En la mecánica cuántica existe un punto esencial, para poder entablar cualquier discusión sobre la teoría. Este, es el concepto de "estado cuántico" o función de onda.

El estado cuántico especifica, hasta donde es posible -ya que la misma mecánica cuántica predice que, no todas las cantidades que definen a un sistema, tienen simultáneamente valores definidos-, todas las cantidades de un sistema físico.

Dos principios son fundamentales: el principio de incertidumbre de Heisenberg, y la complementariedad.

El conocido principio de superposición, sentencia que a partir de dos estados cuánticos cualesquiera de un sistema, pueden formarse otros estados superponiéndolos. Pero si bien se trata de un principio fundamental, no se analizará por el momento.

El principio de incertidumbre, establece los fundamentos estadístico-matemáticos por los que la descripción cuántica de un sistema físico, no puede definir simultáneamente los valores de todas las cantidades del sistema. Así, la función de onda de un sistema proporciona de manera inequívoca, la probabilidad de cada resultado de cualquier experimento que se desarrolle en el sistema.

Pero es imposible predecir, a la vez, el valor de todas las cantidades que definen al sistema. Y como las cantidades son la expresión de los valores de las propiedades cuantitativas del sistema, resulta imposible definir a la vez, todas las propiedades del mismo.

En cuanto al principio de complementariedad, es preciso tener en claro que dos propiedades son complementarias cuando ambas son necesarias para proporcionar una descripción completa del sistema u objeto al que pertenecen.

La idea nació en la década del '20, y su ejemplo clásico desde entonces ha sido la posición y el momento de una partícula. Al ser dos variables complementarias, no se las puede medir con igual precisión más allá de cierto límite fundamental, que viene dado por el principio de incertidumbre. Y en cierto modo, la complementariedad es considerada por muchos, como una simple consecuencia del principio de incertidumbre.

Sin embargo, existen pruebas de que la incertidumbre no es la única razón por la que la complementariedad se impone. Se trata en realidad, de un carácter más general y profundo que la mera ley de incertidumbre. La complementariedad es bajo esta óptica, un rasgo esencial de la realidad.

Cuando se dice que la posición y el momento -dos variables relacionadas- no se pueden determinar simultáneamente con igual precisión, significa que cuanto más exacta sea la medición de la posición, menos lo será la información relativa al momento, y viceversa. El enunciado numérico preciso de esto, es el principio de incertidumbre de Heisenberg.

Del principio de complementariedad se desprende que, entre otras cosas, es imposible conocer completamente el futuro, lo que sí permite la física clásica. Esto es patente, como todo lo referente a la mecánica cuántica, a nivel del microcosmos de los átomos y partículas subatómicas, aunque también se evidencia en sistemas macroscópicos -como el anillo superconductor incompletamente cerrado, en el que un pequeño aislante separa los extremos del anillo, determinando un flujo magnético de valor indefinido-.

La posición y el momento no son los únicos ejemplos, ya que la naturaleza corpuscular y ondulatoria de un fotón, un átomo o un electrón, también son propiedades relacionadas.

El punto puede ser útil para verificar que la complementariedad se impone por sí misma, más allá del principio de incertidumbre.

Si un átomo o un fotón atraviesa dos rendijas paralelas, y no se sabe por cuál de ellas lo hizo, aparecerá un claro patrón de interferencia. Pero si un detector nos permite disponer de la información sobre por donde pasó (el átomo o el fotón), el patrón de interferencia desaparece.

Se puede simbolizar la situación con dos líneas garabateadas en un plano, cada una de ellas representa que el átomo pase por una u otra rendija. Las curvas se "interfieren" cuando se cortan. Al introducir un grado más de libertad, lo que en la analogía sería la tercera dimensión, aparecen las correlaciones. Estas se simbolizan levantando una de las líneas a un plano que esté por encima del primero. Las curvas dejan de cortarse, y desaparece el patrón de interferencia. Para prescindir de las correlaciones se debe ignorar la tercera dimensión, proyectando las líneas sobre un solo plano común. Esto hace que parezca que las líneas se cortan, aunque en realidad discurren una sobre otra. Figura II-1.

En otras palabras, el patrón de interferencia se pierde porque la información que responde a un por donde se ha vuelto disponible. Ello no se debe en absoluto, a ninguna incertidumbre en la posición de las rendijas, ni a nada que tenga carácter aleatorio.

