Complejidad Irreductible

En el Origen de la Especies Darwin dijo:(6)

"Si se pudiera demostrar que cualquier órgano complejo existió que no pudiera haber sido formado por numerosas y sucesivas modificaciones pequeñas, mi teoría se vendría abajo completamente".

Un sistema que llena los requisitos de Darwin es uno que exhibe complejidad irreductible. Por complejidad irreductible quiero significar a un único sistema compuesto de varias partes que interactúan entre sí y que contribuyen a su función básica, y donde la eliminación de cualquiera de estas partes provoca que el sistema deje de funcionar. Un sistema irreductiblemente complejo no puede ser producido gradualmente por modificaciones leves sucesivas de un sistema precursor, ya que cualquier precursor de un sistema irreductiblemente complejo, por definición, no funciona. Ya que la selección natural requiere una función para seleccionar, un sistema biológico irreductiblemente complejo, si es que existe tal cosa, tendría que surgir como una unidad integrada para tener algo sobre lo que actuar. Es casi universalmente admitido que tal súbito evento sería irreconciliable con el gradualismo que Darwin propuso. En este punto, sin embargo, “irreductiblemente complejo” es sólo un término cuyo poder reside principalmente en su definición. Debemos ahora preguntarnos si alguna cosa real es de hecho complejamente irreductible, y, si lo hay, preguntarnos si también existe algún sistema biológico irreductiblemente complejo.

Considere la ratonera (Figura 3). Las ratoneras que mi familia utiliza en nuestro hogar para lidiar con los indeseables roedores, consisten de una serie de partes. Éstas son: (1) una plataforma plana de madera que sirve como base; (2) un “martillo” de metal que realiza la acción propiamente de aplastar al ratoncito; (3) un resorte de metal con extremos extendidos que ejercen presión sobre la plataforma y el martillo cuando la ratonera está “cargada”; (4) un “gatillo” sensible que se activa cuando se le ejerce una leve presión y (5) una barra de metal que mantiene en su posición al martillo cuando la ratonera está cargada y que conecta con el gatillo. También hay grapas y tornillos que mantienen al sistema en su sitio.

Figura 3. Una ratonera. Si falta cualquiera de sus partes, la ratonera no funciona.

Si uno de los componentes de la ratonera (la base, el martillo, el resorte, el gatillo o la barra de metal) falta, entonces la trampa no funciona. En otras palabras, la sencilla pequeña ratonera no tiene la capacidad de capturar al ratón hasta que todas las partes están en su lugar.

Porque la ratonera está necesariamente compuesta de diferentes partes, es “irreductiblemente compleja”. Por lo tanto, existe un sistema irreductiblemente complejo.

Máquinas Moleculares

Ahora, ¿existe algún sistema bioquímico que sea irreductiblemente complejo? Sí, de hecho existen muchos.

Anteriormente hablamos sobre las proteínas. En muchas estructuras biológicas las proteínas son sencillamente componentes de máquinas moleculares aún mayores. Como el tubo, los alambres, tuercas y tornillos en el caso del aparato de televisión, muchas proteínas son partes de estructuras que sólo funcionan cuando básicamente todos los componentes están ensamblados. Un buen ejemplo de esto lo es el cilio.(7)

Los cilios son organelos parecidos a cabellos que existen en la superficie de las células de muchos animales y plantas inferiores. Estos sirven para mover líquido sobre la superficie de la célula o para “remar”, moviendo células individuales a través del líquido. En el hombre, por ejemplo, las células epiteliales que recubren el tracto respiratorio poseen (cada célula) unos 200 cilios que se agitan sincrónicamente para mover la mucosidad hacia la garganta para su eliminación.

Fig. 4 Vista seccional de un cilio.

