Schrödinger y la vida

Cada uno de nosotros, en tanto que organismos vivos, contamos con distintos sistemas (respiratorio, digestivo, sanguíneo…), los cuales están constituidos por órganos, éstos por tejidos, éstos por células, éstas por distintos elementos celulares… y si seguimos llegaremos a hablar de moléculas, de átomos, de partículas subatómicas… Es interesante pensar cómo puede ser que elementos inertes puedan conformar elementos orgánicos dotados de vida. ¿Cómo puede ser? ¿Cómo puede ser que, elementos inertes sujetos a las leyes mecánicas propias de la materia inerte, puedan estar a la base de elementos orgánicos sujetos ya a las leyes biológicas correspondientes a la materia viva? Esta cuestión estuvo muy presente en Erwing Schrödinger, uno de los padres de la mecánica cuántica. Él la planteaba en estos términos:

«¿Cómo pueden ser explicados por la física y la química, los acontecimientos que en el tiempo y en el espacio, se producen dentro de las limitaciones materiales de un organismo viviente?».

Schrödinger era consciente de que, a la altura de sus tiempos, la física y la química poco podían aportar a este conocimiento biológico de la materia; pero creía que en un futuro podía no ser así. De hecho, en su libro ¿Qué es la vida? atiende a esta cuestión. No era fácil conciliar el comportamiento ‘estadístico’ de la materia en cuerpos inertes con su comportamiento en organismos vivos. Como muy bien dice, «resulta poco menos que inimaginable que leyes y regularidades así descubiertas puedan aplicarse inmediatamente al comportamiento de sistemas que no presentan la estructura en la que están basadas tales leyes y regularidades».

Personalmente me llama fuertemente la atención que un físico de pura cepa (no hace mucho me enteré que también era filósofo) se planteara estas cuestiones. A este respecto tuve la suerte de encontrar un tweet de César Nombela en el que precisamente se daba explicación a esta cuestión. La verdad es que se trata de un asunto interesante. César Nombela fue rector durante años de la UIMP, la cual hace ya bastantes años acogió al flamante premio Nobel (al siguiente año de su concesión, en el 1934). Invitado por un no muy conocido entre nosotros Blas Cabrera (un físico español como la copa de un pino, que estuvo presente en alguna de las famosas conferencias Solvay), Schrödinger accedió a impartir unas lecciones sobre su aportación al mundo de la mecánica cuántica en el palacio de la Magdalena, en Santander. Casualmente también, o no tanto porque eran muy conocidos entre ellos, fue Xavier Zubiri el encargado de traducir al español dichas lecciones. El motivo de las mismas era dar a conocer el estado de la cuestión de la mecánica cuántica, mostrando el nuevo paradigma que se hacía preciso adquirir para poder iniciarse en ella.

Si digo todo ello es porque en dichas lecciones se puso de manifiesto el interés de Schrödinger por la biología. Debido a otro reciente descubrimiento en el mundo de la medicina (la transmisión genética mediante los cromosomas), el padre de la ecuación de onda se comenzó a plantear la influencia que pudieran tener las leyes físicas en los fenómenos biológicos. Tanto es así que, unos años después, dictará en el Trinity College algunas lecciones sobre esta cuestión, lecciones que cristalizaron en el libro que he comentado: ¿Qué es la vida?

Uno de los caracteres implícitos de la materia es su entropía creciente, es decir, su tendencia al desorden, de modo que la capacidad de generar trabajo disminuye inexorablemente. Sin embargo, en los fenómenos biológicos, en la vida, ocurre todo lo contrario. Esta idea se la leí por primera vez a James Lovelock hace ya unos cuantos años, en su libro Las edades de Gaia, un libro que leí por ‘obligación’ académica y que sinceramente me sorprendió, y en el que hacía referencia precisamente a esta obra de Schrödinger. Como ya apuntaba Lovelock, el físico concluyó que, metafóricamente hablando, «la propiedad más sorprendente de la vida es su capacidad de desplazarse hacia arriba contra el flujo del tiempo», en tanto que es una contradicción paradójica a la segunda ley de la termodinámica. La vida se puede definir, entonces, como esos procesos en los que la entropía no sigue su creciente tendencia, sino al contrario: la materia se organiza generando capacidad de trabajo; es decir, se consume materia inerte y se alcanza materia viva capaz de generar trabajo. Un organismo vivo es capaz de transformar la materia en energía productiva, lo que es lo mismo que decir que un organismo se mantiene vivo en la medida en que es capaz de disminuir la entropía (en el sistema que es él mismo. Esto es algo ciertamente anodino en el universo, a pesar de que la vida ya lleva formando parte de él un período nada despreciable. Si un chef cósmico cogiera los elementos atómicos que forman parte de la Tierra, los agitara en una coctelera cósmica y los dejara en reposo, la probabilidad de que se combinaran como las primeras moléculas orgánicas es nula.

Pues bien, uno se puede aproximar a esta realidad no tanto desde lo biológico del organismo vivo, sino de las estructuras físico-químicas que le subyacen, tal y como proponía Schrödinger. Y este esfuerzo no cayó en saco roto. Todo lo contrario: ello supuso un giro en las investigaciones de la biología, hasta entonces todavía centradas en los procesos celulares, en el nivel biológico estrictamente hablando. Pero el hecho de atender a los procesos físico-químicos que subyacían a estos procesos biológicos —como nos dice Nombela— tuvo pronto su eco en la investigación biológica con el estudio de las proteínas, los genes, los ácidos nucleicos (Severo Ochoa) o la doble hélice (Watson y Crick), entre otros. En ellos, «el pensamiento interpretativo de las observaciones biológicas incorporó de forma decidida un razonamiento físico-químico», hecho que hay que agradecer al talento de Schrödinger.