© Libro N° 13839. De La Vida De
Las Plantas Y De Los Hombres. Rojas
Garcidueñas, Manuel. Emancipación. Mayo 17 de 2025
Título Original: © De La Vida De Las Plantas Y De
Los Hombres. Manuel Rojas Garcidueñas
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Original: © De La Vida De Las
Plantas Y De Los Hombres. Manuel Rojas Garcidueñas
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ANALICEMOS SIN PEREZA Y SOMETAMOS A CRÍTICA TODA LA CULTURA
DE LA VIDA DE LAS PLANTAS Y
DE LOS HOMBRES
Manuel Rojas Garcidueñas
De La Vida De
Las Plantas Y De Los Hombres
Manuel Rojas Garcidueñas
I N D i C E
COMITÉ DE SELECCIÓN
EDICIONES
EN UN DÍA TRANQUILO
I. LA ENERGÍA DE LA VIDA
II. LA MATERIA VIVIENTE
III. LA
REGULACIÓN DE LA VIDA IV. EL PROGRAMA VITAL
V. EL COMPLEJO VITAL
VI. LA EVOLUCIÓN DE LA VIDA VII. LA FINALIDAD DE LA
VIDA
CIENTÍFICOS Y FILÓSOFOS ALUDIDOS EN EL TEXTO
CONTRAPORTADA
COMITÉ DE SELECCIÓN
Dr. Jorge Flores
Dr. Leopoldo García-Colín Scherer
Dr. Tomás Garza
Dr. Gonzalo Halffter
Dr. Guillermo Haro †
Dr. Jaime Martuscelli
Dr. Marcos Moshinsky
Dr. Héctor Nava Jaimes
Dr. Arcadio Poveda
Dr. Juan José Rivaud
Dr. José Sarukhán
Coordinadora Fundadora:
Física Alejandra Jaidar †
Coordinadora:
María del Carmen Farías
EDICIONES
Primera edición, 1991
La Ciencia para Todos, es proyecto y propiedad del
Fondo de Cultura Eco-nómica, al que pertenecen también sus derechos. Se publica
con los auspi-cios de la Subsecretaría de Educación Superior e Investigación
Científica de la SEP y del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.
D. R. © 1991, FONDO DE CULTURA ECONÓMICA, S A. DE
C. V.
Av. de la Universidad, 975; 03100 México, D.F.
ISBN 968-16-3583-3
Impreso en México.
< 2 >
Este libro no es un texto de biología vegetal;
tampoco es, hablando estrictamente, una obra de divulgación científica. Es un
relato en lenguaje sencillo de cómo viven las plantas y de lo que su vida nos
enseña. En torno a la narración bio-lógica se producen reflexiones que quizá
nos ayuden a co-nocernos mejor, sabio consejo que diera Sócrates hace más de
dos mil años y que sigue siendo válido.
EN UN DÍA TRANQUILO
Media tarde: el Sol baña los campos; sobre prados y
caminos se deslizan las sombras de las nubes... Inmóvil en la quietud del aire
una planta de girasol silvestre yergue sus cabezas amarillas. ¿Qué es esta
planta tan común, tan humilde? Para Van Gogh es una creatura de Dios y la pinta
con amoroso deleite. Para un botánico es un ejemplar de la flora del lugar; la
colecta, la prensa entre papeles, le pone una etiqueta con el elegante nombre
de Heliant-hus annuus y la almacena (¡hay tantas cosas que los académicos
almacenan desecadas y etiquetadas!). Para el granjero es un la-drón, les roba
el agua, la luz y el nitrógeno a sus cultivos; toma la azada y... ¡paf! Para el
pobrecillo sin pan, sus semillas podrían matarle el hambre por un tiempo. Y
para el buen viejo Van Leeuwenhoek, admirable tallador de lentes, es un
espécimen más para estudiar al microscopio. Pidámosle permiso cortésmente y sin
duda nos dejará ver a través de su artefacto, pues está muy orgulloso de él y
le complace mostrarlo.
¡Qué arquitectura admirable! Al microscopio el
cuerpo del gira-sol se mira constituido por innumerables celdillas o células
que se arreglan en disposiciones simétricas. No todas las células son iguales;
algunas son largas, de paredes tan gruesas y leñosas que
< 3 >
realmente son astillas microscópicas de madera; son
las fibras de esclerénquima que mantienen al tallo erecto y firme. Otras
célu-las son cilindros cortos y huecos que se unen entre sí formando largas
tuberías que ascienden desde la raíz al tallo y entran a las hojas
constituyendo las nervaduras; es el xilema que lleva agua y nutrientes del
suelo a todo el vegetal. Hay muchísimas células relativamente pequeñas, de
paredes delgadas que encierran un líquido viscoso en el que flota una esferilla
incolora y unos grá-nulos verdes; son células vivas llamadas parénquimas, con
proto-plasma y núcleo y cloroplastos que fabrican alimentos. Hay otras clases
de células con diversas funciones, todas encerradas en sus paredes de celulosa
o de leño.
Las paredes celulares no son continuas; poseen
pequeños orifi-cios por los que el protoplasma de una célula se comunica con su
vecina compartiendo sus estímulos y respuestas. Todas las célu-las integran sus
funciones para llegar a un fin común: la vida de la planta. El cuerpo vegetal
está recorrido por la savia alimenticia que unas células hacen, la cual
comparten con las que carecen de cloroplastos, así como por el agua que unas
células de la raíz absorben del suelo y se riega por el tallo y hojas. Algunas
células forman moléculas que viajan llevando mensajes a otras células y hacen
que se formen nuevas hojas, ramas, flores y frutos: son las hormonas. Las
células tienen vida autónoma pero no funcionan de modo anárquico; por ello el
girasol no es un mero conjunto de células sino un todo organizado, una
estructura funcional, un sistema.
Si en lugar de la lente de Van Leeuwenhoek
poseyéramos los ojos de Super-Superman veríamos las moléculas en el interior de
la célula danzar, fundirse en otra, separarse, duplicarse. Las ve-ríamos
también ¡atrapando incluso a los fotones, a las partículas de luz!. El girasol
es un sistema de comunicación con el medio externo: es un sistema abierto.
Si tenemos paciencia y observamos la planta varias
veces a lo
< 4 >
largo del día veremos las grandes
"flores" (inflorescencias) del girasol moverse siguiendo al Sol.
Otras plantas cierran sus hojas al llegar la noche. Otras cambian la posición
de las hojas cuando es muy intensa la luz del mediodía, orientándolas de modo
que no reciban el Sol de plano. La planta es un sistema abierto y
auto-rregulado.
Pasarán los días y los meses; llegarán vientos
fríos y el girasol morirá. Pero antes habrá producido hijos; encerrados en la
semi-lla los embriones resistirán "las nieves y vientos del gélido
in-vierno" para germinar en la primavera. Tras la muerte, la
resu-rrección: el mundo es siempre joven. Y pasarán los siglos y los milenios.
Cambiará el clima y los girasoles no podrán vivir en este lugar. Ya no habrá
girasoles, pero existirán otras plantas descendientes de ellos que habrán
transformado sus estructuras para subsistir. La vida sigue adelante porque es
un sistema abier-to, autorregulado y evolutivo.
I. LA ENERGÍA DE LA VIDA
EL RATÓN Y LA PLANTA
EN LOS viejos textos de botánica se solía describir
el experimen-to siguiente: "Poned un ratón bajo una campana de cristal y
veréis que al cabo de unas horas ha muerto por falta de oxígeno (puede creerse
bajo mi palabra que así es, no es necesario asesinar raton-citos). Colocad
ahora otro ratón junto con una planta en una ma-ceta bajo la campana; veréis
que el ratón no muere porque la planta purifica el "aire". Así ocurre
en efecto, provisto que el ratón no se coma la planta. Es un experimento fácil
(no para el animalito) que demuestra la importancia de las plantas para la vida
animal; pero no toda la importancia, pues solamente se ob-
< 5 >
serva uno de los efectos del fenómeno llamado
fotosíntesis.
Cuando se empezó a estudiar el mundo con métodos
científicos se pensó que las plantas respiraban al revés de los animales
du-rante el día e igual a ellos durante la noche. Ingen-Housz descri-bió a
fines del siglo XVIII lo que llamó "la reparación diurna y nocturna de los
vegetales", que en realidad es la diferencia entre la exhalación de
oxígeno por la planta a la luz por la fotosíntesis, y de bióxido de carbono a
la oscuridad por la respiración que ocurre haya luz o no la haya. La confusión
entre respiración y fotosíntesis se fue aclarando posteriormente con los
trabajos de Senebier y De Saussure sobre fotosíntesis y de Lavoisier sobre
respiración.
Hoy sabemos con bastante profundidad lo que sucede.
Todo ser vivo necesita respirar para vivir. Al respirar se oxida o quema azúcar
consumiendo oxígeno y desprendiendo bióxido de car-bono y energía, con la cual
se llevan a cabo los procesos vitales; así como en un automóvil se oxida la
gasolina, se desprenden gases que salen por el escape y queda libre energía,
con lo cual se mueve el vehículo. Ningún animal, incluido el hombre, puede
hacer azúcar, por lo que debemos comerla en alguna forma, como miel, almidón o
sacarosa (azúcar común); la planta verde sabe fabricarla juntando bióxido de
carbono y agua por medio de la energía de la luz y desprendiendo oxígeno al
aire como subpro-ducto del proceso. La fotosíntesis es, por tanto, la inversa
de la respiración pero solamente en los términos inicial y final y no en las
reacciones químicas intermedias.
El doble proceso fotosíntesis-respiración es de
suprema impor-tancia; gracias a él se mantiene la vida sobre la Tierra y si no
lo entendemos no podemos entender las condiciones que necesita-mos para vivir.
Por ello vale la pena explorarlo un poco más. Debe tenerse en cuenta que son
procesos largos y complicados pero aquí los expondremos siguiendo el consejo de
Maese Pedro cuando presentó sus títeres a Don Quijote, "sin meternos en
con-
< 6 >
trapuntos que se suelen quebrar de sutiles".
PARA ATRAPAR AL SOL
Que la luz es energía y tiene la capacidad de
efectuar trabajos lo sabe todo el mundo en estos tiempos en que las celdas
fotoeléc-tricas abren y cierran las puertas de los ascensores y los rayos láser
cortan placas de acero. El problema es cómo utilizar la energía lumínica, sea
directamente o convirtiéndola en otra forma de más fácil utilización.
En un día claro, la luz solar que baña los campos
representa una tremenda cantidad de enérgía (se habla aquí de la luz, no del
ca-lor, que es otra forma de energía) y las plantas saben utilizarla por medio
de la clorofila, sustancia que les da el color verde y que es un convertidor de
enrgía lumínica a energía química.
Las moléculas de clorofila tienen una estructura
tal que pueden absorber la energía de la luz (como las moléculas que dan color
a los ojos, que por eso son la única porción del organismo capaz de ver). Al
absorberla aumenta su contenido de energía y quedan capacitadas para efectuar
un trabajo: romper las moléculas de agua de su entorno y desprender por un lado
hidrógeno y electro-nes y por otro agua y oxígeno. Un ejemplo lo hará más
claro: imagínese una gran campana en cuyo interior hay un vaso de cristal; al
descargar en ella un golpe de mazo la campana no se mueve por ser muy pesada
sino que transforma la energía del movimiento (cinética) del mazo en energía de
vibración resonan-do fuertemente; la vibración se transmite al aire y al vaso
que, al vibrar sus moléculas fuertemente, se hace pedazos.
La energía no se crea ni se destruye, solamente se
transforma; el rompimiento de las moléculas de agua en el interior de las
células de la hoja determina una serie de reacciones que terminan con la
síntesis de dos moléculas, el trifosfato de adenosina y el dinu-
< 7 >
cleótido fosfatado de adenina; por tener tan largos
nombres gene-ralmente se les designa por sus siglas: ATP y NADPH,
respecti-vamente. En estas moléculas se encierra la energía que la planta
recibió de la luz.
Parecería que el problema se ha solucionado pues
ahora el vege-tal dispone de energía química utilizable para sus trabajos de
nutrición, crecimiento etc. Pero al ATP y el NADPH son en ex-tremo reactivos,
inestables; sería como transportar nitroglicerina en una molécula más
"tranquila". Para ello el ATP y el NADPH dan su energía a una
molécula muy perezosa que es el bióxido de carbono el cual se activa y
reacciona con otra molécula en las células de las hojas; después de varias
transformaciones se for-man glucosa, sacarosa —que es azúcar común— almidón y
otros compuestos. La energía contenida en estos productos es la que utilizará
la planta en sus procesos vitales y cuando nos comemos los frutos, semillas y
hojas incorporamos esos alimentos energé-ticos a nuestro organismo.
Tal es la fotosíntesis, que debiera llamarse
fototransformación pues lo importante es pasar de energía lumínica a energía
quími-ca. Pero ésta es la mitad de la historia. La planta con azúcar es como el
automóvil con gasolina: para que se ponga en marcha hay que oxidar el
combustible en un sistema tal que al quedar la energía libre ejecute el trabajo
de moverlo.
Toda célula, sea animal o vegetal, contiene
"carburadores" lla-mados mitocondrias, donde el azúcar se oxida o
quema. Al hacer-lo la energía no se libera como calor sino que ejecuta trabajos
químicos y tras diversas reacciones queda presa de nuevo en las moléculas de
ATP Y NAD (dinonucleótido de nicotinadenina) que son las que directamente ceden
la energía para que la célula cumpla sus trabajos vitales. Si el azúcar, o
almidón, es consumi-do por un animal le dará energía precisa para sus actividades.
La oxidación de los azúcares es la respiración que se lleva a cabo en todo ser
vivo, vegetal o animal; en el hombre, animales y plantas
< 8 >
superiores exigen la presencia de oxígeno, es la
respiración aero-bia; en varias bacterias, levaduras y mohos no requiere
oxígeno, constituyendo diversos tipos de fermentaciones: La fotosíntesis y la
respiración forman un ciclo que explica el mantenimiento de la vida sobre la
Tierra.
Podemos comer maíz, o trigo, o animales que a su
vez comieron estas gramíneas o peces que comieron peces que se nutrieron de
algas marinas; al final estamos comiéndonos al Sol, porque la energía del ser
vivo no procede de la Tierra sino del Sol, en con-diciones naturales, o de otra
fuente luminosa en condiciones de cultivo artificial. La energía con que se
mueven todos los artefac-tos que uso, sea que utilicen leña, carbón, carbón de
piedra o de-rivados del petróleo, también provino del Sol y fue fijada por
vegetales que vivieron hace un año o hace miles de siglos, porque la energía es
indestructible.
Y desde luego, el oxígeno del aire también proviene
de la foto-síntesis (dediquemos un piadoso recuerdo al ratoncito muerto en la
demostración, uno de cientos de miles de ratones mártires de la ciencia). El
oxígeno es un subproducto del proceso central de conversión de la energía pero
nos es tan necesario para vivir co-mo el azúcar pues si falta no podemos
respirar, o sea oxidar el azúcar. Somos pues parásitos de las plantas. Hemos
aprendido a parasitarlas, bastante bien por medio de la agricultura pero aún
hemos de aprender mejor cómo utilizar y producir esa asombrosa molécula que
encierra la energía del ser vivo: el ATP.
LA ESTRUCTURA NECESARIA
Mi experiencia como profesor me ha enseñado que
cuando se explican los ires y venires de las moléculas en la fotosíntesis y la
respiración, los estudiantes tienden a considerar estos fenómenos de modo
abstracto, como si su única realidad fueran trazos de gis sobre el pizarrón, o
como si ocurrieran en algún lugar no precisa-
< 9 >
do del espacio. A menos que se les haga reflexionar
no conside-ran que dichos procesos están ocurriendo en este momento dentro del
árbol que ve por la ventana, y dentro de su propio cuerpo, al menos la
respiración. Es una trampa que acecha a todo científico y en la que es muy
peligroso caer. El estadístico que lloraría al ver un niño muerto juega con los
números y afirma que dados los recursos se deben suprimir quinientos
consultorios gratuitos en el país; el químico incapaz de matar un gato juega
con símbolos y produce gas asfixiante; el físico que no soportaría ver
electrocutar a un asesino juega con ecuaciones y llega a una versión más
te-rrible de la bomba atómica.
La fotosíntesis no ocurre en el pizarrón ni en el
espacio indeter-minado sino en cada célula verde; la respiración ocurre real y
verdaderamente en el interior de cada célula de cada ser vivo. Las moléculas
son "granitos" de materia que botan y rebotan en el interior de
cavidades membranosas en los organillos celulares...
Los hombres somos hombres, no ciudadanos, ni
unidades estadís-ticas, ni proyectos evolutivos. Todos sabemos esto, pero es
bueno recordarlo de vez en cuando.
¡El verdor de los campos!... Mucho se ha abusado de
esta imagen en frases líricas de poemas y novelas, pero en realidad vemos a las
hojas verdes por un efecto de óptica, pues si se coloca una porción de hoja al
microscopio se verá que las células que la constituyen son incoloras excepto
por unos granulillos, los cloro-pastos, de un hermoso verde intenso, que no
llegan a representar una décima parte de la célula total, pero que, para
nuestros ojos, tiñen de verde todo el follaje. A su vez, el cloroplasto que en
el microscopio común aparece como un brillante disco verde, al mirarse con el
microscopio electrónico muestra que el color so-lamente se encuentra en unos
sitios del organillo que es, en su mayor parte, incoloro.
El cloroplasto se forma por una matriz de proteína
gelatinosa en la que se disponen membranas donde se encuentra la clorofila en
< 10 >
sitios determinados llamados grana. Su estructura
es complicada pero baste decir que las moléculas que efectúan la fotosíntesis
no vagan errabundas en el interior del cloroplasto sino que se estruc-turan en
las membranas internas de modo ordenado, colocadas en lugares precisos, y este
arreglo definido permite el flujo de elec-trones y la síntesis de productos.
Conocer en detalle la estructura del cloroplasto es el primer paso para poder
construir un sistema artificial análogo y hacer realidad el sueño de muchos
biólogos: la producción del alimento energético básico (azúcar y almidón) en
plantas industriales en lugar de plantas verdes cultivadas pe-nosamente en el
campo.
Las mitocondrias son cuerpecillos con una membrana
externa y otra interna que forma pliegues (crestas) y en la cual van
absorbi-das moléculas que permiten la rápida oxidación del azúcar; son las
enzimas respiratorias. Entre las moléculas, como entre mis alumnos, unas pocas
son activas por tener un nivel muy alto de energía pero otras son muy
perezosas, con bajo nivel de energía. El papel de las enzimas es activar todas
las moléculas, por pere-zosas que sean, levantando su nivel de energía de modo
que las reacciones químicas del organismo se efectúen con rapidez.
La estructura molecular de la mitocondria, como la
del cloroplas-to, es definida y gracias a ella la glucosa se va oxidando en
pasos sucesivos, dejando libre la energía que contiene poco a poco para que la
célula pueda utilizarla (así como la gasolina se quema gota a gota en un
carburador). Cuando yo respiro no respiran mis pulmones sino todas y cada una
de mis células; los pulmones son un fuelle que permite la entrada de aire con
oxígeno y la salida de aire con bióxido de carbono del interior del cuerpo al
exterior.
El conocimiento del cloroplasto y del proceso
fotosintético aún no permite tener fábricas de azúcar pero sí ha hecho posible
cul-tivar hortalizas en ambientes controlados, con luz y temperaturas óptimas,
obteniendo rendimientos asombrosos, como se describe en la siguiente sección.
Puesto que las algas contienen clorofila,
< 11 >
pueden ser fuente de alimento. Algunos países o
regiones isleñas siempre han aprovechado las algas como alimento humano u
animal, pero ahora existen proyectos para el cultivo de algas, de agua dulce y
marinas a nivel comercial. Hay varios sistemas que ya operan de hecho, y si no
han adquirido mayor importancia es porque los avances en la técnica
agrobiológica y en la producción en ambiente controlado han hecho innecesaria
la producción ma-siva de algas. Hace unos treinta años, cuando el libro Los
límites del crecimiento puso pavor en los espíritus que viven temiendo a la
ciencia, el cultivo de las algas se postuló como uno de los ca-minos más
viables para alimentar a una población desajustada con los recursos del suelo.
Otra aplicación del conocimiento de los procesos de
fotosíntesis y respiración es la fabricación de productos capaces de interferir
con ellos, bloqueándolos y produciendo así la muerte de la planta que carece de
energía para su actividad vital. Los matahierbas o herbicidas han dado lugar al
desyerbe químico en los cultivos, pues como la forma de las enzimas varía un
poco de una especie de planta a otra se pueden tener herbicidas que matan a las
espe-cies de malas hierbas y no dañan el cultivo. En el Instituto Tecno-lógico
de Estudios Superiores de Monterrey hemos estudiado la acción de dos productos
de nombre difícil: fluazifop butilo y ha-loxifop metilo, demostrando cómo
afectan el contenido de cloro-fila en las gramíneas sin que tengan acción en
las no gramíneas. Es un ejemplo entre muchísimos productos.
USANDO Y MALUSANDO LA ENERGÍA
¿Qué tan eficiente es una planta en la
transformación de la ener-gía de la luz en energía química? ¿Qué tanto de la
energía de la luz queda atrapada en compuestos químicos utilizables por el
hombre como alimento o combustible? Son preguntas muy im-portantes sin duda.
< 12 >
Se han efectuado cuidadosas mediciones en
circunstancias muy diversas; en control casi total del ambiente, en control
parcial y en el campo; como siempre sucede, hay divergencias pero en resumen se
tiene lo siguiente. De la energía lumínica —no calóri-ca— que recibe una planta
podría aprovechar teóricamente y como mero ejercicio de cálculo termodinámico
un 70%, lo que representa una producción de 2 ton/ha/día de materia seca. En
realidad lo más que se ha podido tener experimentalmente es una eficiencia de 35%
(1 ton/ha/día de materia seca) y esto en condi-ciones del todo artificiales,
midiendo el gasto de bióxido de car-bono por cloroplastos aislados en medio de
cultivo. Como quiera que sea, ésta es una medición de hecho y representa
probable-mente la expectación final o límite de la potencialidad de
rendi-miento del vegetal.
¿Y qué hay de la producción en el campo? Hace ya
sesenta años Transeau determinó para el maíz una eficiencia de entre 1 y 2% con
un rendimiento de 12 ton/ha en 100 días, trabajando con los métodos usuales del
agricultor. Esto parece muy desalentador, pero debe pensarse que la técnica
agrícola de 1926 era pobre y posiblemente Transeau era buen científico pero mal
agricultor. Ciertamente un agricultor de nuestros días produce casi esas 12
ton/ha pero solamente de grano; en materia seca total produciría tres o cuatro
veces más. En condiciones de clima y suelo muy favorables se han obtenido
eficiencias de 4.6 a 9.8%. Es claro que lo que limita la producción no es el
potencial de rendimiento de la planta, que es enorme, sino las condiciones
ambientales que siempre son inadecuadas: demasiado calor o frío, exceso o falta
de luz o de agua, poco nitrógeno, plagas y enfermedades, etc.
Esto ha hecho pensar que si se cultivaran plantas
en un lugar donde las variables más importantes del clima estuvieron bajo
control, se podría tener una producción segura y además muy alta. Así es, en
efecto; en invernaderos donde se controla la tem-peratura, la luz (intensidad y
horas) y la humedad ambiental, se han obtenido cosechas comerciales de tomate
de 160 ton/ha en
< 13 >
comparación con 67 ton/ha que es una alta
producción de campo en los Estados Unidos; de 220 ton/ha de pepino en lugar de
27 ton/ha que es lo usual para los buenos horticultores norteameri-canos, y así
en otros cultivos.
Pero ¡cuidado! Estas altas producciones se pagan
con un alto costo energético. En un campo natural de mijo el Sol pone toda la
energía con que las plantas crecen y se forman los granos; el hombre
simplemente cosecha. El indígena que hace hoyos con su coa en los que siembra
el maíz y lo cuida arrancando las malezas ya pone algo de su energía metabólica
en el cultivo. El agricultor de técnica primitiva prepara y cultiva sus campos
con el arado egipcio poniendo en su maíz su energía y la de sus animales de labor,
energía que viene de los alimentos que consumieron. El insumo de energía del
agricultor tecnificado es mucho mayor: su tractor quema combustible; esparce
fertilizantes que contienen energía química insumida al fabricarlos; aplica
riego por medio de bombas de gasolina o eléctricas, etc. Si llegamos a la
produc-ción en ambiente controlado se verá que el altísimo rendimiento en
kilogramos de fruto se acompaña de no menores insumos de energía para el
mantenimiento de luz y temperatura a niveles óptimos.
