Energía vital en equilibrio: La vida, el tiempo y la muerte 1ª parte

El objeto de la biología es la vida. El tiempo es una de las dos dimensiones básicas del universo (la otra es el espacio). En algún momento de nuestra experiencia la mayoría de nosotros nos hemos encontrado con estos conceptos.

Pero ¿qué es la vida? ¿qué es el tiempo? Es necesario desarrollar alguna noción de lo que es la vida, el tiempo y la muerte. En este proceso encontramos que ésta no es tarea fácil y que ninguna definición es del todo satisfactoria, sin embargo, podemos intentarlo.

Para la mayoría es más fácil reconocer la vida que definirla. Tenemos conciencia de que estamos vivos y algún día moriremos. Es importante reconocer que la vida no es una cosa o una sustancia. La vida es una propiedad que poseen los individuos y se caracteriza por la capacidad de efectuar diversos procesos sumamente organizados que interactúan entre sí y ocurren dentro de un marco estructural definido.

Así, la vida, tal y como se ha definido, presupone una serie de procesos que forman un sistema potencialmente capaz de un cambio perpetuo.

Definir y describir la vida en estos términos mecanicistas evita el misterio y descarta el concepto de la existencia de una fuerza vitalista. La razón para evitar este tipo de ideas es que éstas impiden un examen científico de la vida.

La investigación moderna nos ha hecho considerar que la vida es resultado de una complicada evolución que duró centenares de millones de años. Tal evolución solo pudo darse bajo condiciones ambientales muy distintas a las que hoy existen sobre la Tierra (otra atmósfera, temperatura mucho más alta, etc.).

La relación de la energía con el proceso de la vida es el fundamento de la teoría mecanicista, ya que implica a la termodinámica en sus procesos y en su origen al flujo de energía solar.

Como los sistemas vivos están sumamente organizados, para conservar este orden el sistema debe ser alimentado con energía. Cuando una célula viva ya no puede obtener, liberar y usar energía, está muerta. Sin embargo, ninguna máquina o sistema vivo puede producir energía a partir de nada; solo puede transformarla de una forma a otra.

La primera ley de la termodinámica, con frecuencia llamada Ley de la conservación de la energía, establece que cuando la energía se transforma, no se gana ni se pierde ninguna energía. En otras palabras, la energía total del universo permanece constante: no se destruye, solo se transforma.

La segunda ley determina que durante la transformación de energía la cantidad de ésta se reduce y no puede disponerse de una parte de esa energía para realizar un trabajo. Dicho de otra forma, la entropía aumenta. La entropía es un estado desorganizado de la energía, ineficiente para efectuar un trabajo. La conversión de una forma de energía en otra, nunca es 100% eficiente y parte de la energía se libera en una forma inutilizable.

Un organismo vivo es un sistema termodinámico abierto, esto es, hay un constante flujo de energía y materia entre él y el ambiente, un flujo en equilibrio dinámico, lo que suele denominarse estado estacionario. El estado estacionario no se refiere a un estado estático o inmutable, sino a valores que fluctúan ligeramente en torno de un promedio. La conservación del promedio comprende la regulación de entrada y salida, de modo que haya poco o ningún cambio neto. Podemos considerarnos como en una rueda de molino que se mueve continuamente. Para sobrevivir, debemos conservar una posición de equilibrio sobre la rueda de molino, de modo que parezca inmóvil. Tal apariencia de estabilidad (que es la conservación del estado estacionario) solo es posible mediante la adquisición continua de materia y energía. Esto se logra porque la actividad de la rueda está equilibrada por la del organismo: un movimiento hacia a atrás está equilibrado por uno hacia adelante.

Sin embargo, al alejarse del equilibrio surgen las crisis, las cuales han sido estudiadas por la física. Ésta nos hace conocer ese cambio y peligro para explicarnos que los sistemas biológicos están alejadísimos de los equilibrios. El estado estacionario se refiere a sistemas intermedios que son obligados a funcionar continuamente. En las crisis no sucede “cualquier cosa”, sino que son las formadoras de nuevas estructuras, que funcionan de una forma distinta.

Toda la complejidad biológica es producto del Sol. La luz solar es la fuente de la vida. La Tierra recibe continuamente su energía, y lo seguirá haciendo por un período casi infinito. Unas pocas horas de luz solar cada día constituye toda la distancia que media entre la vida y la muerte. Representó la principal fuente de energía en la Tierra primitiva para que se desarrollaran los procesos que dieron origen a la vida y su desarrollo determina un mecanismo preciso para la herencia y el cambio.

Nuestros propios orígenes están en la línea exitosa de la evolución. Puesto que el tiempo es el héroe de esta historia, hubo, sin duda alguna, bastantes oportunidades de que ocurrieran varias interacciones.

Los sistemas vivos se caracterizan por un elevado grado de organización. Haciendo una pirámide para mostrar los niveles jerárquicos en que está organizada la vida, la base estaría constituida por las reacciones químicas, seguidas de las enzimas y las células las cuales conjugan los demás niveles hasta llegar al mental. Es más fácil comprender el concepto de niveles jerárquicos, comparando los organismos con los edificios: las habitaciones son análogas a los niveles de un organismo. Tanto las habitaciones como los niveles tienen límites, con salidas y entradas. Cada una tiene su uso, su función o especialidad particular. Existen leyes que rigen el funcionamiento  de los organismos que tienen como base sus límites, las cuales forman “conjuntos de restricciones coherentes”.

La vida tiene una base estructural y funcional común. Sin embargo, hay otro aspecto en la vida: la diversidad. Cada organismo vivo es distinto y separado de cualquier otro y aquí también se presentan los niveles jerárquicos.

No se necesitan muchos estudios científicos para reconocer que los seres humanos representamos únicamente una fracción del enorme conjunto de animales vivos sobre la Tierra. Ciertos aspectos nos colocan aparte de otros seres. El aumento de inteligencia ha sido de valor adaptativo para nuestra supervivencia dentro de un mundo cambiante y esta capacidad nos ha llevado a entender que la evolución acelera las estructuras, los procesos y las crisis, que el tiempo fluye y que todo esto desemboca en la muerte.