Cada cilio está compuesto de un grupo de fibras cubierto por una membrana, que se llama axonema. Un axonema contiene un anillo de 9 microtúbulos dobles rodeando a dos microtúbulos centrales. Cada doblete periférico consiste de un anillo de 13 filamentos (sub-fibra A) fundidos a otra parte compuesta de 10 filamentos (sub-fibra B). Los filamentos de los microtúbulos están compuestos por dos proteínas llamadas alfa y beta - tubulina. Los 11 microtúbulos que forman el axonema se mantienen juntos por tres tipos de conectores: Las sub-fibras A están unidas a los microtúbulos centrales por conexiones radiales [como los de las bicicletas]; los dobletes periféricos adyacentes están unidos por conectores que consisten de una proteína altamente elástica llamada nexina y los microtúbulos centrales están unidos por un puente conector. Finalmente, cada sub-fibra A tiene dos “brazos”, uno exterior y otro interior, ambos conteniendo la proteína “dineína”.

Figura 5a. Animación de un cilio.

Pero, ¿cómo trabaja el cilio? Los experimentos indican que el movimiento ciliar resulta del “correr” de los brazos de “dineína” sobre un microtúbulo por encima de una sub-fibra B adyacente de un segundo microtúbulo, de manera que los dos microtúbulos se deslizan alternadamente (Figuras 5a y 5b). Todo esto activado por energía química. Sin embargo, los puentes transversales entre los microtúbulos en un cilio intacto previenen que los microtúbulos adyacentes se deslicen uno sobre el otro más allá de una pequeña distancia. Estos puentes transversales, por lo tanto, convierten al movimiento inducido por la dineína en un movimiento de batido de todo el axonema.

Figura 5b. Dibujo esquemático de parte de un cilio. La transmisión de fuerza de la proteína motor, dineína, pegada a un microtúbulo contra la sub-fibra B de un microtúbulo adyacente, causa que las fibras se deslicen uno sobre la otra, adelantándose alternadamente . La proteína unificadora flexible, nexina, convierte el movimiento deslizante en un movimiento de batido.

Ahora, descansemos y repasemos el trabajo del cilio y consideremos lo que esto implica. Los cilios están compuestos de por lo menos 6 proteínas: alfa-tubulina, beta-tubulina, dineína, nexina, conexiones radiales y una proteína central en puente. Éstas se combinan para desarrollar una tarea, el movimiento ciliar, y todas estas proteínas deben estar presentes para que el cilio funcione. Si las tubulinas están ausentes, entonces los filamentos no se deslizan; si la dineína falta, entonces los cilios se quedan rígidos y quietos; si la nexina o alguna otra de las proteínas conectoras faltan, entonces el axonema se deshace cuando los filamentos se deslicen.

Lo que vemos en el cilio, entonces, no sólo es una profunda complejidad, sino que también es una complejidad irreductible a escala molecular. Recuerde que definimos “complejidad irreductible” como un aparato que requiere varios diferentes componentes para que el todo funcione. Mi ratonera debe tener una base, el martillo, un resorte, y una barra sujetadora, todo funcionando coordinadamente, de modo que la ratonera lleve a cabo su trabajo. De manera similar, el cilio, tal y como está constituido, debe tener los filamentos deslizantes, las proteínas conectoras y las proteínas motoras para que funcione. En la ausencia de alguno de estos componentes, el aparato es inservible.

Los componentes del cilio son moléculas específicas. Esto quiere decir que no se pueden invocar aquí “cajas negras”; la complejidad del cilio es final, fundamental. Y, de la misma manera que los científicos (cuando comenzaron a descubrir las complejidades de la célula) se dieron cuenta de lo tonto que es pensar que la vida surgió espontáneamente en un sólo paso o a través de varios pasos desde el fango del océano, de la misma manera nos damos cuenta que el complejo cilio no puede conseguirse en un sólo paso o en una serie de pasos. Pero como la complejidad del cilio es irreductible, entonces no puede tener precursores funcionales. Ya que el cilio irreductiblemente complejo no puede tener precursores funcionales no puede haber sido producido por la selección natural, que requiere de un funcionamiento contínuo. La selección natural es impotente cuando no hay función que seleccionar. Podemos ir más allá y decir que, si el cilio no puede producirse por selección natural, entonces el cilio fue diseñado.