Otra causa de insumo energético radica en la
transformación de los alimentos: muy pocos son los que consumimos crudos; al
menos hay que aplicar energía calórica para cocerlos o asarlos. En muchos casos
la transformación es muy compleja; si se adi-cionan los insumos de energía para
producir maíz en el campo con las técnicas modernas y los insumos necesarios
para llevarlo hasta hojuelas o "corn-flakes" resulta que cuando me
desayuno estoy consumiendo más energía puesta por el hombre que la que puso el
Sol en la planta en el campo.
Es preciso encontrar un justo medio entre el
aumento de produc-ción en el campo y la elaboración de alimentos sabrosos por
un lado y los insumos de energía por el otro. Hay dos principios
< 14 >
básicos: primero, cuanto menor sea la
transformación natural del alimento menor será la energía desperdiciada: cuando
bebo leche, tomo la energía del pasto que el animal utilizó y de la cual sólo
una fracción está en la leche, si como directamente maíz o trigo evito un
proceso dispendioso. Segundo, cuanto menor sea la transformación industrial del
alimento menor será el desperdicio de energía: el insumo energético para llevar
el trigo a pan o el maíz a tortilla es mucho menor que para llevarlos a cereal
en hojuelas. No podemos esperar que la gente se nutra de maíz tos-tado y arroz
hervido o de hortalizas cocidas y ensaladas —la sola idea es desconsoladora—
pero sí debemos buscar un equilibrio entre producción, buen sabor y gasto de
energía.
Cosa similar sucede cuando se usan los productos
energéticos para usarlos como combustible. El uso más directo es la vieja
caldera de vapor alimentada con leña o carbón de piedra y poste-riormente con
petróleo crudo; sin embargo hay motores más efi-cientes aunque consumen
combustibles más elaborados, como el motor de combustión interna movido por
gasolina (recuérdese que tanto el carbón de piedra como el petróleo contienen
energía producto de la fotosíntesis de plantas, que vivieron hace millones de
años). En Brasil se producen comercialmente motores diseña-dos para funcionar
con alcohol que tiene un origen fotosintético indirecto: la caña de azúcar o la
madera de los eucaliptos es fer-mentada por levaduras, y el proceso produce
alcohol. Otros mo-tores pueden trabajar con gases combustibles como metano,
pro-ducidos también en la fermentación. El éxito obtenido con estos motores ha
contribuido a que el fantasma de la crisis del petróleo se desvanezca.
UN POCO DE HUMILDAD
El conocimiento de los factores que intervienen en
la fotosíntesis, como la intensidad y tipo de luz utilizado (solar, lámpara
común,
< 15 >
de sodio, fluorescente, etc.), de la temperatura y
de la concentra-ción de bióxido de carbono ha posibilitado una producción muy
eficiente de alimentos en condiciones controladas. El conoci-miento del proceso
de fotosíntesis en sí y las manipulaciones del cloroplasto por ingeniería
genética son una promesa de alimentos suficientes para todos, a menos que se
persista en la estúpida idea de reproducirse tanto como sea posible. También ha
demostrado una importantísima verdad: que todo ser vivo es un ente fisico-químico
sujeto a las leyes generales de la materia.
Por largos años los vitalistas sostuvieron que el
ser vivo difiere fundamentalmente del inerte porque sus acciones dependen de
una energía (energía vital) de tipo fundamentalmente diferente a la energía que
se ecuentra en los seres inanimados (calórica, quí-mica, eléctrica, cinética).
Como prueba aducían que el ser vivo aumenta su complejidad al paso del tiempo
lo que es ir contra las leyes de la termodinámica, pues sin duda una gallina es
una es-tructura más compleja que el huevo del que proviene.
Aparte de otras consideraciones de orden molecular
celular, la fotosíntesis y la respiración, consideradas a nivel termodinámico
han puesto en claro que el ser vivo es un sistema abierto que equilibra su
aumento de estructuración interna con la energía perdida por el Sol como luz
que el ser vivo integra directa o indi-rectamente a su cuerpo. Monod presenta
en su libro El azar y la necesidad un buen ejemplo de cómo la levadura cumple
la se-gunda ley de la termodinámica: todo cuerpo tiende a igualar su estructura
interna (o entropía, o energía) con el medio que lo ro-dea. El ser vivo
transforma energía, no la crea ni la destruye, cumpliendo también la primera
ley de la termodinámica.
Somos pues seres fisicoquímicos, sujetos a las
leyes de la mate-ria. Esta convicción no debe sernos humillante sino hacernos
sentir parte integrante del Universo y llevarnos a ocupar un lugar en armonía
con el resto del Cosmos. En alguna parte leí la si-guiente anécdota. Cierto
conferenciante habló largo rato sobre
< 16 >
asuntos muy serios: el Cosmos, la vida, su aparente
injusticia, su armonía y equilibrio verdadero, etc. Al final de la sesuda
exposi-ción terminó diciendo con énfasis en la voz "...y por lo tanto, yo
acepto el Universo". Y uno del auditorio comentó con voz baja pero
audible, "Vaya, más le vale". Sin duda es buena filosofía aceptar el
Universo si no queremos morir con el hígado destroza-do, pues por desgracia no
nos preguntaron nuestra opinión cuan-do lo hicieron.
II. LA MATERIA VIVIENTE
UN ABUELO ALQUIMISTA
EL VIEJO médico Jan Baptiste van Helmont era un
espíritu del Renacimiento: tenía sus resabios de alquimista seguidor de
Para-celso pero efectuó un experimento por el que podría ser conside-rado el
abuelo de la fisiología vegetal. Pesó cierta cantidad de suelo, tomó un
arbolillo joven, lo pesó y lo plantó en él; por cinco años lo regó y cuidó,
tras de lo cual lo sacó y lo pesó anotando que había aumentado 164 libras; pesó
de nuevo el suelo y advir-tió que solamente había disminuido 2 onzas; no lo
creyó impor-tante y concluyó que "por tanto 164 libras de madera, corteza
y raíces se produjeron por transformación del agua solamente". La
conclusión es falsa, pues el aumento de peso del árbol incluye las onzas de
suelo faltantes que son el nitrógeno, fósforo y demás elementos y se debió
primordialmente a la fijación del bióxido de carbono del aire por fotosíntesis,
pero es muy buen ejemplo del espíritu experimental y científico que renacía a
fines del siglo XVI.
A mediados del pasado siglo ya se sabía que la
planta toma ele-mentos químicos del suelo y bióxido de carbono del aire; Bous-
< 17 >
singault demostró que aunque el aire contiene mucho
nitrógeno la planta no puede utilizarlo y lo toma del suelo. Por esos años
Lie-big estableció la ley del mínimo según la cual el desarrollo de la planta
depende del nutriente que se encuentre en la cantidad mí-nima en el suelo en
relación con lo que la planta exige. Poste-riormente esta ley se amplió para
todos los factores que gobier-nan la vida de la planta, al establecer Blackman
que el desarrollo del vegetal está limitado por aquel factor que se encuentra
al mí-nimo.
En efecto, si una planta crece en el suelo con
cierta deficiencia de nitrógeno y fósforo y una fuerte deficiencia en agua, no
se logrará mejorar su desarrollo aumentando los nutrientes sino, ante todo,
elevando la cantidad de agua en el suelo pues ésta es su mayor carencia, su
limitante. En realidad lo único que un agrobiólogo debe hacer para merecer su
salario es aplicar la ley de los factores limitantes pues suprimiendo el
limitante se elevará la producción del campo en un caso determinado y ésta es la
función del agró-nomo.
Desde luego, esto se dice fácilmente, pero no
siempre es fácil hacerlo. El factor limitante puede ser conspicuo o tan
escondido que ni siquiera se sospecha su existencia y tomará tiempo y es-fuerzo
descubrirlo; una vez identificado deberá ser suprimido o disminuido, lo cual
puede ser difícil. Si el factor es imposible de cambiar en el campo, como una
temperatura inadecuada para un cultivo, será preciso cambiar la variedad o aun
la especie cultiva-da, pues si no se suprime el factor limitante —temperatura—
toda fertilización, aumento de riesgos u otro esfuerzo será en vano.
Cuando un factor limitante se va cubriendo poco a
poco por me-dio de insumos constantes y repetidos, la planta va normalizando
paulatinamente su fisiología. Llegará el momento en que el factor ya no sea
limitante y entonces ya no habrá respuesta fisiológica. La manera en que esto
sucede es establecida por la ley de los retornos decrecientes, según la cual a
cada insumo del factor li-
< 18 >
mitante se tiene un aumento en la respuesta
—rendimiento, por ejemplo—, pero cada respuesta es menor a la anterior hasta
que llega a ser cero, o sea, que ya no hay incremento en el desarrollo. Así, si
se agrega una cantidad X de nitrógeno a un suelo pobre, se elevará el
rendimiento quizá al doble; si se vuelve a adicionar la misma cantidad X de
nitrógeno volverá a elevarse el rendimiento, pero bastante menos que la primera
vez, y así sucesivamente has-ta que ya no haya respuesta. Cuando se llega a
este punto no se debe pensar que ya se tiene el rendimiento máximo; lo que
suce-de es que ahora el limitante es otro factor al cual habrá que po-nerle
remedio.
La ley de los retornos decrecientes tiene un valor
general pues se observa en la respuesta de plantas, animales y hombre; y no tan
sólo respecto a los nutrientes, sino a cualquier tipo de estímulo. Su
importancia en biología aplicada es enorme pues permite pre-decir, entre otras
cosas, el punto en que es económico aplicar un factor (nitrógeno, agua, etc.)
con respecto al aumento en rendi-miento consiguiente. La ley de los factores
limitantes también tiene un valor general para todos los seres vivos y para sus
diver-sas acciones. Ambas leyes norman el desarrollo biológico, en interacción
con el medio ambiente expresado en forma matemáti-ca.
COMIENDO SUELO
Excepto por el oxígeno necesario para respirar y el
bióxido de carbono preciso para hacer azúcar que son tomados del aire, la
planta toma del suelo el agua y todos sus nutrientes minerales. Una planta
necesita alrededor de 25 elementos químicos para hacer sus compuestos; cuatro o
cinco de ellos los precisa en can-tidades altas; otros en cantidades
pequeñísimas. Sin embargo, cuando se dice que un elemento es esencial significa
que la planta no puede vivir en su ausencia aunque lo necesite en proporción
< 19 >
de una décima de miligramo, por cada kilogramo de
peso de la planta. Muy generalmente estos elementos aplican como fertili-zantes
foliares, mojando el follaje con una solución de ellos.
El elemento más importante por la cantidad en que
se necesita es el nitrógeno. Lo que vive en el cuerpo de la planta es el
proto-plasma de sus células, el cual está formado por compuestos lla-mados
proteínas que contienen nitrógeno. El nitrógeno del suelo no proviene de la
disgregación de rocas, y excepto por cierta can-tidad que se fija del aire al
suelo por efecto de la tormentas eléc-tricas, así como por pequeñas cantidades
fijadas por actividad de unas bacterias, todo el nitrógeno proviene de restos
de seres vi-vos. Éstos son atacados por bacterias del suelo que los llevan
hasta la forma química de nitrato, y así es como el nitrógeno se encuentra en
el suelo.
Los nitratos son fracciones de moléculas llamadas
iones que constan de nitrógeno y oxígeno. Las plantas absorben del suelo los
iones nitrato pero van a formar proteínas y para ello deben separar el
nitrógeno del oxígeno y juntarlo con hidrógeno para formar iones amonio; este
proceso se denomina reducción del nitrógeno. Seguidamente el ion amonio se liga
a un ácido para formar un aminoácido; las moléculas de proteína se constituyen
por cientos de aminoácidos y constituyen la materia viva, así que las proteínas
coloidales en agua son el asiento de los fenómenos que llamamos vida. Todo el
proceso de síntesis proteica exige mucha energía para llevarse a cabo y es aquí
donde la planta — que no se mueve ni mantiene estable su temperatura— invierte
casi toda la energía de su respiración.
Hasta hace pocos años la síntesis de las proteínas
permanecía en el misterio: se sabía cómo se deshacen pero no cómo se hacen. Los
estudiosos de la fisiología animal habían ideado métodos para estudiar la
digestión. El procedimiento es el siguiente: se ata una esponja a un cordel
largo, se empapa en jugo de carne y se la hace tragar a un perro; minutos
después se tira del cordel, se saca
< 20 >
la esponja y se analizan las sustancias que la
impregnan. Otra variante: se hace tragar una esponja a un can, se la saca
impreg-nada de jugo gástrico, se exprime sobre un suculento trozo de carne en
un recipiente y se puede estudiar la digestión in vitro, o sea, fuera del
organismo. Tercer procedimiento: se practica un orificio o fístula en el
estómago de un perro y se le coloca un tapón; se alimenta al animal y cuando
está digiriendo se quita el tapón y se drenan los productos de la digestión que
pueden ser analizados sin problemas, y el can se queda sin su cena. Este tipo
de experimentos y otros muchos peores explican por qué decidí dedicarme a la
fisiología vegetal y no a la animal.
Justo es decir que la experimentación con animales
ha sido nece-saria para el avance de la fisiología humana. Muchas muertes y
mucho dolor humano se han evitado por la labor de los científi-cos, sin duda
muy lejos de sentimientos de crueldad, pero que juzgaban preciso —y lo era—
conocer el funcionamiento del organismo. Por otra parte fueron experimentos
efectivos y ense-ñaron que las grandes moléculas de proteína se rompen en otras
más pequeñas llamadas polipéptidos; éstos se fraccionan en otras menores, las
peptonas, y éstas se rompen al fin en aminoácidos.
Se postuló entonces que las proteínas se
sintetizarían siguiendo el mismo camino pero al revés. Sin embargo esto no
explica la sin-gularidad y la unicidad del ser vivo: ¿cómo es que yo soy
siem-pre yo, diferente de cualquier otra persona?, ¿cómo es que mi cuerpo es
siempre fiel a su química aunque se reconstituya con diversos alimentos cada
día? Si al digerir a las proteínas las de-sintegro hasta aminoácidos cabría
esperar que al asimilar el ali-mento los aminoácidos se reunieran al azar y la
química de mi cuerpo cambiaría de modo caprichoso. En todo caso sería más
lógico que al comer chuletas se reconstituyeran proteínas de cer-do y al
desayunar huevos se rehicieran las proteínas del huevo. No es así; mis
proteínas son siempre las mismas, las mías; mi cuerpo es siempre fiel a sí
mismo. Así pasa con las plantas: el frijol es frijol y el maíz es maíz: aunque
crezcan sobre el mismo
< 21 >
suelo y aunque sus raíces absorban los mismos
elementos quími-cos la química de sus cuerpos es diferente.
Este misterio empezó a develarse hasta hace unos
treinta años. De modo muy sumario, sucede lo siguiente: dentro del núcleo de la
célula van los cromosomas que son fibrillas o hilillos com-puestos de una
sustancia de nombre tan largo que se acostumbra nombrar por sus siglas: el ADN
(ácido desoxi-ribo-nucleico); aquí van los mensajes bioquímicos. El ADN
permanece en el interior del núcleo cubierto de influencias químicas exteriores
y es el que da la permanencia química al individuo, planta o ani-mal. Sus mensajes
son llevados al protoplasma celular por un compuesto muy parecido, el ARN
(ácido ribonucleico) que es el encargado de "ensartar" a los
aminoácidos y hacerlos ordenarse en series definidas por el mensaje del ADN;
así que aunque los aminoácidos provengan de proteínas del frijol o de la carne
o del huevo, van a formarse en una serie prescrita por el ADN del indi-viduo
que los comió. El proceso se conoce con mucho detalle pero una exposición así
queda para un texto de fisiología celular; sin embargo, se encontrará más sobre
este tópico en el capítulo IV: El programa vital, "La información para la
vida".
Cuando una planta o animal muere, su cadáver es
desintegrado por bacterias y sus proteínas se descomponen en aminoácidos, los
que prosiguen transformándose hasta llegar a compuestos nitro-genados que
forman el humus o mantillo, "tierra de encino pa' las macetas" que
aún gritan los vendedores, y el proceso de trans-formación se continúa hasta
llegar a formarse nitratos. Éstos son tomados por nuevas plantas en desarrollo
que necesitan hacer proteínas y que, a su vez, morirán en el futuro para repetir
el ci-clo. Si la planta es comida por un animal el proceso sería: planta
(proteína)-animal (proteína)-cadáver-humus-nitrato-nueva planta, etc.
"Polvo eres y en polvo te convertirás"; o expresado científi-camente
"devolverás tu nitrógeno al suelo, de donde vino".
El ciclo del nitrógeno tiene gran importancia en la
agricultura y la
< 22 >
ecología. Si no regresa al suelo en cantidad igual
a la que extraje-ron las plantas; la tierra se ira empobreciendo en nitrógeno
en-tonces la cubierta vegetal que pueda soportar será menor y así se irá
acentuando la carencia del elemento hasta que el campo se convierta en un
erial. Lo mismo puede decirse de los demás ele-mentos pero el nitrógeno es el
que las plantas tornan en mayor cantidad. En condiciones naturales las hojas de
los árboles y las plantas que se secan yacen en el sitio en que nacieron y devuel-ven
al suelo el nitrógeno extraído; pero cuando el hombre levanta una cosecha los
elementos extraídos del suelo son llevados al mercado, ingeridos por el hombre
y —en formas químicas y a través de lugares innombrables— son drenados a los
ríos. En países de desarrollo pobre e incierto o nulo, la población en
desorbitado crecimiento obliga a extraer grandes cosechas y la pobreza cultural
y económica impide fertilizar adecuadamente; la conjunción de ambos fenómenos
es una firme promesa de ham-bre en el futuro.
COMEDORES DE AIRE Y COMEDORES DE PROTEÍNA
El aire contiene un 79% de nitrógeno, un 20% de
oxígeno, 0.03% de bióxido de carbono y otros gases en cantidades menores.
(Es-tas cifras no se aplican a la ciudad de México, desde luego). Cuando el
aire entra a mi cuerpo el oxígeno se combina con cier-tas moléculas y me sirve
para respirar; los otros gases no encuen-tran con quién ligarse y salen como
entraron; lo mismo sucede en los hongos. Las plantas verdes son más hábiles: se
quedan con el oxígeno para respirar y con el bióxido de carbono para hacer azú-cares
por fotosíntesis; pero el nitrógeno entra y sale. Hay unos humildes seres
unicelulares que si saben "enganchar" el nitrógeno del aire y se
apoderan de él para hacer proteína; son unas bacte-rias que viven en la tierra.
Las bacterias que fijan el nitrógeno del aire al
suelo se llaman
< 23 >
Azotobacter y Clostridium y no deben confundirse
con las que transforman las proteínas a nitratos cuyos nombres son Nitroso-mas
y Nitrobacter. Las primeras enriquecen el suelo con nitró-geno del aire; las
segundas solamente lo transforman química-mente. Las bacterias fijadoras de
nitrógeno tienen un primo her-mano que no vive en el suelo sino en las raíces
de las legumino-sas (alfalfa. frijol garbanzo etc ), que son muy eficientes
para fijar el nitrógeno del aire. Por esta razón dichos cultivos no agotan el
nitrógeno del suelo; más aún, puede sembrarse una leguminosa; dejarla crecer
hasta que esté próxima a florear y entonces cortarla e incorporarla al suelo
aumentando así su contenido de nitrógeno pues todo el que existía en el cuerpo
de la planta provenía del aire. Ésta es la técnica del abono verde y yo pude
ver sus efectos en el desarrollo del trigo en un campo experimental donde;
des-pués de enterrar trébol (Melilotus) el cereal dio el doble de ren-dimiento
que antes de hacerlo.
¿Por qué algunas células pueden utilizar solamente
el oxígeno del aire, otras oxígeno y bióxido de carbono y otras el nitrógeno?
Las moléculas de los gases que forman el aire
solamente pueden tomar parte en un proceso orgánico si reaccionan con una
molé-cula del organismo, o sea que necesitan una molécula receptora a la cual
"engancharse". Pero para que ello suceda necesitan levan-tar su nivel
de energía para acoplarse al receptor. Las moléculas que proveen la energía,
sin las cuales la vida sería imposible, se llaman enzimas. No dan energía
solamente en procesos como la fotosíntesis o la respiración, sino en muchas otras
transformacio-nes químicas; sin enzimas, la digestión, que ocurre en dos o tres
horas aproximadamente, tomaría meses en ocurrir.
Los animales tenemos una enzima, la
citocromooxidasa, que ac-tiva al oxígeno y nos permite respirar. Las plantas
verdes tienen, además carboxidismutasa, que activa al bióxido de carbono para
formar el azúcar. Las bacterias nitrogenantes del suelo poseen nitrogenasa, con
la que activan al nitrógeno gaseoso, libre, del
< 24 >
aire, que es muy inerte de por sí y lo hacen
reaccionar con molé-culas de su cuerpo quedándose con él para hacer proteína. Y
sur-ge la pregunta: ¿por qué yo no tengo las enzimas carboxidismuta-sa y
nitrogenasa? Si éste fuera el caso, al aspirar aire no obtendría tan sólo
energía por la respiración, sino que haría azúcares y pro-teínas. ¡Habría
resuelto mis problemas básicos!
La ciencia puede explicar por qué unas células son
capaces de efectuar ciertas reacciones y otras no; podrá explicar por qué unas
células han evolucionado hacia cierto destino y otras hacia otro; puede incluso
decirnos el código que el ADN utiliza para ordenar que se forme tal o cual
enzima. Pero a la pregunta trascendental de "¿por qué yo no y esa estúpida
bacteria sí?", la ciencia no pue-de responder. Porque la ciencia es un
sistema lógico que permite dar explicaciones a fenómenos concretos; cuando y en
tanto los hechos observados estén de acuerdo con la explicación teórica diremos
que tenemos una verdad científica, pero si los hechos pueden tener otra
explicación más lógica o se descubren nuevos hechos, la verdad científica deja
de ser operante. Las verdades científicas, aunque tengan muchas veces un valor
general, son siempre temporales pues en principio están sujetas a revisión y
son de orden diferente a las verdades inconmovibles, eternas, a las que
queremos asirnos en nuestros momentos de debilidad o desesperación.
Pero no hay que despreciar las verdades
científicas: por pequeñas y perecederas que sean nos han traído de habitar en
una cueva a vivir en una casa con el clima regulado. Y sobre el tópico de las
enzimas nos han enseñado mucho. Sabemos cuál es la enzima responsable de la
fijación del nitrógeno; sabemos cuál es el códi-go —o sea el gene— con que el
ADN ordena que la célula sinte-tice dicha enzima, y sabemos dónde se localiza
dicho gene en la larga cadena de ADN. Con estos conocimientos se trabaja en los
laboratorios de ingeniería genética para implementar el gene de fijación del
nitrógeno en las gramíneas para tener patizales muy productivos que no habría
que fertilizar. ¿Y los cereales? ¿Cuán-
< 25 >
tos miles de millones de pesos se gastan para
añadir nitrógeno a los campos de trigo, maíz y arroz?
Se dirá, ¿y por qué no implantar el gene de las
leguminosas en mis células para aprovechar directamente el nitrógeno del aire?
Por simple que parezca un proceso químico celular exige un complicadísimo
sistema de moléculas que acepten ser oxidadas o reducidas que reaccionen entre
sí; debe haber también enzimas y transportadores de energía, etc. Nuestro
organismo difiere tanto del de una planta que sería del todo insuficiente
adicionar una enzima para cambiar todo el proceso pues la enzima carecería del
equipo bioquímico que posibilita su acción.
Somos, y seguiremos siendo, comedores de proteína.
La proteína está en todo ser vivo y si comemos cerdo y no ratones o si
prefe-rimos carne a frijoles es cuestión de gusto. El problema del ali-mento
proteico se ha vuelto serio y se ha pensado en resolverlo acudiendo a fuentes
poco usuales pero capaces de proporcionarlo, como los insectos. En realidad, en
casi todos los países se con-sumen algunos tipos de alimentos que horrorizan a
los america-nos, consumidores irredimibles del músculo de res en su forma más
primitiva, simplemente asado. En México siempre se han consumido diversos
insectos, quizá más como delikatessen, anto-jo o botana que como alimento
serio; pero de ser necesario po-drían ser parte importante de la dieta por su
valor nutricional y su bajo costo de cría; son bien conocidos los gusanos de
maguey, "chapulines" o saltamontes, algunas especies de hormigas
"miele-ras", etc., pero existen muchísimos otros que son también
consu-midos; un catálogo muy amplio lo presenta Julieta Ramos de Conconi en: Los
insectos como fuente de proteínas en el futuro (Editorial Limusa).
