Hasta
el momento, hemos discutido en términos generales las barreras probabilísticas
que se interponen en la evolución de los sistemas bioquímicos irreduciblemente
complejos. ¿Se pueden colocar números precisos a estas probabilidades? Aunque
los críticos del diseño inteligente a veces afirman que esto es imposible, su
escepticismo es infundado. Ciertamente, es más difícil asignar probabilidades a
la evolución de estructuras biológicas que a las secuencias que surgen de echar
surte con una moneda. Las probabilidades involucradas en el tiro de la moneda
son fáciles de calcular; aquellas implicadas en el mundo biológico real no lo
son. Pero la ciencia trabaja para resolver problemas difíciles, y estimar las
probabilidades involucradas en la evolución de estructuras biológicas es un
buen desafío para ella.
Al
estimar las probabilidades que aparecen en la inecuación de origen [véase haciéndo click aquí], es
importante elegir sistemas manejables (es decir, sistemas que tengan una complejidad accesible para nuestros métodos científicos). De hecho, uno
podría afirmar que los Darwinistas se han ocultado tradicionalmente detrás de
las complejidades de los sistemas biológicos a fin de salvar su teoría del
escrutinio crítico. Un mito muy retenido por la comunidad biológica es que la
teoría de Darwin ha explicado la evolución del ojo de los vertebrados. De
hecho, la teoría no ha hecho siquiera nada parecido.
En
lugar de eso, los Darwinistas han identificado diversos ojos que exhiben
niveles variables de complejidad, partiendo del ojo vertebrado en su extremo más
alto de complejidad hasta su extremo más bajo, en donde consiste solo de un
mero receptor sensitivo a la luz. Pero solamente identificar ojos de variada
complejidad y luego dibujar flechas desde la menor complejidad del ojo hacia la
mayor a fin de establecer relaciones evolutivas no explica cómo los ojos
evolucionaron realmente (1). Las brechas entre los ojos de diferente
complejidad se vuelven grietas insuperables una vez que uno se empieza a preguntar
sobre los cambios reales en los genes, el desarrollo embriológico, y las conexiones
neurales que han tomado lugar en el ojo vertebrado que ha “evolucionado” de
precursores más simples. Aún, en lugar de reconocer que estas brechas
constituyen una evidencia que desconfirma la teoría, los Darwinistas toman una
posición de invencibilidad: “Prueben que estamos errados”, dicen ellos.
“Demuestren que no sucedió de esta forma”. De este modo, desviando al peso de
la evidencia, la teoría de Darwin triunfa todo el tiempo sobre el resto de las
teorías alternativas.
El
gran golpe de Michael Behe fue identificar una clase de sistemas biológicos
simples para los cuales es fácil de determinar las barreras probabilísticas que
estos deben superar para poder evolucionar. Con el ojo humano, uno tiene que
tratar con millones de células, especialmente cuando uno factorea también a la
maquinaria neural, (ejemplo, la corteza visual) que necesita complementarlo.
Pero con los sistemas bioquímicos irreduciblemente complejos, uno busca a las
estructuras moleculares que se encuentran en el interior de la célula, y que
residen en el umbral de la vida —debajo de este umbral están los ladrillos
químicos que constituyen a la biología. El flagelo bacteriano, por ejemplo, es
una máquina molecular que consiste de proteínas. Las proteínas consisten a su
vez de aminoácidos, los cuales pueden surgir incluso en ausencia de vida. Las
proteínas en sí mismas, como secuencias funcionales de aminoácidos, solo se han
encontrado en contextos celulares, y por consiguiente en presencia de vida.
Pero
aún con los sistemas irreduciblemente complejos (muchos más simples que cada
una de las células de la retina, y qué decir del ojo en sí mismo), las
complejidades rápidamente se vuelven densas de determinar. El flagelo
bacteriano consiste de solo cuarenta proteínas distintas, pero estas proteínas
se repiten, en algunos casos, cientos o miles de veces. El filamento del
flagelo, por ejemplo, consiste de miles de sub-unidades proteicas (es decir,
copias de una proteína determinada). El flagelo bacteriano es en sí mismo un
conjunto vastamente complejo de muchos miles de partes proteicas.
