Charles
McCombs, Ph.D.[*]
Química
a l’atzar: Una fórmula per a la no-vida
Els
científics observen la vida actual amb l’objectiu de determinar
quins processos
van estar operant quan es va originar la vida en aquest planeta. Seria
com contemplar una fotografia de 100
anys d’antiguitat per
determinar quina càmera es va
fer servir. El
millor resultat que pot proporcionar aquesta classe d’anàlisi
són conjectures,
i conjectures és el millor que pot proporcionar la tesi de
l’evolució química.
Els evolucionistes expliquen el conte
que la
vida es va formar a partir de substàncies químiques, en
alguna sopa o brou primitiu
on la vida va aparèixer per accident.
Poden
uns «accidents», unes reaccions químiques a l’atzar,
produir els components
integrants de la vida? Els vuit següents obstacles químics
asseguren que
l’origen de la vida per atzar és una postura
insostenible.
1. El problema de la falta de reactivitat
Els
components necessaris per a la vida només poden formar-se
mitjançant certes
reaccions químiques en un medi
específic. L’aigua
és un medi inactiu
per a totes les substàncies químiques naturals. En un medi
aquós, els aminoàcids i nucleòtids
no es poden
combinar per formar l’estructura polimèrica necessària
per a les proteïnes i l’ADN/ARN. Al
laboratori, l’única manera per realitzar una
reacció que formi un polímer és realitzar
l’activació dels components químics i
després situar-los en un medi
reactiu. Aquest
procés ha de ser totalment exempt d’aigua, perquè els
composts activats reaccionarien
amb l’aigua. Com es podrien formar proteïnes i ADN/ARN
a cap brou primordial aquós si els components naturals
són inactius
i si els components necessàriament activats no poden existir en
l’aigua?
2. El problema de la ionització
El
problema de la ionització també involucra la
qüestió de la falta de
reactivitat. Per produir una proteïna, el grup amino
d’un aminoàcid ha de reaccionar amb el grup àcid d’un
altre aminoàcid per
formar un enllaç amida. Aquest tipus de reaccions han de succeir
cents de vegades
per produir una proteïna. Com s’ha esmentat abans,
l’aminoàcid ha de ser
químicament activat per formar el polímer, perquè
sense activació cada
aminoàcid quedaria ionitzat a causa d’una reacció
àcid-base. El grup amino és
bàsic i reaccionarà ràpidament amb el grup
àcid
també present. Aquesta reacció àcid-base
d’aminoàcids és instantània en aigua,
i els components necessaris per a la formació de les
proteïnes no es troben
presents en una forma en la qual puguin reaccionar. Aquest és el
problema de la
ionització.
3. El problema de l’acció de masses
Existeix
un altre problema fonamental que sorgeix quan es vol formar
l’estructura
polimèrica d’una proteïna o de l’ADN/ARN.
Cada
vegada que un component reacciona amb un segon component que forma el
polímer,
la reacció química produeix aigua també com a
subproducte de la reacció. Hi ha
una llei de les reaccions químiques (basada en el Principi de Le Chatelier) que es coneix com Llei
d’Acció de Masses, i
que estableix que totes les reaccions van en el
sentit
de la concentració més alta a la més baixa.
Això significa que qualsevol
reacció que produeixi aigua no pot realitzar-se en
presència d’aigua. Aquesta
Llei d’Acció de Masses suposa un obstacle infranquejable a la
formació de
proteïnes, d’ADN/ARN i de
polisacàrids, perquè fins
i tot si es realitzés aquesta condensació, l’aigua d’un
suposat brou primordial hidrolitzaria
immediatament les unes
i els altres.
Així, si es formessin segons es diu en la tesi de la teoria de
l’evolució, s’hauria
d’eliminar l’aigua dels productes de la reacció, la qual cosa
és impossible en
un brou «aquós».
4. El problema de la reactivitat
La
reactivitat química involucra la velocitat a què
reaccionen els components. Si
la vida va començar en un brou primordial mitjançant
reaccions químiques
naturals, llavors s’ha de poder predir la seqüència
d’aquestes cadenes
polimèriques mitjançant les lleis de la química.