Como en el caso del cultivo y consumo de algas
considerado en el capítulo I, la necesidad de llegar al extremo indeseable para
muchos de comer grillos al jerez o cucarachas en salsa blanca ha quedado en
suspenso temporalmente por el desarrollo de nuevas
< 26 >
técnicas de cultivo en el campo y en ambiente
controlado. El cultivo en condiciones de total control incluye la manipulación
de los factores de clima (luz y temperatura) y del suelo; de hecho el suelo no
existe, pues es sustituido por una solución nutritiva que contiene todos los
elementos necesarios para la vida de la planta en cantidades suficientes y
equilibradas. Como ya se dijo, en estas circunstancias los rendimientos son muy
superiores a los obtenidos en el campo.
LAS MOLÉCULAS DEL ENSUEÑO
Además de las proteínas, hay otros compuestos que
llevan nitró-geno en su molécula: son los alcaloides. Por desconocer su papel
en la planta y dado que es natural al hombre juzgar que lo que no conoce o
entiende no sirve para nada, se supuso que los alcaloi-des son productos de
desintegración de las proteínas y meras sustancias catabólicas, o sea simples
desechos. Ahora se ha recti-ficado este juicio al menos en algunos casos. Y por
otra parte, sea cual fuere la función que los alcaloides tengan en el organismo
vegetal que los produce, su acción en el organismo animal es importante.
Muchos alcaloides se conocen de antiguo: las
propiedades de la amapola adormidera eran conocidas por los asirios, y el
médico y botánico griego Dioscórides describió en el siglo I al opio com-puesto
que se encuentra en los frutos verdes de la amapola y que tiene entre sus
componentes a la morfina. Este alcaloide es un poderoso relajante del sistema
nervioso, pues bloquea el dolor. Éste es su principal uso en la medicina, pero
también bloquea otros centros de la porción del cerebro llamada hipotálamo, pro-duciendo
un estado de sueño anestésico.
El hipotálamo es un órgano cerebral de gran
importancia: es el centro de sensaciones como sed, hambre, los impulsos
sexuales y la ira; además, liga al sistema nervioso con el sistema hormonal,
< 27 >
es decir, enlaza los centros de donde parten los
mensajes nervio-sos con los centros de mensajes hormonales coordinando así
mu-chas actividades orgánicas. La morfina efectúa su acción adhi-riéndose a
lugares determinados (receptores) de las células ner-viosas, y es muy
interesante que el hipotálamo sintetice sustan-cias de estructura química
parecida a la morfina; tales son las endorfinas que se adhieren a los mismos
receptores que la morfi-na, de manera que el organismo lleva en sí mismo un
sistema de bloqueo al dolor y relajamiento a la fatiga.
Es curioso que el organismo animal responda a
compuestos quí-micos hechos por organismos tan diferentes como lo son las
plan-tas superiores; en realidad, aunque el hecho es bien conocido se ignora su
causalidad o determinismo. Una hipótesis atractiva con apoyos en la observación
es la siguiente: los seres muy primiti-vos, unicelulares todos ellos,
desarrollaron la habilidad de sinteti-zar moléculas con las que se comunicaban
entre sí; sustancias de este tipo se han encontrado de hecho en seres unicelulares
y en los interesantes bichos llamados mixomicetos, que son en una etapa de su
vida amibas y en otra conjuntos célulares como hon-gos, y aun en los insectos
cuyas feromonas son atractivos sexua-les que actúan a través de kilómetros de
distancia (un vistazo al papel de las sustancias de comunicación en los
mixomicetos se encuentra en el profundo y regocijante libro The Center of Life
escrito por L. Cudmore, Time Books). Millones de años de evo-lución dieron por
resultado la formación de grupos muy diferen-tes de organismos separados en las
grandes ramas de animales superiores y vegetales superiores, culminación de una
larguísirna evolución divergente. Pero las moléculas que se formaban en los
seres primigenios aún se forman, pues en cierto sentido los genes son eternos e
inmutables, y si por su estructura general el orga-nismo que las produce ya no
responde a dichas moléculas —lo que no está demostrado— sí evocan respuestas en
el organismo animal (véase la revista The Sciences, mayo-junio de 1987).
Algunas
de estas moléculas
tienen propiedades analgésicas
y
< 28 >
somníferas, pero hay otras que provocan estados de
alucinación en los que el cerebro evoca imágenes y colores de gran belleza y un
estado general indescriptible de sublimación de los sentidos y de la
personalidad. Por ello es que los hombres de muy diversas culturas han
consumido o aún consumen el peyote y los hongos alucinógenos, en reuniones
místicas y siguiendo rituales sagrados para penetrar en el mundo de los dioses
y tomar contacto con la realidad profunda de las cosas.
El hombre es un animal de ideales: quiere conocer,
quiere tras-cender, llegar más allá, ser algo más: ésa es su grandeza, fallar
en la empresa es su miseria. Incluso pueblos que tachamos de primi-tivos
guardan este anhelo de comprensión total, de inmersión en el infinito y usan
los alucinógenos respetuosamente, religiosa-mente (veáse Los dos nacimientos de
Dionisios por R. Graves, editado por Seix Barral). Ha quedado para nuestra
época, en que el éxito ha coronado a la rebelión de las masas que temiera Orte-ga
y Gasset y ha propiciado la aparición de una numerosa clase media rica en
dinero y pobrísima en cultura moral e intelectual, el convertir los
alucinógenos en una diversión de la lumpen-cultura característica de esta
clase. La idiotez siempre paga un precio; en este caso es la locura, el vacío
mental y el suicidio.
Porque ensoñar el ideal debe ser cosa seria y
fracasar en la reali-dad soñada puede ser terrible. Yo no he experimentado con
dro-gas alucinógenas pero sé que todo hombre lleva dentro de sí
"alu-cinógenos" que lo hacen aspirar a grandes empresas, a soñar en
mundos de belleza y de justicia, a querer realizar fantasías irreali-zables.
Será sin duda un espíritu muy árido quien no haya sentido alguna vez un
"dulce soñar y dulce congojarme / cuando estaba soñando que soñaba / dulce
gozar con lo que me engañaba / si un poco más durara el engañarme ". 1
1 Soneto de
Juan Boscán (siglo XVI)
< 29 >
III. LA REGULACIÓN DE LA VIDA
LOS MENSAJEROS QUÍMICOS
UNA fuente perenne de regocijo para quienes aman la
controver-sia es la cuestión de quién fue el primero que encontró tal cosa o
que anunció tal concepto científico. Siempre que alguien asienta: "Fulano
fue el primero en afirmar que...", alguien más arguye: "Pero ya antes
Perengano había escrito que..." Pues bien, algunos afirman que Starling y
Bayliss encontraron por primera vez prue-bas de que el organismo envía mensajes
por medios químicos de uno a otro órgano y dieron a los mensajeros el nombre de
hormo-nas. Otros sostienen que el primero en plantear el concepto, aun-que no
el nombre de hormonas, fue Brown-Séquard.
Sin disputar precedencias digamos que a principios
de este siglo se planteó en biología el problema de la coordinación del
orga-nismo por medio de productos químicos fabricados en alguna glándula, los
que van a ejercer su acción en otra glándula o tejido del organismo. Un ejemplo
bien conocido y de gran importancia es la insulina. Cuando se comen muchos
azúcares o almidón, sube el nivel de glucosa en la sangre; de inmediato unas
células del páncreas empiezan a fabricar insulina, hormona que va al hígado y lo
estimula para convertir la glucosa en glucógeno de modo que el nivel de glucosa
en la sangre se estabilice sin pasar de cierto límite. Cuando no se produce
insulina se declara diabe-tes, que es una enfermedad muy seria.
Hacia 1925 se empezó a sospechar que el organismo
vegetal también tiene una coordinación química; de hecho, esa coordina-ción es
el único sistema de intercomnicación que tienen los vege-tales, pues carecen de
sistema nervioso, el que desempeña un papel tan importante en el organismo de
los animales. Las prime-ras hormonas vegetales que se estudiaron fueron las
llamadas
< 30 >
auxinas; la acción que primero se les reconoció fue
la de estimu-lar el alargamiento de las células, que determina el crecimiento
de la planta. También determinan el crecimiento direccional o tropismo: la luz
destruye a las auxinas, de modo que si la planta se ilumina por un lado
solamente, las células iluminadas van a carecer de auxinas y no se alargarán en
tanto que las de lado sombrío sí lo harán; a consecuencia se producirá un
crecimiento desigual, mayor en el lado oscuro, que hará que la planta muestre
fototropismo o crecimiento hacia la luz. La demostración de la explicación
teórica expuesta se efectuó mediante diversos expe-rimentos que culminaron con
el aislamiento y posterior identifi-cación química de la principal auxina: el
ácido indolacético. Es-tos experimentos acabaron con uno de los caballos de
batalla de los vitalistas; quienes sostenían que las plantas crecen hacia la
luz porque la necesitan para vivir —lo cual es cierto— por lo que su
"fuerza vital" las hace buscarla— lo cual no es la explicación
verdadera.
Las auxinas tienen, además, otros importantes
efectos. Uno de ellos es activar la respiración elevando la energía utilizable
por el organismo. También estimulan el proceso de diferenciación celu-lar
promoviendo el cambio de las células del embrión, todas igua-les entre sí, para
formar los tejidos y órganos que tienen el cuerpo de la planta.
Algunos años después de conocer las auxinas se
conocieron las giberelinas. Éste es un numeroso grupo de hormonas que llevan
mensajes relativos a la floración de la planta y que de modo no bien conocido y
sin duda complicado interaccionan con otros factores para hacer que los árboles
entren en letargo en otoño tardío y se activen en la primavera, acomodándose al
ritmo esta-cional. En este acomodamiento hay una interacción con las
absci-sinas, hormonas que tienen relativamente poco tiempo de cono-cerse, que intervienen
para hacer caer las hojas de otoño y luego mantienen a las yemas del árbol en
letargo durante el invierno para que no mate el frío a los retoños por una
brotación extempo-
< 31 >
ránea. En igual forma las abscisinas causan el
letargo de las semi-llas previniendo que los embriones inicien el desarrollo a
fines de la época de calor o lluvia pues entonces el frío o la sequía mata-rían
a la plantita que estaría demasiado pequeña para resistir el embate del clima;
gracias a las abscisinas los embriones quedan dormidos hasta el regreso del
buen tiempo —calor o lluvia—, que permitirá a la planta desarrollarse durante
varios meses antes de que sobrevenga de nuevo el tiempo difícil.
Las citocininas son hormonas que promueven la
división celular y en general causan un estado juvenil en la planta. Es una
lástima que no actúen en los animales pues algunos podríamos usarlas.
Extrañamente, una molécula tan sencilla como el
etileno tiene funciones hormonales, y entre otras cosas promueve la madura-ción
de los frutos. El aforismo "una manzana podrida echa a per-der la canasta
tiene como base una observación real: los frutos sobremadurados forman y
despiden etileno que penetra en los frutos cercanos y acelera su maduración.
Gracias a las hormonas que traen y llevan mensajes,
la planta no es un conjunto de órganos autónomos sino un todo concertado, un
sistema orgánico.
UN SISTEMA REGULADO
Las plantas sienten los cambios del ambiente,
responden a ellos y se adaptan; y más les vale, pues ellas no pueden ir a pasar
el in-vierno en la playa, y si no se adaptan, perecen. El agricultor siempre ha
sabido esto, pero hasta hace poco tiempo no sabía nada más. Cuando los
españoles vinieron a México, algunos de-ben haber traído semillas de manzano y
al cabo del tiempo se dieron cuenta de que donde no hace frío en invierno el
manzano no florece, ni da fruto aunque el árbol puede seguir con vida y crecer.
El efecto invierno frío-floración del manzano obligó a
< 32 >
poner los huertos de estos árboles y de otros
pomáceos y drupá-ceos (peral, ciruelo, etc.) arriba de las altas sierras del
centro de México; aun en el norte del país los huertos de manzano se
en-cuentran en los valles altos y no en las partes bajas.
Todas las plantas "saben" cuándo hay luz
y aprovechan su ener-gía por medio de la clorofila que las capacita para hacer
azúcar por fotosíntesis. Pero muchas plantas "saben" además si
reciben muchas o pocas horas de luz y responden a ella. Cuando el frijol de
soya recibe muchas horas de luz al día la floración se hace tardía en extremo,
y cuando los días son cortos florece en muy corto tiempo. En cambio el lúpulo
exige días con muchas horas de luz para florear y si no las recibe queda en
estado vegetativo; por eso en los países intertropicales, donde todos los días
del año tienen las mismas horas de luz y no son muchas (aproximada-mente 12 en
lugar de 16 o más en verano en Europa) no se puede cultivar lúpulo y las
fábricas de cerveza, esa bienhechora bebida, deben importarlo de países con
largos días veraniegos.
Para sentir la luz la planta debe tener una
molécula fotorrecepto-ra. Los estudios han puesto en claro que la clorofila es
la que convierte la luz en azúcar, por así decirlo; pero es otra molécula, el
fitocromo, la que convierte la luz en flor. En realidad el fito-cromo solamente
percibe la luz absorbiendo la energía de los fotones y lo que hace que se
desarrollen las flores son las enzi-mas. Por tanto, entre fitocromo y enzimas
debe existir una mane-ra de relacionarse, un lazo de unión, un mensajero. Eso es
preci-samente lo que son las hormonas: intermediarios que ligan al receptor del
estímulo con la molécula efectora. Ahora ya se tiene el cuadro completo:
Estímulo (luz) receptor (fitocromo)
intermediarios (hor-monas) efector (enzimas) respuesta (flor).
< 33 >
Las hormonas transmiten el mensaje actuando sobre
el ADN o el ARN reprimiemiendo o liberando los mensajes de los genes que son
los que ordenan "hágase tal o cual enzima", como se explicó en el
capítulo II.
Pero las hormonas no solamente pasan el mensaje
sino que regu-lan el proceso. Hay diversas maneras de autorregulación. Las
auxinas estimulan diversos procesos cuando están presentes en bajas
concentraciones pero los deprimen en altas concentracio-nes, así que al
acumularse frenan su acción por sí mismas. En otros casos la presencia de una
hormona desencadena la acción de otra hormona de acción contraria y en otras
ocasiones, en cambio, de acción complementaria. También existe autoregula-ción
a nivel de las enzimas. De esta manera el organismo vegetal, lo mismo que el
animal, controla sus procesos y funciones y guarda su equilibrio autorregulando
la producción de las molécu-las intermediarias (hormonas) y efectoras
(enzimas).
Sin embargo, puede ocurrir que por desviaciones del
clima o por alguna otra causa falle la regulación orgánica y entonces se
pro-duzcan desviaciones del desarrollo normal, de modo que una planta florecerá
a destiempo, o fallará en formar fruto, o los fru-tos caerán antes de madurar,
o algún otro tipo de desarrollo anormal; así pasa con algunos árboles de hoja
caediza cuyas ra-mas, cuando no hay frío en invierno o no reciben muchas horas
de luz en primavera, crecen pero no se cubren de hojas sino que quedan desnudas
excepto por unas pocas hojas que se desarrollan en las puntas de las ramas.
UN SISTEMA SENSIBLE
Han pasado muchos años desde ese día pero nunca
olvidaré la experiencia que nos hizo sufrir un profesor de fisiología vegetal.
Nos detuvo junto a una frondosa planta de sensitiva o vergonzosa (Mimosa
pudica) y encendiendo un largo fósforo lo acercó a la
< 34 >
punta de una hoja grande (las hojas de las mimosas
y acacias están compuestas por numerosas "hojitas" o foliolos a lo
largo de la nervadura central) manteniéndolo cierto tiempo. Los foliolos
empezaron a retraerse y cerrarse pero lo curioso es que el estímu-lo se fue
corriendo a lo largo de la hoja, de la punta lastimada a la base, de manera que
la retracción de los foliolos causó que toda la hoja se inclinara lentamente
dando una total impresión de un brazo retrayéndose de dolor. Se me erizó el
pelo y casi oí gritar a la planta. Ya había visto yo, muchas veces, la
respuesta de la sensitiva al tocarle los foliolos pero jamás había visto su
reacción a un estímulo intenso y prolongado; estoy seguro de que las plan-tas
no sienten dolor pues carecen de receptores y de células ner-viosas, pero aun
así, no me gustaría repetir la experiencia.
Este tipo de movimientos se llaman nastias. En el
caso de estímu-los mecánicos o térmicos la sensitiva los recibe en unas
estructu-ras en la base de los foliolos llamados pulvini y se propaga a los
demás foliolos no excitados directamente por medio de una sus-tancia
estimulante que se sintetiza con gran rapidez; queda mu-cho por conocer sobre
este proceso. La respuesta de cierre de los foliolos en la oscuridad que ocurre
en muchas plantas también se siente en los pulvini y se debe a la súbita
entrada y salida del agua, o sea a la turgencia de las células de dichas
estructuras, pero el mecanismo que liga la recepción de la luz con la respuesta
de la célula no se conoce bien aunque se sabe que tiene que ver con la
distribución de las sales (iones) de potasio y de cloro.
Todas las plantas muestran un crecimiento
direccional hacia la luz, o fototropismo, cuya causa es una distribución
desigual de la auxina, según se dijo en el apartado anterior. El crecimiento de
la raíz hacia el centro de la Tierra o geotropismo es explicado tam-bién por la
acción auxínica. Estos tipos de crecimiento hacen que la planta se mueva hacia
algo en el sentido de que crece dirigién-dose a un punto del espacio
determinado.
El desigual crecimiento del tallo es también
responsable de que
< 35 >
algunas plantas, como los girasoles, muevan sus
flores o inflores-cencias según la posición del Sol. Causa similar tienen los
movi-mientos de las hojas de muchas especies, como el frijol, que cuando la
irradiación solar es muy fuerte cambian de posición al mediodía de modo que
presentan los bordes al Sol para evitar que los rayos solares incidan de plano
sobre la superficie foliar.
En relación con los movimientos vegetales, son muy
curiosos los que presentan las plantas insectívoras. Hay variantes según las
especies, pero en general se trata de sistema de pelillos dispara-dores que al
ser tocados por un insecto hacen que la hoja se cierre bruscamente, reteniendo
al insecto al mismo tiempo que entran en acción unas células secretoras de
enzimas que digieren al infe-liz bicho. Al revés de los movimientos
relativamente lentos de la mimosa, que están mediados por estímulos químicos hormonales,
el rápido cierre de las hojas carnívoras parece depender de poten-ciales
bioeléctricos que son producidos por los disparadores de tipo neuroide pero de
muy diferente evolución a los que se desa-rrollaron en los animales.
No hay duda de que las plantas son sensibles a
muchos más estí-mulos de los que supone la mayoría de la gente y dan lugar a
fenómenos muy curiosos que aún no entendemos por completo. Pero no hay que
sobrepasarse; hace varios años fue una moda el tratar a las plantas como si
fuesen perros. Se dijo que responden a la música y que les gusta más Mozart que
el rock, lo cual es digno de aplauso, pero la verdad es que las plantas no
tienen re-ceptores para los sonidos. Algunas personas se dejaron llevar por el
entusiasmo en tal forma que llegaron a asegurar que las plantas adivinan el
pensamiento, de modo que si me aproximo a un rosal con la aviesa intensión de
romperle las ramas se marchita de miedo antes de que lo toque. Ojalá fuese así
pues entonces el combate contra las malezas sería fácil, barato y sin problemas
de contaminación: bastaría mirarlas, con odio o quizá gruñirles un poco para
deshacerse de ellas.
< 36 >
Lo que conocemos sobre la sensibilidad de las
plantas es sufi-cientemente interesante y encierra bastantes misterios para
man-tener ocupados a los científicos durante años por venir. No com-pliquemos
las cosas con hipótesis indemostrables o fuera de toda lógica científica como
las que se presentan en el libro La vida secreta de las plantas deTempkins y
Bird (Editorial Diana) que es un entreverado de hechos científicos con
fantasías y absurdos. La planta es un sistema sensible, cierto, pero no es
material para ser estudiado por los psicoanalistas. Así que:
Riega, poda y fertiliza
con cuidado a tu rosal
Pero no pierdas el tiempo
en darle algún recital.
UN SISTEMA PREVISOR
En los climas subtropicales el campo es el mismo
tanto en verano como en invierno. Tanto es así que en algunos países llaman
in-vierno a la estación lluviosa y verano a la seca, lo cual es un ejemplo de
cómo el hombre, tras inventar el lenguaje para enten-derse, lo usa para no
entenderse. En los climas templados el in-vierno presenta un paisaje muy
diferente al de verano: árboles y arbustos están desnudos, las plantas
herbáceas son escasas y de especies diferentes a las del verano.
La planta es un sistema previsor que sabe cuándo
viene el in-vierno y se prepara adaptando su cuerpo a las nuevas condicio-nes.
No es que la planta tenga poderes de adivinación, sino que los mecanismos
evolutivos actuando a través de millones de años con la consigna
"adaptación o desaparición" han permitido so-brevivir solamente a los
individuos con mecanismos adaptativos.
Un árbol de manzano es un buen ejemplo. En la
primavera y
< 37 >
principios del verano los días son largos y la
temperatura cálida. Al influjo de estos factores el manzano produce hormonas,
sobre todo giberelinas, que lo llevan a crecer y a dar nuevas ramas y hojas.
Conforme el verano se acerca a su final y entra el otoño los días se acortan;
antes de que se presente el frío el manzano sabe que el invierno se aproxima
por el acortamiento de los días que registra gracias al fitocromo. Entonces
disminuye la síntesis de hormonas y en cambio empieza a fabricar inhibidores del
tipo de las abscisinas; al elevarse la concentración de éstas en las hojas
empiezan a aparecer hermosos colores del follaje otoñal; dorado, rojo
violeta... luego, al empezar el invierno, estas mismas absci-sinas harán caer
las hojas.
Por otra parte, la abscisina concentrada en las
yemas las mantiene en letargo, de manera que aunque a mediados de enero o
febrero ocurran varios días seguidos con temperaturas altas las yemas no brotan
—lo que significaría la muerte de los botones florales al volver el frío
normal— sino que permanecen dormidas. Solamen-te cuando la yema ha sufrido el
paso de muchas horas de frío la abscisina desaparece y la yema está lista para
brotar. Al llegar la primavera con los días cada vez más largos y cálidos, el
árbol vuelve a sintetizar giberelinas y otras hormonas, se cubre de flo-res y
reanuda su vida activa.
En condiciones naturales las manzanas maduras
caerían al suelo donde irían siendo consumidas lentamente por insectos y
hongos; de tal modo, las semillas quedarían libres en el suelo a mediados de
otoño cuando hay humedad y temperatura adecuadas para germinar. Pero si así lo
hicieran apenas estarían naciendo los arbolitos cuando las nieves del invierno
y la congelación de las capas de agua superficiales los mataría. No es así,
porque las semillas tienen sustancias inhibidoras que impiden la germina-ción;
solamente el paso del frío invernal las saca de su letargo quedando listas para
germinar. Esto sucede en primavera cuando las lluvias, el agua de deshielo y el
calor permiten el desarrollo del embrión, así que el arbolito va a tener todo
un año para crecer
< 38 >
y establecerse antes del siguiente invierno.
Existen muchas otras especies de plantas previsoras
y no todas se adaptan de la misma manera. Por otra parte el hombre ha
mani-pulado a las plantas desde que se inventó la agricultura y ha en-contrado
de modo fortuito o planeado la manera de modificar el desarrollo de un gran
número de especies. El trigo brinda un ejemplo de ello.
El hábitat primario del trigo fueron las mesetas de
lo que hoy es Turquía central, donde hay un marcado contraste en las horas
diarias de luz y en la temperatura entre el verano y el invierno. La planta de
trigo se adaptó a esas condiciones de la manera siguien-te. Los granos se
forman y llenan durante el verano y caen al suelo a principios del otoño. Como
aún no hace mucho frío, ger-minan con las lluvias otoñales y las plantitas
empiezan a crecer con lentitud porque la temperatura es cada día más baja. Cuando
tienen el tamaño de pasto de jardín llegan las primeras nevadas y quedan
cubiertas por la nieve durante dos o tres meses; no mue-ren, por el contrario
su fisiología exige ese estímulo de frío para que la planta pueda proseguir su
desarrollo. Al venir el deshielo, con la humedad y el relativo calor las
plantas reinician su desa-rrollo, macollan y alargan sus tallos. Conforme
avanza la prima-vera los días son cada vez más largos, y por influencia de las
largas horas de luz se forman espigas con sus flores; luego viene la
fecundación y, de nuevo, la formación de los granos. La planta de trigo está de
tal modo adaptada al ciclo climático anual que no da tallos secundarios
(macollaje) si no sufre días fríos y no forma espigas si no recibe muchas horas
de luz al día. El tipo de trigo descrito se denomina de hábito invernal y no
puede desarrollarse en climas donde el invierno es excesivamente largo y crudo
ni en países tropicales, sin invierno, excepto en lo alto de las montañas donde
la altitud compensa la latitud.
