La definición de biosistema

Hemos llegado al momento en que podemos listar las propiedades que creemos necesarias y suficientes para considerar que un sistema es una cosa viviente. Supondremos que un organismo es un sistema tal que

(i) su composición incluye proteínas (tanto estructurales como fun-

cionales, en particular enzimáticas, y éstas habilitan al sistema para utilizar su entorno), así como ácidos nucleicos (los cuales suscitan su reproducibilidad y la semejanza de su descendencia);

(ii) su entorno incluye los precursores de todos sus componentes

(y, por tanto, posibilita que el sistema efectúe el autoensamblaje de la mayoría, si no todas, sus biomoléculas);

(iii) su estructura incluye las capacidades para metabolizar, autorre-

pararse y reproducirse.

Expondremos con mayor detalle esta hipótesis por medio de un axioma y una convención. He aquí el primero:

postulado 3.2 Existen sistemas de la clase B, tal que para cada miem-

bro b de B

(i) b está compuesto por subsistemas químicos y bioquímicos (y, que,

en consecuencia, metabolizan);

(ii) b incorpora algunas de las biomoléculas que sintetiza (en lugar

de liberarlas en su entorno);

(iii) las actividades posibles de b incluyen (a) el reordenamiento, el en-

samblaje y la descomposición de sus componentes; (b) la sustitución de los

componentes no funcionales y la eliminación o neutralización de ciertas sustancias químicas; (c) la captación y el almacenamiento (en partículas

de ATP, glicógeno y grasa) de energía libre para su consumo futuro; (iv) b puede acomodarse a algunos cambios ambientales;

(v) b es un componente de un supersistema (organismo) o de una

(vi) algunos de los subsistemas de b son capaces de reproducir ciertas

partes de b;

(vii) algunos de los subsistemas de b regulan algunos de los procesos

que tienen lugar en b, de tal forma que el sistema mantiene un medio

interno (milieu intérieur) bastante constante;

(viii) todos los sistemas de control de b están interconectados me-

diante señales (difusión de compuestos químicos, propagación de reac- ciones químicas, señales eléctricas, etc.), por lo cual constituyen una red de señales o de información;

(ix) uno de los sistemas de control de b (su sistema genético o geno-

ma) está compuesto por moléculas de ácidos nucleicos, es peculiar de b

y controla el desarrollo y la reproducción de b;

(x) los descendientes de b son semejantes a b, pero pueden poseer

algunas características propias (por mutación o por recombinación gé- nica);

(xi) b compite en ciertos aspectos con otros sistemas de la misma (y

de diferente) especie, y coopera con ellos en otros aspectos diferentes;

(xii) b desciende directa o indirectamente de sistemas bioquímicos

que carecen de algunas de las propiedades enumeradas aquí, y sus molé- culas de ácidos nucleicos conservan indicios (y, con ello, cierto registro) de la ascendencia de b;

(xiii) b dura, como miembro de B, un intervalo de tiempo limitado.

El nombre de los B no debería sorprender al lector:

definición 3.1 Los sistemas B a los que se refiere el Postulado 3.2 se

llaman biosistemas o cosas vivientes.

Sin duda, los biosistemas poseen más propiedades que las que acaba- mos de listar, pero éstas nos parecen necesarias y suficientes para distin- guir los biosistemas terrestres de las cosas de otras clases. En particular, la cláusula (ii) muestra una de las peculiaridades de los biosistemas, en contraste con los sistemas no vivientes. De hecho, en el laboratorio es posible ensamblar sistemas capaces de sintetizar biomoléculas que no proceden a formar componentes celulares, tales como orgánulos y membranas, ni mucho menos células. Expresado en forma metafórica y, por consiguiente, no científica: una característica del metabolismo de los biosistemas es que, en lugar de ser «indiferente», o de «autoservir- se», «sirve» al organismo como totalidad. (Aquí no hay teleonomía: los sistemas que no metabolizan de este modo no aprueban: o no viven o

están enfermos). Asimismo, la cláusula (iii): un sistema no viviente (por ejemplo, uno bioquímico) no necesita contar con un servicio de autolim- pieza y autorreparación: puede acumular compuestos que inhiban sus reacciones (por ejemplo, sustancias tóxicas) y que, finalmente, hagan cesar algunas o hasta todas sus reacciones.

Adviértase que en la cláusula (xi) no sólo hemos incluido la compe- tencia, el núcleo del darwinismo, sino también la cooperación. Desde luego, en la enorme mayoría de los casos la cooperación no es delibera- da, vale decir, no consiste en la solidaridad, pero eso no la hace menos real. Sin la involuntaria cooperación de plantas, animales y otros orga- nismos, puede que la atmósfera terrestre no fuera muy diferente a como era en los comienzos, es decir, alrededor de 5000 millones de años atrás: para empezar, aún podría ser reductora, en lugar de oxidante. Nótese también una peculiaridad de la herencia en los biosistemas [cláusula (xii)]. Al igual que otros sistemas complejos, tales como las estrellas, las montañas y los artefactos, los biosistemas dejan ver las huellas de su pasado. Pero a diferencia de los sistemas no vivientes, los biosistemas concentran sus archivos en una diminuta parte de sí mismos, a saber, su genoma.

No todas las funciones (propiedades, procesos y actividades) que atribuimos a un organismo son realmente realizadas por éste durante su historia vital. Así pues, el metabolismo y la división celular pueden quedar suspendidos temporalmente, como ocurre en el caso de las espo- ras y las semillas dormidas. Algunas de las propiedades de los sistemas son, por ende, disposiciones, o propiedades potenciales, que pueden actualizarse en condiciones ambientales favorables. (Para la noción de potencialidad, véase el Capítulo 4 del Volumen 3).

No hemos incluido algunas propiedades que los biosistemas poseen de manera evidente –y que, en consecuencia, a menudo se incluyen en la lista de sus propiedades definitorias– porque también son comunes a todos los sistemas bioquímicos y hasta a algunos sistemas físicos. Entre

ellas están (a) tener una frontera más o menos definida que los separa

de su entorno y (b) estar sometidos a la selección natural. Es obvio que

muchos sistemas macrofísicos no vivientes comparten la primera pro- piedad. En cuanto a la segunda, el Postulado 1.6 se la atribuye a todos los sistemas.

Por último, adviértase que, de acuerdo con la Definición 3.1, los cro- mosomas no están vivos porque no metabolizan y los ribosomas no lo

están porque no se duplican. Asimismo, los virus no son seres vivientes, porque no funcionan en absoluto fuera de una célula huésped; tanto es así que los virus independientes son, con frecuencia, cristales. (El que sí está vivo es el sistema compuesto por un virus y una célula). Tampoco los robots, sin importar cuán complejos sean, cumplen las condiciones para ser biosistemas, aunque sólo fuera porque están hechos de componentes mecánicos y eléctricos, en lugar de bioquímicos. Un par de propiedades, independientemente de su importancia, no basta para caracterizar un biosistema; el sistema de 13 propiedades incluido en el Postulado 3.1 es necesario y suficiente... hasta nuevo aviso.