La serie de conferencias del sábado por la mañana incluyó recientemente una excelente presentación del Dr. David Sivak, profesor asociado en el Departamento de Física de la Universidad Simon Fraser, titulada «La evolución es un ingeniero: las ingeniosas nano-máquinas dentro de todos los seres vivos«. Patrocinado por el centro de aceleración de partículas de Canadá, la Universidad de Columbia Británica y la Universidad Simon Fraser, las Conferencias de los sábados por la mañana son un esfuerzo maravilloso para compartir temas de ciencia candente con estudiantes de secundaria y una audiencia general.

La primera de la serie Spring 2021, la conferencia de Sivak fue anunciada como una «inmersión en la variedad de máquinas naturales, propiedades extrañas que resultan de su tamaño microscópico y cómo los seres vivos aprovechan estas propiedades». Así como los seres humanos han diseñado sistemas para realizar un trabajo útil, señaló Sivak, la naturaleza ha «desarrollado muchas máquinas a nanoescala diversas para propósitos similares».

Empezando fuerte

La conferencia de Sivak estuvo bien organizada y cuidadosamente presentada. Proporcionó una descripción general razonablemente buena de varias máquinas moleculares, y me gustó especialmente que mencionara los desafíos termodinámicos a los que se enfrenta la vida, así como las limitaciones físicas de los microambientes en los que operan las nanomáquinas. Claramente había pensado mucho en su presentación y, en general, hizo un buen trabajo al llevar lo que a veces puede ser un tema desafiante al nivel común. Por lo tanto, no tengo ningún deseo de disputar puntos técnicos menores, dada la audiencia objetivo y la limitación de tiempo de 45 minutos con la que tuvo que trabajar.

Como trasfondo de su presentación, Sivak encabeza un pequeño equipo que lleva a cabo una investigación muy interesante que, a todos los efectos, parece que podría estar sacada de las páginas de una monografía de ingeniería en sistemas vivos. El sitio web de Sivak dice que el grupo «combina enfoques de la física estadística, la biofísica molecular y la teoría de la información para dilucidar los límites físicos que imponen a los sistemas biológicos sus imperativos operativos …» Además, esperan «identificar principios de diseño fundamentales para una función biológica eficaz, con especial énfasis en la transducción de energía e información». Esto es realmente bueno, ¿dónde nos registramos? Si eso no fuera suficiente, la última frase realmente me llamó la atención: «Nuestros vuelos teóricos de fantasía están atados a la realidad a través de estrechas colaboraciones experimentales».

¿Combinar enfoques de diversas disciplinas para comprender el funcionamiento de los sistemas biológicos, identificar los principios fundamentales del diseño y vigilar los vuelos teóricos de la fantasía? Yo mismo no podría haberlo dicho mejor. Como resultado, aparte de una pequeña objeción sobre un aspecto del movimiento browniano que Sivak mencionó en su presentación (tal vez un tema para otro momento), no tengo ningún desacuerdo con el trabajo que está haciendo y espero ansiosamente muchos resultados de investigación interesantes de su grupo en los próximos años.

Lo que me gustaría hacer es sugerir modestamente un área en la que la presentación que dio y el trabajo que está haciendo su equipo podría fortalecerse si se apega a los hechos y se adhiere más de cerca al mantra de su propio grupo de atar cualquier «vuelo teórico de la fantasía ”a la realidad.

Vuelos teóricos de fantasía

Sivak discutió una serie de máquinas moleculares notables que se encuentran en la naturaleza, incluida la ATP sintasa, el flagelo bacteriano, la quinesina, la ADN polimerasa y más. Un oyente difícilmente podría evitar pensar en la Caja Negra de Darwin y el argumento de Behe ​​sobre el diseño intencionado de las maravillas moleculares que se encuentran en la célula.

Sin embargo, una de las cosas que me llamó la atención a lo largo de la presentación fue el uso liberal de Sivak de la palabra «evolucionar». Esto no fue del todo inesperado, dado el título de su charla, pero pareció bastante gratuito, incluso tenso a veces. Un ejemplo lo ilustrará.