Al practicar la agricultura el hombre encontró,
primero de modo empírico y ahora en programas de mejoramiento planeados, indi-
< 39 >
viduos con los genes de respuesta al frío
reprimidos. Estos indi-viduos, que perecerían en lugares con clima similar al
del hogar ancestral de la especie, son aprovechados para formar variedades que
se cultivan durante la primavera en países donde el invierno es muy crudo como
Canadá o bien para cultivarse en invierno casi a nivel del trópico, como el
norte de México, ya que ahí el invierno no es muy frío. Estos trigos se
denominan de hábito vernal.
En su largo contacto con las plantas el hombre
aprendió a mani-pularlas. Las poda, las injerta, las trasplanta; en realidad
todas estas técnicas son maneras empíricas, artesanales, de modificar la
fisiología de la planta suprimiendo tejidos productores de hormo-nas y enzimas
o estimulando la secreción de ellas. Ahora empe-zamos a conocer los factores
fisiológicos y químicos que gobier-nan el desarrollo, como las hormonas. Ya
existen en el mercado productos que estimulan el enraizamiento de las estacas de
árbo-les frutales y de ornato o que hacen que las plantas retengan me-jor las
flores y los frutos evitando su caída excesiva o que llevan a los frutos a
madurar con mayor rapidez y tener mejor calidad. Muchos aspectos del desarrollo
y de la productividad de las plan-tas han sido modificados, con mayor o menor
éxito, por el uso de hormonas y fitorreguladores. El control del desarrollo
vegetal por aplicación de hormonas es una tecnología nueva que aún presenta
muchas incógnitas pero que ya está en servicio de una gran em-presa: producir
más alimentos para un número creciente de gente con hambre.
El uso de fitohormonas en la agricultura ha sido
atacado por los ambientalistas y supuestos defensores de la limpieza del medio
ambiente y de la producción natural de alimentos. Estas personas deberían
considerar, en primer lugar, que la manipulación física y la química en muchos
casos son fundamentalmente la misma: para la maduración más rápida de muchos
frutos, éstos se en-vuelven en papel, lo cual evita que el etileno formado por
el fruto se disperse en el aire, creando una rnicroatmósfera con etileno
< 40 >
que favorece los cambios de maduración; si en lugar
de ello yo aplico al fruto un producto que se absorbe y se rompe generando
etileno en su interior, ¿qué hago sino favorecer un proceso natu-ral? La auxina
es la hormona que induce la formación de raíces de manera natural; si a una
estaca de manzano le aplico auxina para que enraice con mayor rapidez, ¿en qué
contravengo a los procesos naturales?
Por otra parte, al arremeter contra el uso de
agroquímicos los ambientalistas no consideran cómo podrían alimentarse los
mi-llones de personas en el mundo, ya que la producción creciente de alimentos
está condicionada por el uso de fertilizantes, plagui-cidas y productos
similares. Precisamente la mejor manera de salvaguardar lo que aún nos queda de
selvas y hábitats naturales radica en incrementar la producción de las tierras
agrícolas para evitar la apertura al cultivo de lugares aún no explotados. Debería
ser éste un razonamiento obvio; pero nada es obvio para quienes han llenado su
mente de ideas preconcebidas y su ánimo de fo-bias irracionales. Porque para
algunas de estas personas la "eco-logía" es una religión y
convencerlas del uso de agroquímicos es tan frustante como tratar de convencer
a un testigo de Jehová de la utilidad de las transfusiones de sangre: la Biblia
prohibe la ingestión de sangre, por tanto no puede ser buena si va contra el
mandato explícito de Jehová; así también, los productos agro-químicos no son
moléculas hechas por la naturaleza, por tanto son nocivas, son
"contaminantes", del medio ambiente.
En honor a la verdad, la lucha de los ecologistas
por mantener las condiciones naturales ha repercutido en la prohibición del uso
de varios productos verdaderamente peligrosos por su gran estabili-dad o efecto
residual o por su alta toxicidad; estos productos se han sustituido por otros
menos tóxicos y de más fácil descompo-sición o degradación. He trabajado
personalmente en el control químico de las malezas y en la aplicación agrícola
de las hormo-nas vegetales y espero que mis experimentos hayan sido una ayuda
en la producción de alimentos, tarea que juzgo de gran
< 41 >
importancia para México. Por ello, algunos
ambientalistas a ul-tranza me certificarán como envenenador público; pero creo
que los ecólogos serios estarán de acuerdo en equilibrar las necesida-des y
luchar por tener alimentos y tenerlos sanos.
IV. EL PROGRAMA VITAL
"VED LA SEMILLA DE MOSTAZA..."
UNA parábola evangélica invita a considerar como
una pequeñí-sima semilla se transforma en un arbusto donde anidan los pája-ros.
Es un hecho maravilloso y vale la pena considerarlo con cier-to cuidado.
El cuerpo de la planta de mostaza, como el de toda
otra planta o animal, viene de una célula, oosfera en las plantas y óvulo en
los animales, que en el hombre mide menos de medio milímetro. Cuando la oosfera
o el óvulo son fecundados empiezan a dividir-se una y otra vez hasta formar un
cuerpo cuyo peso puede ser de muchos kilogramos. En este proceso de desarrollo
del individuo ocurren dos fenómenos diferentes pero simultáneos: el
crecimien-to y la diferenciación.
El óvulo fecundado se divide en dos células que
crecen al tamaño de la célula madre, dividiéndose luego para dar cuatro células
que crecen al tamaño de la madre y se vuelven a dividir y crecer, y así una vez
tras otra. Quien crea que este proceso de duplicación es muy lento para formar
el cuerpo de un elefante con miles de mi-llones de células; deberá releer la
anécdota atribuida al inventor del ajedrez que pidió como premio que en cada
casilla del tablero se duplicara el número de granos de trigo de la casilla
anterior empezando con uno... y no pudo hacerse ni aun dándole todo el
< 42 >
trigo del reino. Este fenómeno da por resultado el
aumento en tamaño y peso del individuo, lo cual se denomina, estrictamente,
crecimiento. Si siempre estuviéramos en crecimiento, nuestro cuerpo sería una
masa de células iguales entre sí. Tal es el caso de las algas, hongos y
esponjas, pero en los animales y plantas superiores las células que forman el
cuerpo han seguido diferen-tes destinos: unas tienen gruesas paredes y dan
firmeza al cuerpo del vegetal, otras poseen cloroplastos o plastos fabricantes
de almidón (amiloplastos) y fabrican los alimentos básicos, otras son muertas,
huecas, y se unen unas a otras formando tuberías por donde discurre el agua y
las sales del suelo, etc. Lo mismo ocurre en el animal, aunque, por supuesto,
las formas y funciones de las células —los tejidos celulares— son diferentes.
Este fenómeno de diversificación y especialización celular se denomina
diferen-ciación.
Tanto en vegetales como en animales las células,
además de dife-renciarse y especializarse, se organizan entre sí para dar un
todo integrado y armónico: un individuo. El problema de la forma del ser vivo
es bastante misterioso aún. El óvulo de una jirafa, un fresno o una muchacha
hermosa es una célula esférica; a partir de ella irá tomando forma un animal o
planta con un cuerpo deter-minado, invariable en sus rasgos fundamentales
aunque las con-diciones del medio varíen. Por cierto, es un cuerpo adaptable a
las circunstancias por medio de pequeñas variaciones pero no pierde sus
características y su forma básica. Es una buena lección ésta de saber adaptarse
para sobrevivir, sin por ello perder la au-tenticidad orgánica fundamental
¿Cómo es que de una célula esférica surge un
cocodrilo y de otra célula al parecer casi idéntica se forma una reina de
belleza? Es el plano de división de las células el que va conformando el cuerpo
del individuo: si las células se dividen siempre en un plano for-marán una
cinta, si lo hacen en dos planos originarán una super-ficie y si se dividen en
tres planos se formará un volumen, un cuerpo tridimensional. De modo que para
formar una nariz las
< 43 >
células sufren tantas divisiones en esta dirección
ahora tantas otras en dirección diferente, como las señoras cuando tejen diez
puntadas a la derecha, cinco en reversa... pero operando en las tres
dimensiones del espacio.
Pero ¿quién y cómo ordena a las células la posición
del plano de división, los cambios de dirección y ritmo? En principio, los
ge-nes. Todos sabemos que de una gata nacen gatitos y de las semi-llas del
nogal surgen nogalitos; las órdenes son hereditarias y van en las largas
fibrillas de ADN que se rodean de cromatina for-mando los cromosomas, que se
alojan en el interior del núcleo celular. Tenemos, plantas y animales, dos
juegos de cromosomas: uno ha venido del padre y el otro de la madre, de modo
que para cada característica tenemos dos genes o sea dos oportunidades, dos
caminos de diferenciación, lo que es un seguro para el correc-to desarrollo.
Pero además de las órdenes genéticas en el destino que siga una célula influyen
los mensajes químicos que reciba de las células vecinas cuando aún es muy
"infantil". Los experimen-tos de los embriólogos han demostrado que
si bien cada célula lleva, en principio, la posibilidad de formar cualquier
tipo de tejido y estructura celular, su destino de hecho está normado por las
relaciones con las células vecinas, de modo que la mayoría de sus posibilidades
quedan reprimidas y solamente unas pocas se hacen realidad (véase el apartado
"Información para la vida" en este mismo capítulo).
PAREJAS... PAREJAS... PAREJAS
En la cultura occidental regalar una flor siempre
ha significado que se ama a la persona a quien se da. El amante lleva flores a
la amada, y qué bien que sea así, pues además de hermosa y poética una flor es
el órgano sexual de la planta, así que el simbolismo es más profundo, aunque
esto quizá parezca poco delicado a los románticos ñoños (¿quedarán aún
ejemplares?).
< 44 >
Si se mira con atención una flor se verán unos
filamentos con una cabecita generalmente amarilla; son los estambres, forman el
aparato sexual masculino y en las cabecitas se encierra el polen, células que
llevan el gameto masculino y que forman un polvo amarillo. Como las personas,
las flores pueden ser unisexuales o bisexuales, así que puede ser en otra flor
diferente, o en la misma que lleva los estambres, donde se encuentre un
filamento casi siempre más largo que ellos —a veces más corto—, sin cabeza amarilla
y el cual parte de una esferita que hay en su base; es el pistilo u órgano
sexual femenino y la esferita es el ovario que contiene los óvulos, estructuras
en que, a su vez, se encuentra la oosfera o gameto femenino.
El polen puede caer sobre el pistilo de la misma
flor, ocurriendo una autofecundación, o ir a parar a otra flor llevado por el
viento o por insectos. Al caer sobre el pistilo se hincha con la humedad del
ambiente y al romperse la cubierta deja escapar una célula con dos núcleos, uno
vegetativo y otro germinativo que es el ga-meto masculino. Entonces esta célula
empieza a labrarse un túnel a lo largo del pistilo; va comiendo los tejidos y
horadando su camino en busca del óvulo. Para que esto suceda el pistilo debe
"dar el sí" y dejarse comer: por ejemplo, si un grano de polen de una
especie, pongamos por caso el huizache (Acacia), cae sobre un pistilo de otra
especie, por ejemplo de naranjo, no hay compa-tibilidad química, el pistilo no
se deja comer y el polen muere.
Si el pistilo es receptivo al polen, éste labra su
túnel que se llama tubo polínico pero podría llamarse con propiedad túnel del
amor para que finalmente la célula masculina penetre en el ovario y se dirija a
un óvulo. En este momento, si es que no había sucedido antes, el núcleo
vegetativo desaparece y el germinativo o gameto se divide en dos. Es curioso
que aunque la flor esté colgante o erecta y sin soportar la posición de los
óvulos dentro del ovario, los gametos masculinos van a ellos sin cerrar camino
como si los olfatearan; y así es, más o menos, pues los perciben por medio de
hormonas especiales.
< 45 >
Llegando ambos gametos masculinos a los óvulos se
fusionan con las células femeninas para dar lugar a la semilla: un gameto
fecunda a la oosfera o gameto femenino y el otro se fusiona con dos núcleos
formando un trío. De la oosfera fecundada se forma-rá el embrión y luego la
planta hija; del trío se forma una masa de células que se llena de alimentos y
constituye la reserva de nu-trientes para posibilitar la germinación y el
crecimiento de la plantita hasta salir del suelo. Muchas veces, por supuesto, la
se-milla es comida por ratones, aves o por el hombre para aprove-char su
almidón, proteínas o aceites grasos.
Al fusionarse las células se fusionan también los
núcleos en cuyo interior van los cromosomas. Éstos son cadenas largas y
finísi-mas de ADN (ácido desoxirribonucleico) donde están registradas
químicamente las características heredables del individuo, o sea los genes. El
que la planta sea alta o baja, precoz o tardía, de flo-res rojas o blancas,
todo va previsto en el ADN que dará órdenes a la maquinaria química celular
para que se ponga a fabricar tales o cuales moléculas. El ADN lleva registrada
también la secuencia en que se comunicarán las órdenes y el tiempo en el que,
en el futuro, se harán operativas.
Las células madres de los gametos tienen cada
cromosoma por duplicado (estado diploide), pues uno estaba en la oosfera y el
otro en el gameto masculino; antes de la apertura del botón floral las células
madres de los gametos sufren cambios y reducen sus cromosomas a la mitad, y
cada gameto se queda con sólo un cromosoma de cada clase; así es que cada
gameto masculino o femenino lleva órdenes completas para todas las
características del individuo pero en una sola edición (estado haploide). Al
fu-sionarse los núcleos se conjuntan los cromosomas de ambos ga-metos y se
vuelve al estado diploide; de tal manera, para cada carácter hereditario el
óvulo fecundado —y por tanto el individuo que de él se forma— tiene una doble
oportunidad; puede ser así o asá. Claro que en el caso de una flor que se
autofecunda ambos juegos genéticos son iguales y no existen alternativas
heredita-
< 46 >
rias.
Las células del óvulo empiezan a dividirse en dos,
cuatro, ocho, dieciséis... Pero ya desde antes de la fecundación el óvulo
"sabía" lo que iba a suceder, pues el aporte de productos químicos
del polen le advierte sobre su presencia; entonces la planta empieza a
movilizar los nutrientes de las hojas y la raíz hacia las flores y el ovario se
fija fuertemente a la rama y empieza a desarrollarse, fenómeno que el
horticultor llama prendimiento o cuaje del fruto. El ovario va a formar el
fruto y los óvulos forman las semillas constituidas por el embrión (que viene
de la oosfera fecundada) y el endospermo, una masa de células con nutrientes.
Sucede a veces que los óvulos fracasan en su desarrollo abortando las
se-millas, pero como ya el ADN había girado las órdenes para ello, se
desencadenan los procesos orgánicos, el ovario sigue su desa-rrollo y se forma
un fruto sin semilla. Si no ocurre aborto sino que todo procede normalmente, se
forma un nuevo ser en la plan-ta madre, un embrión —o muchísimos de ellos— cuyas
células llevan el ADN con las instrucciones necesarias para que se desa-rrolle
una nueva planta de frijol, o un roble (o una avestruz, o una belleza como...
la mujer de sus sueños).
El hombre ha llegado a conocer las hormonas que
intervienen en el cuaje del fruto de modo que en muchos casos puede aplicarlas
a las plantas para obtener frutos sin semilla o para hacer que las flores
"peguen" en mayor porcentaje. Ésta es una de las aplica-ciones de las
hormonas más utilizadas.
INFORMACIÓN PARA LA VIDA
La información para la vida está muy bien
resguardada. Dentro del cuerpo del individuo están sus órganos sexuales, dentro
de ellos están las células reproductoras o gametos y en el interior de ellos se
encuentra el núcleo que guarda las cadenillas de ADN donde se codifican las
características hereditarias, o para hablar
< 47 >
con mayor precisión, las órdenes para que se
realicen las caracte-rísticas individuales heredables. Éste es un proceso un
tanto complicado que se expondrá en forma superficial y esquemática.
Cuando la célula termina de dividirse queda en
disposición de llevar a cabo el proceso de transmisión de la información para
la vida; en este periodo los cromosomas, que durante la división celular tenían
las cadenas de ADN recubiertas por una capa de proteína y semejaban salchichas,
pierden dicha capa quedando el ADN expuesto directamente al medio del interior
del núcleo. Entonces ocurre el proceso:
1) Cada
cadena de ácido desoxirribonucleico (ADN) se duplica en otra de material muy
parecido: el ácido ribonucleico (ARN). La duplicación se efectúa tomando
materiales del jugo celular, los cuales se van ordenando de manera que cada
gene del ADN pasa a quedar impreso en el ARN.
2) Así se
forman dos clases de ARN. Una es el ARN mensajero que sale al protoplasma en
forma de largas cadenas que llevan impreso el mensaje del ADN. La otra es el
ARN de transferencia que sale al protoplasma en forma de cadenitas muy cortas
que difieren una de otra en un detalle de su composición química; cada tipo de
cadenita se liga a un aminoácido determinado de los que se encuentran en el
plasma celular.
3) Las
cadenillas del ARN de transferencia con su aminoácido ligado se van colocando a
lo largo de la cadena larga de ARN mensajero, y se sitúan en un lugar
determinado por la configura-ción química. Así, los aminoácidos se van
colocando en lugares precisos determinados por el ARN, el cual se constituyó
confor-me a la configuración del ADN.
4) Finalmente,
los aminoácidos se ligan entre sí y se desprenden del ADN para constituir una
proteína estructural o una enzima característica del individuo en cuestión.
Así, las órdenes heredita-rias (genes) en el ADN se hacen operativas dando un
modo de ser
< 48 >
al individuo.
Aquí surge una dificultad que fue un problema desde
que Morgan estableció la teoría cromosómica de la herencia. Todas las células
del individuo provienen de la multiplicación del óvulo fecunda-do, por tanto,
todas tienen los mismos cromosomas y genes; en-tonces ¿por qué no son todas las
células iguales entre sí? ¿Por qué existen diferencias no sólo entre los
diversos grupos celula-res, sino también a través del tiempo? Para poner un
ejemplo, si el óvulo del que provengo llevaba el gene para formar pelo ¿por qué
no tengo pelo en todas las células, en todo el cuerpo como un hombre lobo. Y
por otra parte, si llevaba el gene para ser barbado ¿por qué a los cinco años
no poseía grandes bigotes y poblada barba, si los genes estaban presentes?
La explicación se debe a dos franceses, Monod y
Jacob, y se co-noce como teoría del operón o de la represión génica. Esta
teoría postula que además de los genes que ordenan formar tales o cua-les
clases de proteínas, llamados genes operadores, existen otros genes llamados
genes reguladores, cuyo papel es reprimir la ac-ción del gene operador. Los
genes represores están en interacción con los agentes del medio externo; así,
bacterias que pueden sin-tetizar enzimas para digerir diversas clases de
azúcares solamente hacen aquella enzima apropiada para deshacer la única clase
de azúcar que hay en el medio, y así los genes que ordernan la sínte-sis de las
otras clases de enzimas quedan inactivos. Se pensó que el azúcar, por sí misma,
le "dice" a la bacteria qué tipo de enzima debe fabricar, pero no es
así: como lo expresa Jacob (El juego de lo posible, Editorial Grijalbo)
"...El azúcar actúa simplemente como una señal para iniciar la síntesis de
la proteína (enzima) poniendo en marcha una serie de procesos regulados por los
ge-nes hasta el mínimo detalle". Este sistema operador-regulador se conoce
con el nombre de sistema operón.
Es satisfactorio y aleccionador darse cuenta de que
en los funda-mentos mismos de la vida se encuentra un "cogobierno".
El gene
< 49 >
operador no opera a su libre arbitrio, sino que
sobre él se encuen-tra un represor que a su vez actúa, podría decirse, como
"a peti-ción de... ", y conforme a las necesidades del medio. Hay
pues una correspondencia entre las posibilidades genéticas —si no hay gene
operador la característica no puede aparecer— y las necesi-dades que impone el
medio, y esta armonía asegura la eficiencia y buena marcha de la sociedad de
organillos que es la célula. Una lección que muchos gobiernos y muchos
empresarios, para quie-nes sus gobernados y obreros únicamente deben callar y
obede-cer, no han podido asimilar.
Entre las moléculas del medio que actúan sobre el
sistema operón son muy importantes en los seres multicelulares las que fabrican
las células vecinas. El conjunto celular actúa sobre cada célula particular
reprimiendo unos genes y activando otros para dirigir el destino de cada célula
en función de un destino común: formar un todo armónico, un individuo a cuya
organización se supeditan las potencialidades de cada célula.
En principio, cada célula procedente del óvulo
fecundado lleva todas las potencialidades de formar un individuo completo
puesto que lleva todos los cromosomas con sus genes; sin embargo, las
represiones génicas las incapacitan para ello y las células del embrión vegetal
o animal han perdido incluso la capacidad de permanecer con vida si se les
separa de sus compañeras. Sin em-bargo, en la actualidad se han desarrollado
técnicas que permiten a un conjunto de pocas células establecerse en un medio
de culti-vo en un frasco de vidrio en el laboratorio y desarrollarse hasta dar
una plantita. Con células animales aún no se puede llegar a tener un nuevo
individuo pero sí pueden conservarse y reprodu-cirse en condiciones
controladas; tal es la técnica de cultivo de tejidos. La masa de células en
cultivo puede seccionarse una y otra vez y así obtener muchas plantitas
idénticas entre sí, pues todas vienen de una célula o de unas pocas células;
esto es lo que se denomina clonación y ya tiene muchas aplicaciones en flori-cultura
y horticultura.
< 50 >
El cultivo de tejido y la clonación han dado a los
escritores de ciencia la posibilidad —ya prevista por Huxley en su libro Un
mundo feliz— de tener una legión de hombres-robot que ejecuten los trabajos
rutinarios o indeseables. Aún no existen, realmente, técnicas para hacerlo pero
es muy posible que en el futuro lle-guen a hacerse realidad. Entonces habrá
grandes discusiones so-bre la dignidad esencial del hombre, la libertad
individual, el derecho a la realización de la persona y toda esa clase de cosas
que molestan a los tecnólogos porque no pueden pesarse en una balanza analítica
ni observarse por medio de un espectómetro... Aunque tal vez algún día
aprendamos a hacerlo.
EL CAMINO DE LA VIDA
Plantas y animales inician su vida como una célula
fecundada que se divide una y otra vez dando lugar a un embrión. ¿Cuándo el
nuevo ser es ya un individuo aparte de la madre? Genéticamen-te, desde el
momento de la fecundación, puesto que a partir de ahí existe un conjunto de
genes y por tanto de características in-dividuales únicas, diferentes a todas
las que existen o hayan exis-tido. Es cierto que las características no se han
hecho una realidad anatómica o fisiológica pero ya existen como realidad bioquímica
y celular, y la bioquímica celular es la base de la vida. Anatómi-camente el
nuevo ser empieza a existir cuando es reconocible como tal; al principio, tanto
un roble, como un hipopótamo, como un hombre son una pelotilla compuesta por un
número creciente de células; poco a poco van esbozándose las formas específicas
y llega el momento en que cualquiera puede decir —en algunos casos tal vez se
precise de un real conocedor— qué clase de plan-ta o animal es. Funcionalmente
el embrión va formando sus ór-ganos pero es dependiente de la madre, planta o
animal, de donde le llegan alimentos, oxígeno, agua y que le brinda cubiertas
pro-tectoras; está unido al cuerpo materno por alguna estructura ana-tómica, y
hasta que nace se separa de la madre de manera anató-
< 51 >
mica y funcional y se tiene sin lugar a dudas un
individuo dife-rente. En el caso de los animales lo que era un óvulo se
indepen-diza y se transforma en un nuevo ser; en el caso de las plantas se
independiza todo el ovario, que forma el fruto. La estructura so-breviviente,
la semilla, proviene del óvulo, y estrictamente ha-blando proviene de una de
las células del óvulo, la oosfera fecun-dada, que es la que forma al embrión.
El problema de cuando el nuevo ser es un individuo y no una parte del cuerpo materno
ha dado lugar a muchos debates en el caso de la especie humana.
