¿Qué es la vida?

Este escueto libro, basado en una serie de conferencias impartidas en 1943 por el físico Erwin Schrödinger, supuso un paso muy importante en nuestra comprensión de la vida, su base química y los mecanismos físicos que la mantienen en el tiempo. Inspiró, entre otros muchos científicos, a James Watson y Francis Crick a investigar la base química de la herencia, un camino que culminó una década más tarde en el descubrimiento de la estructura tridimensional del ADN junto a Rosalind Franklin y Maurice Wilkins. En menos de 150 páginas, Schrödinger tratará de dar respuesta a la pregunta de las preguntas (¿Qué es la vida?) desde el punto de vista de la física, partiendo del hecho de que la base de la vida no encaja en la visión de la física clásica: la disposición de los átomos en un sistema vivo difiere enormemente de la que podemos encontrar en la materia inerte. En un sistema vivo, por ejemplo, no encontramos series periódicas como sí se observan en los minerales. De hecho, la gran variedad de formas de vida actuales tienen que responder necesariamente a una molécula aperiódica, ya que de lo contrario todos los seres vivos serían iguales. Esta “molécula” no es otra que el cromosoma.

En 1944 se desconocía de qué estaban compuestos los cromosomas, pero sí se tenía la certeza de que eran la base de la herencia. En la época en que este libro se escribió se pensaba que las proteínas debían conformar los cromosomas de las células, ya que su estructura de aminoácidos respondía a una secuencia aperiódica, es decir, que no se repetía. En la primera mitad del libro, Schrödinger describe los mecanismos de la herencia mendeliana y las mutaciones que ocurren en los cromosomas, dos aspectos que la comunidad científica llevaba debatiendo durante años. Actualmente disponemos de una ingente cantidad de información teórica y empírica de ambos aspectos: no solo conocemos la herencia y los tipos de mutaciones, sino que podemos controlarlos a placer. Hoy sabemos que no todos los caracteres siguen una herencia mendeliana, que existe la transferencia horizontal de material genético (muy común entre bacterias), podemos crear variantes de un organismo con técnicas moleculares (un ejemplo es CRISPR/Cas9) y transmitirlas a la siguiente generación, podemos inducir mutaciones, y un largo etcétera. Todo esto, obviamente, se desconocía en la década de 1940, por lo que el lector encontrará esta primera parte del libro un tanto “aburrida” (en el sentido en el que todo lo expuesto por Schrödinger en estos capítulos nos es de sobra conocido en la actualidad).

En la segunda mitad del libro, Schrödinger introduce la termodinámica y nuevos términos para explicar la vida. La segunda ley de la termodinámica nos dice que existe una tendencia universal de la materia hacia el desorden, aunque la vida parece oponerse a esta premisa. La vida es orden, lo inerte desorden. En palabras de Schrödinger: “la vida parece ser el comportamiento ordenado y reglamentado de la materia”. Lo vivo es aquello que sigue haciendo algo durante un período más largo que el que se esperaría que siguiera haciendo en circunstancias similares. Significa que la materia viva hace algo (vivir, metabolizar, reproducirse) cuando se esperaría que, por pura termodinámica, estuviera muerta (desordenada). Si pudiéramos levantar la vista y observar la edad del universo desde su nacimiento hasta su muerte veríamos que toda la materia tiende a la paralización, a la uniformización, al equilibrio termodinámico. El universo se enfría constantemente. Sin embargo, la vida parece oponerse a esta tendencia universal: sigue ahí, metabolizando y reproduciéndose.

¿Cómo se explica este hecho? ¿Por qué la vida no se paraliza? La vida evita la degradación hacia el estado inerte de equilibrio termodinámico a través del metabolismo. Conforme un ser vivo crece, la entropía (desorden) aumenta. Pero, increíblemente, la vida es capaz de disminuir esta entropía que va acumulando gracias a la neguentropía, un término creado por Schrödinger. La neguentropía es entropía negativa, es decir, orden. Un ser vivo, según Schrödinger, se alimenta de neguentropía para compensar el aumento constante de entropía que produce por el mero hecho de vivir, manteniendo así un nivel bajo de desorden. El organismo “absorbe” orden (alimento) del ambiente para para mantener el orden, aunque este último es «más ordenado» que el que consume. Dicho de otro modo: los seres vivos se alimentan de materia ordenada que, tras utilizarla, la devuelven al medio degradada (más desordenada).

¿Se puede entonces afirmar que la vida puede ser explicada por las leyes de la física y la termodinámica? En 1944 la respuesta era no, la vida no podía explicarse por la física que se conocía por entonces, pero Schrödinger no dudaba en que llegaríamos al día en que la física podría explicar el origen y evolución de la vida.

¿Qué es la vida? es un escueto libro escrito por el físico y premio Nobel Erwin Schrödinger, basado en una serie de conferencias públicas impartidas por el propio autor en febrero de 1943. Este libro marcó un antes y un después en el desarrollo de la biología molecular, asentando las bases para el estudio de la herencia y la termodinámica de la vida.