Argumenta que ciertos sistemas biológicos son demasiado complejos para haber evolucionado a través de pasos graduales. ¿Cómo llegaron a existir estos complejos sistemas? Han surgido alternativas más allá del gradualismo, como la teoría de simbiosis de Lynn Margulis y la teoría de complejidad de Stuart Kauffman. La pregunta que debemos hacernos los bioquímicos, plantea Behe, es si la simbiosis puede explicar el origen de los sistemas bioquímicos complejos. La respuesta es categórica: no puede. ¿Razón?:
«La esencia de la simbiosis es la unión de dos células o dos sistemas que ya están funcionando. En el escenario de las mitocondrias, una célula viable y preexistente entró en relación en relación simbiótica con otra célula viable y preexistente. Ni Margulis ni nadie ha ofrecido una explicación detallada de cómo se originaron las células preexistentes […] Como la simbiosis comienza con sistemas complejos que ya están en funcionamiento no puede explicar los sistemas bioquímicos fundamentales que hemos expuesto. La teoría de la simbiosis puede ofrecer aportaciones interesantes acerca del desarrollo de la vida en la Tierra, pero no puede explicar el origen de los sistemas complejos»[6].
Lo mismo ocurre en el caso de Stuart Kauffman, quien afirma que los sistemas complejos evolucionan hacia el orden mediante principios físicos y químicos, creando «sistemas adaptativos complejos»[7].
Kauffman opina que la teoría de la complejidad podría explicar el origen de la vida y el metabolismo, entre otras cosas. Behe responde que la teoría de la complejidad tiene algo que ver con el interruptor que transforma una célula en un glóbulo rojo y otra en una neurona. «¿Puede esto explicar el origen de los sistemas bioquímicos complejos? No. Como la teoría de la simbiosis, este aspecto de la teoría de la complejidad requiere de sistemas preexistentes y funcionales […] Una célula solo puede hacer un flagelo si la estructura ya está codificada en su ADN. De hecho, Kauffman nunca afirma que esas estructuras nuevas y complejas se puedan producir súbitamente según la teoría de la complejidad»[8]. En resumen, la teoría de la complejidad no puede explicar el origen de las estructuras bioquímicas complejas que sostienen la vida.
La «revolución» del diseño inteligente
Los biólogos evolucionistas prestaron más atención al mundo macroscópico y la evolución de los mamíferos que al mundo microscópico donde se encuentran los fundamentos de la vida. En este mundo invisible al ojo humano las cosas adquieren un grado de complejidad sin ninguna analogía posible en el mundo macroscópico, por eso, argumenta Behe, no se puede haber formado por mutaciones aleatorias graduales en las secuencias genéticas y por selección natural. Un sistema irreductiblemente complejo no puede tener fases intermedias funcionales. Behe considera que el progreso de la bioquímica moderna ha revelado la complejidad de la vida celular, demostrando una clara indicación de diseño inteligente[9]. A pesar de este descubrimiento significativo, la comunidad científica a menudo reacciona con reticencia y silencio en lugar de celebrarlo. Esta resistencia proviene de las posibles implicaciones de que el diseño implique la existencia de un creador divino, lo que genera un conflicto con posiciones filosóficas arraigadas. Ahora bien, «la inferencia de diseño no requiere que tengamos un candidato para el papel de diseñador. Podemos determinar que un sistema fue diseñado mediante el examen del sistema mismo, y podemos sostener la convicción del diseño con mucha más fuerza que cierta convicción acerca de la identidad del diseñador […] La inferencia del diseño se puede realizar con un alto grado de confianza aunque el diseñador sea muy remoto»[10].
El conocimiento que hoy poseemos de la vida a nivel molecular se ha ensamblado a partir de un sinfín de experimentos donde se purificaron proteínas, se clonaron genes, se tomaron micrógrafos electrónicos, se cultivaron células, se determinaron estructuras, se compararon secuencias, se variaron parámetros y se realizaron controles. Se publicaron artículos, se cotejaron resultados, se escribieron reseñas, se exploraron callejones sin salida y surgieron nuevas pistas. «El resultado de estos esfuerzos acumulativos para investigar la célula —para investigar la vida a nivel molecular— es un estridente, claro y penetrante grito de “¡Diseño!”. El resultado es tan inequívoco y significativo que se debe calificar como uno de los mayores logros en la historia de la ciencia»[11].
La observación del diseño inteligente de la vida, continúa diciendo, es tan importante como la observación de que la Tierra gira alrededor del Sol, o de que la enfermedad es causada por bacterias, o que la radiación se emite en cuantos. La magnitud de la victoria, dice, obtenida a tan gran coste por el esfuerzo sostenido de muchas décadas, debería hacer saltar corchos de champán en los laboratorios de todo mundo, pero, reconoce, no hay botellas descorchadas ni apretones de manos. «En cambio, un curioso y avergonzado silencio rodea la cruda complejidad de la célula»[12].