Al microscopio todas las células del embrión
vegetal se miran iguales y no parecen tener "pies ni cabeza". Pero sí
tienen: si se corta un embrión transversalmente por el medio y se pone cada
mitad en un medio de cultivo, una de ellas se desarrollará dando un talluelo
sin raíz y de la otra se formará un radícula sin tallo. Esto prueba que, aunque
no se detecte al microscopio, las células son diferentes en su estructura
molecular y tienen ya represiones génicas diversas; fisiológicamente ya está
inscrito su destino fu-turo. El término técnico es que se han diferenciado, y
este proce-so se hará evidente en cuanto la semilla germine pues cada grupo de
células formará diferentes estructuras. Se forman así los diver-sos tejidos de
la planta: los que conducen agua y sales (xilema) o alimentos elaborados
(floema), los que fabrican y almacenan los nutrientes (parénquimas), los que
afirman el cuerpo del vegetal (fibras de colénquima y esclerénquima) y los
protectores del cuerpo (epidermis y peridermo). Los tejidos se organizan entre
sí para formar la raíz, el tallo con sus ramas, las hojas y más tarde las
flores y frutos, que son los órganos vegetales. Todo ello suce-de de modo
secuencial, armónico, de manera que de la diversidad celular se forma un todo
único: el individuo. Éste es el proceso de morfogénesis cuyo lema sería ex
pluribus unum.2
El proceso de diferenciación y morfogénesis ha
hecho surgir de nuevo la antigua disputa sobre el finalismo. Aristóteles
explicaba
2 De los
muchos, uno.
< 52 >
la existencia de las estructuras orgánicas por su
finalidad. Al re-chazar a Aristóteles los racionalistas del siglo XVIII
repudiaron todo finalismo y sus herederos positivistas se dieron a rebuscar
estructuras inútiles como el apéndice intestinal, las tetillas en el mamífero
macho, la glándula pineal etc., que proponían como ejemplos de que las
estructuras biológicas no son causadas por una función necesaria, sino
determinadas por la evolución. En realidad las estructuras inútiles son muy
contadas y aun cuando fuesen meras reliquias evolutivas alguna vez debieron ser
estruc-turas útiles con una finalidad determinada. La tendencia actual es
aceptar la finalidad de las estructuras orgánicas pero no en senti-do
aristotélico sino como producto de una evolución por la selec-ción de los
individuos mejor adaptados genéticamente (véase el capítulo VI, La evolución de
la vida, el apartado "Mendel y el gene"). En este espinoso tema será
mejor ceder la palabra a al-guien más autorizado, François Jacob, coautor de la
teoría del operón y Premio Nobel: "... no se puede hacer biología sin
refe-rirse constantemente al 'proyecto' de los organismos, 'sentido' que da la
existencia a sus estructuras y funciones. Vemos pues que distinta es esta
actitud del reduccionismo que ha prevalecido du-rante tanto tiempo" (La
lógica de lo viviente, Salvat)
Tanto el desarrollo de la planta como el del animal
son procesos fásicos, o sea, no continuos como el crecimiento, sino que
proce-den por salto de un estado del desarrollo a otro. De los cinco a los
quince años el niño sufre cambios cuantitativos (peso, altura) pero no
cualitativos; de pronto, en pocos meses, aparecen los signos de la virilidad o
de la femineidad y se entra en la etapa de la juventud. Durante unos quince
años ocurren pocos cambios, pero pasada la edad de treinta años vienen cambios
metabólicos y se inicia la fase de madurez. Este estado se mantiene durante
largo tiempo pero después de los sesenta años se sufren nuevos cambios
fisiológicos y sobreviene la vejez.
La planta también sufre un desarrollo fásico. En
tanto la semilla permanezca en un ambiente fresco y seco el embrión queda en
< 53 >
letargo. Al absorber agua la semilla se hincha y
las células del embrión se activan, sus genes se desreprimen y determinan la
aparición de hormonas que facilitan la consecución de energía al deshacer los
almidones (giberelinas), luego aparecen hormonas que activan la división
celular (citocininas) y poco después las auxinas, que promueven el alargamiento
de las células, su dife-renciación en tejidos y su organización en estructuras
de mayor integración. Se forma así una plantita infantil que se abre paso a través
del suelo hasta salir a la superficie. La plántula está sujeta a ciertas
enfermedades, tiene tales o cuales requerimientos de temperatura y de
intensidad lumínica y exige determinados foto o termoperiodos (véase el
capítulo III, "La regulación de la vida"). Estas exigencias
climáticas y la resistencia o susceptibilidad a enfermedades se mantienen unas
pocas semanas y luego cambian en la planta juvenil; los nuevos requerimientos
fisiológicos se mantienen por un tiempo en tanto los tallos de la planta aumentan
de tamaño y se ramifican. De pronto la planta se cubre de botones florales: ha
entrado en su madurez sexual lo que se acompaña de cambios en las respuestas a
los estímulos externos; generalmente exige temperaturas más elevadas y días más
largos, hay plantas que no florecen por no recibir suficiente insolación;
también pue-den volverse susceptibles a enfermedades que antes no las
ataca-ban. Al final la plantita se torna senil y muere; las personas que tienen
contacto con las plantas creen quizá que los árboles no envejecen, pero
cualquier fruticultor sabe que cuando sus manza-nos o sus naranjos llegan a
cierta edad no responden ya al abona-do u otras prácticas de labranza y si
desea mantener la producti-vidad de su huerto debe sustituirlos por árboles
jóvenes.
EL SEXO Y LA MUERTE
¿Todo lo que vive tiene que morir? Consideremos un
poco qué entendemos por morir. Una gata da a luz su camada y luego mue-re del
parto o por otra causa; ocurrió un acto de reproducción —
< 54 >
ahí están los gatitos— y un acto de muerte —ahí
está el cadáver de la gata— todo simple y claro. Veamos otro animal: una amiba.
Crece, se parte en dos al reproducirse, vuelve a crecer y a partirse en dos de
nuevo... y así ha venido haciéndolo desde la amiba primordial, porque omnia
cellula ex cellula y omnia amoeba ex amoeba.3 ¿Cuándo murió? ¿Al dividirse?
Pero entonces, ¿dónde está el cadáver? Se podría argüir que al dividirse en dos
la indivi-dualidad de la amiba desapareció o murió y nacieron otras dos individualidades.
Pero estas amibas tienen los mismos genes que la "madre", así que sus
individualidades son idénticas a ella. Y donde hay muerte hay alguien muerto,
un cadáver. ¿Dónde está el cadáver de la amiba "madre"? En los organismos
unicelulares hay un individuo vivo ininterrumpidamente desde el que apareció en
el periodo Precámbrico hasta el que estamos mirando bajo el microscopio.
Sin embargo en las amibas y protozoarios en general
sí existe el fenómeno de muerte natural. Cuando se coloca un amiba o para-mecia
en un ambiente apropiado se divide una y otra vez dando muchos
"hijos"; pero al paso del tiempo los descendientes —o la misma célula
fraccionada y multiplicada, si se quiere pensar así— empiezan a mostrar torpeza
de movimientos, lentitud en la tasa de divisiones, debilidad en la reacción a
los estímulos de luz, calor, etc.; languidecen como los ancianos y al fin
mueren. Se creía que estas células morían intoxicadas por sus propios desechos
y excreciones, lo que bien puede ser, pero el caso es que languidecen y mueren
aunque el medio se mantenga en con-diciones apropiadas. Mueren porque
envejecen. Pero entonces ¿por qué no han muerto todos los descendientes de la
amiba pri-mordial?
Si entre las amibas o paramecias envejecidas se
introducen indi-viduos procedentes de otra población, por ejemplo de alguna
charca, ocurre un fenómeno que recuerda a la cópula o a la fe-cundación: dos
individuos de diferente población se aproximan y se fusionan. Así, se efectúa
un intercambio de cromosomas; lue-
< 55 >
go se separan rejuvenecidos, ágiles, prontos en la
respuesta a los estímulos. Si la muerte es la desaparición de la individualidad
es paradójico que este fenómeno parasexual que lleva consigo el cambio en las
características genéticas y por tanto en "la manera de ser y parecer"
esté más cerca del concepto de muerte que la división de una célula
"madre" en dos "hijas", fenómeno en el que nadie
desapareció y las características individuales se con-servaron intactas.
Los fenómenos de intercambio cromosómico se han
observado también en bacterias y quizá existan en todos los seres
unicelula-res. También las células de los animales superiores sufren senili-dad
y muerte: Hayflick cultivó células del tejido conjuntivo de feto humano y
observó que se producían formando colonias, y que después de unas cincuenta
divisiones mostraban cambios degenerativos, dejaban de dividirse y luego
morían. El tiempo externo, del reloj, no cuenta, pues pueden mantenerse
congeladas en vida suspendida, pero el "tiempo interior" de que
hablaba Ca-rrel en La incógnita del hombre es inexorable: cincuenta divisio-nes
y ¡basta!
Las observaciones de Hayflick y de otros
investigadores parecen demostrar que la muerte va implícita en la célula viva.
Entre los mensajes genéticos va uno final que implica la muerte; tal vez es la
elaboración de una "proteína de muerte" que opere suspen-diendo algún
proceso orgánico, tal vez se determinen cambios en la arquitectura molecular y
por tanto desarreglos funcionales. Pero ¿qué pasa con los organismos
pluricelulares, vegetales o animales? Aunque a menudo los individuos mueren por
causas externas, todos reconocemos que cada especie tiene un determi-nado
tiempo de vida que en el hombre, por ejemplo, está entre 90 y 100 años. Las
células del hombre llevan un mensaje de muerte pero algunas de ellas escapan a
las consecuencias de la misma manera que los seres unicelulares: fusionándose
con otra célula, recombinando los mensajes genéticos en la fecundación. Así que
las células de nuestro cuerpo mueren pero de nuestras células
< 56 >
sexuales se organiza un nuevo ser y así, de algún
modo, persisti-mos.
La íntima conexión entre sexualidad y muerte se
hace patente en la evolución de una clase de algas verde, las clorofitas. Las
más primitivas son unicelulares; luego se encuentran especies en las que cada
individuo es capaz de vivir por sí mismo pero por algu-na misteriosa razón se
ve compelido a vivir en asociación con otros individuos iguales a él formando
colonias con un número constante de células. Existen líneas en estas algas
coloniales en las que el número de células que forman la colonia va en aumen-to
en cada especie sin que cambie mucho la apariencia y la fisio-logía de las
algas que la constituyen. Se llega así al Volvox, or-ganismo que forma unas
esferillas verdes visibles apenas al ojo, constituidas por cientos de células
iguales pero que muestran indicios de ser un todo individual y no un agregado
celular o co-lonia. Llegado cierto tiempo algunas de las células del Volvox se
modifican, forman gametos y ocurre la fecundación. Se forman células huevo que
originan nuevos individuos; el resto del cuer-po, cientos de células, muere.
Hay muerte puesto que hay cadáver y ciertamente hay un nuevo ser. Al aparecer
la sexualidad apare-ce la muerte como el fin natural de la vida.
Este hecho podría ser utilizado por algún filósofo
puritano como demostración del justo castigo que espera a los que sucumben a
los nefandos placeres de la carne. La verdad es que la aparición simultánea del
sexo y de la muerte es la demostración de que la vida no es posible sin un
constante cambio, una perenne adapta-ción a nuevas circunstancias que solamente
podemos afrontar con un constante recambio de posibilidades individuales, con
una evolución. El sexo provee la flexibilidad genética para la evolu-ción; en
cuanto a la muerte, Jacob dice que: "... la posibilidad misma de una
evolución es la muerte... impuesta desde dentro...
por el mismo programa genético" (La lógica de
lo viviente, Sal-vat).
< 57 >
Esta consideración parecerá, sin duda, muy fría y
poco consola-dora para quien se encuentra preocupado por su impermanencia y su
trascendencia en el tiempo. Porque tan inaprehensible a la mente es la idea de
la eternidad, del inacabable ser feliz o desgra-ciado, como la idea de un total
no ser. Nuestra mente se mueve en el tiempo y el espacio como el pez que se
mueve en el agua sin entender que está en el agua, decía Kant; no sabemos
pensar sino en lo transitorio y el morir nos asusta porque no lo podemos racionalizar.
Y por ello quisiéramos pensar que morir es dormir: "To die, to sleep. To
sleep, perchance to dream..."3 y como Ham-let, queremos llevar a la
eternidad nuestras virtudes y nuestros vicios: nuestro ser. Pero a veces nos
asusta, porque "... in that sleep of death what dreams may come?".4
V. EL COMPLEJO VITAL
YO Y MIS CIRCUNSTANCIAS
TAN CERTERO como conocido el apotegma de Ortega y
Gas-set: yo soy yo y mis circunstancias y si no las salvo a ellas no me salvo
yo. Tarde como siempre, pero aún a tiempo de salvarlas y salvarnos, hemos
entendido que el apotegma también se aplica a nuestras relaciones con las
circunstancias físicas y biológicas en que nos movemos con nuestro medio
ambiente, nuestro entorno ecológico. El hombre posee talento especial para
cometer una estupidez tras otra hasta llegar al borde de un abismo; entones
recapacita, se echa hacia atrás y empieza a dirigirse a otro preci-
3 Morir,
dormir. Dormir, soñar acaso... en ese dormir de la muerte, ¿qué
sueños soñaremos? Hamlet, de Shakespeare.
4
< 58 >
picio en el cual tampoco va a caer...
probablemente.
Todo ser vivo interacciona con su ambiente físico.
Cierto que los animales superiores hemos desarrollado sistemas de aislamiento y
protección: mi cuerpo se mantiene a 36.5º C sea invierno o verano; mi sangre
varía muy poco en su acidez y su salinidad aunque mis alimentos cambien. Las
plantas superiores han segui-do otro camino evolutivo: flexibilizar su anatomía
y fisiología reprimiendo o desreprimiendo genes, con lo que apresuran o
sus-penden la germinación, la floración, la caída de las hojas, etc., acoplándose
al clima (véase, en el capítulo III, La regulación de la vida, el apartado
"Un sistema previsor"). Lo que aquí interesa narrar son los fenómenos
que muestran las poblaciones con res-pecto a su entorno ecológico, no los
cambios individuales.
Existen muchos tipos de relaciones entre una planta
superior y su entorno biológico. Puede ser presa de animales herbívoros, o bien
aislar a diversos animales sirviendo de guarida o de soporte a sus nidos. Puede
ser atacada por parásitos, hongos, bacterias o virus que se alimentan de sus
tejidos y excretan toxinas que le causan la muerte, o bien puede servir de
"casa de huéspedes" u hospede-ra a parásitos que pasan en ella parte
de su vida sin causarle daño considerable, como el hongo de la roya o chahuixtle,
que vive en el agracejo (Berberis) sin dañarlo, pero cuando pasa al trigo causa
la ruina del agricultor.
Un caso interesante de la asociación planta-animal
es la intioduc-ción de conejos a Australia, que dio lugar a un problema
terrible, pues al carecer de enemigos naturales y dada su alta tasa de
re-producción, la población conejil creció de modo incontrolable, volviéndose
un azote para la agricultura. La introducción del nopal presentó exactamente el
mismo problema y por la misma razón: no había insectos que lo comieran. Pues
bien, un biólogo se dedicó a recoger las bolitas excrementicias de los conejos y
encontró que contienen muchas semillas de tuna o nopal y que, además, su paso
por el intestino del conejo había favorecido su
< 59 >
germinación. De modo que los conejos comen las
tunas y luego ayudan a dispersar y germinar las semillas para que haya más
tunas y más conejos. Un hermoso caso de comensalismo planta-animal que mantiene
ocupados y de mal talante a los granjeros australianos.
Las semillas de las plantas pueden tener pelillos,
alas u otras es-tructuras que ayudan a su dispersión o, por el contrario, estar
encerradas en pesados frutos que gustan a los pájaros que las comerán y
arrojarán luego en algún lugar distante. Las plantas, al reproducirse, forman
comunidades vegetales. La comunidad ve-getal, como un todo, está acoplada al
ritmo estacional. Así, un lugar determinado puede ser un jardín pleno de flores
o un yermo según sea época lluviosa o de sequía, o estación invernal o pri-mavera.
Dentro de la comunidad vegetal y dependiendo de ella bulle la vida animal,
desde aves y mamíferos hasta microorga-nismos y lombrices bajo tierra, pasando
por insectos, arácnidos y miriápodos.
Si en lugar de un área relativamente pequeña se
recorre una re-gión muy extensa se observarán muchas comunidades vegetales
diversas, pero si se encuentran en el mismo marco de latitud y altitud, todas
mostrarán los cambios estacionales, el acoplamiento con el medio físico y
también el de las comunidades entre sí, una integración a nivel poblacional que
da a toda vegetación regional una "cara", una facies ecológica
característica. Así se forman las grandes asociaciones vegetacionales: bosque
de pinos, bosque mixto, bosque de hoja caediza, selva lluviosa siempre verde,
pra-dera, sabana, desierto. Estas grandes asociaciones incluyen mu-chos tipos
de comunidades y cientos de diferentes especies que se integran en un todo
común.
Viajando de norte a sur se pasa a través de las
asociaciones vege-tacionales dichas, desde el bosque de pinos hasta la selva
siempre verde si se va por regiones lluviosas, pues ahí la temperatura es la
limitación o hasta el desierto si la limitación es la lluvia. Los
< 60 >
mismos tipos de vegetación se pueden encontrar en
un viaje corto si se asciende a las altas montañas tropicales. Viajando de
Vera-cruz a México, sin salir de la misma latitud, se empieza atrave-sando
tierras que antes fueron selva y hoy son cafetales y otros cultivos del
trópico, se pasa por bosques de clima templado, con árboles grandes de
liquidámbar, y en lo alto de la Sierra Madre se encuentra el bosque de pinos.
La importancia de la humedad co-mo restricción del tipo de asociación vegetal
se hace patente al tramontar la Sierra. La vertiente oriental que mira al Golfo
de México recibe los vientos que vienen del mar cargados de hume-dad y al
descargar ahí la lluvia dan origen a los bosques; la ver-tiente occidental es
recorrida por vientos ya carentes de humedad y por eso es árida; a su pie se
conforman valles desérticos como el de Tehuacán.
LOS HILOS DE LA VIDA
Las interrelaciones que se establecen entre los
miembros de una comunidad biológica, plantas y animales, son interesantísimas.
La ciencia que las estudia es la ecología y como el sujeto de estu-dio son los
seres vivos se ha considerado una rama de la biología; pero dado que las
plantas dependen de las características del cli-ma y del suelo no es posible
ser ecólogo sin conocer algo de geo-logía, mineralogía y climatología. Por otra
parte, los cambios que ocurren en la comunidad por variación de las poblaciones
de las especies deben estudiarse con determinados parámetros (natali-dad,
mortalidad, etc.) y métodos estadísticos; por lo tanto, el ecó-logo debe estar
bien preparado en biometría. Por ello, en los úl-timos años se ha hecho
evidente que la ecología no es una rama de la biología sino un campo del saber
que utiliza diversas cien-cias pero que por sus procedimientos y metas debe
considerarse una ciencia autónoma. Así, Medawar en su jerarquización de las
ciencias separa la ecología de la biología y la agrupa junto con la sociología
(véase Studies in the Philosophy of Biology, Ayala y
< 61 >
Dobzhansky, University of California Press).
Uno de los vínculos más conocidos que se establecen
entre los miembros de una comunidad biológica es la cadena alimenticia. Una
especie dada de planta es comida por los conejos que a su vez son devorados por
los coyotes; o bien ciertas semillas son comidas por los gorriones que son
presa de los gavilanes. Las cadenas se cruzan y recruzan entre sí: gorriones y
ratas pueden competir por una clase de semillas; gavilanes y búhos compiten con
las serpientes en la cacería de roedores como ratones y cone-jitos. Este
entrecruzamiento de cadenas o hilos forma una red o tejido que Storey trata de
modo muy interesante en su libro La trama de la vida (Fondo de Cultura
Económica).
Pero cualquiera que sea el tipo de comunidad
biológica, incluso si es acuática, y sin importar qué cadena alimenticia se
considere, el problema básico para el ser vivo es el del mantenimiento de la
materia y la energía de su organismo. El único tipo de ser vivo autosuficiente
es la planta verde que rehace su cuerpo con el bi-óxido de carbono del aire y
el agua y sales del suelo y que fun-ciona con energía solar (lumínica
realmente). La planta verde es el productor en la cadena alimenticia; es el
punto de partida y será consumida por animales herbívoros que son los
consumido-res primarios; éstos pueden ser presa de carnívoros, que son los
consumidores secundarios. Al final siempre hay un cadáver pues todo lo que vive
muere. Pero la vida siempre resurge: el cadáver es utilizado por las bacterias
que lo desintegran y devuelven al suelo los elementos químicos; son los
reintegradores. Entonces una plantita absorberá esas sales y se iniciará una
nueva cadena alimenticia, un nuevo hilo en la siempre renovada trama de la
vida.
La materia forma un ciclo: sale del suelo y a él
regresa. El ciclo del nitrógeno, elemento principal, se consideró en el
capítulo II (La materia viviente, apartado "Comiendo suelo"), pero
hay tam-bién un ciclo del fósforo, del potasio y de cada uno de los ele-mentos
del cuerpo vegetal. Pero la energía no forma ciclo: es
< 62 >
utilizada y degradada. No se destruye pero se torna
inutilizable para el ser vivo. Esta pérdida constante de energía es compensada
por un ingreso a cargo de la planta verde que utiliza energía de la luz, en el
campo de la luz solar, para sintetizar alimento al trans-formar la luz en
energía química. Es, por así decirlo, el bastidor donde se sostiene la
urdimbre, la trama de la vida.
El hombre ha llegado a conocer y manipular tantos
procesos que a veces cree saber más de lo que realmente entiende; sirva de
ejemplo lo sucedido en Kaibab (Nuevo México). En el bosque de Kaibab había un
reducido número de venados y para aumentarlos se decidió matar a sus
predadores: pumas, lobos y coyotes. El resultado fue que los venados pasaron de
4 000 en 1905 a casi 100 000 en 1925; la vegetación empezó a escasear y los
venados pequeños o débiles empezaron a morir de hambre; luego el forra-je casi
desapareció y el bosque se deterioró tanto que en 1939 se tuvo que intervenir
con cautela restituyendo predadores y elimi-nando el exceso de venados para
restablecer el equilibrio destrui-do pues el hombre, en su ignorancia, no
consideró que los pumas y lobos, al mantener el equilibrio natural, estaban
realmente pro-tegiendo a la comunidad de venados.
Todas las especies llevan una capacidad de
reproducción capaz de destruir el equilibrio y la organización de la comunidad.
Esta capacidad es, finalmente, autodestructiva; el hombre, ser biológi-co,
comparte esta característica. Todo sitio geográfico particular puede sostener
un cierto número máximo de individuos de tal o cual especie; esto es lo que se
llama capacidad de carga y el con-cepto se aplica también a la especie humana.
El hombre ha aprendido a dominar muchas enfermedades y carencias del me-dio, por
lo que el crecimiento de la población humana ha sido verdaderamente explosivo
en algunos sitios en los últimos años. El hombre cree escapar de las leyes
naturales aplicando la ciencia y la tecnología pero lo que ha logrado es tener
una sobrepobla-ción con problemas muy serios y difíciles de resolver porque,
quiéralo o no, es un sujeto ecológico más. No es posible, por
< 63 >
elemental solidaridad humana, suprimir los
servicios del socorro médico y de asistencia social para que los mecanismos
naturales de lucha por la vida y muerte mantengan a la población en sus niveles
naturales, en equilibrio con la capacidad de carga; pero sí es muy razonable
propugnar por un control de la natalidad. En muchos países es ya urgente
conciliar el respeto a la libertad in-dividual con medidas que limiten el
crecimiento de la población.
EL IMPACTO DEL HOMBRE
Sin duda se han cometido muchos errores en el
manejo del medio ambiente; algunos por un mal entendido deseo de mejorar las
cosas, en otros casos por ignorancia y tontería pura y en muchos otros por
egoísmo y afán de lucro. Por supuesto, siempre han existido tontos, ambiciosos
e irresponsables, pero ahora se suma la sobrepoblación y los medios técnicos.
Un hombre con un ha-cha no puede realmente causar mucho daño a un bosque
extenso y bien poblado, pero veinte hombres armados con sierras eléctri-cas,
tractores y poleas para mover los troncos acabarán con el bosque en poco
tiempo; una familia no ensuciará demasiado el prado en su día de campo, pero
veinte familias acampando en él, arrojando bolsas de plástico no degradable y
envases diversos y llenando el arroyuelo de desperdicios y detergentes
convertirán el prado en un muladar.
Afortunadamente muchas personas han cobrado
conciencia del peligro, tomado posiciones decididas y luchando por salvar el
medio ambiente. Por desgracia nunca faltan los que toman posi-ciones extremas,
los alarmistas, que no encuentran sabor a la vida si no la viven en continuo
sobresalto, los que todo lo ven en blan-co y negro.
Así como es muy diferente un naturalista, cazador
de bichos y colector de plantas, de un naturista, consumidor de frutas y
aman-te de los baños de Sol al desnudo, habrá que diferenciar entre
< 64 >
ecólogos y ecologistas. Un ecólogo es un
profesional cuyos jui-cios, es de esperarse, serán fundamentados, meditados y
equili-brados, como deben ser los juicios científicos; un ecologista, es un
amante de la naturaleza más o menos enterado de algunos conceptos ecológicos
que siente que su deber es preservar en lo posible las condiciones naturales.