Una y otra vez, Sivak se refirió a la evolución de estas asombrosas máquinas moleculares, pero no proporcionó evidencia de que hubieran evolucionado. En el mejor de los casos, tales pronunciamientos parecían poco más que una declaración de fe, sin agregar nada sustancial a su conferencia. Peor aún, estas declaraciones en realidad distrajeron del enfoque sustantivo de su mensaje sobre la función de estos sistemas y el trabajo de ingeniería que él y su equipo están haciendo para dilucidar su funcionamiento.

Sin embargo, a pesar del título de la presentación, ni una sola vez se proporcionó ninguna evidencia de que la evolución fuera de hecho “un ingeniero” o tuviera alguna participación en la formación de estas máquinas. De hecho, cuando un miembro de la audiencia preguntó durante la sesión de preguntas y respuestas posterior a la presentación (47:21) si los científicos habían encontrado «versiones primitivas de estas nano-máquinas» que pudieran hablar de la historia evolutiva de cómo «evolucionaron por selección natural», como Sivak había afirmado, todo lo que Sivak podía ofrecer era la observación de que «estas máquinas están tan extendidas que la evidencia es muy, muy fuerte de que había ancestros comunes que se diversificaron … para realizar diferentes tareas».

En otras palabras, debido a que estas máquinas están muy extendidas en muchos organismos diferentes, y debido a que la forma en que obtenemos diferentes organismos es a través de la evolución, estas máquinas deben haber evolucionado. O algo así…

Por supuesto, esto no es una explicación de cómo evolucionaron estas máquinas, o si de hecho lo hicieron. De hecho, no es una explicación en absoluto, solo una reafirmación circular de la teoría: creemos que estas máquinas evolucionaron, porque, bueno, así es como la evolución nos dice que surgen sistemas biológicos sofisticados como estos.

Sivak continuó señalando que hay algunas variaciones de ATP sintasa que tienen «una relación de engranaje diferente, un apalancamiento diferente entre el voltaje y la energía química que produce, que en realidad parecen haber evolucionado para coincidir esencialmente con la fuerza del voltaje». [a través de la membrana] en diferentes organismos «. Sivak reconoció que no podía señalar ejemplos específicos de máquinas primitivas para proporcionar una historia evolutiva, pero sugirió que «ciertamente se puede ver cómo la naturaleza ha utilizado la arquitectura esencialmente modular de estas máquinas para crear diferentes versiones para lograr diferentes objetivos».

En otras palabras, querido oyente, no, no hay buena evidencia de precursores evolutivos. Sin embargo, de alguna manera, la naturaleza misma ha creado máquinas, utilizando «arquitecturas modulares», para satisfacer las necesidades de diferentes organismos y para «lograr diferentes objetivos». ¡Es asombroso lo que puede hacer la naturaleza!

Si el miembro de la audiencia inquisitiva quería otra razón para maravillarse con la notable funcionalidad coordinada que se encuentra en la vida, genial. Por otro lado, si esperaba una buena explicación evolutiva para estas máquinas, la respuesta de Sivak seguramente no le proporcionó confianza.

¿La naturaleza evoluciona a las máquinas?

Luego está el uso incómodo de la terminología evolutiva en general. Varias veces Sivak declaró que «la naturaleza evolucionó» esto y «la naturaleza evolucionó» aquello. Este uso de la forma transitiva de «evolucionar» no es desconocido en el idioma, pero pone a prueba al oído entrenado en este contexto. Este verbo transitivo sugiere que la naturaleza, como una especie de agente activo (en un sentido sospechosamente vago e indefinido), “evolucionó” máquinas moleculares, lo que significa que la naturaleza produjo, construyó estas máquinas. Pero, ¿qué significa siquiera decir que la naturaleza construyó algo como, digamos, ATP sintasa? De hecho, ¿qué podría significar?

Los lectores cuidadosos reconocerán que esta asignación del papel de ingeniero hábil a la naturaleza es el mismo enfoque que tomó Darwin con su antropomorfización retóricamente efectiva, aunque intelectualmente vacía, de la selección natural como una especie de fuerza sabia y benéfica que va a “escudriñar, en todo el mundo, cada variación, incluso la más mínima; rechazar lo malo, preservar y sumar todo lo bueno… ”En ambos casos, tal antropomorfización es incuestionablemente colorida, definitivamente memorable, pero difícilmente es materia de ciencia sólida.