El estudio de la “Evolución Molecular”

Abundan otros ejemplos de complejidad irreductible, incluyendo aspectos del transporte de proteínas, coagulación de la sangre, ADN circular, transporte de electrones, el flagelo bacteriano, telómeros, fotosíntesis, regulación de la transcripción y mucho más.

Los ejemplos de complejidad irreductible pueden ser encontrados en virtualmente cada página de un libro de texto de bioquímica. Pero si estas cosas no pueden ser explicadas por la evolución darwininiana, ¿cómo ha considerado la comunidad científica estos fenómenos en los últimos cuarenta años?

Un buen lugar para buscar la contestación a esa pregunta lo es el “Journal of Molecular Evolution”. El JME es la revista científica que se comenzó específicamente para tratar el tema de cómo la evolución ocurre al nivel molecular. Tiene un nivel científico alto y es editado por figuras prominentes del campo.

En un número reciente del JME se publicaron once artículos; los once trataban simplemente del análisis de secuencias de proteínas o ADN. Ninguno de los artículos discutía modelos detallados para estructuras intermedias en el desarrollo de estructuras biomoleculares complejas. En los pasados diez años el JME ha publicado 886 trabajos. De estos, 95 discutieron la síntesis química de moléculas que se piensan fueron necesarias para el comienzo de la vida, 44 propusieron modelos matemáticos para mejorar el análisis de las secuencias, 20 trataban de las implicaciones evolutivas de estructuras actuales y 719 eran análisis de secuencias de proteínas o polinucleótidos.

Ninguno de los artículos discutió modelos detallados para estructuras intermedias en el desarrollo de estructuras biomoleculares complejas. Esto no es una peculiaridad del JME. No se encuentran trabajos publicados que discutan modelos detallados para estructuras intermedias en el desarrollo de estructuras biomoleculares complejas en las publicaciones profesionales (americanas) National Academy of Science, Nature, Science, the Journal of Molecular Biology o en ninguna otra publicación.

Las comparaciones de secuencias dominan mayoritariamente la literatura de la evolución molecular. Pero las comparaciones de secuencias por sí mismas no pueden explicar el desarrollo de sistemas bioquímicos complejos de la misma manera que las comparaciones hechas por Darwin sobre ojos simples y complejos no pudo explicarle cómo funciona la visión. Por lo tanto la ciencia está muda en esta área. Esto quiere decir que cuando inferimos que los sistemas bioquímicos complejos fueron diseñados, no estamos contradiciendo resultados de experimento alguno, no estamos en conflicto con ningún estudio teórico. No hay que cuestionar experimento alguno, pero la interpretación de todos los experimentos debe ser reexaminada ahora, de la misma manera en que los resultados que eran consistentes con una cosmovisión newtoniana tuvieron que ser reinterpretados cuando la dualidad onda-partícula de la materia fue discernida.

Conclusión

Se dice con frecuencia que la ciencia debe evitar toda conclusión que suene a lo sobrenatural. Pero esto me parece que constituye una mala lógica y una mala ciencia. La ciencia no es un juego en que se usan reglas arbitrarias para decidir cuáles explicaciones serán admitidas. Más bien, es un esfuerzo de hacer aseveraciones correctas sobre la realidad física Hace tan sólo 60 años atrás que se observó por primera vez la expansión del universo. Este hecho inmediatamente sugirió un evento singular, que, en algún momento del remoto pasado, el universo comenzó a expandirse a partir de un tamaño extremadamente pequeño. Para muchas personas, esta inferencia esta cargada de alusiones a un evento sobrenatural, la creación, el principio del universo. El prominente físico A.S. Eddington probablemente habló por muchos físicos al manifestar su disgusto sobre dicha noción (8):

Filosóficamente, la noción de un comienzo abrupto al actual orden de la Naturaleza me es repugnante, como pienso que lo es para la mayoría; y aún aquellos que darían la bienvenida a una prueba para la intervención de un creador probablemente considerarán que un simple dar cuerda en alguna época remota no es en verdad la clase de relación entre Dios y su mundo que trae satisfacción a la mente.

Sin embargo, la hipótesis del Big Bang fue abrazada por la Física y ha probado ser un paradigma muy fructífero a lo largo de los años. El punto aquí es que los físicos siguieron sus datos a donde parecían llevarles, aún cuando algunos pensaron que el modelo daba apoyo y se acomodaba a la religión.