Esto es plausible, pero no tanto si la emotividad lleva a extremos; a falsear
los hechos, argüir con estadísticas inventadas y asustar a la gente con
peligros que no existen o que son poco probables. Del hecho cierto de que
existen insecticidas peligrosos deciden que el manejo de estos productos
siempre causa alguna muerte; del abuso de los fertilizantes sinté-ticos llegan
a la absurda proposición de que las hortalizas produ-cidas con su ayuda son
menos nutritivas que las producidas con abonos orgánicos, como si pudiera haber
dos tipos diferentes de moléculas de sacarosa o de vitamina C.
Debe agradecerse a los ecologistas que hayan
gritado a voz en cuello lo que muchos ecólogos habían dicho con la voz quieta y
susurrante de los académicos, pues era preciso que las personas fueran
conscientes de los actos criminales que muchos industria-les, comerciantes,
técnicos y otros individuos cometen. La con-taminación de ríos con desechos
tóxicos, el abuso y mal uso de plaguicidas peligrosos, la tala irracional de
los bosques; éstos y muchos otros abusos debían combatirse y es gracias a los
ecolo-gistas, en buena parte, por lo que los gobiernos han tomado me-didas que
reprimen los abusos; la tímida voz de los profesores universitarios tiene poco
peso político. Desafortunadamente, animados por sus éxitos los ecologistas
plantean demandas sin dar soluciones alternativas. Es fácil decir ''no se talen
los bos-ques'' si no se toma en cuenta los miles de habitantes rurales sin
tierra; es fácil decir "no se usen insecticidas" si se hace caso
omi-so de los miles de toneladas de alimentos perdidos por una pobla-ción ya
hambrienta a causa de las plagas agrícolas.
En México —y sin duda en otros países— el problema
se com-plica porque además de los binomios ecólogos-ecologistas y na-
< 65 >
turalistas-naturistas hay antropólogos y
antropologistas: el antro-pologista es aquél para quien todo rasgo cultural
propio del indio americano es superior al del europeo (o más o menos europeo,
criollo o mestizo). Los antropologistas creen que el maíz debe sembrarse con
ayuda de la coa, no del arado, ni tan siquiera de una pala pues la pala no es
autóctona. En el norte del país hay muchos agricultores con problemas técnicos
y socioeconómicos pero jamás se acercan a ellos los antropologistas; tal vez
porque carecen de interés folklórico o porque son descendientes de los mexicanos
que lucharon por la tierra contra apaches y coman-ches.
Hay ejemplos de esfuerzos serios para resolver los
problemas de contaminación o destrucción de los recursos bióticos; tal es el
control biológico, técnica que está en el corazón de todo ecolo-gista. Consiste
en usar agentes naturales, como insectos carnívo-ros o enfermedades específicas
contra las plagas de los cultivos; la base teórica es que cada especie tiene
sus enemigos naturales, la dificultad radica en que estos enemigos también
pueden atacar a los insectos benéficos a otros cultivos o especies útiles.
Aplicar un control biológico no es empresa fácil.
Supóngase que se tiene una planta que lleva en sus hojas un principio
insecticida. Para impedir que alguna compañía trasnacional de agroquímicos
—ente que provoca pesadillas al ecologista— se
apodere de ella e imite la molécula por síntesis química, se da al agricultor
la si-guiente técnica: colectar plantas, macerarlas en agua o hervirlas, con
este agua rociar las plantas cultivadas para precaverlas de las plagas. Parece
perfecto pero el principio insecticida estará tan poco concentrado —siempre es
así— que será preciso usar mu-chos gramos de planta por litro de agua y para
rociar todo el campo cultivado se necesitarán muchos litros de solución. Por
tanto, si el labriego posee diez hectáreas, deberá pasarse dos ter-ceras partes
de su tiempo recolectando la especie insecticida, o evitar tan penoso esfuerzo
sembrando cinco hectáreas con su cultivo y otras cinco con el remedio para
tener la cantidad nece-
< 66 >
saria: no es muy brillante el negocio. Sin embargo
vale la pena seguir los estudios en esta dirección pues hay casos de gran
inte-rés (véase un libro de Rice, Pest control with nature's chemicals,
University of Oklahoma Press).
Algunas plantas superiores producen sustancias que
van al suelo, donde inhiben la germinación o el crecimiento de la raíz de otras
plantas. Este fenómeno, llamado alelopatía, se ha encontrado también en
especies cultivadas que por sí mismas se defienden, hasta cierto punto, de la
competencia con las malezas; en la ac-tualidad este aspecto ya se toma en
cuenta en los programas de mejoramiento genético en pepino y en otros cultivos
alelopáticos. También se ha pensado en programas de selección de plantas silvestres
que contengan sustancias insecticidas o fungicidas con la mira de obtener una
variedad que posea dichos productos en una concentración tal que resulte
económico cultivarlas y explo-tarlas comercialmente.
En la actualidad existen en el mercado algunos
"híbridos" de herbicida (bentazón) con esporas de hongo
(Colletotrichum) para atacar algunas malezas específicas sin dañar al arroz ni
a la soya; es claro que esto no se logra fácilmente pues el hongo usado debe
poseer estabilidad genética para que no ocurra una mutación y empiece a atacar
al cultivo, y debe tener flexibilidad ecológica para que funcione en diversos
climas y haya posibilidades eco-nómicas de venderlo.
De esta manera, una sana y racional preocupación
por los pro-blemas del medio ambiente puede satisfacer a las personas
asus-tadas justamente por la contaminación de los campos, aguas y alimentos.
Entre los ecologistas se encuentran muchas personas
que defini-tivamente temen al progreso y por razones religiosas o filosófi-cas,
o por simple inclinación natural desearían volver a una vida sencilla y
primitiva. Estas personas son naturistas con un fondo moral y se acogen al
movimiento ecologista que es o debería ser
< 67 >
otra cosa. Respecto a la definición entre
naturalistas y naturistas y ecólogos y ecologistas deben dejarse en claro dos
puntos funda-mentales (una definición entre antropólogos y antropologistas
quedará para otro lugar).
El primer punto es que la ciencia y la tecnología
no tienen conte-nido ético por sí mismas; son sus fines y la manera en que se
aplican lo que está sujeto a juicios de valor moral. Dice Octavio Paz (Tiempo
nublado, Seix Barral) que "las religiones son lo que las lenguas para
Esopo: lo mejor y lo peor que han inventado los hombres. Nos han dado al Buda y
a San Francisco de Asís y tam-bién a Torquemada y a los sacerdotes de
Huitzilopochtli". Lo mismo se puede decir de la ciencia: nos ha dado terribles
instru-mentos de muerte como los gases asfixiantes y la bomba atómica y nos ha
dado los analgésicos, los antibióticos (¿puede pensarse en una amputación sin
anestesia ni penicilina?) e inumerables máquinas que hacen la vida menos
difícil y penosa.
El segundo punto es que, de modo irrecusable,
Cultura se opone a Natura. Sin duda los ecologistas del Neolítico vociferaron
contra los primeros agricultores que arrojaban en un campo muchas semillas de
una misma especie pues estaban rompiendo el equili-brio natural. Los
ecologistas de la Alta Edad Media dirían horro-res sobre los monjes que
desmontaban Europa —toda ella era un bosque— para cultivar las tierras. En el
Renacimiento algún eco-logista debió enojarse mucho con Leonardo da Vinci por
inventar un artefacto para drenar pantanos, pues iban a desaparecer ecoti-pos
de ranas y serpientes. Cultura se opuso a Natura desde que el cazador del
Paleolítico labró y afiló una piedra y la insertó luego en un palo para tener
un arma. Habrá que buscar un justo medio entre la posición de los que aplauden
todo nuevo invento o apli-cación tecnológica y la posición de los que ven la
salvación del mundo en un regreso a la "vida natural" sin aparatos ni
técnicas. También es preciso encontrar un justo medio entre las maneras y
decires artificiosos de les precieuses ridicules y la prosa de algu-nos
pseudonovelistas que parecen suponer que una narración
< 68 >
debe versar sobre un lumpen proletario e incluir un
soliloquio — ahora lo llaman "diálogo interior"— de un drogado con
todo el castizo lenguaje de las circunstancias.
El hombre es un sujeto ecológico y no puede
subsistir en desajus-te con el medio. Pero el hombre es un sujeto en evolución;
es un animal muy adaptable a diversos medios gracias a su tipo especí-fico de
evolución cerebral es capaz de accionar sobre el medio ambiente adaptándolo a
sus necesidades y deseos. La cultura es el producto de la evolución y solamente
cuando el hombre raciona-lice profundamente los lazos entre su ser cultural, su
ser ecológi-co y el valor evolutivo de la cultura, podrá empezar a conocerse a
sí mismo.
Sobre esto quisiera dar una opinión de hombre
común, pues no soy antropólogo. El medio ecológico hostil del norte de México y
Oeste de los Estados Unidos impuso a los indígenas el nomadis-mo; la negativa
de los indios a reducirse a pueblos impidió a los españoles aculturarlos,
aunque para facilitar la tarea llevaron tlaxcaltecas a diversas poblaciones. El
mexicano criollo o mesti-zo enfrentó el mismo reto cuando invadieron el
territorio tribus de apaches y comanches: una cultura agrícola-ganadera, urbana,
contra una cultura de cazadores nómadas; no se trató aquí de di-ferencias
étnicas; tampoco de cuestiones religiosas, que no desempeñaron un papel muy
importante bajo el gobierno liberal. Pero el resultado fue el mismo: durante
todo el siglo XIX se libró una franca guerra a muerte que terminó con el
exterminio del indio nómada.
La cultura del norte de México es, por exigencias
ecológicas, cultura de ganadero, de hombre habituado a hacer prevalecer su
voluntad sobre otra voluntad, a domar, a dominar. La agricultura se hace en un
medio hostil; la naturaleza da, pero hay que exigirle que dé. El hombre se
inserta en la naturaleza porque no puede evitar ser un sujeto ecológico, pero
no lo hace de modo fácil; está en ella pero también en contra de ella. Este
complejo cultural
< 69 >
tiene que dar por resultado un individuo muy
diferente al indivi-duo del México tropical. Quizá sea ésta la razón, por la
cual el mexicano de la región central (Guanajuato, Jalisco, Zacatecas) sea el
representante tradicional del país; está a caballo entre dos Méxicos, por lo
que entiende a ambos... o quizá a ninguno.
VI. LA EVOLUCIÓN DE LA VIDA
ALGO NUEVO BAJO EL SOL
HACE 130 años apareció El origen de las especies;
en general los científicos vieron en el libro de Darwin la explicación más
lúcida de muchas observaciones biológicas; y para 1900 los profesiona-les de la
biología y muchos pensadores en otras áreas del saber eran evolucionistas
convencidos. Sin embargo, para muchas per-sonas con mentalidad religiosa
fundamentalista no puede haber compromiso entre la teoría de la evolución y las
enseñanzas reli-giosas tradicionales y se niegan a admitirla aun hoy, cuando es
un pilar de la biología moderna. Por ello no es ocioso explicar en unos
renglones las pruebas de la evolución.
En su búsqueda de especímenes raros los curiosii
del Renaci-miento encontraron restos petrificados de seres vivos. El catálogo
de fósiles es hoy inmenso y demuestra que hubo formas vivas que ya no existen y
que las formas vivas actuales no existían en épocas pretéritas pues no hay
fósiles de perros o caballos con-temporáneos de los dinosaurios. Al hacer un
corte profundo en la tierra se encuentran estratos con fósiles cada vez más
antiguos, y conforme el corte es más superficial las formas fósiles son más parecidas,
en general, a las de hoy; existen series como la del elefante y la del caballo
que muestran la transformación gradual del animal. Todo ello es un fuerte
indicio de que las actuales
< 70 >
formas de vida provienen de otras diferentes muy
antiguas. La alternativa sería postular que el Creador destruyó y volvió a
for-mar no sólo una, sino muchas veces a todos los seres vivos. La doctrina de
una serie muy grande de creaciones sucesivas (no de una sola creación),
conocida como creacionismo, terminó por caer en descrédito y ser abandonada de
maneral general. La creencia en el origen de los seres vivos por una única
creación divina siempre ha tenido seguidores; de hecho, modernamente ha habido un
resurgimiento de ideas antievolucionistas, sobre todo en algunos grupos
religiosos y tradicionalistas de los Estados Unidos.
Además de poeta, Goethe fue filósofo. Al advertir
las similitudes en el plan general de construcción de los vertebrados por un
lado y de las plantas por el otro elaboró la Naturphilosophie. En ella se
plantea que el Creador habría diseñado sendos planes maestros para el animal
primordial (Urtiere) y para la planta primordial (Urpflanze), seres que no
habrían existido realmente sino como "planos" o esquemas conforme a
los cuales se construyen las diversas especies con sus variaciones específicas.
Esta teoría fue abandonada pero dio origen a la anatomía comparada. Observan-do
el brazo de un hombre, el ala de un murciélago y la aleta de una ballena, se
comprobará que todos los mamíferos tenemos los mismos huesos articulados de
manera similar. Esta conformidad con un plan básico indica que deben existir
relaciones de paren-tesco entre todos los mamíferos, por diferentes que sean
sus for-mas y sus hábitos de vida.
El concepto de unidad en la variedad fue
desarrollado por Darwin al observar los gorriones y las tortugas de las Islas
Galápagos, que presentan rasgos similares que los diferencian en general de los
gorriones y tortugas de otros lugares. Sin embargo, observa-dos cuidadosamente,
se advierten pequeños rasgos diferenciales de cada isla del archipiélago, y
puede identificarse de cuál de ellas proviene el gorrión o la tortuga. Darwin
explicó esta varia-ción dentro de la unidad por la descendencia de los animales
del
< 71 >
archipiélago de un ancestro común responsable de
las caracterís-ticas generales. Debido al largo tiempo de desarrollo en
ambien-tes diferentes y con muy pocas posibilidades de cruzamiento en cada
isla, la fauna habría adquirido características especiales. Este fenómeno,
llamado especiación está ahora bien establecido y tiene un importante papel en
el estudio del desarrollo de nuevos tipos de plagas, en el control de insectos
y en otros casos de bio-logía aplicada. Es una prueba de que la evolución ocurrió
y sigue ocurriendo todavía.
Si se compara la fotosíntesis de los diversos tipos
de plantas ver-des, incluso algas, o la respiración de células vegetales y
anima-les se podrá certificar que, pese a pequeñas variaciones, el proce-so es
básicamente igual en todas las células (véase el capítulo I). Las moléculas que
intervienen en los procesos de óxido-reducción y transporte de energía por
grupos fosforados son las mismas, aunque con pequeñas variaciones en su
estructura: flavi-nas y citocromos aceptan y despiden electrones y átomos de hi-drógeno
levantando y deprimiendo su contenido de energía; el ATP acepta los fosfatos
con alta energía que luego aplica para llevar a cabo los diversos trabajos
celulares; todo esto ocurre tanto en las células de un humilde hongo escondido
en el bosque como en las células del cerebro de un sabio lleno de honores.
Igual ocurre con los mecanismos de reconstrucción celular: el sistema
ADN-ARN-proteína opera de igual manera en todas las células vegetales o
animales; más aún, el código genético, o sea las señales por las que cada
fracción del ARN mensajero se liga a su aminoácido específico para construir la
molécula de proteína característica de cada ser vivo (véase el capítulo IV) es
el mismo en todas las células. Igual ocurre con la división celular, la heren-cia
de caracteres y muchos otros fenómenos. Esta similitud de mecanismos y
moléculas en todas las células no tiene otra expli-cación lógica que la de que
todas ellas provienen de la diversifi-cación de un tipo único de actividad
bioquímica que apareció en una época muy remota.
< 72 >
Bastan pruebas aducidas —aunque hay otras— para
proponer la evolución como una teoría tan válida y universal como la teoría
celular o la genética. Dentro del marco de la doctrina de la evolu-ción existen
divergencias de opiniones y problemas difíciles de explicar; también es
posible, y así ha sucedido, que las tesis evo-lucionistas sean revisadas y
modificadas. La ciencia no pretende llegar a verdades eternas e inconmovibles;
por el contrario, para el avance del conocimiento es necesario que toda teoría
o inter-pretación de los hechos deba estar sujeta a revisión; de hecho, no es
extraño que los adelantos de la ciencia obliguen a modificar un poco o un mucho
los conceptos que anteriormente se tenían como verdad científica, es decir,
como explicación lógica de los hechos conocidos hasta ese momento.
De esta forma, la teoría de la evolución no atenta
contra la idea de un Creador, pues la ciencia no indaga sobre las causas
prime-ras, solamente trata —en el caso aquí considerado— de estable-cer si los
seres vivos estamos sujetos a cambios en el tiempo, pues esto es evolución, y
qué fuerzas o mecanismos causan di-chos cambios. Falsamente espíritus
religiosos y antirreligiosos — pues en todos los campos hay fanáticos— han
creído ver en la evolución una doctrina que afirma al ateísmo. Lo que afirma es
que la interpretación literal de la Biblia es incompatible con una concepción
racional de los fenómenos; ya que si aceptamos la interpretación literal de la
Biblia tendremos que creer que el Sol se mueve alrededor de la Tierra, que el
arco iris anuncia el final de la lluvia y que Noé fabricó un barco capaz de
recibir por du-plicado a representantes de toda la fauna terrestre. Sin duda
hay quien lo cree así; sin duda también hay quien cree en la influen-cia
nefasta de Saturno, o en las apariciones de La Llorona, o en el poder de hacer
"mal de ojo". El hombre se encuentra aún en evo-lución.
< 73 >
DARWIN Y EL MONO
La vida de Charles Darwin ocupa todo el siglo XIX
(1808-1882), pero su momento de gloria ocurrió en 1859 al publicarse su libro
El origen de las especies. Como todo gran hombre, Dar-win era hombre de su
época y como toda gran obra su teoría res-pondió a su época. Tiempo atrás ya se
habían expresado ideas sobre la evolución y conforme aumentaba el catálogo de
plantas y animales más se hacía sentir la necesidad de una teoría unifica-dora
que concertara la masa creciente de conocimientos: la evo-lución era un concepto
tan necesario que estaba "en el aire de la época."
Por estos años la industrialización crecía en
Inglaterra a pasos de gigante, lo que trajo consigo —entre muchos fenómenos
socia-les— la explosión de las poblaciones urbanas, el hacinamiento en barrios
miserables y la carestía de los alimentos. Esto llevó a Malthus a predecir una
catástrofe que no se produjo porque ocu-rrió también una revolución agraria que
aumentó la producción de los alimentos. Este acontecimiento indica lo peligroso
de ha-cer predicciones, pero los profetas del desastre como el Club de Roma, no
asimilaron la lección y cien años más tarde volvieron a predecir catástrofes no
ocurridas.
Darwin conoció los esfuerzos de los grandes
terratenientes ingle-ses que habían descubierto el método del pedigree para
mejorar sus ganados, que es una forma empírica de manipular los genes y
obtenían las primeras razas mejoradas de caballos, toros y ovejas. Conoció
también la Revolución Industrial y estuvo de acuerdo con Malthus sobre la
inadecuación entre el aumento de alimentos y el de la población. Por otra
parte, tenía gran acopio de notas tomadas durante su viaje como naturalista
alrededor del mundo en el Beagle. Había estado meditando sobre estas notas
durante casi treinta años. El resultado de sus observaciones y meditacio-nes
fue la teoría darwiniana de la evolución.
< 74 >
Para Lamarck la causa de la evolución radica en el
uso de algu-nos órganos o el desuso de ellos como respuesta del organismo a las
presiones que le impone el medio externo. Darwin no se preo-cupó mucho por
establecer las causas de la variación; aceptó el proceso como un hecho de
observación, admitiendo al parecer la herencia de los caracteres adquiridos por
impacto del medio —su pensamiento aquí no es claro—, pero lo que deseó explicar
fue cómo ocurre el proceso originado (véase la obra de Caulley, Les étapes de
la biologie, Presses Universitaires de France). De ma-nera sintética puede
exponerse la teoría de Darwin de la manera siguiente:
a) Librada
a sí misma, una especie aumenta en número de indivi-duos y rebasa la capacidad
del medio para alimentarla (aquí se aplica la teoría de Malthus); b) la
sobrepoblación determina una lucha por la existencia en la que sobrevive el
mejor adaptado al medio (Darwin pensó que lo que los criadores hacían en pocos
años de esfuerzos razonados para mejorar las razas o especies, la naturaleza
podía hacerlo operando a ciegas durante miles de años); c) los más aptos,
además de sobrevivir, son los que tienen más oportunidades de aparearse y los
que mayor número de crías tienen; así, se opera una selección sexual (esto
implica que los caracteres adquiridos se heredan a la prole); d) las
variaciones así transmitidas, casi inobservables en cada generación, se irían
acumulando a través del tiempo y originando cambios profundos que determinan
una evolución de la especie.
La aceptación implícita de la herencia de los
caracteres adquiri-dos iba a causar muchos problemas, pero por lo pronto las
dispu-tas fueron de otra índole. La oposición a Darwin surgió de inme-diato en
el terreno filosófico pues era claro que se veía al hombre también como sujeto
de evolución y así lo confirmó Darwin al publicar diez años más tarde El origen
del hombre. Para la perso-na religiosa el problema crítico es el del alma, que
tradicional-mente se confunde con la racionalidad y la emotividad; en los
viejos catecismos se aprendía que las potencias del alma son
< 75 >
memoria, entendimiento y voluntad. Dentro de una
posición tra-dicionalista que considera que la racionalidad del hombre es un
atributo de su alma (anima rationalis, según Aristóteles), plantear que dicha
racionalidad ha sufrido una evolución a partir de los instintos animales
equivale a afirmar que el alma viene por evo-lución de tales instintos. Si se
considera que el alma, no obstante los artilugios de la filosofía tomista, es
en sentido cristiano un ente metafísico diferente de la inteligencia y que escapa
al análi-sis científico, no hay razón para establecer una oposición básica
entre la tesis evolucionista y la doctrina cristiana. Y esto es lo que ha
sucedido. Ya no se trata a los locos como endemoniados ni se cree que la causa
del histerismo o la esquizofrenia sea el pecado. Por otra parte, las evidencias
sobre el proceso evolutivo han obli-gado a las grandes iglesias cristianas a
aceptar, al menos como posibilidad, la evolución, incluyendo al hombre en su
ser biológi-co que es el único que puede estudiar la ciencia.
Es comprensible el rechazo de Darwin tanto por la
iglesia católi-ca como por las protestantes. Se ha dicho que nada iguala en
tra-bazón lógica, armonía intelectual y universalidad de explicación al sistema
aristotélico-tomista: fue una conjunción del saber de su tiempo, la Biblia y
las doctrinas de la iglesia; apelaba a la razón y al sentimiento religioso. En
él, la tierra se sitúa en el centro del Universo, rodeada de las esferas
cristalinas por las que se desli-zan el Sol, las estrellas y los planetas. En
la Tierra el hombre, hecho a imagen y semejanza de Dios, reina sobre las
criaturas de las que es esencialmente distinto. Es superior a ellas por lo que
las leyes naturales que rigen a los animales no rigen al hombre, que tiene su
propio código de conducta. Y sobre este Universo armónico, jerarquizado,
preside el Todopoderoso, el Omnipotente a quien "la Tierra le sirve de
escabel" y a quien todo lo creado canta perennemente Gloria in excelsis
Deo.
Copérnico y Galileo habían hecho de la Tierra un
simple planeta que giraba alrededor del Sol, como los demás; la Tierra ya no
era el centro del Universo sino una esferilla rodando por un rincón
< 76 >
del Cosmos. Ahora, con Darwin, el hombre pasaba a
ser un des-cendiente del mono en camino a no sabemos qué superhombre; ya no rey
de la creación sino sujeto de la evolución y de la ecolo-gía. Sin duda es un
trago muy amargo para los espíritus religiosos tradicionalistas, y aún existen
reductos en las sectas fundamenta-listas para los que la evolución es anatema.
Pero hubo también filósofos que aceptaron
entusiasmados el darwinismo. Algunos usaron la evolución para atacar al
cristia-nismo; otros utilizaron las tesis de la lucha por la vida y la
super-vivencia del más apto para fundar el darwinismo social, doctrina que
absuelve los abusos e injusticias sociales del liberalismo ex-tremo explicando
que no son sino el reflejo de las leyes biológi-cas. Hoy día el darwinismo
social está bastante desacreditado, con justicia sin duda, aunque hay un poco
de verdad en sus tesis.
