Vida

A definición de vida foi un reto para científicos e filósofos, que propuxeron definicións moi variadas..^[21][22][23] En parte, isto débese a que a vida é un proceso, non unha substancia.^[24][25][26] Isto complícase polo descoñecemento das características das entidades vivas, se as hai, que poidan desenvolverse fóra da Terra.^[27][28] Tamén se presentaron definicións filosóficas da vida, con dificultades similares sobre como distinguir o vivo do inerte.^[29] Tamén se describiron e debatido definicións xurídicas da vida, aínda que xeralmente céntranse na decisión de declarar morto a un ser humano e as ramificacións xurídicas desa decisión.^[30] Recompiláronse ata 123 definicións da vida.^[31] Unha definición parece ser favorecida pola NASA: "un sistema químico autosustentable capaz de evolución darwiniana."^{[32][33][34][35]} Máis sinxelamente, a vida é "materia que pode reproducirse e evolucionar segundo díteo a supervivencia".^[36][37][38]

Dado que non existe unha definición inequívoca de vida, a maioría das definicións actuais en bioloxía son descritivas. Considérase a vida como unha característica de algo que conserva, favorece ou reforza a súa existencia nun ambiente determinado. Este trazo mostra todos ou a maioría dos seguintes trazos:^{[23][39][40][41][42][43][44]}

1. Homeostase: regulación do medio interno para manter un estado constante e estable; por exemplo, suar para reducir a temperatura;
2. Organización: estar estruturalmente composto por unha ou máis células, que son as unidades básicas da vida;
3. Metabolismo: transformación da enerxía mediante a conversión de produtos químicos e enerxía en compoñentes celulares (anabolismo) e descomposición da materia orgánica (catabolismo). Os seres vivos necesitan enerxía para manter a organización interna (homeostase) e para producir outros fenómenos asociados á vida;
4. Crecemento: mantemento dunha taxa de anabolismo máis alta que a do catabolismo. Un organismo en crecemento aumenta de tamaño en todas as súas partes, no canto de simplemente acumular materia;
5. Adaptation: a capacidade de cambiar co tempo en resposta ao medio. Esta habilidade é fundamental para o proceso de evolución e está determinada pola herdanza do organismo, a dieta e os factores externos;
6. Resposta a estímulos: unha resposta pode adoptar moitas formas, desde a contracción dun organismo unicelular a substancias químicas externas, ata reaccións complexas que implican todos os sentidos dos organismos pluricelulares. Unha resposta adoita expresarse mediante o movemento; por exemplo, as follas dunha planta mirando cara ao sol (fototropismo) e quimiotaxe;
7. Reprodución: a capacidade de producir novos organismos individuais, xa sexa asexualmente a partir dun só organismo pai ou sexualmente a partir de dous organismos pais.

Estes procesos complexos, chamados funcións fisiolóxicas, teñen bases físicas e químicas subxacentes, así como mecanismos de sinalización e control esencial para o mantemento da vida.

Desde o punto de vista da física, os seres vivos son sistemas termodinámicos cunha estrutura molecular organizada que pode reproducirse e evolucionar segundo o indica a supervivencia.^[45][46] Termodinámicamente, a vida foi descrita como un sistema aberto que fai uso de gradientes no seu contorno para crear copias imperfectas de si mesma.^[47] Outra forma de expresar isto é definir a vida como "un sistema químico autosustentable capaz de sufrir o evolución darwiniana", unha definición adoptada por un comité da NASA que intenta definir a vida para os propósitos de exobioloxía , baseada nunha suxestión de Carl Sagan.^[48][49][50] Un dos principais puntos fortes desta definición é que distingue a vida polo proceso evolutivo e non pola súa composición química.^[51]

Outros teñen un punto de vista sistémico que non depende necesariamente da química molecular. Unha definición sistémica da vida é que os seres vivos son autoorganizados e autopoiéticos (autoproductores). Variacións desta definición inclúen a definición de Stuart Kauffman dun axente autónomo ou un sistema multiaxente capaz de reproducirse a si mesmo ou de completar polo menos un ciclo de traballo termodinámico.^[52] Esta definición amplíase coa aparición de novas funcións ao longo do tempo.^[53]

