25 de enero de 2022

¿Qué tienen que ver las mutaciones con los saltos cuánticos?

Un asunto interesante es reflexionar sobre la frontera entre dos fenómenos que, si bien están íntimamente vinculados, pertenecen ya a dos esferas de la materia radicalmente diversa, como son los propios de la materia inanimada y los de la materia animada. Toda la materia viva está compuesta también por átomos, pero su comportamiento ya no se debe a procesos propios de los átomos, fundamentalmente caracterizados por su carácter estocástico. Ciertamente, esto ocurre también en el seno de la materia inanimada: el comportamiento de una piedra es muy distinto al comportamiento de los átomos que la componen; pero, como es fácil observar, en el caso de la materia viva este hecho posee una especificidad propia, tal y como corresponden a los procesos biológicos a diferencia de los propios de la materia inerte. No obstante, los biológicos no pueden entrar en contradicción con los de la materia en general, asunto que es el que le interesa a Schrödinger.

Ya estuvimos viendo en otro post que todo organismo vivo debe poseer una estructura de un determinado tamaño mínimo, a escala mucho más elevada que la atómica, para no tener que depender del modo estocástico de comportamiento a nivel atómico. Lo cual no es óbice para que, efectivamente, esos procesos estocásticos a nivel atómico se sigan dando en los fenómenos biológicos. ¿Cómo puede ser esto, cómo se produce esa adaptación entre ambos tipos de fenómenos? Se podría pensar que, en principio, se trata de una pregunta ociosa, pues ya no los órganos y los tejidos, sino que cada una de nuestras células, albergan grandes cantidades de átomos de distintas clases; si esto es así, se podría pensar que ya no ha lugar a la pregunta, pues con tan grandes cantidades de átomos, no afecta a la materia viva el problema de la consideración de su carácter estocástico.

Pues bien, a juicio de Schrödinger esta opinión no es acertada. Porque el caso es que hay grupos increíblemente pequeños de átomos, demasiado minúsculos para que puedan ser sometidos a leyes estadísticas exactas, los cuales desempeñan un papel dominante en los acontecimientos ordenados y metódicos que tienen lugar dentro de los organismos vivientes. Esto no deja de ser asombroso: procesos estadísticos que determinan con una invariabilidad notable caracteres macroscópicos que los organismos adquieren en su desarrollo, como características morfológicas, funcionales, etc., y todo con ‘leyes biológicas muy definidas y exactas’.

El caso que nos presenta el padre de la famosa ecuación de onda es el del gen, preguntándose literalmente: «¿Cómo podemos, desde el punto de vista de la física estadística, hacer concordar el hecho de que la estructura del gen parece comprender sólo un número comparativamente reducido de átomos (un número de orden de 1000 y posiblemente mucho menos) a pesar de lo cual despliega una actividad regularísima y ordenada con una permanencia que raya en el milagro?». Esta pregunta no ha estado ausente de la mente de físicos, químicos y biólogos, ubicándose justamente en la línea difusa donde estas disciplinas se entremezclan. Inicialmente se pensaba que la estabilidad biológica era debida fundamentalmente a la estabilidad propia que acompaña a toda molécula (un gen no deja de ser una molécula); lo que lleva, si se piensa bien, a retrotraer la pregunta un poco más atrás: cómo se puede fundamentar la estabilidad de una molécula, sobre todo si es orgánica; y bueno, cómo se produce ese tránsito de influencias del ámbito molecular al ámbito de lo vivo. Sí, algo hay de eso: efectivamente, la estabilidad molecular tiene que ver con la estabilidad funcional del gen; aunque había que bucear todavía un poco más en su investigación, paso que se pudo dar gracias a la mecánica cuántica.

Casualmente —o no tan casualmente— tanto la teoría de los quanta (de Max Planck) como la ‘puesta de largo’ de la del mecanismo genético de la herencia (que dieron a conocer Vries, Correns y Tschermak, aunque, como es sabido, fue descubierta por Mendel algunas décadas antes) ocurrieron en torno a 1900. Se puede decir —con permiso de Mendel— que ambas teorías aparecieron en el panorama científico simultáneamente. Siendo todavía teorías jóvenes, difícilmente se podían vislumbrar sus posibilidades más allá del ámbito en el que nacieron; como dice Schrödinger, «poco puede extrañarnos que ambas tuvieran que alcanzar cierta madurez antes de que se estableciera un contacto entre ellas» (Schrödinger, 1947: 69). Fue preciso que transcurriera un cuarto de siglo para que se propusiera la lectura del comportamiento biológico del gen a partir de las leyes que rigen los átomos que lo componen. Y pronto se vio que las mutaciones genéticas no estaban distantes de los saltos cuánticos que se pueden dar en el seno de la física de partículas.

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