La posibilidad de reestablecer patrones de interferencias, se encuentra en estudio en numerosos laboratorios de física, ya que teóricamente podrían lograrse buenos resultados. Pero no tenemos por qué profundizar en el asunto, lo importante es visualizar que la complementariedad no es una simple consecuencia de la incertidumbre. Y sobre todo comprender que, si el estado cuántico de un sistema constituye una descripción completa del mismo, entonces una cantidad que tenga un valor indefinido en dicho estado cuántico, será objetivamente indefinida.

Además, como el resultado de la medición de una magnitud objetivamente indefinida no está determinado por el estado cuántico, el resultado será el fruto exclusivo de la casualidad objetiva -lo que no debe asimilarse a impredictibilidad por parte de quién realiza la medición-.

Por último, la probabilidad de cada resultado posible de la medición, también es una probabilidad objetiva.

Un cuarto rasgo de la realidad cuántica, es la no localidad. Esta expresa que bajo ciertas circunstancias, una medición realizada en un fotón afecta manifiesta e instantáneamente el resultado de la medición sobre otro fotón. Los experimentos de elección retardada con pares de fotones correlacionados, y el efecto Aharonov-Bohm, son claros ejemplos.

De todas formas, por sorprendente e interesante que sea el tema, no se puede dejar de reconocer que, tanto la indefinición objetiva, como la casualidad objetiva y la probabilidad objetiva, dependen de manera crucial de la siguiente premisa: el estado cuántico de un sistema, constituye una descripción completa del mismo.

Si se considera, en cambio, que el estado cuántico se limita a describir un conjunto de sistemas preparados de manera uniforme, en ello reside la causa de que puedan hacerse predicciones aceptables acerca de los resultados estadísticos del mismo experimento. Y por otra parte, los distintos componentes del conjunto difieren entre sí en aspectos no indicados por el estado cuántico, lo que explicaría la razón por la que diferirían los resultados de un experimento al siguiente.

Las propiedades de cada sistema no especificadas por el estado cuántico, se denominan variables ocultas, y representan la ignorancia del observador respecto de las propiedades del sistema. Así, la indefinición es subjetiva, del mismo modo que la casualidad y la probabilidad.

En realidad existen sobradas pruebas en física, de que el estado cuántico de un sistema, proporciona una descripción completa del mismo. Y por lo tanto, la indefinición, la casualidad y la probabilidad son objetivas.

La razón conceptual más profunda que cimienta la objetividad de los rasgos cuánticos de la realidad, encuentra sus bases en la complementariedad y en su formulación matemática, el principio de incertidumbre.

Queda finalmente una cuestión, y es que sólo ante la medición experimental, propiedades indefinidas se tornan definidas.

Si se desdobla un haz de luz y cada haz incide sobre un espejo, de manera que los haces vuelvan a reunirse, entonces aparecerá un patrón de interferencia. Pero si en el trayecto de uno de los haces que resultan del desdoblamiento se interpone un fotodetector, el patrón de interferencia se pierde. Al estar funcionando el fotodetector, se revela la naturaleza corpuscular de la luz. Pero si el fotodetector no esta funcionando, aparece el patrón de interferencia, revelando la naturaleza ondulatoria de la luz. Este es el experimento de elección retardada a que se hizo referencia con anterioridad. Figura II-2

La pregunta es ¿ Cómo y cuándo se define una propiedad indefinida ?. Y tal parece que la transición de la indefinición a la definición, no se produce mientras no acontezca un acto irreversible de amplificación, como por ejemplo, el ennegrecimiento de un grano de emulsión fotográfica. Debe destacarse lo importante que es la irreversibilidad del proceso de amplificación. Las condiciones de la irreversibilidad requerida, se encuentran aún lejos de hallarse plenamente establecidas.

Sin embargo, algunos estudiosos sostienen que, de alguna forma, el proceso de amplificación basta para definir una propiedad antes indefinida. Quienes defienden la hipótesis de un espacio-tiempo fractal, en la que la mecánica cuántica pasa a ser una consecuencia de la relatividad, afirman que se trata de un problema de escalas.

La complementariedad en biología

En biología, la estructura bien observada permite conocer, indirectamente, datos sobre la función, sea cual sea la estructura biológica que se observa.

Hace tiempo, Marcello Malpighi resumió esta idea al sentenciar " cuando la estructura no nos dice algo sobre la función, es porque hemos observado mal ".

Sin embargo, para conocer datos directos sobre la función de una célula, o de un órgano, hay que verlo funcionar. Del mismo modo que se observa la estructura, para tratar de conocer la misma.

En realidad, el alcance de la correlación entre la estructura y la función, supera largamente la sentencia de Malpighi.