Por
consiguiente, estimar las probabilidades de la evolución del flagelo bacteriano
se vuelve difícil, especialmente porque los evolucionistas nunca identifican
con detalle las vías evolutivas para tales sistemas bioquímicos
irreduciblemente complejos. Con las vías lo suficientemente detalladas a
disposición, las probabilidades a lo largo de cada etapa pueden, en principio,
ser estimadas. Sin embargo, a ausencia de tales explicaciones nos limita a
consideraciones probabilísticas más generales a la hora de determinar la
improbabilidad de la evolución del flagelo. Por ejemplo, un flagelo en
evolución debe superar el problema de la compatibilidad de interfase, en la
cual las proteínas novedosas a la estructura deben encajar de la forma adecuada
para que sean incorporadas exitosamente y la evolución tenga lugar.
Al
estimar las probabilidades para la evolución de sistemas bioquímicos a través
de un proceso Darwiniano, necesitamos, por lo tanto, analizar estructuras aún
más simples que el flagelo. El objetivo del estudio ahora es la probabilidad de
que evolucionen proteínas individuales. En términos de la disparidad de origen,
esto significa abordar la probabilidad de la disponibilidad (es decir, la
probabilidad de que las proteínas individuales se encuentren disponibles para
que recién puedan ser incluidas en un sistema irreduciblemente complejo en
evolución) y demostrar de que la tal es pequeña. Sin embargo, esta
investigación debería ser hecha con las proteínas del flagelo bacteriano o con
aquellas de otras máquinas proteicas irreduciblemente complejas (2). Como consecuencia,
no será difícil hacer estimaciones de la probabilidad de la evolución del
flagelo y otros sistemas irreduciblemente complejos.
No
obstante, los cálculos complejos de la probabilidad de evolución de ciertas
proteínas individuales si se encuentran disponibles. Las proteínas residen
justo en el nivel de complejidad correcto; es simple determinar su probabilidad
de evolucionar por un proceso Darwiniano, al menos en algunos casos. Sin
embargo, hacer correctamente esta determinación requiere cuidado. Suponga que
existan proteínas que evolucionan en otras proteínas (su evolución se encuentra
mediada por cambios genéticos en los genes que codifican tales proteínas). Lo
que determina su capacidad de evolucionar no es simplemente su especificidad
dentro de todas las posibles secuencias de aminoácidos, sino también y más
importante, el grado de aislamiento que proteínas de una función pueden llegar
a tener de aquellas otras proteínas que tienen otras funciones.
A
fin de ilustrar la capacidad evolutiva de las proteínas, imagínelas como si se
tratasen de oraciones en inglés. Ambas emplean un alfabeto fijo: en el caso de
las proteínas, veinte aminoácidos levógiros; en el caso de las oraciones en
inglés, veintiséis letras (es
conveniente añadir también añadir el ESPACIO).
Para
hacer evolucionar una proteína en otra a través de un proceso Darwiniano,
ciertos cambios modestos de aminoácidos deben transformar gradualmente una
proteína en otra de tal manera que cada intermediario a lo largo del proceso no
solo tenga la misma secuencia de aminoácidos como intermediario precursor y
sucesor, sino que también se pliegue adecuadamente y tenga, por consiguiente,
una función biológica. De la misma forma, hacer evolucionar una oración en
inglés a través de un proceso Darwiniano requiere cambios modestos en las
letras que deben transformar gradualmente una oración en otra tal que cada
intermediario a lo largo del camino no solo tenga la misma secuencia de letras
como su intermediario precursor y predecesor, sino que también se una oración
en inglés llena de significado.