En cuanto a los científicos, en general vieron en
la explicación de Darwin la más coherente y unificadora de los fenómenos
biológi-cos y para fines del siglo XIX los biólogos eran darwinianos y algunos
lamarckianos pero todos evolucionistas. Entonces estalló el problema de la
herencia de los caracteres adquiridos.
MENDEL Y EL GENE
Un día del año 1865 el monje agustino Gregor Mendel
tuvo la idea de cruzar plantas de chícharo en el jardín de su monasterio: cruzó
plantas altas con bajas, de semilla verde con de semilla amarilla, de semillas
lisas con rugosas. Luego observó a los des-cendientes y contó cuántos
individuos mostraban tal carácter y cuántos mostraban tal otro; como resultado
descubrió las leyes de la herencia. El trabajo se publicó, pero por razones
discutibles no fue apreciado. Hasta 1900, cuando se descubrió la "Memoria
" en una revista científica de escasa circulación, se comprendió su enorme
importancia. Diversos investigadores se lanzaron a com-probar las observaciones
de Mendel tanto en plantas como en
< 77 >
animales, y Morgan estableció que las
"unidades de la herencia" van en los cromosomas y les puso el nombre
de genes. En pocos años se desarrolló un cuerpo de doctrina y nació una nueva
cien-cia, la genética, cuyo desarrollo en los aspectos explicativo,
esta-dístico, molecular, aplicado y evolutivo es en buena parte la his-toria de
la biología en el siglo XX.
En los cromosomas de los gametos existen partículas
o secciones (genes) que determinan la aparición de las características
heredi-tarias. Cada gameto del padre o de la madre lleva las característi-cas
en forma unívoca: "ojos cafés" o bien "ojos azules". Al
ocu-rrir la fecundación y fusionarse los gametos la célula huevo po-seerá los
genes duplicados "ojos cafés-ojos azules" en algunas características
una alternativa domina a la otra, como en el color de ojos, pero otras
características pueden aparecer como mezcla de las dos, por ejemplo "flor
roja-flor blanca" determina en algu-nas especies flor rosada. Cuando a su
vez el hijo forma gametos los cromosomas se reducirán en número a la mitad y
los caracte-res que estaban en duplos volverán a quedar en forma unívoca en
cada gameto. Al juntarse cromosomas de padre y madre, el hijo hereda todos los
genes de ambos progenitores pero en combina-ciones que pueden ser diferentes a
las de ellos: por ejemplo, pue-de tener el color de ojos del padre y la forma
de la nariz de la madre.
La herencia se determina por factores internos
celulares, los ge-nes, y no por los factores del medio en que se desarrolla el
indi-viduo: éste es el concepto de línea pura de Johannsen (1903). Un torete
Hereford puro que crezca mal nutrido, con parásitos, ex-puesto al frío o a la
lluvia, será un animal desmedrado y débil; sin embargo, si se cruza con una
vaquilla igualmente maltratada pero Hereford pura, tendrá un hijo con las
características de la raza intocadas y si es bien cuidado y alimentado podrá ser
campeón en un certamen, pues los factores del medio afectaron el cuerpo de los
padres pero no el contenido genético de los gametos. Los genes corresponden a
fracciones de la cadena de ADN.
< 78 >
Este concepto de la herencia repugna a algunas
mentes llenas de ideas populistas. Hace cuarenta años en la URSS el agrobiólogo
Lysenko clamó contra la "aristocrática e idealista" teoría
mende-liana de la herencia y valiéndose de influencias políticas forzó la
adopción de una "nueva biología soviética" que no es sino la
doc-trina darwiniana de adaptación al medio explicada en términos populistas y
afirmada en el dogmatismo marxista; este híbrido pseudocientífico retrasó la
biología soviética durante veinte años. Hoy esta teoría biológica está
desacreditada, pero conviene re-cordarla pues aún hay personas que elaboran
teorías sociales y las aplican si pueden, sustentándolas en el aserto de que
todo hombre nace bueno y es el medio social la causa de su distorsión. A este
género de confusión entre ciencias sociales y naturales perteneció el casi
difunto darwinismo social y su muy viva manifestación actual, la sociobiología.
Ambos pretenden fundamentar la ética en la biología, pero "es tan absurdo
buscar una explicación de los códigos morales en la evolución, como buscar una
explicación de las matemáticas o de la poesía" dice F. Jacob (El juego de
lo po-sible, editorial Grijalbo) y prosigue advirtiéndonos contra dos peligros:
el cientificismo —para el cual los métodos y conceptos de la biología pueden
explicar hasta el detalle todas las activida-des humanas— y el moralismo —que
rechaza ciertos aspectos de la ciencia porque los juzga peligrosos para las
teorías políticas o morales.
El problema realmente científico surgido a
principios del siglo
XX era muy
serio: el darwinismo explicaba la evolución por la heredabilidad de las
variaciones que el medio impone al indivi-duo, mientras que la genética
demostraba que dichas variaciones (brazos fuertes, piel oscura por el Sol,
etc.,) no se heredan. No era fácil elegir entre una y otra teoría pues ambas
eran de gran valor científico; llevó cincuenta años de esfuerzos conciliarlas
pero al fin se han fundido en una teoría basada en hechos de observa-ción: la
genética evolutiva, que explica la evolución como se describe en los siguientes
párrafos.
< 79 >
En sentido moderno, la selección génica es un
proceso que opera con cruel eficiencia, ya que deja vivir a los individuos
cuyos ge-nes les comunican caracteres de adaptación al medio y hace pere-cer a
los que carecen de tales genes. Supóngase una especie que lleva genes
contrastados de resistencia y susceptibilidad al frío; si caen semillas en un
lugar cálido se desarrollarán todas, pero si caen en un lugar de clima frío
sólo podrán llegar a florecer y a reproducirse las plantas que heredaron la
resistencia al frío, pere-ciendo las susceptibles. Dado que el gene de
resistencia está en un cromosoma donde van también otros genes, todos ellos
pasan en bloque a los hijos (ligamiento génico) y la progenie resistente
mostrará diferente talla, o flores de otro color o algunas otras
características. Así se forman tipos de la especie diferentes en cada sitio
(ecotipos), pues lo mismo sucede con respecto a la sequía, la salinidad del
suelo, etc. La selección génica no es un factor de evolución por sí misma pues
no hace aparecer nuevas características, pero determina la diversificación de
tipos biológi-cos.
La recombinación génica ocurre durante la formación
de los ga-metos y consiste en que los cromosomas del padre y de la madre que
forman pareja (homólogos) se colocan uno al lado del otro, se entrecruzan e
intercambian pedacitos de sus cuerpos respecti-vos. Entonces el ligamiento que
existía entre varias característi-cas se rompe y aunque la recombinación no
cambia los genes, determina nuevas combinaciones de ellos y por tanto
individuos con aspecto un poco diferente al usual.
La hibridación conjunta los genes de dos individuos
al fecundarse dos ecotipos o aun especies diferentes. En muchos casos los
hí-bridos interespecíficos son estériles, como la mula, pero en otros casos son
fértiles. Al correr del tiempo un híbrido interespecífico puede cruzarse con
otro, llegando así a formarse plantas o anima-les con características tales que
se puedan considerar como una nueva especie. Esto podría tomar muchísimos años
pues la hibri-dación solamente ocurre entre especies de estrecho parentesco:
< 80 >
los perros con cabeza de gato pertenecen al reino
de la fantasía o al periodismo lucrativo.
La poliploidia ocurre cuando al formarse los
gametos no se redu-ce a la mitad el número de cromosomas. Cuando un gameto con
los cromosomas dobles (diploide) se une a otro gameto normal se origina un
huevo con triple juego de cromosomas (triploide), como ocurre a veces en los
insectos. En las plantas que se autofe-cundan es más común que ambos gametos
sean diploides, origi-nándose así un tetraploide. Los poliploides son en
general más fuertes y grandes que los diploides normales: el trigo ancestral,
que ya no se siembra, pero existe, es un diploide, los trigos duros y
"barrigones" son tetraploides y el trigo harinero es hexaploide.
La mutación es un cambio brusco en los cromosomas
de los ga-metos que va a determinar un "salto", un cambio más o menos
notorio en la apariencia del individuo, que por ocurrir en las célu-las
sexuales será hereditario. La causa puede ser algún agente químico o las
radiaciones de alta energía (rayos gamma, rayos X). Los canarios amarillos y
los conejos de Angora, etc., son mutaciones de los comunes canarios grises y de
los conejos de pelo corto.
Todos estos mecanismos interactúan y se superponen
en la natu-raleza: un individuo puede cruzarse con otra especie; por selec-ción
genética de la progenie perdurarán solamente los de cierto tipo híbrido; sin
duda en las generaciones posteriores ocurrirán recombinaciones génicas y de
tarde en tarde mutaciones que al acumularse acentuarán las diferencias.
Imaginar que de esta ma-nera se originó el caballo a partir de un animal un
tanto parecido a un perro en el transcurso de miles de siglos no es muy difícil;
imaginar que en la amiba ancestral estaban presentes los genes que conforman al
elefante exige la imaginación de Julio Verne. Pero este juicio a menudo
expresado por los antievolucionistas es una falacia: lo que estaba en la amiba
primordial era la capacidad de que se desarrollaran los genes del elefante, y
en efecto, en
< 81 >
ambos animales la herencia va en las cadenas de ADN
que ope-ran con idéntico código genético y ambos están sujetos a los mismos
fenómenos de genética evolutiva.
"Para efectuar trabajos todo lo que el hombre
puede hacer es po-ner juntos o separados los cuerpos naturales, el resto es
hecho por el trabajo interno de la naturaleza", decía Francis Bacon. El
hom-bre utiliza los procesos de genética evolutiva para tener nuevas variedades
de plantas y animales formadas por hibridación y se-lección; induce mutaciones
en los insectos para que sean estéri-les, controlando plagas agrícolas; induce
polipoidia en algunos cultivos. En nuestros días, a las técnicas ya
tradicionales citadas se agrega la ingeniería genética y la embriología
aplicada, que permitirán al hombre mejorar su propia especie. Esta tecnología
ha provocado conflictos ideológicos pues involucra aspectos hu-manos
fundamentales. ¿Tenemos derecho a cambiar las caracte-rísticas de un individuo
en nombre de la especie? ¿Tenemos de-recho de imprimir en una persona y en su
progenie características que juzgamos ventajosas? ¿Quién será el responsable de
llevar a cabo tal acción?¿Y quién le ha conferido tal derecho?
Es explicable que muchas iglesias protesten con
vehemencia, pues la manipulación genética interfiere con los conceptos
tradi-cionales sobre la libertad y dignidad del hombre. Lo que no es razonable
es que durante largos años hayan basado gran parte de su doctrina en la
impotencia del hombre para intervenir de modo profundo en otros aspectos,
viendo esto como una prueba de la pequeñez humana. Pero hoy que la ciencia se
apresta a hacer células vivas a partir de lo inanimado y cuando es una
posibilidad manipular el desarrollo embrionario y genético, se trata de
prohi-bir este campo de la investigación porque se dice que es contrario a la
doctrina religiosa. Es una petición de principio que indica un temor a
enfrentar problemas de cambio social mayores a los que en su tiempo trajo
consigo la teoría de Copérnico y más tarde la de Darwin.
< 82 >
VII. LA FINALIDAD DE LA VIDA
¿CÓMO EMPEZÓ LA VIDA?
DE ACUERDO con Aristóteles, la Edad Media creyó en
la gene-ración espontánea; aún quedan personas en muchos países que creen que
las lombrices se forman del lodo y que al descompo-nerse los alimentos
engendran "gusanos" (larvas). En 1750 ocu-rrió una disputa histórica
entre Needham, en pro de la generación espontánea, y Spallanzani en contra de
ella; pero no se llegó a una solución. De paso, debe advertirse que ambos
adversarios eran clérigos y no obstante se sintieron libres para tomar cual-quier
posición; creer que los seres vivos pueden provenir de la materia inanimada, o
no, se juzgaba un asunto puramente cientí-fico; por qué razón se le da ahora
una trascendencia religiosa o teológica es incomprensible para mí.
Aunque Pasteur estableció en 1875 la no existencia
de la genera-ción espontánea, los biólogos siguieron suponiendo que los
pri-meros seres vivos se habían originado de la materia inanimada bajo
condiciones no conocidas. En 1935 Oparin emitió una hipó-tesis plausible basada
en las reacciones entre gases del tipo del metano y del amoniaco en presencia
de vapor de agua a muy altas temperaturas. Años después se comprobó la
hipótesis por Miller y Urey, quienes construyeron un aparato que imita las
condicio-nes de la Tierra primitiva, con gran actividad volcánica; en este
aparato se formaron aminoácidos diversos, urea y las bases nitro-genadas del
ADN que forman el código genético que une a los aminoácidos para hacer
proteínas (véase, capítulo IV. El progra-ma vital, apartado "Información
para la vida") y se comprobó la hipótesis de Oparin. Ahora se han podido
sintetizar protenoides capaces de ser atacados por enzimas y asimilados por
microorga-nismos; en algunos casos incluso han mostrado propiedades en-
< 83 >
zimáticas catalizando reacciones (Cuénot et al.,
Evolución, mar-xismo y cristianismo, Plaza y Janés). Otra importante aportación
es la teoría de Egami sobre la síntesis simultánea de las bases del ADN y de
correspondientes grupos de aminoácidos (Mundo Científico, vol. 1 núm. 8);
también se ha estudiado la variación de moléculas como el citocromo en diversas
células, la cual seña-la la evolución de ellas (Scientific American, marzo de
1980). Así, se ha demostrado que existen fuerzas y leyes químicas que dirigen
las reacciones y que es falso el concepto de que la apari-ción de las proteínas
se debió al azar, idea a la que se opuso Le-comte de Nouy. A continuación se
narran los principios de la evolución prescindiendo de los argumentos
científicos que apo-yan el relato; debe tenerse en cuenta, por una parte, que
no es un cuento de hadas o de ciencia ficción, y por otra parte, que es una
hipótesis que puede sufrir modificaciones al avanzar el conoci-miento.
En los principios de la formación de la Tierra la
atmósfera care-cía de oxígeno y abundaba en gases del tipo del metano y el
amoniaco, producto de la actividad volcánica; también era abun-dante en vapor
de agua por la intensa evaporación de los mares. En estas condiciones era
incesante la formación de nubes y la ocurrencia de tormentas eléctricas; la
energía de los rayos y la irradiación solar, muy intensas, posibilitaban la
reacción del me-tano con gases amoniacales, originándose así compuestos nitro-genados
como aminoácidos, urea y otros.
La lluvia llevaba estas moléculas de la atmósfera
al mar, donde se dispersaban y descomponían, pero las lagunas costeras
pudie-ron funcionar como un refugio donde los compuestos nitrogena-dos podían
concentrarse y aumentar la probabilidad de reaccionar entre sí. Aquí pudo
ocurrir la síntesis simultánea de las bases del ADN, cada una con su
correspondiente grupo de aminoácidos. Se formarían así polipéptidos y proteínas
sencillas (no al azar, sino ya conforme a un código químico del ADN), algunas
de las cua-les bien podrían reaccionar con las sales disueltas en el agua inte-
< 84 >
grando a la molécula metales como hierro, cobre,
etc. Estos áto-mos son capaces de oxidarse y reducirse al aceptar y despedir
hidrógeno y electrones; al integrarse a la proteína la convertirían en una
enzima capaz de transportar energía. Este conjunto de moléculas de gran
actividad química en las lagunas costeras que recibían energía calórica y
lumínica del Sol ha sido llamado de manera poco académica pero muy plástica
"sopa caliente".
En general las moléculas en la sopa caliente
tenderían a aumentar su tamaño, sea por crecimiento químico o polimerización o
por unión química con otras moléculas o por mera conjunción física. Por su
propio tamaño las proteínas formarían sistemas coloidales y al conjugarse las
micelas coloidales darían lugar a "gotitas" o "granulitos"
coloidales (coacervados) con gran actividad química. A partir de este momento,
antes de que apareciera la vida, empe-zó a operar la lucha por la existencia,
la evolución prebiológica, pues los coacervados con mayor capacidad de reacción
prevale-cían sobre otros coacervados menos catalíticos o más fáciles de
desintegrarse. Al fundirse entre sí las "gotitas" de coacervado
coloidal y aumentar su tamaño por síntesis y polimerización de-ben haber ido
apareciendo fenómenos químicos, por lo que los coacervados pudieran ya recibir
el nombre de precélulas. La vida fue apareciendo en la Tierra con pasos
imperceptibles.
Las precélulas deben haber sido sistemas coloidales
limitados por una membrana, más pequeños y sencillos que una bacteria actual;
una masa de protoplasma sin núcleo ni organillos, constituida por proteínas
estructurales y enzimáticas y por cadenas de ADN o ARN. A pesar de su
sencillez, los sistemas vivientes mostraban tres rasgos fundamentales. Eran
capaces de obtener energía por fermentación, pues contenían moléculas de
citocromo y sinteti-zaban ATP. Mostraban un cierto tipo de heterotrofia, pues
agre-gaban a su cuerpo moléculas y partículas de materia más o menos similar a
la suya. Eran capaces de asimilar aminoácidos para au-torreproducir su
estructura formando proteínas con su ADN o ARN, que operaba con uno o quizá
varios tipos de códigos, in-
< 85 >
cluido el que aún existe. Su multiplicación era tal
vez mera frag-mentación por impacto del medio.
De las precélulas se originaron las primeras
células procarióticas (sin núcleo), similares a las bacterias de hoy y de las
que quedan huellas fósiles de unos dos mil quinientos millones de años de
antigüedad. Algunas de estas células han quedado hasta nuestros días; tienen
sistemas bioquímicos capaces de derivar energía de una reacción básica de
oxidación, como las bacterias ferrosas, sulfurosas y nitrificantes; otras
desarrollan moléculas y sistemas capaces de aprovechar la energía de la luz;
apareció así la foto-síntesis. A partir de entonces la atmósfera empezó a tener
oxí-geno (en la fotosínteis se produce este gas), lo que hizo posible la
formación de sistemas de respiración aerobia, que es mucho más eficiente que la
fermentación con respecto a la utilización de la energía, por lo que casi todas
las células actuales —todas las de las plantas y animales superiores— son
aerobias. El desarrollo fue sin duda muy lento: muchas formas de vida deben
haberse ensayado y desaparecido por competencia y selección y sólo mil millones
de años más tarde aparecieron las primeras células eu-carióticas, con núcleo y
organillos. Fue también en ese lentísimo proceso de evolución celular cuando
debieron haberse ido desa-rrollando procesos de reconocimiento mutuo a base de
moléculas que aún perduran en las células actuales, a veces quizá sin fun-ción
ya (véase en el capítulo II, La materia viviente, el apartado "Las
moléculas del ensueño").
Las células eucarióticas tienen sus cadenas de ADN
encerradas en un corpúsculo esferoidal, el núcleo; también la clorofila, cuando
existe, se organiza en cuerpecillos de color verde, los cloroplastos, y las
enzimas respiratorias en otros cuerpecillos, las mitocondrias. Así pues, la
célula eucariótica tiene, en general, los mismos tipos de moléculas que la
célula procariótica, pero en los eucariotes los sistemas del metabolismo
celular se alojan en or-ganillos ad hoc y esta compartimentación determina mayor
efi-ciencia en el trabajo. Las células que forman el cuerpo de los
< 86 >
seres pluricelulares, plantas o animales son todas
eucarióticas.
Existen dos hipótesis sobre la evolución de la
célula procariótica a eucariótica. La hipótesis de la complejidad creciente
sostiene que a lo largo de los milenios algunos procariotes fueron sufrien-do
invaginaciones de la membrana celular que terminaron por cerrarse del todo y
aislarse formando un "globillo" dentro de la célula donde se
encerraban ciertas enzimas; también pudieron ocurrir mutaciones que
determinaron la formación de una mem-brana en derredor de las cadenas de ADN.
Esta característica dio mayor independencia del ambiente a los genes, mayor
protección a cambios y por tanto una autorreproducción más fiel, por lo cual su
descendencia no sólo perduró sino que fue prevaleciendo so-bre las formas que
tenían el ADN más fácilmente sujeto a cam-bios y accidentes.
Otra hipótesis es que los eucariotes se formaron
por un proceso semejante a la simbiosis (unión de organismos para mutuo
prove-cho, como la de un hongo y un alga para formar un liquen). Una célula
procariótica pudo haber aceptado un "núcleo", es decir, cadenas de
ADN recubiertas por una membrana; al paso de no mucho tiempo estas cadenas
mejor protegidas terminarían por "tomar el mando" en la masa
protoplásmica. Igualmente, un eu-cariote sin clorofila pudo conjugarse con una
"precélula" con clorofila que pasaría a conformar un cloroplasto; o
bien pudo conjugarse con una "precélula" con equipo para respiración
aero-bia que vendría a constituir una mitocondria. Uno de los soportes de esta
teoría es que los cloroplastos y las mitocondrias de las células de las plantas
actuales tienen su propio ADN, lo que hace pensar que alguna vez pudieron
existir y reproducirse aislados, como procariotes. Sin duda muchas uniones
fracasarían pero las que quedaron efectuarían las funciones vitales con mayor
eficien-cia que los procariotes e irían prevaleciendo. Según los datos
geológicos, se necesitaron mil millones de años para desarrollar este proceso,
tiempo sobrado para hacer muchos ensayos.
< 87 >
Algunos eucariotes, tanto autótrofos con clorofila
como heteró-trofos sin ella, formaron agregados celulares: son los seres
colo-niales, cada una de cuyas células es un individuo capaz de vivir por sí
mismo pero que tiende a vivir en asociación con otras célu-las iguales
—recordemos las moléculas de reconocimiento. La transición de organismos
unicelulares a coloniales y de coloniales a pluricelulares ha sido bien
estudiada sobre todo en una línea de algas verdes.
Parece sorprendente, incluso absurdo, que las leyes
básicas de la biología aparecieran cuando aún no había vida. Sin embargo, es
razonable pensar que en el momento en que los materiales inertes empezaron a
tomar la organización fisicoquímica de los organis-mos vivos, por determinismo
científico empezaron a mostrar características propias de éstos aunque aún no
existieran células bien conformadas. A la luz de los conocimientos actuales es
in-dudable que en "la sopa caliente", en las gotitas coloidales donde
ocurría la síntesis simultánea de aminoácidos y ADN, debieron ocurrir ipso
facto síntesis de polipéptidos y proteínas simples y sin duda, debido a la gran
irradiación solar, ocurrir mutaciones y fenómenos de interacción génica y de
hibridación al fusionarse precélulas con diferencias en su ADN; para decirlo
gráficamente, desde esta hora empezaron a diferenciarse las amibas de los
ele-fantes.
También ocurrieron a nivel precélular fenómenos
ecológico-evolutivos de "predación" al englobar las gotitas mayores a
otras menores, de competencia por alimento, pues las precélulas o goti-tas
coloidales incorporaban a su cuerpo los aminoácidos del me-dio y de selección
del más apto por las características del ADN (véase la obra de R. Dawkins, El
gen egoísta, Salvat).
En realidad la vida de la célula semeja en muchos
aspectos la vida en un campo ecológico. Cada molécula tiene en la célula su
propio lugar, su "nicho ecológico", que determina sus interaccio-nes
con otras moléculas. Hay moléculas que se ligan temporal-
< 88 >
mente a otras para lograr un fin en una relación
que pudiera apro-ximarse a la simbiosis o al comensalismo; diversas clases de
en-zimas compiten por un mismo sustrato como diversas especies por un alimento;
algunas moléculas bloquean o rompen a otras, y en muchos casos (como el
equilibrio entre auxinas e inhibidores) una molécula interrumpe la vía de
síntesis de otra diferente refor-zando la conversión del sustrato en moléculas
de su propia espe-cie química. En la célula los caminos metabólicos se
entrecruzan formando una trama de la vida que algún "citoecólogo"
debería estudiar con métodos de biólogo molecular y conceptos de biólo-go de campo.
Desde otro punto de vista la consideración del
origen de la vida enseña otra lección. En la actualidad coexisten formas de
vida muy primitivas con otras relativamente recientes de mucha ma-yor
eficiencia y complejidad. En una charca se pueden encontrar algas
procarióticas, protozoarios eucarióticos, algas eucarióticas coloniales y
pluricelulares tan complicados como peces y ranas. En cualquier suelo existen
aún bacterias quimiosintéticas seme-jantes a las que iniciaron la vida. Para
que las formas de vida superiores se desarrollen no es preciso que destruyan a
las formas inferiores; en realidad cabría preguntarse si es inferior una forma
de vida cuyo prototipo se inició hace dos mil quinientos millones de años... y
aún existe. Pero algunas personas persisten en creer que para desarrollar una
cultura moderna necesitan aplastar a las primitivas. Y otros —¡Dios nos
proteja!— quisieran retrotraernos a culturas que a ellos mismos son extrañas.