Cuando una célula muere, y con ello pierde tanto su estructura como su función, no causa sorpresa, ni lleva a plantearse extrañas consideraciones sobre la naturaleza de su muerte, o sobre la definición misma del fenómeno biológico. Tal es el caso de la muerte por ineficiencia, en la que tanto la estructura como la función, desaparecen.

La situación parece ser la más frecuente, tanto para la muerte celular programada, como para la necrosis.

En cambio, si una célula tan sólo deja de funcionar, pero conserva su estructura, surgen algunas profundos interrogantes sobre la naturaleza y definición del fenómeno biológico. Tal es el caso de la muerte por insuficiencia, en la que la estructura tiende a conservarse más allá del cese de la función.

Las "células fantasma", o sus restos, son todo lo que queda de lo que alguna vez fue una célula viva, como las fibras del cristalino, y otros casos no menos interesantes (ver trabajo del autor sobre aspectos metabólicos del Alzheimer, el proceso neoplásico y otras enfermedades degenerativas del SNC, en sitio web de la revista argentina de gerontología y geriatría).

Si la estructura puede persistir sin la función, ¿podrá la función persistir sin la estructura?

O en otras palabras, así como puede existir la estructura sin vida ¿podrá existir vida sin estructura?.

Indudablemente que no, pues la vida es estructura y función indisolublemente juntas, y no tan sólo una de ellas. Y la razón de esta unión indisoluble, es que se trata de propiedades complementarias. La estructura y la función, son variables relacionadas.

La naturaleza de la vida, es a la vez morfológica y funcional, y lo que se observa es el patrón de correlaciones entre ambas propiedades.

Dichas propiedades podrían, teóricamente, presentarse cada una por separado. Pero en tal caso, la ausencia de las mencionadas correlaciones, implica la ausencia de vida tal y como la conocemos.

Más allá de cuáles sean sus causas, lo que hace la muerte, es disociar la estructura de la función, evitar las correlaciones entre ellas. Y como dichas correlaciones son las que sustentan la identidad efectiva de los seres vivos, éstos la pierden al cesar las mismas.

El caso se parece al de la dualidad entre la naturaleza corpuscular y ondulatoria del fotón.

Cuando las correlaciones entre dos fotones hacen imposible saber por cuál rendija pasó cada uno, se tiene un claro patrón de interferencia (naturaleza ondulatoria). Pero si la información sobre por cuál rendija pasó cada uno, se vuelve disponible con un fotodetector (naturaleza corpuscular), entonces desaparece el patrón de interferencia.

Si se conserva la estructura, quizá sea posible, bajo las condiciones adecuadas, reestablecer las correlaciones que permiten integrar la estructura con la función.

El cometido resulta fácil y claro cuando se trata de células congeladas, conservadas en ámbar, u otros casos, pero no parece que sea lo mismo para una célula fantasma, o un ser humano que acaba de morir.

De todas formas, la complementariedad entre dos variables impone que, no se las puede conocer a la vez con igual precisión. Cuanto más se sabe de una, menos información se tiene de la otra.

En física, el más socorrido ejemplo viene dado por la posición y el momento de una partícula, ya que cuanto con más precisión se conoce la posición, menos precisa es la información que se dispone sobre su momento. Ello se debe a que la posición y el momento, son propiedades complementarias.

En biología se pueden buscar muchos ejemplos, pero uno que puede resultar elocuente, es el de las células superficiales del epitelio estratificado de transición que reviste las paredes vesicales. Las células en cuestión, se aplanan mientras la vejiga se llena de orina, y cobran una morfología cilíndrico-globulosa cuando el órgano se vacía. De modo que, si se observa estas células en reposo, se las verá globulosas y más grandes que las células basales. Pero se si las observa mientras la vejiga se está vaciando o llenando, se verá que las células se encuentran cambiando de forma, sin poder precisar la misma. Si la vejiga se está llenando, se podrá decir que las células están más planas que lo habitual en reposo, pero al instante estará más aplanada, porque está en pleno proceso de cambio de forma. Se puede decir con precisión, que las células se están aplanando, pero no se puede ser igualmente preciso en cuanto a la morfología en un instante dado.

Si la vejiga se estuviese vaciando, el caso sería el mismo. Las células se tornan cada vez más globulosas, a medida que el órgano se vacía.

El cambio de forma en estas células, hace las veces del momento para una partícula, y la morfología hace las veces de la posición. Y del mismo modo que la posición y el momento no se pueden conocer a la misma vez con la misma exactitud, la estructura y la función tampoco se pueden determinar a la vez con igual precisión.