Si es va acumular un conjunt d’aminoàcids
o de nucleòtids en aquest medi,
i va reaccionar per formar la cadena polimèrica d’una
proteïna o d’ADN/ARN, llavors hauria
d’existir un mecanisme químic que
determinés la seqüència dels components individuals.
En les
reaccions químiques hi ha únicament una manera en la qual
reaccionen totes les
substàncies químiques: segons les seves velocitats
relatives de reacció. Ja que
tots els aminoàcids i nucleòtids
tenen diferents
estructures químiques, aquestes diferències d’estructura
faran que cada
component reaccioni a diferent velocitat. Per això, cada un dels
aminoàcids i nucleòtids
coneguts té una velocitat relativa de reacció
coneguda, però això planteja un greu problema a
l’evolució. La velocitat
relativa de reacció ens diu a quina
velocitat reaccionen, no quan
reaccionen.
En una
reacció química a l’atzar, la seqüència
d’aminoàcids només pot determinar-se
per les seves velocitats relatives de reacció. La cadena
polimèrica que es
troba a les proteïnes naturals i en l’ADN/ARN
té una
seqüència que no es correlaciona amb les velocitats de
reacció dels components
individuals. En realitat, tots els aminoàcids tenen unes
estructures
relativament semblants, i, per tant, tenen tots unes velocitats
relatives de
reacció similars. El mateix succeeix en el cas de la
polimerització dels nucleòtids
per formar ADN/ARN.
El problema és que ja que tots els components dels
aminoàcids o nucleòtids
reaccionarien al voltant de la mateixa
velocitat, totes les proteïnes i tot l’ADN/ARN
tindrien una seqüència polimèrica diferent de la que
s’observa als nostres
organismes. El producte d’unes reaccions naturals o aleatòries
mai no podria
proporcionar les seqüències precises que es troben a les
proteïnes i en l’ADN/ARN.
5. El problema de la selectivitat
La
selectivitat química es refereix al lloc
on reaccionen els elements. Ja que cada cadena té dos extrems,
els components
de la reacció es poden afegir en qualsevol d’ambdós
extrems de la cadena. Fins
i tot si per algun procés màgic reaccionés primer
un sol component, seguit d’un
segon component, els productes resultants serien una barreja d’almenys quatre isòmers,
degut a que la cadena
té dos extrems. Si
existeix una probabilitat igual que reaccioni un component en dues
ubicacions
diferents, llavors la meitat reaccionarà en un d’extrem, i
l’altra meitat en l’altre
extrem. Quan tingui lloc l’addició del segon component,
reaccionarà en ambdós
extrems de la cadena d’ambdós productes ja present.
Ja que
les velocitats de reacció dels aminoàcids són
similars, com ho són les dels nucleòtids,
el que es veurà és l’addició de tots els
components a l’atzar en ambdós extrems de la cadena en
creixement. El resultat
és una barreja de diversos
isòmers dels quals la
seqüència desitjada és només un producte
menor, i aquest és el problema que
apareix amb l’addició de només dos aminoàcids. En
començar a afegir-se el
tercer aminoàcid, pot reaccionar en ambdós extrems de
quatre productes, i
successivament.
Però
ja que les proteïnes poden contenir cents d’aminoàcids en
una seqüència
precisa, imaginem la quantitat d’isòmers no desitjats que serien
presents com a
resultat d’un procés a l’atzar. L’ADN/ARN
conté
milers de milions de nucleòtids en
una seqüència
precisa. Els evolucionistes podrien al·legar que tot l’ADN/ARN
i que totes les proteïnes es van formar d’aquesta manera
aleatòria i que la
natura senzillament va seleccionar el que funcionava. No obstant
això, aquesta
suposició passa per alt que no existeixen milers de milions de
diferents
cadenes «extres» d’ADN/ARN i
de proteïnes a l’organisme
humà.
