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Charles McCombs, Ph.D.[*]

Química al azar: Una fórmula para la no-vida


Los científicos observan la vida actual a fin de determinar qué procesos estuvieron operando cuando se originó la vida en este planeta. Sería como contemplar una fotografía de 100 años de antigüedad para determinar qué cámara se usó. El mejor resultado que puede proporcionar esta clase de análisis son conjeturas, y conjeturas es lo mejor que puede proporcionar la tesis de la evolución química. Los evolucionistas cuentan el cuento de que la vida se formó a partir de sustancias químicas, en alguna sopa primitiva en la que la vida apareció por accidente.

¿Pueden unos «accidentes», unas reacciones químicas al azar, producir los componentes integrantes de la vida? Los siguientes ocho obstáculos químicos aseguran que la vida al azar es una postura insostenible.

1. El problema de la falta de reactividad

Los componentes necesarios para la vida sólo pueden formarse mediante ciertas reacciones químicas en un medio específico. El agua es un medio inactivo para todas las sustancias químicas naturales. En un medio acuoso, los aminoácidos y nucleótidos no se pueden combinar para formar la estructura polimérica necesaria para las proteínas y el ADN/ARN. En el laboratorio, la única manera para realizar una reacción que forme un polímero es realizar la activación de los componentes químicos y luego situarlos en un medio reactivo. Este proceso debe estar totalmente exento de agua, porque los compuestos activados reaccionarían con el agua. ¿Cómo se podrían formar proteínas y ADN/ARN en ninguna sopa primordial acuosa si los componentes naturales son inactivos y si los componentes necesariamente activados no pueden existir en el agua?

2. El problema de la ionización

El problema de de la ionización también involucra la cuestión de la falta de reactividad. Para producir una proteína, el grupo amino de un aminoácido tiene que reaccionar con el grupo ácido de otro aminoácido para formar un enlace amida. Este tipo de reacciones tienen que suceder cientos de veces para producir una proteína. Como se ha mencionado antes, el aminoácido tiene que ser químicamente activado para formar el polímero, porque sin activación cada aminoácido quedaría ionizado debido a una reacción ácido-base. El grupo amino es básico y reaccionará rápidamente con el grupo ácido también presente. Esta reacción ácido-base de aminoácidos es instantánea en agua, y los componentes necesarios para la formación de las proteínas no se encuentran presentes en una forma en la que puedan reaccionar. Este es el problema de la ionización.

3. El problema de la acción de masas

Existe otro problema fundamental que surge cuando se quiere formar la estructura polimérica de una proteína o del ADN/ARN. Cada vez que un componente reacciona con un segundo componente que forma el polímero, la reacción química produce agua también como subproducto de la reacción. Hay una ley de las reacciones químicas (basada en el Principio de Le Chatelier) que se conoce como la Ley de Acción de Masas, y que establece que todas las reacciones van en dirección de la concentración más alta a la más baja. Esto significa que cualquier reacción que produzca agua no puede realizarse en presencia de agua. Esta Ley de Acción de Masas supone un obstáculo infranqueable a la formación de proteínas, ADN/ARN y polisacáridos, porque incluso si se realizase esta condensación, el agua de una supuesta sopa primordial hidrolizaría inmediatamente a las unas y a los otros. Así, si se formasen según la tesis de la teoría de la evolución, se tendría que eliminar el agua de los productos de la reacción, lo que es imposible en una sopa «acuosa».

4. El problema de la reactividad

La reactividad química involucra la velocidad a la que reaccionan los componentes. Si la vida principió en una sopa primordial mediante reacciones químicas naturales, entonces se tiene que poder predecir la secuencia de estas cadenas poliméricas mediante las leyes de la química. Si se acumuló un conjunto de aminoácidos o de nucleótidos en este medio, y reaccionó para formar la cadena polimérica de una proteína o de ADN/ARN, entonces tendría que existir un mecanismo químico que determinase la secuencia de los componentes individuales.