Sobre la teoría de que dos errores hacen un bien, Sivak unió estos dos incomprensibles para su audiencia, pasando de las capacidades creativas de la «naturaleza» a afirmar más de una vez que «la selección natural ha desarrollado» estas máquinas moleculares. Seguramente esto no cuadra.

Incluso si nos tragamos el anzuelo, la línea y la plomada de la historia evolutiva de Darwin, no es posible que sea cierto en ningún sentido sustantivo que la selección natural haya producido una máquina molecular. Después de todo, incluso bajo la narrativa evolutiva, la selección natural en realidad no crea nada. Al igual que el molesto supervisor en el trabajo, la selección natural no mueve ni un dedo durante las largas horas de trabajo y se lanza en picado solo después del hecho para atribuirse el mérito de todo el trabajo duro que ya se había hecho. Para el esfuerzo creativo real, debemos buscar en otra parte.

Presumiblemente, lo que Sivak quiere decir con la afirmación de que «la selección natural evolucionó» algo como la ATP sintasa es que una larga serie de errores de copia accidentales, desconocidos e hipotéticas sucedieron para producir ATP sintasa en un día feliz. Sí. Me encontré con esta extraordinaria máquina por pura suerte.

Según la historia de Darwin, una vez que la ATP sintasa entró accidentalmente en escena por pura suerte, entonces, sí, la selección natural sería tan amable como para dejar que la ATP sintasa permaneciera por ahí, bendecida por el sello de aprobación de los esfuerzos de escrutinio personificados de la selección natural. Sin embargo, incluso bajo la historia de Darwin, la selección natural no puede ser la fuerza que «hace evolucionar» una notable máquina molecular. Para eso, la evolución debe depender de la suerte ciega.

De repente, la historia evolutiva no suena tan impresionante cuando eliminamos la retórica oscurecida y expresamos las cosas en términos directos. ¿Quieres saber cómo sucedió? No tienes suerte. ¿Quiere comprender qué mutaciones se requieren realmente? No podemos decirlo. ¿Quiere ejecutar algunos cálculos genéticos de poblaciones básicos para ver si esto es razonable dentro del período de tiempo disponible, incluso en principio? No hay necesidad de preocuparse por esos detalles. Tenemos una historia que contar…

Para ser justos con Sivak, él no es un biólogo evolutivo, por lo que quizás la terminología evolutiva extraña y tensa se esparció a lo largo de una conferencia de ingeniería para complacer a sus colegas de mentalidad evolutiva. O tal vez se dejó impresionar con demasiada facilidad por los argumentos problemáticos expuestos en algunos de los libros que recomendó al final de su presentación, como los de Nick Lane y Jeremy England (45:03).

Conclusión

En cualquier caso, lo que podemos concluir es que tiene poco sentido decir que la evolución «diseñó» estas sofisticadas máquinas moleculares. Infortunadamente, comenzar la presentación con un anuncio de que «hoy vamos a discutir algunas de las máquinas asombrosas que surgieron accidentalmente por pura suerte a través de una serie de errores de copia», tiende a arrojar una manta húmeda sobre cualquier seriedad que uno esté esperando llevar al escenario.

Entonces, en lugar de afirmar claramente la afirmación evolutiva, la parte de la evolución de la historia se expresa en una terminología vaga y referencias gratuitas a procesos desconocidos y especulativos oscurecidos por las brumas del tiempo profundo. Parece más creíble de esa manera.

Sin embargo, ¿por qué cargar al oyente con este bagaje intelectual? Si el objetivo es mejorar nuestra comprensión del funcionamiento de las máquinas moleculares, ¿por qué arrastrar la discusión a las aguas turbias y altamente cuestionables de la teoría de la evolución? Este es solo un ejemplo más de la forma en que la teoría de la evolución proyecta su sombra opaca y decreciente sobre la luz de los esfuerzos científicos.

Es fácil evitar este bagaje intelectual; solo tenemos que ser conscientes de ello. En lugar de decir: «Ahora vamos a examinar otra máquina notable que la naturaleza desarrolló», simplemente diga: «Ahora vamos a examinar otra máquina notable que se encuentra en la naturaleza». Deje los «vuelos teóricos de la fantasía» fuera de la conversación.

Artículo publicado originalmente en inglés por Eric H. Anderson en Evolution News & Science Today