Actualmente, según la bioquímica multiplica los ejemplos de sistemas moleculares fantásticamente complejos, sistemas que aún desaniman aún el intento de explicar su origen, debemos aceptar la enseñanza recibida en la Física. La conclusión del diseño fluye naturalmente de los datos; no debemos alejarnos de esto; debemos enfrentarlo y construir sobre ello.

En conclusión, es importante que nos demos cuenta que no estamos infiriendo el diseño desde lo que no sabemos, sino de lo que sabemos. No estamos infiriendo el diseño como una manera de disponer de una “caja negra”, sino para explicar una caja abierta. Un hombre de una cultura primitiva que ve un automóvil puede asumir que estaba impulsado por el viento o por un antílope escondido bajo el coche, pero cuando abre el capó y ve el motor, inmediatamente se da cuenta de que ha sido diseñado. De la misma manera la bioquímica ha abierto la célula para examinar lo que la hace funcionar y observamos que eso, también, fue diseñado.

Fue un shock para la gente del siglo XIX cuando descubrieron, por observaciones hechas por la ciencia, que muchos aspectos del mundo biológico podían ser adscritos al elegante principio de la selección natural. Es un shock para nosotros en el siglo XX descubrir, por observaciones hechas por la ciencia, que los mecanismos fundamentales de la vida no pueden ser adscritos a la selección natural y que, por lo tanto, fueron diseñados. Pero debemos tratar nuestro shock lo mejor que podamos y seguir adelante. La teoría de una evolución no dirigida ya está muerta, pero el trabajo de la ciencia continúa.


Este artículo fue presentado originalmente en el verano de 1994 en la reunión del C.S. Lewis Society, en la Universidad de Cambridge.

Referencias.
1.Darwin, Charles (1872) Origin of Species 6th ed (1988), p.151, New York University Press, New York.
2.Farley, John (1979) The Spontaneous Generation Controversy from Descartes to Oparin, 2nd ed, p.73, The JohnsHopkins University Press, Baltimore.
3.Mayr, Ernst (1991) One Long Argument, p. 146, Harvard University Press, Cambridge.
4.Devlin, Thomas M. (1992) Textbook of Biochemistry, pp.938954, WileyLiss, New York.
5. El retoricista de la Universidad de Washington John Angus Campbell ha observado que “edificios inmensos de ideas como el positivismo nunca mueren realmente. La gente pensante las abandona gradualmente y aún las ridiculizan entre ellos mismos, pero mantienen las partes útiles persuasivas para asustar a los no iniciados.” "The Comic Frame and the Rhetoric of Science: Epistemology and Ethics in Darwin's Origin," Rhetoric Society Quarterly 24, pp.2750 (1994). Esto ciertamente aplica a la manera en que la comunidad científica maneja los asuntos del origen de la vida.
6.Darwin, p.154.
7.Voet, D. & Voet, J.G. (1990) Biochemistry, pp.11321139, John Wiley & Sons, New York.
8.Cited in Jaki, Stanley L. (1980) Cosmos and Creator, pp.56, Gateway Editions, Chicago.


Michael Behe hizo su Licenciatura en Ciencias (Química) en la Universidad de Drexel en 1974 y el Doctorado en Bioquímica de la Universidad de Pennsylvania en el 1978. Luego de haber realizado estudios post doctorales en el Instituto Nacional de la Salud (EEUU) se convirtió en Profesor Adjunto de Química en la Universidad de Nueva York, Queens College. En el 1985 se trasladó a la Universidad Lehign en Bethlehem, Pennsylvania, donde es actualmente Profesor Adjunto en el Departamento de Ciencias Biológicas.
Es el autor del libro La caja negra de Darwin: El desafío bioquímico a la Evolución.

© 1997 Michael Behe. Derechos internacionales asegurados.
Traducido por Dr. José R. Martínez Villamil.
Usado con permiso de ARN (URL http://www.arn.org/).
© Mente Abierta 2000.
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