La mayoría de los críticos del planteamiento de Behe creen que es posible explicar la evolución sin recurrir a causas sobrenaturales, o dicho de una manera educada: «Aunque es cierto que los conocimientos actuales no ofrecen una explicación con base empírica de los problemas mencionados [la complejidad irreductible], debido principalmente a la imposibilidad de encontrar fósiles moleculares que refleje estos intermedios, la conclusión de Behe parece motivada más por convicciones que por una necesidad lógica»[13]. Consideran que Behe, ante la falta de explicación del momento, se ha rendido a causas extracientíficas, ha claudicado de sus principios científicos sin haber explorado otras respuestas como la teoría dinámica de los organismos, propuesta por Brian Goodwin, donde «los organismos dejan de ser meras máquinas de supervivencia y adquieren valores intrínsecos, como las obras de arte»[14].
Hay que dejar constancia que ningún científico evolucionista que se precie es ajeno del sentimiento de asombro que produce que el análisis de la vida biológica y su increíble complejidad, para la que algunos no dudan en usar una palabra tan religiosa como «milagro». «Cuando se piensa en el inmenso camino recorrido por la evolución —escribía en 1967 el Premio Nobel Jacques Monod— a lo largo de tres mil millones de años, en la prodigiosa riqueza de las estructuras que ha creado, en la milagrosa eficacia de las perfomance de los seres vivos, de la Bacteria al Hombre, se puede empezar a dudar que todo sea producto de una enorme lotería, sacando números al azar, entre los cuales una selección ciega ha designado los escasos ganadores»[15].
Pese a que el milagro de la vida parece haber sido explicado, según muchos científicos, sigue Monod, no es menos milagroso. «Es tal la fenomenal complejidad de los sistemas vivientes que desafía toda representación intuitiva global»[16]. Los descubrimientos realizados por la ciencia moderna sobre la cuestión de los orígenes de la vida han puesto de manifiesto que es todavía más difícil de lo que antes parecía. Así, las células más simples que no es posible estudiar no tienen nada de «primitivo»[17]. «Pero el mayor problema es el origen del código genético y del mecanismo de traducción. De hecho, no es de un “problema” de lo que debería hablarse, sino más bien de un verdadero enigma»[18]. Tales son las fronteras de la ciencia.
Para el creyente esto le basta para mostrar la plausibilidad de Dios. Es imposible negar que «el rasgo más sobresaliente de los organismos es el hecho de que parecen sido diseñados. Parecen estar dirigidos a un fin o ser teleológico»[19].
En el límite o borde de la evolución
Una década después de la Caja Negra de Darwin, Behe publicó un nuevo libro: The Edge of Evolution, donde describe experimentos y observaciones sobre microorganismos que han salido a la luz en el último decenio. Como los microoganismos se reproducen con rapidez en números astronómicos, nos dan una idea clara de lo que la evolución podría hacer con animales mayores en cientos de millones de años. Muestra que la gran mayoría de las mutaciones «beneficiosas» que estos microoganismos han experimentado han resultado ser mutaciones degradativas, en las que un gen es destruido o su función queda disminuída. No hay ningún atisbo de la construcción de nueva y compleja maquinaria molecular. Considera que esto es una demostración fuerte de que los procesos darwinianos no pueden dar cuenta de las sofisticadas máquinas moleculares que llenan la célula[20].
Behe argumenta que, si bien la evolución puede producir cambios dentro de las especies, existe un límite a su capacidad para generar diversidad, y este límite se encuentra entre las especies y los órdenes. Sobre esta base, afirma que los mecanismos evolutivos conocidos no pueden ser responsables de toda la diversificación observada desde el último ancestro universal, y que la intervención de un diseñador inteligente puede explicar adecuadamente gran parte de la diversidad de la vida.
La afirmación central de Behe sobre la evolución darwiniana es que existe, pero que es más eficaz alterando las vías metabólicas existentes (denominadas «maquinaria molecular») que creando nuevas, y por lo tanto, desempeña un papel limitado en el desarrollo y la diversificación de la vida en la Tierra. Examina los cambios genéticos que experimentan el genoma del plasmodio de la malaria y el genoma humano en respuesta a sus respectivas defensas biológicas, e identifica que «la situación se asemeja a una guerra de trincheras, no a una carrera armamentística». Contrasta esta «guerra por desgaste», que destruye la hemoglobina y compromete la bomba de proteínas, con el «proceso creativo» necesario para desarrollar estructuras complejas como el flagelo bacteriano, así como sistemas extraordinariamente complejos como el sistema inmunitario.