En termos científicos, e para a física e outras ciencias afíns, a vida fai referencia á duración das cousas ou ó seu proceso de evolución (vida media, ciclo vital das estrelas).^[54]

En bioloxía, considérase a condición interna esencial que categoriza, tanto polas súas semellanzas como diferenzas, aos seres vivos. En xeral, é o estado intermedio entre o nacemento e a morte. Desde un punto de vista bioquímico, a vida pode definirse como un estado ou carácter especial da materia alcanzado por estruturas moleculares específicas, con capacidade para desenvolverse, manterse nun ambiente, recoñecer e responder a estímulos e reproducirse permitindo a continuidade.

As estruturas de vida biomoleculares establecen un rango de estabilidade que permite que a vida sexa continuada, dinámica e finalmente evolutiva. Así pois, os seres vivos distínguense dos seres inertes por un conxunto de características, sendo as máis importantes a organización molecular, a reprodución, a evolución e o manexo non espontáneo da súa enerxía interna.

Na medicina, existen distintas interpretacións científicas sobre o momento determinado no que comeza a existir a vida humana,^[55] segundo as diferentes perspectivas filosóficas, relixiosas, culturais, e segundo os imperativos legais. Para algúns, a vida existe desde que se fecunda o óvulo;^[56] para outros, desde que xa non é posible legalmente o aborto,^[57] até o cesamento irreversible da actividade cerebral ou morte cerebral. Defínese tamén a vida vexetativa como un conxunto de funcións involuntarias nerviosas e hormonais que adecúan o medio interno para que o organismo responda nas mellores circunstancias ás condicións do medio externo, funcións que parecen estar rexidas polo hipotálamo e o eixo hipotálamo-hipofisario.^[58]

En cosmoloxía, aínda non se coñece nin se sabe se será posible coñecer a existencia de vida noutros lugares do Universo distintos da Terra, pero científicos como o divulgador Carl Sagan (1934-1996), pensan que, probabilísticamente falando, e tendo en conta as condicións necesarias para a vida tal como a coñecemos, o cosmos é tan inmenso que se fai necesaria a existencia de, mesmo, civilizacións avanzadas noutros planetas.^[59] A ecuación de Drake é un intento de estimación inicial do número de civilizacións existentes fóra da Terra.^[60] Unha serie de proxectos científicos, os proxectos SETI, están dedicados á procura de vida intelixente extraterrestre. Por outra banda, a recente teoría de supercordas leva, entre outras conclusións, á posible existencia de infinitos universos paralelos en parte dos cales existirían mundos con vida idénticos ó que coñecemos, así como tamén, noutros universos, mundos con variacións respecto ó noso desde sutís até totais, dentro dun enorme -aínda que finito- abano de posibilidades.

Desde a perspectiva da psicoloxía, a vida é un sentimento apreciativo polas interaccións do ego co medio, e, por reacción ó devandito sentimento, a loita por soster a súa homeostase en estado preferente.

Segundo o Premio Nobel de Química Ilya Prigogine a vida é o reino do non lineal, da autonomía do tempo, da multiplicidade das estruturas, algo que non se ve no universo non vivente. A vida caracterízase pola inestabilidade pola cal nacen e desaparecen estruturas en tempos xeolóxicos.

Para Ilya Prigogine a vida é o tempo que se inscribe na materia e os fenómenos irreversibles son a orixe da organización biolóxica. Todos os fenómenos biolóxicos son irreversibles. Esta irreversibilidade é unha propiedade común a todo o Universo, todos envellecemos na mesma dirección porque existe unha frecha do tempo.

Para Prigogine é a función a que crea a estrutura e os fenómenos irreversibles son a orixe da organización biolóxica, é dicir, da vida.