Considere,
por ejemplo, la “evolución” de THE CAT SAT ON THE MAT [El gato posado sobre la alfombra]. Como estamos modelando a la
evolución Darwiniana, esta secuencia debería evolucionar gradualmente. Por definición,
digamos que una simple letra o espacio puede ser añadido, quitado o cambiado en
una oración dada, durante cada etapa evolutiva. Este requerimiento asegura que
la evolución de las oraciones sea gradual. Pero el gradualismo del proceso
evolutivo no es suficiente. Como estamos modelando a la evolución Darwiniana,
cada intermediario también debe preservar su significado (en biología, esto
corresponde a la preservación de la función) (43). Por lo tanto, la evolución
de THE CAT SAT ON THE MAT no puede volverse una oración incoherente en ningún
punto de su evolución. Lo siguiente es
un posible camino evolutivo comenzando desde la oración inicial (note que los
caracteres alterados o insertados se encuentran subrayados, mientras que los
caracteres que se pierden están indicados con una línea subyacente a un espacio
vacío):
THE
CAT SAT ON THE MAT [El
gato posado sobre la alfombra]
THE
CATS SAT ON THE MAT [Los gatos posados sobre la alfombra]
THE
CATS EAT ON THE MAT [Los
gatos comen sobre la alfombra]
THE
CATS BEAT ON THE MAT [Los
gatos sobrepasan la alfombra]
THE
BATS BEAT ON THE MAT [Los
murciélagos sobrepasan la alfombra]
THE
BATS BEAT ON THE BAT [Los
murciélagos sobrepasan al murcielago]
THE BATS BEAT ON THE BOAT [Los murciélagos sobrepasan al bote]
THE BATS BEAT ON THE BOAT [Los murciélagos sobrepasan al bote]
THE BATS EAT ON THE BOAT
[Los
murciélagos comen sobre el bote]
THE BASS
EAT ON THE BOAT
[La
perca come sobre el bote]
THE BOSS
EAT ON THE
BOAT
[El capitán come sobre el barco]
¿Que
conclusión sacamos con este ejemplo? ? ¿Puede evolucionar THE CAT SAT ON THE MAT? La capacidad de evolucionar es una
cuestión relativa, asi que un simple sí o no, no responderá esta pregunta de
forma adecuada. Dados los cambios permitidos en cada etapa (es decir, adición,
deleción, o alteración de un carácter), es evidente que uno puede hacer
evolucionar oraciones que terminen aportando un significado absolutamente
diferente a la de la original. Pero todas las oraciones en inglés con
significado ¿son evolucionables a través de cambios graduales en la secuencia
de otros intermediarios con significado, a partir de una secuencia original? O,
como un Darwinista puede llegar a pensar, ¿Es THE CAT SAT ON THE MAT el
ancestro común para todas las otras oraciones en inglés? Esto parece
improbable, aún a pesar de que el análisis para verificar esta afirmación
todavía no está hecho. Para hacer esto se requeriría de un análisis por
computadora que tome la oración en original y la pase por todas las vías
evolutivas posibles que sean consistentes con los cambios permisibles en cada
etapa evolutiva. Además, se requeriría un par de ojos humanos que garanticen que
el significado sea preservado durante cada etapa evolutiva (4).
Remplace
“significado” por “función,” y evolución de la “oraciones en inglés” por
“evolución de la proteínas”. ¿Cuán evolucionables son las proteínas? Es bien
sabido que las proteínas toleran sustituciones numerosas en los aminoácidos (5).
De hecho, son raros los casos en los que el cambio en un aminoácido desorganiza
una función. Esto es así porque lo que realmente determina la función de una
proteína es su forma global (conocida también como su estructura terciaria), y
muchas secuencias diferentes de aminoácidos son compatibles con la misma forma.
Por lo tanto, la forma y función de una proteína no pueden reducirse a su
secuencia precisa de aminoácidos (conocida como la estructura primaria de la
proteína) ni a su estructura secundaria.