¿A DÓNDE VA LA VIDA?
Los materialistas del siglo pasado y los rezagados
del presente sufrían náuseas con sólo oler a Aristóteles, y en su reacción
con-tra el finalismo, justificable en un principio, llegaron al absurdo de
afirmar que la evolución carece de un sentido de complejidad
< 89 >
orgánica y eficiencia funcional. Sin duda, un
organismo puede ser simple y sin embargo muy eficiente por su adaptación al
me-dio, como un parásito intestinal; pero se necesita toda la terque-dad y los
recursos sofísticos de un académico para negar que un erizo de mar es más
complejo que una amiba y un perro más complejo que un erizo de mar. Esta
gradación de los organismos se debe a la supervivencia del más apto en el libre
juego de la selección natural, como se discutió en el capítulo VI.
Tan evidente es el sentido ascendente de la
evolución que pronto surgió una escuela que postulaba la existencia de una ley
biológi-ca por la cual el organismo posee la tendencia natural a un estado de
mayor aptitud biológica. Esta escuela, llamada de la evolución ortogénica,
tiene puntos de contacto con los conceptos de Berg-son sobre la évolution
créatrice y con los de Weissmann sobre el plasma somático (cuerpo del
individuo) y el plasma germinativo (células reproductoras del individuo). Según
Weissmann, el plasma germinativo es un principio inmortal pues del gameto
fecundado o fecundante surge un nuevo individuo que llevará gametos que a su
vez originarán otro individuo: las células sexua-les se perpetúan, las
somáticas mueren. Desde Adán hasta el final de los tiempos habrá muchos miles
de generaciones muertas pero siempre habrá unas células reproductivas que
saltan, por así de-cirlo, de un cuerpo a otro, constituyendo el
"cuerpo" de la espe-cie.
Weissmann elaboró sus conceptos al inicio del
siglo, pero han sido en cierta forma reinterpretados y puestos al día por
Dawkins, quien considera que el gene no tiene otro propósito que el de
sobrevivir: para ello está constituido molecularmente y si se en-cuentra en un
medio idóneo su actividad inmediata e ineludible es autoduplicarse. En su afán
de supervivencia ha desarrollado, mediante mecanismos evolutivos,
"máquinas de supervivencia" que fueron los cuerpos celulares primero
y luego se perfecciona-ron en los cuerpos de organismos cuyo único propósito es
facili-tar la supervivencia del gene inmortal. Como sucedió con el dar-
< 90 >
winismo social, los conceptos de Weissmann pueden
ser llevados a la sociopolítica como pretexto para sacrificar a los individuos
a los propósitos de la especie, representada según el caso por la raza, la
nación o aun la clase social.
Pero ¿hay "algo" más atrás de estos
mecanismos de perpetuación de la especie? ¿No hay solución para el problema de
mi desapari-ción? Y la vida toda, el cortejo evolutivo de las generaciones de
plantas y animales, ¿todo ello para nada? ¿Para que al final la Tierra ruede
sola en un Cosmos que nadie advierta que exista... si es que se puede existir
cuando no hay observador alguno? Son preguntas que escapan a la ciencia porque
al ir más allá de los hechos observables se entra, literalmente, en la metafísica.
Pero son preguntas tan importantes que el hombre se las ha planteado, a juzgar
por pinturas y restos funerarios en las cavernas, desde que empezó a ser Homo
sapiens. Tratemos pues de contestarlas al menos hasta el límite en que pueden
hacerse hipótesis más o me-nos científicas. Queda claro que las hipótesis a
continuación son solamente intentos de explicar, de diversas maneras, un
problema que es ajeno a la ciencia experimental. Pero estamos ya lejos del
desprecio positivista por las hipótesis, y la física teórica y la cosmología
han hecho reconsiderar el valor de las construcciones mentales en el camino a
la verdad.
Un importante científico, Jaques Monod, se declara
definitiva-mente en contra de la existencia de algo más: lo único que habría
tras los mecanismos evolutivos es el "azar y la necesidad", el libre
juego de las variaciones genéticas dentro de la invariancia básica del sistema
ADN-ARN y la presión inmisericorde del me-dio como un agente de selección. En
su libro El azar y la necesi-dad (Seix Barral), Monod revisa brevemente las
teorías que pro-ponen una finalidad a la evolución desde Bergson hasta
Teilhard; las llama teorías "animistas" y en alguna forma este nombre
im-plica el desdén con que las considera. Tampoco trata mejor al materialismo
dialéctico ni a Engels. Quizá su posición es extre-mista pero hay mucho de
verdad cuando dice: "... las sociedades
< 91 >
modernas han aceptado las riquezas y poderes que la
ciencia da, pero no han aceptado, apenas entendido, su mensaje: la defini-ción
de una nueva y única fuente de verdad, una revisión total de los fundamentos de
la ética... el mal del alma moderna es esta mentira (la enseñanza de la moral
tradicional de Occidente y del materialismo dialéctico en las sociedades
marxistas) en la raíz de su ser moral y social".
Al no existir ninguna fuente del bien ni del mal
Monod propone al hombre como único poseedor de los valores y ahora
"calibra el terrible poder de destrucción (de la ciencia) no sólo de los
cuer-pos sino de la misma alma". Y termina su libro con palabras
te-rribles "...el hombre sabe al fin que está solo en la inmensidad
indiferente del Universo de donde ha emergido por azar. Igual que su destino,
su deber no esta escrito en ninguna parte. Puede escoger entre el Reino y las
tinieblas".
François Jacob participó con Monod del Premio Nobel
por su trabajo sobre la represión génica. También son copartícipes hasta cierto
punto en otro orden de ideas: "La biología ha demostrado que detrás de la
palabra vida no se esconde ninguna entidad me-tafísica. El poder de producir
estructuras de complejidad crecien-te e incluso de reproducirse es intrínseco a
los elementos que contiene la materia." Pero Jacob niega rotundamente que
seamos meros productos del azar: "el tiempo y la aritmética niegan que la
evolución se deba exclusivamente a una sucesión de microacon-tecimientos y a
mutaciones sobrevenidas al azar" y señala sabia-mente que la evolución ha
sido posible porque existen niveles de integración y que "en cada nivel de
organización aparecen nuevas características y nuevas propiedades
lógicas". 5
Dawkins va aún más allá (aunque sus ideas a veces
parecen un tanto confusas y su lógica algo incierta, como sucede con muchos
ecólogos y etólogos) al desarrollar la explicación siguiente. En la
5 F. Jacob, La
lógica de lo viviente, Salvat.
< 92 >
sopa caliente se formaban de continuo
"premicrobios" o "precélu-las" consistentes en proteínas
coloidales conservadas con propie-dades enzimáticas; algunas poseían moléculas
fotosintéticas, otras podían efectuar oxidaciones de sales químicas, otras
tenían respiración aerobia. Entre estos "premicrobios" había algunos
constituidos por bandas de ADN sin cubierta o con muy tenue cubierta de
protección; a estas partículas Dawkins los denomina "reproductores".
Los reproductores fueron construyendo "máqui-nas de supervivencia",
es decir, estructuras que les daban protec-ción, energía y eficiencia general;
primero "precélulas", luego células, luego cuerpos hasta llegar, con
eficiencia creciente a cada paso, a construir el organismo humano por medio de
órde-nes químicas adecuadas. En este nivel aparece un tipo nuevo y diferente de
reproductor: son las ideas básicas que mantienen y reproducen la cultura; son
producto de las células nerviosas pero nos dan la capacidad única, específica,
de desobedecer las órde-nes químicas de mera supervivencia del reproductor o
ADN: "...
sólo nosotros (los humanos) en la Tierra podemos
rebelarnos contra la tiranía de los reproductores (genes) egoístas." 6
Una de las concepciones más unificadoras y hermosas
es la de Pierre Teilhard de Chardin. No es fácil sintetizar a Teilhard en diez
renglones, su pensamiento es profundo y a veces complicado y su lenguaje tan
personal y cargado de intención filosófica o teológica que a veces elude o
dificulta una cabal comprensión de su significado. A riesgo de simplificar en
exceso y reduciendo la explicación al tema de la finalidad de la vida
expondremos algu-nas de sus ideas.
Para Teilhard no existe una real diferencia entre
la materia in-animada y la animada y todo cuanto existe sobre la Tierra deriva
por estructuración de un tipo de corpúsculos. La ley fundamental de la materia
es la de la complejidad-conciencia. El significado de complejidad (Teilhard le
llama complejificación) es fácilmen-
6 Dawkins, El
gran egoísta, Salvat
< 93 >
te comprensible: la materia tiende de modo esencial
a formar estructuras cada vez mas complejas (no se niega la segunda ley de la
termodinámica pues esto ocurriría invirtiendo parte de la energía universal):
las partículas subatómicas se integran en áto-mos, los átomos en moléculas,
éstas en agregados moleculares uno de cuyos tipos más estructurados sería la
célula, las células en organismos que van de lo sencillo a lo complejo hasta el
hom-bre. Por ello Teilhard asienta que la vida supone, exige, la previ-da: la
evolución no es pues un fenómeno biológico sino físico, común a todo tipo de
material. El término conciencia en el len-guaje de Teilhard es de díficil
comprensión y tal vez un sinónimo sería "conducta autónoma".
Conciencia es el modo de ser de cada cosa material, su espontaneidad (sinónimos
del propio filósofo) o en cierto modo su improbabilidad en lenguaje científico.
En las formas inanimadas más simples la conciencia de la materia es casi nula:
no hay espontaneidad sino total sujeción a las leyes naturales que norman su
conducta; poco a poco la conciencia va en aumento al complicarse la materia y
los seres vivos tienen ya un proceder autónomo, poco predecible por ser muy
espontáneo o improbable; y así se llega al hombre que en su "interior"
(con-cepto y término muy peculiar de Teilhard), en su psiquismo, en su más
íntimo yo, es libre.
El ascenso en la complejidad es simultáneo al
ascenso en la con-ciencia; ambos conceptos son tan indisolubles como el
espacio-tiempo en la física moderna. Conforme la materia recorre la esca-la de
la complejidad-conciencia se van formando estructuras pri-mero inanimadas y
luego animadas que son no solamente mas complicadas sino también más autónomas.
Por esta "libertad inte-rior" las estructuras van accediendo a
niveles de integración dife-rentes y aparecen propiedades nuevas que no se
encuentran en los niveles inferiores; así, de la unión del cloro, gas venenoso
y del sodio, inflamable y muy tóxico, se forma la sal de cocina; así también de
una integración de moléculas por sí mismas inertes surgió la vida en las
células primordiales y al estructurarse de
< 94 >
cierta manera las células se integra un organismo.
De esta manera se llega al hombre; para Teilhard no se trata de un organismo
más, sino del paso a un diferente nivel de complejidad-conciencia en el cual
surge el pensamiento lógico, la reflexión, la conciencia plena; y en su
"interior" la libertad y la autonomía máximas: tal es el fenómeno
humano.
En su concepto básico de que no hay diferencia
fundamental en-tre la materia animada y la inanimada, sino que todo radica en
la estructuración de los elementos, la teoría de Teilhard se unifica con la
explicación actual sobre el origen de la vida. El concepto de niveles
integrativos tiene muchos puntos de contacto con los conceptos de los actuales
biólogos organicistas que han reaccio-nado contra el reduccionismo extremo de
la biología de hace cincuenta años.
Como científico —fue paleontólogo de renombre,
descubridor del "Hombre de Pekín"—, Teilhard se adscribe a la
evolución ortogénica, pero su visión va mucho más allá. Considera que la ley de
la complejidad-conciencia no opera solamente hasta el nivel estructural del
individuo humano sino que lleva a los indi-viduos a un nivel de integración
superior, el de especie humana y más aún, llevará a la especie toda a su punto
final, el punto ome-ga, vertedero final de toda vida. En la concepción de Teilhard,
Dios ha dotado a la materia de un impulso de perfección, de in-mersión en el
infinito que se alcanza ahora solamente en el nivel del hombre-individuo pero
que en el futuro próximo será alcan-zado por el hombre-especie: "perecemos
todos o nos morimos todos". De esta manera, el hombre recoge, por así
decirlo, toda forma de vida anterior a él —en sentido de complejidad— y la
lleva a una vida infinita. Se tiene así un sentido último para el individuo,
para la humanidad entera y para toda la creación (P. Teilhard de Chardin. El
fenómeno humano, Taurus).
Teilhard representa para la iglesia católica un
impulso de acordar las enseñanzas religiosas con los conocimientos científicos
mo-
< 95 >
dernos. Una labor similar efectuó Tomás de Aquino
al "cristiani-zar" a Aristóteles fundando una filosofía que ha sido
la oficial de la iglesia durante seis siglos pero que hoy no puede sostenerse
ante el impacto de la ciencia. El Teilhard jesuita, metafísico y cristiano
queda fuera de la consideración de un libro que sólo ha querido dar una
explicación superficial de cómo viven las plantas y ofrecer algunas reflexiones
sobre la vida del hombre. Pero si vamos a reflexionar sobre la vida ¿cómo evitar
la reflexión sobre la muerte? Si vamos a considerar el porqué y para qué de los
fe-nómenos vitales, ¿cómo eludir el preguntarnos el porqué y para qué de la
vida del hombre? Estas preguntas no se pueden respon-der con experimentos ni
mediante las ciencias naturales, pero tampoco deben responderse necesaria y
exclusivamente por la fe ciega: pueden ser objetos de una búsqueda por el
pensamiento filosófico.
No podemos tener pruebas científicas sobre
problemas metafísi-cos; la metodología científica se ha elaborado para otro
tipo de búsqueda intelectual. Sintámonos pues libres para tomar cual-quier
opción. Podemos creer que somos producto del azar y que ni yo, ni mis logros,
ni mi especie trascenderá en alguna forma; entonces realmente Macbeth tenía
razón: life is... a tale, told by an idiot, full of sound and fury, and
signifying nothing.7 Podemos pensar que no somos más que una máquina de
sobrevivencia de los genes: mi vida no tiene quizá mucho sentido, pero en los
hijos y en los hijos de los hijos, en el futuro tal vez se encuentre la paz y
la felicidad; y estaré yo de alguna manera pues estarán algunos de mis genes;
una sombra que se va difuminando a cada genera-ción... "¿Qué es la vida?
una ilusión, una sombra, una ficción...
que toda la vida es sueño y los sueños, sueños
son."8 Pero tam-bién podemos acogernos a la visión más consoladora de
Teilhard
7 La vida es
un cuento dicho por un idiota, lleno de ruido y de furia, y que no significa
nada. (Macbeth de Shakespeare).
8 Calderón de
la Barca: La vida es sueño.
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de Chardin en la que se acuerdan la ciencia
moderna, esfuerzo y aventura de la cultura occidental, y nuestra tradición
filosófica; porque si bien el meollo de la proposición teilhardiana es el
pro-ceso evolutivo universal, en ella sigue resonando la voz de Agus-tín de
Hipona que viene de la época en que la noche de la caída de Roma presagiaba el
amanecer de Occidente: feciste nos ad te, et inquietum est cor nostrum donec
requiescat in te.9
-<<>>-
9 Nos hiciste
para ti y nuestro corazón está inquieto hasta que descanse en ti.
< 97 >
CIENTÍFICOS Y FILÓSOFOS ALUDIDOS EN EL TEXTO
Agustín (345-430). Obispo de Hipona. Filósofo;
padre de la igle-sia de inspiración platónica.
Aquino, Tomás de (1225-1274). Filósofo italiano.
Concilió el pensamiento de Aristóteles con el pensamiento cristiano; su obra
condicionó el pensamiento lógico y científico por muchos siglos.
Aristóteles de Estagira (384-322 a C.). Filósofo y
naturalista griego. Su filosofía inspiró el pensamiento europeo durante toda la
Edad Media. Por su obra en ciencias naturales se le ha llamado el padre de la
Biología.
Bacon, Francis (1561-1626). Filósofo inglés.
Fundamentó el em-pirismo científico, analizó las causas de error y destacó el
poder que da al hombre el conocimiento de la naturaleza.
Bayliss, William M. Véase Starling, E.H.
Bergson, Henri (l859-l941). Filósofo francés para
quien la evolu-ción biológica no puede ser explicada conforme a Darwin sino por
un impulso vital (élan vital) que guía a un fin que en último término es Dios.
Boussingault, Jean B. (1802-1887). Químico francés
que estudió la nutrición de las plantas, sobre todo de nitrógeno y la fijación
del nitrógeno atmosférico por las leguminosas.
Brown-Séquard, Charles (1817-1894). Médico francés.
Demostró la función reguladora de las glándulas suprarrenales. Se le consi-dera
el fundador del concepto de secreción interna (endocrinolo-gía).
Copérnico (Koepernick), Nicolaus (1473-1512).
Astrónomo po-laco autor de un sistema heliocéntrico del Sistema Solar, en
opo-sición al sistema geocéntrico de Ptolomeo que fue la base del
< 98 >
saber astronómico durante muchos siglos.
Darwin, Charles (1809-1882). Naturalista inglés. Su
teoría de la evolución es uno de los fundamentos de la biología moderna.
De Saussure, Nicholos-Theodore (l767-l845). Químico
francés. Efectuó el análisis de los cambios que ocurren en el aire durante la
fotosíntesis en 1804.
Dioscórides (ca. 60 d. C.). Médico y botánico
griego; describió más de 600 plantas haciendo hincapié en sus propiedades
farma-cológicas.
Egamí, Fujio (contemporáneo). Bioquímico japonés
autor de una hipótesis sobre el nacimiento simultáneo de las bases de los
nu-cleótidos, de los aminoácidos y del código genético que inició la vida en la
Tierra.
Galileo Galilei (1564-1641). Físico y astrónomo
italiano. Funda-mentó el Sistema Solar de Copérnico de modo que poco a poco fue
sustituyendo al ptolomeico en todos los centros del saber.
Goethe, Johann Wolfgang (1749-1832). Ilustre
escritor alemán. Autor de una teoría biológica encuadrada en la escuela de la
"fi-losofía de la naturaleza" (Naturphilpsophie).
Hayflick, Leonard (contemporáneo). Biólogo
norteamericano estudioso del problema de la inmortalidad de las células
cultiva-das in vitro.
Ingen-Housz, Jan (1730-1799). Médico y biólogo
holandés des-cubridor de la fotosíntesis al advertir que las plantas
"respiran al revés de los animales durante el día e igual que ellos en la
no-che".
Jacob, François. Véase Monod, J.
Johannsen, Wilhelm (1857-1927). Biólogo danés.
Comprobó que los cambios causados por el medio en una línea genética pura no
son heredables.
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Lamarck, Jean Monet de (1744-1829). Zoólogo
francés, propuso el uso y desuso de los órganos como causa de evolución, antes
que Darwin.
Lavoisier, Antoine-Laurent (1743-1793). Francés;
fundador de la química moderna. Efectuó importantes experimentos sobre la
combustión y la respiración.
Lecomte de Nouy, Pierre (1893-1947). Científico
francés de vas-ta cultura, escribió varios libros sobre la filosofía de la
ciencia, especialmente de la biología.
Liebig, Justus (1803-1878). Químico alemán. Estudió
con pro-fundidad las relaciones nutricias de las plantas con el suelo.
Malthus, T. Robert (1766-1834). Inglés estudioso de
la economía política, autor de la doctrina de que una población crece en
rela-ción geométrica y su subsistencia en relación aritmética, lo que causará
conflictos.
Medawar Peter B. (contemporáneo). Científico
inglés; ha realiza-do trabajos experimentales en patología (anticuerpos); ha
escrito libros sobre la filosofía de la ciencia.
Mendel, Gregor (1822-1884). Monje polaco; su
"Memoria sobre la herencia de algunas características en el
chícharo", descubierta en 1900, es la piedra angular de la genética.
Miller, Stanley (contemporáneo). Norteamericano.
Famoso por-que en colaboración con Urey armó un aparato relativamente simple
con el que demostró experimentalmente la teoría de Opa-rin sobre el origen de
la vida.
Monod, Jacques (contemporáneo). Biologo francés.
Con F. Jacob es autor de la teoría sobre la represión de la acción genética
co-nocida como teoría del operón.
Morgan, Thomas H. (1866-1945). Embriólogo y
genetista norte-americano, demostró que el cromosoma es el portador de la
he-rencia.
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Mozart, Wolfgang Amadeus (1756-1791). Genial músico
austria-co; clásico de la música.
Needham John T. ( l713-1781). Microscopista inglés,
defensor del preformismo en embriología y la generación espontánea.
Oparín, Alexander, I. (1894- ). Bioquímico ruso
famoso por su teoría el origen de la vida (1936).
Ortega y Gasset, José (1883-1855). Filósofo
español, reflexionó sobre la filosofía de la ciencia y la técnica; introdujo la
filosofía alemana de fin de siglo en España.
Pasteur, Louis (1822-1895). Científico francés,
autor de la teoría microbiana de la enfermedad; demolió definitivamente la
creen-cia en la generación espontánea de los microorganismos.
Paz, Octavio (contemporáneo). Poeta crítico y
sociólógo mexi-cano autor de numerosos libros sobre crítica literaria y
sociopolí-tica.
Spallanzani, Lazzaro (1729-1799). Biólogo italiano
famoso por sus investigaciones sobre la reproducción de los animales y el
origen de los microorganismos de la putrefacción.
Starling, Emest H. (1866-1927). Fisiólogo inglés.
Starling y Bayliss fueron autores en 1902 de una comunicación establecien-do el
papel de la secretina del duodeno que abrió la puerta a la investigación
hormonal. Starling acuñó el término hormona en 1905.
Teilhard de Chardin, Pierre (1881-1955).
Paleontólogo y filósolo francés. Autor de un sistema que concilia la evolución
con el pensamiento católico.
Urey, Harold (contemporáneo). Véase Miller,
Stanley.
Weissmann, August (1834-1914). Alemán. Autor de la
teorías del plasma somático (células del cuerpo del individuo que son
pere-cederas) y plasma germinativo (células sexuales que originan un
< 101 >
nuevo individuo y son potencialmente inmortales).
Van Gogh, Vincent (1853-1890). Genial pintor
holandés, pionero de la escuela impresionista. Algunas de sus pinturas reflejan
el deterioro mental que sufrió.
Van Helmont, Jan Baptiste (1577-1644). Médico
hólandés autor de una teoría biomédica (iatroquímica) sobre la digestión;
expe-rimentador en varios campos biológicos.
Van Leeuwenhoeck, Anton (1632-1703). Holandés;
tallador de lentes que por primera vez observó los protozoarios y —
posiblemente— algunas bacterias.
< 102 >
CONTRAPORTADA
Inmóvil, en la quietud del aire, una planta de
girasol silvestre yergue sus cabezas amarillas. ¿Qué es esta planta tan común,
tan humilde? para el pintor Van Gogh es una criatura de Dios y la pinta con
deleite casi amoro-so. Para un botánico es una muestra de la flora de un lugar
determinado y, así, colecta la flor, la prensa entre papeles, le pone una
etiqueta con un elegante nombre latino: Helianthus annus y la almacena. Un
granjero en cambio, la considera una planta dañina que le roba agua y nutrientes
del suelo a su cultivo; así, toma una azada y de golpe acaba con ella. Otra
gen-te aprovecha las semillas que, tostadas, se parecen a nuestras pepitas de
calabaza. Si nada de lo anterior le ocurre al girasol, pasarán los días y los
meses, llegarán los vientos fríos y la planta morirá. Pero antes habrá
produ-cido su descendencia. Encerrados en la semilla, los embriones resistirán
el embate del frío y la sequía y germinarán: tras la muerte la resurrección. Y
pasarán los milenios y las eras; el clima cambiará y los girasoles tendrán que
adaptarse a circunstancias nuevas y resultarán otras plantas descen-dientes de
ellos, con sus estructuras transformadas para subsistir. La mora-leja es que la
vida sigue adelante porque es un sistema abierto, autorregula-do y evolutivo.
De la vida de las plantas y de los hombres no es un
libro de biología vege-tal: un relato escrito en lenguaje sencillo cuyo tema es
cómo viven las plan-tas y las enseñanzas que de tal proceso podemos aprender.
"En torno a cada narración biológica —nos dice el autor— se producen
reflexiones que quizá nos ayuden a conocernos mejor, sabio consejo que nos
diera Sócrates hace más de mil años y que mantiene su vigencia."
Manuel Rojas Garcidueñas estudió biología en la
UNAM y, más tarde, obtuvo la maestría en la Universidad de Minnesota. También
estuvo aso-ciado una temporada con el impulsor de la "Revolución
verde" Norman Borlaug. En el ITESM ha desarrollado investigaciones en el
campo de la agrobiología y ha publicado el libro Fisiología vegetal aplicada,
así como varios libros sobre la historia de la ciencia y temas académicos.
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