A vida non se corresponde a un fenómeno único; a vida fórmase cada vez que as circunstancias planetarias son favorables. A partir dos principios da termodinámica sabemos que o porvir da vida é incerto e descoñecemos até onde pode chegar. Os sistemas dinámicos da bioloxía son inestables, polo tanto diríxense cara a un porvir que é imposible de determinar a priori. O futuro está aberto a procesos sempre novos de transformación e de aumento da complexidade dos sistemas vivos, da complexidade biolóxica, nunha creación continua.^[61]

Desde unha perspectiva filosófica, pode abordarse desde diferentes modos de conceptualización: objectivismo (Edmund Husserl), dualidade alma-corpo (Platón, Descartes, Max Scheller, Ludwig Klages), mente e cerebro (Henri Bergson), vida e ser (Albert Vilanova), e a fenomenoloxía do coñecemento e a aprehensión (Nicolai Hartmann).^[62] O concepto de vida ou existencia, inseparable do de morte ou inexistencia, e a súa transcendencia, foron e son diferentes nos distintos lugares e épocas da historia da humanidade. A importancia primordial da vida para o ser humano inflúe na linguaxe, de forma que son numerosos os diferentes usos e expresións que conteñen este termo.^[1]

Para a maioría das relixións, a vida presenta connotacións espirituais e transcendentais.

Tradicionalmente a vida foi un concepto abstracto e, polo tanto, difuso e de difícil definición. Por isto adoitábase definir en contraposición á non vida ou o inerte, especialmente aludindo ás propiedades diferenciadoras. O que máis confundía eran as estruturas víricas, que non comparten todas as propiedades máis comúns do resto das estruturas vivas. Así mesmo tampouco estaba clara a fronteira entre a vida e a morte, facendo difícil determinar cando acontecía exactamente esta última.

Dada a confusión á hora de definir a vida, optouse por facelo en función dos resultados obtidos tras o desenvolvemento completo do ADN, e non respecto ao potencial mesmo desa molécula, de tal modo que se estableceron algunhas características comúns:

1. Os seres vivos requiren enerxía. É dicir, nútrense.
2. Os seres vivos crecen e desenvólvense.
3. Os seres vivos responden ó seu medio ambiente.
4. Os seres vivos reprodúcense por si mesmos, sen necesitar axuda externa; sendo este un feito clave.

Estas características apuntaban a unha definición de vida tan simple que permitía incluír como seres vivos, por exemplo, aos cristais minerais, os cales crecen, responden ao medio, reprodúcense e por suposto consomen enerxía ao crecer e propagarse. Facíase necesario, pois, buscar outras características propias da vida máis aló das puramente intuitivas.

A definición universal de vida expúñase como algo bastante máis complexo e difícil. Ofrecíanse diferentes definicións, e era cuestión de gusto dar por boa unha ou outra. En calquera caso, o concepto de vida seguiu unha evolución paralela á da ciencia que se dedica ao seu estudo, a bioloxía.

O vivo é o estado característico da biomasa, manifestándose en forma de organismos unicelulares ou pluricelulares. As propiedades comúns aos organismos coñecidos que se atopan na Terra (plantas, animais, fungos, protistas, archaea e bacteria), son que eles están baseados no carbono e a auga, son conxuntos celulares con organizacións complexas, capaces de manter e soster xunto co medio que lles rodea, o proceso homeostático que lles permite responder a estímulos, reproducirse e, a través de procesos de selección natural, adaptarse en xeracións sucesivas.

Na bioloxía, considérase vivo o que teña as características:

• Organización: Formado por células.
• Reprodución: Capaz de xerar ou crear copias de si mesmo.
• Crecemento: Capaz de aumentar no número de células que o compoñen ou no tamaño das mesmas.
• Evolución: Capaz de modificar a súa estrutura e conduta co fin de adaptarse mellor ao medio no que se desenvolve.
• Homeostase: Utiliza enerxía para manter o equilibrio e a harmonía do medio interno constante.
• Movemento: Desprazamento mecánico dalgunha ou todas as súas partes compoñentes, Enténdese como movemento os tropismos das plantas, e mesmo ao desprazamento de distintas estruturas ao longo do citoplasma.