La consecuencia de esto es, curiosamente, lo que lleva a responder el interrogante central de la biología: ¿qué es la vida?.

Si bien es claro que es el resultado de la integración entre cierta y particular estructura, con ciertas y particulares funciones, ello no basta para definir el fenómeno. Y no basta, porque las propiedades estructurales y funcionales, son complementarias, es decir, se encuentran relacionadas.

Así, la vida tal como la conocemos, "no se define", porque es un fenómeno objetivamente indefinido. Si nadie definió con precisión la vida, no es por ignorancia del observador, o por desconocimiento de ciertas variables ocultas.

La indefinición del fenómeno, no es un problema subjetivo. Se trata de una condición objetiva del mismo.

Aunque no nos guste demasiado a quienes alguna vez nos hicimos la pregunta, la respuesta es que el fenómeno biológico es objetivamente indefinible. Nos podemos acercar a su definición, al decir que es la integración entre estructura y función, pero no se puede ir más allá de los límites que la complementariedad impone entre estas dos propiedades que definen a un sistema vivo.

La indefinición objetiva de un fenómeno como el biológico, sugiere que, tanto la estructura como la función pueden encontrarse sometidas a cierta casualidad objetiva.

En otras palabras, la estructura y la función presentan un rasgo de indeterminismo, propio del azar. La situación, fue genialmente intuida por quienes contribuyeron a elaborar la teoría de la evolución, en la que la aparición de cambios genéticos está gobernada por el azar. Luego, el curso de los cambios, dependerá de la presión de la selección.

La casualidad objetiva, indica que los cambios que observamos, ocurren por la intervención del azar. Por lo tanto, todo lo que podamos saber sobre un sistema vivo, es sólo probable, una aproximación al conocimiento del mismo. La probabilidad objetiva, también rige al analizar el mundo de los seres vivos.

Finalmente, el fenómeno biológico presenta una rara condición de no localidad.

Esto se aprecia al observar que, ciertos proceso generales se expresan en más de un nivel de organización biológica. Un mismo proceso como la evolución, ocurre tanto a niveles onto como filogenético, y de allí procede la conocida ley biogenética de Fritz Müller "la ontogenia recapitula los pasos de la filogenia". Cuando en realidad, lo que sucede es que son los mismos pasos, de un mismo y único proceso, observado en dos niveles de organización diferente.

Sin que medie intercambio de información entre los diferentes niveles de organización, lo que ocurre en uno, afecta "no localmente" a otro, sin que se establezcan relaciones entre ellos.

Algunas de las propiedades fundamentales que describen al "mundo cuántico", se ajustan a la perfección para describir el fenómeno biológico. En el mundo de la física, las descripcienes mecano-cuánticas predicen con justeza la conducta de los sistemas microscópicos-, aunque para los sistemas macroscópicos resulta menos evidente y generalizada.

En biología ocurre algo parecido, ya que hasta cierto nivel, el fenómeno cumple con las premisas cuánticas. Cuando se estudia la estructura y la función, que definen a un ser vivo, o cuando se estudian las relaciones de un ser vivo con su medio, la descripción mecánico-cuántica resulta confiable. Pero cuando se enfrenta el proceso evolutivo en su totalidad, aparecen dificultades para conciliar este modelo con la realidad.

Es razonable que, si el fenómeno biológico es objetivamente indefinido, presente casualidad objetiva, y probabilidad objetiva. Y dentro de ese marco de referencia, resulta lógico considerar que algunos fenómenos, como la variabilidad genética, presenten un marcado indeterminismo, y estén signados por el azar.

Pero no deja de ser curioso que, un fenómeno indefinido, casual y probabilístico, fruto del indeterminismo y el azar, produzca y privilegie seres que, como nosotros, razonan en términos de causas y efectos.

¿Cuál es la razón por la que la naturaleza, privilegia a tales seres?. O en otras palabras,

¿Por qué la selección natural otorga ventaja a tales seres?. Indudablemente, el proceso de selección, no sigue un patrón signado por el azar.

La presión de la selección, tiene una orientación y sentido definidos. Su evidente direccionalidad, revela un profundo determinismo. La casualidad no opera en la selección, sino que se trata de un proceso con claras relaciones causales. De toda la variedad producida, sólo persisten los más aptos para ciertas condiciones dadas. " La selección, no obedece a las mismas reglas que rigen para la generación de variabilidad " - la sentencia pertenece a M.Kimura -. Se trata de un proceso definido, causal y determinístico. Y sin embargo, ambos procesos son inseparables a la hora de considerar la evolución biológica. De modo que, a cierto nivel, el proceso evolutivo responde a patrones "casuales", y en otros, a patrones "causales".