La
forma y función de una proteína son una consecuencia de cómo esta se encuentra
plegada, y aquello que estabiliza al pliegue es el patrón de interacciones que
existe entre los aminoácidos, que es lo suficientemente favorable como para
sujetar a la estructura por sí misma. Además, es posible llegar de distintas
formas al mismo patrón de interacciones favorables. Asi que, en principio, las
proteínas pueden ser altamente evolucionables en su estructura primaria, pero
completamente incapaces de evolucionar en su estructura terciaria. (Esto se
asemejaría a una secuencia de letras, como la de THE CAT SAT ON THE MAT, que
cambia radicalmente a través de etapas pequeñas y numerosas, reteniendo su
significado en cada etapa). Como la estructura terciaria es la que determina la
función biológica, tal evolución puede llegara a ser inefectiva, no produciendo
estructuras ni funciones nuevas y dando a la selección natural nada para
seleccionar.
La
evolución de las proteínas ¿Siempre es así? No. Existe evidencia de que algunos
ciertos dominios de algunas proteínas (es decir, las regiones plegadas dentro
de una proteína), en el caso de que sean pequeños, pueden evolucionar
resultando en nuevos pliegues e induciendo nuevas funciones en la proteína. Por
ejemplo, la investigación de Sebastian Meier y sus colaboradores acerca de un
dominio proteico muy corto (alrededor de 25 residuos) demostró que con el
simple cambio de un aminoácido se podría convertir a la proteína en una estructura
nueva (7). Pero este ejemplo parece ser excepcional. En este caso, el cambio de
un aminoácido alteró un puente disulfuro, el cual es mucho más fuerte que los
puentes de hidrógeno, típicos de muchas proteínas. Además, un polipeptido de 25
residuos de aminoácidos es de tal manera corto que no puede, como muchas
proteínas si, estabilizarse por sí mismo a través de una interacción
hidrofóbica (es decir, aquellos aminoácidos en una proteína que repelen el agua
y se asocian el uno con el otro).
El
plegamiento adquiere dificultad y complejidad en aquellas proteínas que
consisten en largas cadenas de aminoácidos. Así como plegar un robot satélite
dándole la forma de una bola, para luego ser colocado dentro de un cohete, existen
ciertos movimientos claves que deben ocurrir en una secuencia particular para
plegar una cadena de aminoácidos con el fin de darle la configuración correcta.
Por consiguiente, no es sorprendente que proteínas grandes con frecuencia
precisen de asistencia (de otras proteínas conocidas como chaperonas) para
plegarse. Por otro lado, las proteínas pequeñas son más simples de doblar. En
lugar de necesitar que sección tras sección sea plegada en una secuencia
particular, una proteína corta colapsa tan fácilmente que el orden de los eventos
no es tan importante. Por consiguiente, es interesante que Meier y sus
colaboradores hayan encontrado la forma de modificar el plegamiento de una secuencia de aminoácidos muy corta con
solo cambiar un único residuo, pero no justifica generalizar este resultado
aplicándolo a las proteínas grandes. (8)
Autores: William Dembski
-Tiene un Ph.D. en filosofía (Universidad de Illions en Chicago) y un Ph.D. en
matematica (Universidad de Chicago). Es uno de los principales teóricos
del Diseño Inteligente y ha escrito varios libros sobre la temática. Es
autor del primer libro del Diseño Inteligente publicado por una editorial
universitaria renombrada:The Design Inference: Elimitating Chance Through
Small Probabilities. (Cambridge University Press, 1998). Es investigador
del Discovery Institute.
Jonathan Wells - Tiene un Ph.D. en biología celular y
molecular de la Universidad de California en Berkeley. Actualmente es uno de
los principales investigadores del Discovery Institute.
Traductor: Daniel Alonso - Estudia
Licenciatura en Ciencias Biológicas en la UNT, Argentina.
De: Dembski, W.; Wells J. (2008) the
Design of Life: Discovering Signs of Intelligence in Biological Systems,
The Foundation for Thought and Ethics, Dallas, p. 194-198
REFERENCIAS
1) Vea Evolution: The Trumph of an Idea, de Carl Zimmer (New York:
HarperCollins, 2001). En la tapa de este libro se encuentran representados
ojos de complejidad variada. Ni la tapa de este libro, ni el libro y ni siquiera
la comunidad Darwiniana entera nos han provisto de una explicación detallada y
testeable acerca de cómo alguno de estos ojos pudo haber evolucionado por
procesos Darwinianos a partir de precursores simples.