En las reacciones químicas hay únicamente una manera en la que reaccionan todas las sustancias químicas: según sus velocidades relativas de reacción. Dado que todos los aminoácidos y nucleótidos tienen diferentes estructuras químicas, estas diferencias de estructura harán que cada componente reaccione a diferente velocidad. Por ello, cada uno de los aminoácidos y nucleótidos conocidos tiene una velocidad relativa de reacción conocida, pero esto plantea un grave problema a la evolución. La velocidad relativa de reacción nos dice a qué velocidad reaccionan, no cuándo reaccionan.

En una reacción química al azar, la secuencia de aminoácidos sólo puede determinarse por sus velocidades relativas de reacción. La cadena polimérica que se encuentra en las proteínas naturales y en el ADN/ARN tiene una secuencia que no se correlaciona con las velocidades de reacción de los componentes individuales. En realidad, todos los aminoácidos tienen unas estructuras relativamente parecidas, y, por tanto, tienen todos unas velocidades relativas de reacción similares. Lo mismo sucede en el caso de la polimerización de los nucleótidos para formar ADN/ARN. El problema es que dado que todos los componentes de los aminoácidos o nucleótidos reaccionarían a alrededor de la misma velocidad, todas las proteínas y todo el ADN/ARN tendrían una secuencia polimérica diferente de la que se observa en nuestros organismos. El producto de unas reacciones naturales o aleatorias nunca podría proporcionar las secuencias precisas que se encuentran en las proteínas y en el ADN/ARN.

5. El problema de la selectividad

La selectividad química se refiere a dónde reaccionan los elementos. Dado que cada cadena tiene dos extremos, los componentes de la reacción se pueden añadir a cualquiera de ambos extremos de la cadena. Incluso si por algún proceso mágico reaccionase primero un solo componente, seguido de un segundo componente, los productos resultantes serían una mezcla de al menos cuatro isómeros, debido a que la cadena tiene dos extremos. Si existe una probabilidad igual de que reaccione un componente en dos ubicaciones diferentes, entonces la mitad reaccionará en un extremo, y la otra mitad en el otro extremo. Cuando tenga lugar la adición del segundo componente, reaccionará a ambos extremos de la cadena de ambos productos ya presentes.

Dado que las velocidades de reacción de los aminoácidos son similares, como lo son las de los nucleótidos, lo que se verá es la adición de todos los componentes al azar a ambos extremos de la cadena en crecimiento. El resultado es una mezcla de diversos isómeros de los que la secuencia deseada es sólo un producto menor, y éste es el problema que aparece con la adición de sólo dos aminoácidos. Al comenzarse a añadir el tercer aminoácido, puede reaccionar a ambos extremos de cuatro productos, y sucesivamente.

Pero dado que las proteínas pueden contener cientos de aminoácidos en una secuencia precisa, imaginemos la cantidad de isómeros no deseados que estarían presentes como resultado de un proceso al azar. El ADN/ARN contiene miles de millones de nucleótidos en una secuencia precisa. Los evolucionistas podrían alegar que todo el ADN/ARN y que todas las proteínas se formaron de esta manera aleatoria y que la naturaleza sencillamente seleccionó lo que funcionaba. No obstante, esta suposición pasa por alto que no existen miles de millones de diferentes cadenas «extras» de ADN/ARN y de proteínas en el organismo humano.

6. El problema de la solubilidad

Al irse alargando la cadena polimérica y al añadirse más componentes a la cadena, la reactividad o velocidad de formación del polímero se hace más y más lenta, y la solubilidad del polímero en agua disminuye. La solubilidad es un factor vital debido a que tanto el componente activado como la cadena polimérica a la que se está añadiendo deben ser solubles en agua para que se lleve a cabo la reacción deseada. De hecho, llega el punto en que la longitud del polímero disminuirá su solubilidad, llegando finalmente a que sea insoluble en agua. Cuando esto sucede, se detendrá la adición de más componentes y la cadena dejará de crecer. No obstante, las proteínas y el ADN/ARN deseados que se encuentran en los organismos nunca podrían formarse así, porque los componentes son insolubles.

