Exceso de información genética

     El escritor reconoce que es intelectualmente muy curioso; una virtud, o vicio -hay opiniones divergentes-, que me conduce a hacerme preguntas sobre el funcionamiento de la naturaleza, a las que no siempre hallo respuesta. He aquí una de ellas. El instruido lector sabe que el ADN, la molécula que contiene la información relativa a la herencia, consta de dos cadenas de moléculas (que llamamos nucleótidos) enrolladas en una espiral. Hace ya un decenio me preguntaba yo por las razones del uso de una cadena, en vez de la otra, para almacenar información. Ya conozco alguna respuesta, pero antes de comentarla debo hacer algunas aclaraciones. La secuencia de un segmento de una cadena de ADN se nombra sentido, si se puede traducir en una proteína; la secuencia de la cadena de ADN complementaria se apellida antisentido. Los biólogos ya saben que, en ambas cadenas del ADN, pueden existir tanto secuencias sentido, que codifican proteínas, como secuencias antisentido, que no las codifican; es decir, las secuencias codificadoras no están todas presentes en una sola cadena, sino repartidas entre las dos. ¿Cuándo en una, y no la otra? Nadie lo sabe.

     Los biólogos también han averiguado que tanto en las células de las bacterias como en las células animales y vegetales se producen ARNs mensajeros con secuencias antisentido; recordemos que los ARNs mensajeros son moléculas (formadas por una cadena de nucleótidos, y no dos) que actúan como intermediarios entre el ADN y la fábrica de proteínas, y sirven como patrón para su síntesis. ¿Qué función tienen estos singulares mensajeros que no portan mensajes? Se conjetura que los ARN antisentido se aparean con sus complementarios, bloqueando así su traducción en proteínas: de ser cierta tal hipótesis, intervendrían en la regulación de la expresión genética. Pero el fenómeno todavía es más complicado. La distinción entre cadenas sentido y antisentido se vuelve más difusa en algunos, pocos, segmentos del ADN, que tienen genes superpuestos: algunas secuencias del ADN codifican una proteína cuando se leen a lo largo de una cadena, y una segunda proteína cuando se leen en la dirección contraria de la otra cadena. El ingenioso lector seguro que habrá sospechado, y así los han comprobado los investigadores, que este hecho es más frecuente en los virus que en la células de cualquier ser vivo. ¿La razón? La posibilidad de contener genes superpuestos aumenta la cantidad de información que pueden almacenar los diminutos genomas virales.

Materia oscura

     Los físicos llaman materia oscura a un tipo de materia que no es materia ordinaria; su nombre hace referencia a que ni emite ni interacciona con la luz o cualquier tipo de radiación electromagnética. Corresponde al ochenta por ciento de la materia del universo; de la densidad de energía total que hay en el cosmos, se puede observar directamente con telescopios sólo el cinco por ciento, la materia oscura forma el veintitrés por ciento, la energía oscura constituye el setenta y dos por ciento restante. Y creemos que la mitad de la materia ordinaria todavía no se ha detectado: todas las estrellas, galaxias y gas observables reúnen la mitad del total de los protones y neutrones que, se supone, debe haber.

     Disponemos de cinco clases de pruebas para creer en la existencia de la materia oscura. Fritz Zwicky, en el año 1933, calculó que necesitaba una masa invisible para mantener unido un cúmulo de galaxias (el Cúmulo de Coma); acuñó el término materia oscura para referirse a ella. Al estudiar la galaxia de Andrómeda, Vera Rubin y Kent Ford hallaron que la velocidad de las estrellas se mantiene constante, sin importar cuán lejos del centro galáctico se encontrasen, en vez de disminuir al acercarse al exterior; esta observación (y otras similares) sugiere que la galaxia contiene más masa que la visible. La anisotropía de la radiación cósmica de fondo de microondas puede explicarse si existe materia oscura. El Cúmulo de Bala está compuesto por dos cúmulos de galaxias que han chocado y, como consecuencia, se han mezclado; se ha ubicado la masa del cúmulo después del choque usando dos métodos, los rayos X y las lentes gravitacionales; la ausencia de coincidencia en los resultados puede explicarse si existe más materia que la visible. Cuando se crea un mapa de todas las galaxias del universo (llamando a los cúmulos de galaxias estructuras de gran escala) se observan patrones que no serían posibles si sólo existiera la materia visible: la materia oscura nos proporciona una explicación de la formación de estructuras a gran escala. Sin la menor duda afirmo que la existencia de la materia oscura no es una hipótesis carente fundamento. 
     Sin embargo, la composición de la materia oscura se desconoce: puede incluir neutrinos, otras partículas elementales desconocidas, estrellas enanas, planetas y nubes de gas y polvo no luminosas. Su determinación es una de las cuestiones más importantes de la cosmología moderna. 

¿Con quién compartimos planeta?