Unha entidade coas propiedades indicadas previamente é considerado un organismo.

Todos os seres vivos sobre a face da Terra realizan tres funcións básicas, relación, nutrición e reprodución. Exclúese desta definición aos virus pois non son capaces de realizar as tres, unicamente relaciónanse, no entanto, realizan todas unha vez que infectan á célula obxectivo e son capaces de manipular a súa maquinaria celular. Outros procesos chave que deben realizar todos os organismos vivos son: O metabolismo, ter unha membrana celular e realizar a duplicación xenética, para poder sobrevivir no ambiente que os rodea.

Non é vida calquera estrutura do tipo que sexa (aínda que conteña ADN ou ARN) incapaz de establecer un equilibrio homeostático (virus, virións, prións, células canceríxenas ou calquera outra forma de reprodución) e incapaz de manifestar unha forma estable retroalimentaria sustentable co medio, e provoque o colapso termodinámico.

Pódese concluír que unha célula está viva, cando posúe un sistema de regulación homeostática relativa a ela mesma, pero se non conta co devandito sistema, a célula é un parasito incapaz de sustentar e ostentar vida por si mesma, polo tanto non forma parte dun organismo vivo, consome recursos e pon en perigo a sostibilidade do medio no cal se manifesta.

A existencia de vida, e concretamente a vida terrestre, pode definirse con máis especificidade indicando, entre outras cousas, que os seres vivos son sistemas químicos cuxo fundamento son cadeas de átomos de carbono ricas en hidróxeno que se distribúen en compartimentos cheos de disolucións acuosas e separados por membranas funcionalmente asimétricas cuxa zona interior é hidrófoba; eses compartimentos constitúen células ou forman parte delas, as cales se orixinan por división de células anteriores, e permítese así o crecemento e tamén a reprodución dos individuos. Os sistemas vivos non forman un sistema continuo, pechado e hermético, senón unha multitude de sistemas discretos, que chamamos organismos.

Non existe aínda ningún modelo consensual para a orixe da vida, mais a maioría dos modelos actualmente aceptados baséanse dunha forma ou doutra nas seguintes descubertas:

1. Condicións prebióticas plausíbeis resultan na creación das moléculas orgánicas máis simple, como o demostrado pola experiencia de Urey-Miller.
2. Os fosfolípidos fórmanse espontaneamente duplas capas lípidas, a estrutura básica da membrana celular.
3. Procesos para a produción aleatoria de moléculas de ARN poden producir ribozimas capaces de se replicaren baixo determinadas condicións.

Existen moitas hipóteses diferentes no que respecta ao camiño percorrido das moléculas orgánicas simple ás protocélulas e ao metabolismo. A maioría das posibilidades tenden quer para a primacía dos xenes quer para a primacía do metabolismo; unha tendencia recente avanza modelos híbridos que combinan aspectos de ambas as abordaxes.

Ata á data, a Terra é o único planeta do universo coñecido que sustenta vida. A cuestión da existencia da vida noutros lugares do universo permanece aberta, pero análises como a ecuación de Drake foron usadas para estimar a probabilidade dela para existir. Das innumerabéiss reivindicacións de descuberta de vida noutros lugares do universo, ningunha sobreviviu ao escrutinio científico.

O máis próximo que a ciencia moderna chegou a descubrir de vida extraterrestre é a proba fósil de posíbel vida bacteriana en Marte (por vía do meteorito ALL84001). A procura de vida extraterrestre céntrase hoxe en día en planetas e lúas que se cre posúen ou posuíron auga no estado líquido. Datos recentes dos vehículos da NASA Spirit e Opportunity parecen apoiar a teoría de que Marte tivo no pasado auga na superficie (ver Vida en Marte para máis detalles). As lúas de Xúpiter son tamén consideradas boas candidatas para albergaren vida extraterrestre, especialmente Europa, que parece ter océanos de auga líquida.

Referencias