7. El problema del azúcar

Los nucleótidos, imprescindibles para el ADN y el ARN, se forman por reacción de una molécula de azúcar con una de cuatro diferentes heterociclos. La teoría de la evolución necesita la presencia de azúcar en la sopa primitiva. Pero la presencia del azúcar plantea otro problema. Los azúcares necesarios para la síntesis del ADN y del ARN son azucares reductores. Los azúcares reductores pueden causar la formación de productos de reacción no deseados, y además también eliminan los componentes necesarios para la reacción. Si en aquella sopa primitiva tuviésemos aminoácidos (para formar proteínas) y azúcares (para formar nucleótidos), éstos reaccionarían instantáneamente entre sí, con lo que ambos componentes quedarían fuera de la mezcla de reacción. El producto de esta reacción no deseada no puede reaccionar con aminoácidos para formar una cadena proteínica, ni puede tampoco reaccionar con heterociclos para formar nucleótidos que lleven a la formación de ADN o de ARN.

8. El problema de la quiralidad

La quiralidad es una propiedad de muchas moléculas con estructura tridimensional. Muchas moléculas pueden tener la misma cantidad y clase de átomos y enlaces, y diferir sólo en su forma en el espacio, como imágenes en el espejo las unas de las otras. De estas moléculas se dice que exhiben quiralidad, término derivado del griego «mano», por la propiedad de cada mano de ser la imagen en el espejo de la otra. Cada aminoácido simple de cada proteína natural está hecho de moléculas de «la mano izquierda» (levógiras), y cada nucleótido de cada molécula ADN/ARN está hecho de moléculas de «la mano derecha» (o dextrógiras). Las proteínas y el ADN/ARN funcionan como lo hacen en el organismo debido a que poseen quiralidad; funcionan porque la quiralidad las dota de la estructura tridimensional correcta. Sólo una configuración funciona; las otras no. Si las proteínas y el ADN/ARN se hubieran formado por evolución, los productos hubieran tenido una quiralidad errónea, y por ello una estructura tridimensional errónea. Las moléculas de quiralidad errónea no soportan la vida en nuestros cuerpos.

Problemas solucionados

El control químico necesario para la formación de una secuencia específica en una cadena polimérica sencillamente no es posible por azar. La síntesis de proteínas y de ADN/ARN en el laboratorio exige al químico controlar las condiciones de reacción, comprender exhaustivamente la reactividad y selectividad de cada componente, y controlar cuidadosamente el orden de la adición de los componentes al ir creciendo el tamaño de la cadena. La formación con éxito de proteínas y ADN/ARN en una imaginaria sopa primordial hubiera exigido el mismo nivel de control que en el laboratorio, pero tal nivel de control no es posible sin un controlador químico específico.

Cualquiera de estos ocho problemas, por sí solo, impediría cualquier proceso de formación al azar de los componentes químicos imprescindibles para la vida. La quiralidad, por sí misma, lo haría descarrilar todo. Por esta razón los biólogos evolutivos prefieren que se ignore la química. Darwin afirmó que la vida fue formada por procesos naturales accidentales al azar, pero los principios de la química contradicen tal idea. Los componentes integrantes de la vida no se pueden formar accidentalmente.




* El Dr. McCombs es Profesor Adjunto de la Escuela Graduada de ICR y Subdirector de la National Creation Science Foundation.

Citar este artículo: McCombs, C. A. 2009. Chemistry by Chance: A Formula for Non-Life. Acts & Facts. 38 (2): 30.

Este artículo se publicó originalmente en febrero 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 (accedido el 3 marzo 2009).


Traducción del inglés: Santiago Escuain
© Santiago Escuain 2009, por la traducción
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