6. El problema de la solubilitat
En
anar allargant-se la cadena polimèrica i en afegir-se més
components a la
cadena, la reactivitat o velocitat de formació del
polímer es fa més i més
lenta, i la solubilitat del polímer en aigua disminueix. La
solubilitat és un
factor vital a causa que tant el component activat com la cadena
polimèrica a
què s’està afegint han de ser solubles en aigua
perquè es dugui a terme la
reacció desitjada. De fet, arriba el punt en el qual la longitud
del polímer
disminuirà la seva solubilitat, arribant finalment a que sigui
insoluble en
aigua. Quan això succeeix, es detindrà l’addició
de més components i la cadena
deixarà de créixer. No obstant això, les
proteïnes i l’ADN/ARN
desitjats que es troben als organismes mai podrien formar-se
així, perquè els
components són insolubles.
7. El problema del sucre
Els nucleòtids, imprescindibles per a l’ADN
i l’ARN, es formen per reacció
d’una molècula de sucre amb una
de quatre diferents heterocicles. La
teoria de l’evolució
necessita la presència de sucre a la sopa primitiva. Però
la presència del
sucre planteja un altre problema. Els sucres necessaris per a la
síntesi de l’ADN
i de l’ARN són sucres reductors.
Els sucres reductors poden causar la formació de
productes de reacció no desitjats, i a més també
eliminen els components
necessaris per a la reacció. Si en aquella sopa primitiva
tinguéssim aminoàcids
(per formar proteïnes) i sucres (per formar nucleòtids),
aquests reaccionarien instantàniament entre si, amb la qual cosa
ambdós
components quedarien fora de la mescla
de
reacció. El producte d’aquesta reacció no desitjada no
pot reaccionar amb
aminoàcids per formar una cadena proteínica, ni pot
tampoc reaccionar amb heterocicles per
formar nucleòtids
que portin a la formació de l’ADN o d’ARN.
8. El problema de la quiralitat
La quiralitat és una propietat de moltes
molècules amb
estructura tridimensional. Moltes molècules poden tenir la
mateixa quantitat i
classe d’àtoms i enllaços, i diferir només en la seva
forma en l’espai, com a imatges en el mirall les unes de les
altres. D’aquestes
molècules es diu que exhibeixen quiralitat,
terme
derivat del grec «mà», per la propietat de cada
mà de ser la imatge al mirall
de l’altra. Cada aminoàcid simple de cada proteïna natural
està fet de
molècules de «la mà esquerra» (levogires), i cada nucleòtid
de cada molècula ADN/ARN
està fet de molècules de «la mà dreta»
(o dextrogires). Les proteïnes i l’ADN/ARN
funcionen com ho fan a l’organisme degut a que
posseeixen quiralitat; funcionen
perquè la quiralitat les dota de
l’estructura tridimensional
correcta. Només una configuració funciona; les altres no.
Si les proteïnes i l’ADN/ARN
s’haguessin format per evolució, els productes
haguessin tingut una quiralitat
errònia, i per això
una estructura tridimensional errònia. Les molècules de quiralitat
errònia no suporten la vida als nostres cossos.
Adalt un nivell
Torna a l'índex general
Torna
a la pàgina principal
* El Dr.
McCombs és Professor Adjunt de l’Escola Graduada d’ICR i
Subdirector de la National Creation Science Foundation.
Citar aquest article: McCombs, C. A. 2009. Chemistry by Chance: A
Formula for Non-Life. Acts & Facts. 38 (2): 30.
Aquest article es va publicar originalment el febrer de 2009.
«Chemistry by Chance: A Formula for Non-Life», Institute
for Creation Research, http://www.icr.org/article/chemistry-by-chance-formula-for-non-life
(accedit el 3 de març de 2009).
- Traducció de l'anglès:
Santiago Escuain
© Santiago Escuain 2009, per la traducció
©
Copyright SEDIN 2011 pel format electrònic -
www.sedin.org. Aquest
text pot ser reproduït lliurement per a fins no comercials, tot
citant
la font i l'adreça de SEDIN, autor i traductor, i aquesta nota
íntegrament.
Ens
pot escriure per correu a: