Hay biología (y mucha) más allá del ADN

Ball sostiene que la así llamada Nueva Biología representa un avance significativo en nuestra comprensión de las ciencias de la vida en la medida que las acerca a la física de los sistemas complejos. Sin embargo, para bien o para mal, la biología está aún lejos de ser una ciencia tan dura y coherente como otras disciplinas.
How life works. A user's guide to the New Biology
Philip Ball
Picador, Londres 2023, 541 p

El último libro de Philip Ball, escritor científico con muchos años de rodaje en Nature, presenta una visión renovada de los sistemas vivos en el marco de lo que denomina la Nueva Biología, orientada a entender la vida desde la perspectiva física de los sistemas complejos y los fenómenos de emergencia causal. Para ello, el autor desafía la visión convencional centrada tradicionalmente en los genes como la base de todos los procesos vitales. Esta nueva interpretación cuestiona la primacía del ADN a base de analizar la existencia de propiedades, estructuras dinámicas y procesos en los organismos que no se derivan únicamente de sus genomas y de hecho se independizan claramente de ellos.

El punto de partida e hilo conductor de todo el texto es la revisión de la idea de la célula y de los sistemas vivos como máquinas cuyo funcionamiento sigue la misma lógica relacional entre sus componentes que un artefacto mecánico o eléctrico. El éxito histórico de esta metáfora tiene un gran apoyo en la biología molecular tradicional y el modelo del operón de Monod, que reproduce fielmente a escala molecular los dispositivos de retroalimentación bien conocidos por los ingenieros. Pero ahora Ball reformula la cuestión preguntándose qué distingue entonces a un sistema vivo de otro que no lo es sin caer en el vitalismo anterior a Pasteur. En este contexto, el autor especula con lo que llama vitalismo molecular, es decir, las características específicas de los entes biológicos que los separan del mundo abiótico. Como alternativa, propone una comprensión más profunda de los sistemas vivos a través de conceptos y métodos tomados fundamentalmente de la termodinámica, la computación y la teoría de redes.

Un tema central es el concepto de emergencia causal, o la pregunta sobre cómo fenómenos en una micro-escala molecular pueden dar lugar a comportamientos complejos en una macro-escala, tanto en escenarios biológicos existentes como en procesos evolutivos. Esta pregunta converge con el otro gran tema del libro: la noción de agencia. Ball la concibe como la capacidad de los sistemas vivos para tomar decisiones o realizar acciones en beneficio propio, sin depender completamente del control genético. Esta agencia es vista como una forma de propósito en los sistemas vivos, sin caer en un vitalismo metafísico. Según Ball, esta agencia permite a los seres vivos navegar y adaptarse a las restricciones físicas y termodinámicas de su entorno, utilizando la información para desarrollar comportamientos complejos y adaptativos. Para ilustrar esto, utiliza la metáfora del demonio de Maxwell sobre cómo la información puede revertir las leyes de la termodinámica. De hecho, los sistemas vivos acumulan y gestionan información (no sólo en el ADN) para estructurar y coordinar sus funciones. Esta idea lleva al autor a proponer que la vida puede entenderse mejor como un proceso de captura y despliegue de información ejecutado materialmente y de forma autónoma por distintos actores moleculares y celulares. La biología es, por tanto, mucho más que el Dogma Central. Si hubiera que resumir el mensaje del libro en una sola frase, esa sería No todo está en los genes o No todo está en el ADN. En este sentido, Ball se aleja cautelosamente de Dawkins y su gen egoísta y se acerca, quizás sin percatarse de ello, a la visión de las células (no los genes) de Alfonso Martínez-Arias como protagonistas del desarrollo, así como a la idea de epistasis estructural de las bacterias elaborada por Fernando Baquero.

Tras leer el libro no puedo dejar de pensar en la máxima posmoderna de que no hay hechos, sólo hay interpretaciones, que tanto saca de quicio a biólogos como Lewis Wolpert. Pero lo cierto es que los sistemas biológicos y el fenómeno de la vida han pasado históricamente por distintas interpretaciones puntuadas por grandes cambios de paradigma. El vitalismo que dominó durante siglos las ciencias de la vida fue refutado primero por la síntesis química de la urea por Wöhler en 1828 y un siglo más tarde (y definitivamente) por el descubrimiento del ADN, la elucidación del flujo de expresión génica y los experimentos de química prebiótica de Stanley Miller. El Dogma Central y el gen/DNA egoísta han sido los marcos habituales para explicar mecanicistamente multitud de fenómenos biológicos. Al menos hasta ahora. Lo que tímidamente comenzó a denominarse epigenética, abrió la caja de Pandora a otras realidades y mecanismos no geno-céntricos que operan sobre los sistemas vivos. Y en la base de todos ellos, aparecen las nociones de emergencia causal y agencia como cualidades que no pueden deducirse meramente del ADN pero que necesitan estudiarse y entenderse. En definitiva, Ball sostiene que la así llamada Nueva Biología representa un avance significativo en nuestra comprensión de las ciencias de la vida en la medida que las acerca a la física de los sistemas complejos. Sin embargo, para bien o para mal, la biología está aún lejos de ser una ciencia tan dura y coherente como otras disciplinas. Y a la espera de la aparición de futuros paradigmas, probablemente lo vivo seguirá desafiando nuestras interpretaciones y marcos conceptuales durante bastante tiempo.