2) Note que con el solo hecho de señalar que las
proteínas del flagelo son similares a otras proteínas que cumplen otras
funciones, no se hace más plausible a la evolución, y mucho menos se resuelve
el problema de la disponibilidad (Pdisp) de estas proteínas. Para un
ejemplo de este razonamiento defectuoso, vea “Del Origen de las Especies al Origen del Flagelo Bacteriano,” de M. J.
Pallen y N. J. Matzke, publicado en Nature
Reviews Microbiology 4(10)
(2006): 784-790. La pregunta problemática es cómo es que estas proteínas
similares aparecieron por primera vez. Este es el punto que la Pdisp cuestiona, y es justamente esto lo que las
referencias convencionales de la evolución biológica dejan sin responder.
3) De hecho, si toda la evolución se basase en la
preservación del significado/función, terminaríamos hablando de una evolución
neutra más que Darwiniana. En términos estrictos, la evolución Darwiniana debe
mejorar continuamente el significado/función y no meramente mantener su status
quo. Aún así, una condición necesaria para mejorar su significado/función es
preservarlo. Por más acerca de evolución neutra, vea Motoo Kimura, The Neutral Theory of Molecular Evolution (Cambridge: Cambridge University Pres, 1983).
4) Las computadoras están limitadas lingüísticamente. En
efecto, el procesamiento del lenguaje natural no demuestra alguna habilidad de
corroborar cuales oraciones tienen significado, y cuales carecen de él.
5) Como lo señala Douglas Axe, “Los estudios de
mutagénesis y alineamiento de secuencias homologas han demostrado que la
función de las proteínas es compatible típicamente con una variedad de residuos
de aminoácidos que se encuentran en los sitos no-activos más externos”. Citado por Douglas D. Axe, “Extreme Fuctional Sensitivity to
Conservative Amino Acid Changes on Enzyme Exteriors,” Journal of Molecular Biology 301 (2000): 585.
6) D. D.
Axe, N. W. Foster, and A. R. Fersht, “A Search for single Substitutions That
Eliminate Enzymatic Function in a Bacterial Ribonuclease,” Biochemistry 7 (20) (1998): 7157-7166.
7) Vea
S. Meier, P. R. Jensen, C. N. David, J. Chapman, T. W. Holstein, S. Grzesiek, y
S. Ozbek, “Continuous Molecular Evolution of Protein-Domain Structures by
Single Amino Acid Changes,” Current Biology 17(2) (2007): 173-178. Meier et al. Se encuentra enfocado en los dominios ricos en
cisteína, propios de proteínas que se encuentran en el nematocisto de los
cnidarios. El comunicado de la prensa con respecto a este articulo es
revelador: “Aquellas cuestiones referidas a los cambios que experimentan
ciertas características complejas, tales como nuevas estructuras en las
proteínas, llevan tiempo sin resolverse. Mientras que los proponentes de la
teoría del diseño inteligente, como el científico estadounidense Michael Behe,
rechazan la formación de estructuras proteicas nuevas y complejas vía
mutaciones, y en pocas etapas, los biólogos evolucionistas han encontrado
evidencia de que proteínas nuevas pueden formarse obviando formas
transicionales que combinen las características nuevas con aquellas originales.
Sin embargo y hasta el momento, esto solo se ha demostrado por la acumulación
de mutaciones artificiales, las cuales son meras simulaciones del proceso
evolutivo.” Al menos este comunicado indica que existe un debate genuino acerca
de la evolución de las proteínas y de que el diseño inteligente juega un papel
clave en este debate. Puede encontrar esta noticia en http://www.idw-online.de/de/news193184.
8) Las ideas de este párrafo derivan de un intercambio
personal de correspondencia entre WmAD y Cornelius Hunter (1 de Febrero de
2007).