Behe calcula el límite de la evolución, o sea, el punto en el que la evolución darwiniana deja de ser un agente eficaz de cambio biológico creativo, considerando el número de mutaciones necesarias para «transitar» de un estado genético a otro, así como el tamaño de la población del organismo en cuestión. Concluye que el diseño intencionado desempeña un papel fundamental en el desarrollo de la complejidad biológica, mediante el mecanismo de producción de «mutaciones no aleatorias», que luego se someten a la influencia de la selección natural.
Para dejar clara su posición respecto al creacionismo, Behe defiende firmemente la descendencia común de todas las formas de vida en la Tierra, incluyendo que los humanos y los chimpancés, de un ancestro común, que es lo mismo que mantiene el darwinismo desde el principio. Afirma la evidencia de una ascendencia común es tan abrumadora que no solo debería ser obvia, sino imposible de negar. Behe parece aceptar casi toda la teoría evolutiva, salvo la mutación aleatoria, que es reemplazada por la mutación guiada por un diseñador anónimo, un Dios ingeniero genético, que de alguna manera diseña cambios en el ADN para hacer máquinas bioquímicas y taxones superiores. Para llegar a esta conclusión, Behe se basa en afirmaciones sobre cómo evolucionan los genes y las proteínas y cómo interactúan las proteínas, pero, según el biólogo Sean B. Carroll, ignora por completo una gran cantidad de datos experimentales que contradicen directamente sus premisas, erróneas. «Desafortunadamente, estos errores son de naturaleza técnica y serán difíciles de detectar para los lectores no especializados, e incluso para algunos científicos (aquellos que no están familiarizados con la biología molecular y la genética evolutiva). Lo que Behe alega que está más allá de los límites de la evolución darwiniana se encuentra dentro de sus poderes demostrados. El principal error de Behe es minimizar el poder de la selección natural para actuar acumulativamente a medida que los rasgos o las moléculas evolucionan paso a paso de un estado a otro a través de intermedios»[21].
Por encima de cualquier crítica, no hay duda que Behe ha realizado un buen trabajo que obliga a pensar una teoría más afinada que ayude a comprender la complejidad del mundo biológico y explicar el motivo de su organización, pero, al proponer una respuesta transcendente, metafísica, se aleja del método científico. Con todo, la pregunta queda en el aire: «Si no es obra de un planificador inteligente que actúa de forma directa e inmediata en el mundo, cómo se originaron, se mantuvieron y evolucionaron los sistemas vivos caracterizados por estructuras extremadamente complejas que no se someten a los principios de mutación aleatoria y selección natural? Ese es el verdadero desafío actual de la biología teórica»[22].
Notas
[1] Mauricio Abdalla, La crisis latente del darwinismo, p. 103. Cauac, Murcia 2010.
[2] L. E. Orgel, Los orígenes de la vida. Moléculas y selección natural, p. 41. Alianza Editorial, Madrid
[3] Ed Regis, ¿Qué es la vida?, p. 22. Espasa Calpe, Madrid 2009.
[4] Dawkins, El relojero ciego, p. 17. Editorial Labor, Barcelona 1988.
[5] Behe, La caja negra del darwinismo. Los retos de la bioquímica a la evolución, p. 12. Editorial Andrés Bello, Barcelona 1999.
[6] Behe, La caja negra del darwinismo, p. 235-236.
[7] Kauffman, Origins of Order. Self-Organization and Selection in Evolution. Oxford University Press, Oxford 1993.
[8] Behe, La caja negra del darwinismo, p. 239.
[9] Behe, La caja negra del darwinismo, p. 287.
[10] Behe, La caja negra del darwinismo, p. 244.
[11] Behe, La caja negra del darwinismo, p. 287.
[12] Behe, La caja negra del darwinismo, p. 288.
[13] Laureano Castro, Carlos López-Fanjul y Miguel Ángel Toro, A la sombra de Darwin. Las aproximaciones evolucionistas al comportamiento humano, p. 24. Siglo XXI Editores, Madrid 2003.
[14] Brian Goodwin, Las manchas del leopardo. La evolución de la complejidad, p. 15. Tusquets, Barcelona 1998.
[15] Monod, El azar y la necesidad, p. 151. Tusquets Editores, Barcelona 1971.
[16] Monod, El azar y la necesidad, p. 152.
[17] Monod, El azar y la necesidad, p. 152.
[18] Monod, El azar y la necesidad, p. 155.
[19] Michael Ruse, Tomándose a Darwin en serio. Implicaciones filosóficas del darwinismo, p. 19. Salvat, Barcelona 1994.
[20] Behe, The Edge of Evolution: The Search for the Limits of Darwinism. Free Press, New York 2007.
[21] Sean B. Carroll, «Evolution: God as Genetic», Science (2007-07-08), 1427–1428.
[22] Abdalla, La crisis latente del darwinismo, p. 135.
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