     No sólo los científicos, cualquier ilustrado lector debe dejar bien claro en su discurso qué es una opinión y qué es un hecho. Comencé a fijarme en la importancia de esta distinción cuando me percaté de que muchos jóvenes, y no tan jóvenes, argumentan que algo es verdad ¡porque yo lo creo! Desde entonces, sospecho que esta confusión de la física con la metafísica, a medida que pasa el siglo XXI, se vuelve más dominante: la fe como valor supremo, aun contradiciendo las pruebas objetivas. Muchos están más interesados en las opiniones que en los hechos; sin considerar que una opinión debe ser probada o refutada.

     Y esto viene a cuento de un prejuicio muy arraigado entre los biólogos: cuanto más se parecen los seres vivos a nosotros más se sabe de ellos, hasta el punto de parecer los más abundantes. En la primera década del siglo XXI, el noventa y siete por ciento de las especies - formadas por células nucleadas- identificadas pertenecía a uno de los tres grandes grupos -animal, vegetal y hongos-, sólo un tres por ciento, a los protistas: tres grandes reinos de seres multicelulares convivían en nuestro planeta con los modestos seres unicelulares. Recientes investigaciones han refutado este prejuicio. Todos los seres formados por células nucleadas contienen un gen universal cuya secuencia se toma como un código de barras genético para identificar la especie. El análisis masivo de tales códigos de barras ha demostrado que los protistas no son el tres por ciento de la biodiversidad, sino el setenta, y quizá más, frente al treinta por ciento de especies animales, hongos y plantas; los protistas son los auténticos reyes de la biodiversidad, con un número de especies mayor que todos los animales, vegetales y hongos juntos. Desgraciadamente, sólo sabemos que existen, nada más, ni cómo son, ni su importancia evolutiva o ecológica; además, esta biodiversidad desconocida tal vez podría proporcionar nuevas fuentes de alimentos, acaso nuevos fármacos.

     No resulta fácil identificar a los miembros del reino protista. Para hacerlo se debe recurrir a la exclusión: todos aquellos seres vivos constituidos por células nucleadas que no sean animales, ni hongos ni plantas son protistas. Cabría pensar que todos los protistas fuesen unicelulares, pero no es así: la mayoría sí lo son, pero también hay protistas pluricelulares como las algas pardas y los mohos mucosos. ¡Qué le vamos a hacer!

¿Es ciencia la teoría de cuerdas?

     Para construir un modelo que abarque todo lo existente en el universo los físicos teóricos han ideado la teoría de cuerdas; según la cual las partículas elementales, como el electrón, no son puntos, sino minúsculos objetos que podemos imaginar como cuerdas vibrantes. Los modos de vibración, las diferentes notas, si hablásemos de un instrumento musical, se manifestarían como electrones, quarks u otras partículas fundamentales. La teoría (más bien las teorías pues hay muchas) predice la existencia de dimensiones extra que añaden seis dimensiones espaciales al espacio-tiempo (tres dimensiones espaciales y una temporal) que percibimos; dimensiones que son inobservables. 

     La teoría de cuerdas, cuyo origen se remonta al decenio de los sesenta, pretende haber unificado las cuatro fuerzas de la naturaleza y para la mayoría de los físicos teóricos constituye la principal candidata para convertirse en la teoría del todo. Sin embargo, los físicos teóricos, hasta ahora, no han hecho predicciones capaces de ser confrontadas con datos experimentales: repito, ninguna predicción en medio siglo. Algunos científicos, pocos todavía, pensamos que tal incapacidad se debe a que el modelo no es falsable, y por tanto, no es científico, es equivalente a una pseudociencia, como la astrología o la homeopatía. ¿Cómo es posible que haya físicos que renuncien a aplicar el criterio de falsabilidad? ¿Cómo es posible que puedan tomar en serio conclusiones a las que se llega sólo mediante un formalismo matemático y nunca a través de la observación de la naturaleza? ¿Cómo no se dan cuenta que hacen metafísica, en vez de física?

     Lee Smolin ha escrito que, si las nuevas dimensiones no existen, consideraremos a los teóricos de cuerdas unos de los mayores fracasados de la ciencia; y su historia nos ilustrará de cómo no hacer ciencia, de cómo no se deben sobrepasar ciertos límites, hasta el punto de convertir la conjetura teórica en fantasía.

     Para Mario Bunge la teoría de cuerdas es sospechosa de pseudociencia. Parece científica porque aborda un problema a la vez importante y difícil: construir una teoría cuántica de la gravedad. Pero la teoría, para asegurar su consistencia matemática, postula que el espacio físico tiene más de tres dimensiones. Puesto que las dimensiones extra son inobservables, y puesto que se ha resistido a la confirmación experimental durante más de tres décadas, la teoría parece ciencia ficción, incluso aunque tenga medio siglo de existencia y se siga publicando en prestigiosas revistas científicas.