Los procesos que generan variabilidad, encierran un profundo indeterminismo, en el que reinan la casualidad y el azar -mutaciones, deriva-. Mientras que en la selección, el determinismo y la causalidad, orientan y dan sentido al proceso evolutivo. La selección es, en cierto modo un proceso de amplificación como los que en física operan la transición del indeterminismo cuántico al determinismo clásico.

Así, la evolución no es el fruto exclusivo del azar, ni del determinismo. Un modelo probabilístico, se ajusta bien para definir la producción de variabilidad, y uno determinístico para le selección natural.

Pretender enfrentar cada uno de estos aspectos parciales del proceso evolutivo, en el marco del modelo equivocado para su descripción, llevará no sólo a generar confusión, sino también a hacer preguntas improcedentes, cuyas respuestas nos alejarán aún más de la verdad.

Así, si se pretende que el fenómeno biológico (intrínsecamente evolutivo) es globalmente probabilístico, resulta por lo menos curioso, que la naturaleza privilegie la vida de seres que razonan en términos de relaciones causales. Por otra parte, pretender un fenómeno globalmente determinístico, resulta insostenible desde cualquier punto de vista, con sólo estudiar las mutaciones.

El fenómeno biológico no es globalmente probabilístico, ni determinístico. La vida es parcialmente probabilística (al nivel genotípico), y parcialmente determinística (al nivel fenotípico).

Como ya se mencionó, esto no es una rara hibridación, ni un débil pacto entre el determinismo y el azar, sino la expresión de un patrón bifásico de comportamiento del fenómeno en estudio, cuyas características globales no son iguales a las de los aspectos parciales que lo conforman.

La definición de la vida, la generación de variabilidad, y otras, están más allá de cualquier regla determinista, del mismo modo que la selección, el progreso evolutivo, y otras, no responden al azar.

Más allá de la estructura y la función

Bien se podría decir en este punto, que "el gato" de Schrödinger y "el demonio" de Laplace, han encontrado otra arena más en donde dar batalla . El determinismo y el azar, siguen sin poder sacarse ventaja absoluta.

Quizá el más grande error que se comete, es creer que se debe elegir entre estas dos posturas para explicar la realidad. Quizá el rasgo de dualidad que se encuentra en la naturaleza de la luz, o en la de la vida, se extienda también a nuestras concepciones filosóficas. Es probable que el azar y el determinismo, coexistan para describir la realidad.

La idea puede resultar chocante, pues nuestro sentido común tiende a rechazar la coexistencia de nociones aparentemente opuestas. Pero no se debe olvidar que, nuestro sentido común no condiciona la realidad. Ella no deja de estar allí, por más que nuestro sentido común se vea contrariado por ello.

A veces, la resistencia a la dualidad es sutil, como en el caso de la estructura y la función en biología. Como si se estuviese obligado a elegir, aún se discute si "la función hace al órgano, o el órgano a la función". Unos privilegian la estructura, y otros la función. Ninguno lleva la razón "en forma absoluta". La estructura y la función son variables complementarias, y no procede privilegiar una sobre otra.

Que la función hace al órgano, es indudable al apreciar que un músculo sometido a carga, se hipertrofia.

Pero no se puede pretender que de tanto estirar el cuello para comer de la copa de los árboles, las jirafas adquirieron su particular anatomía, como pretendía Lamarck.

No hay por qué elegir entre el determinsmo y el azar, y aún más, es sumamente interesante la exploración de la frontera entre ambos.

El conocimiento del fenómeno biológico, se ve afectado directamente por este marco de conocimientos. La vida sigue sin definirse, pero se puede estar razonablemente seguro de cuáles son las razones por las que no se la puede definir.

La aproximación que se logra, genera un modo distinto de interpretarla. La muerte pasa a ser, como se dijo, el cese del patrón de interferencia entre la estructura y la función biológica. Pero esto no implica que las variables deban desaparecer. La estructura puede persistir sin la función, lo que significa que, aunque persista la identidad estructural, no existe relación con el medio. No se intercambia materia y energía, y por lo tanto, no se sustentan las funciones vitales.

En otras palabras, la ausencia de función significa que la energía que la sustentaba, se ha perdido, o ha dejado de tener relación con la estructura. Como la energía no se pierde, sino que se transforma, la única opción aceptable es que algún tipo de transformación, ha generado la pérdida de interferencia entre ésta y la estructura a la que se encontraba asociada. La función biológica no puede persistir sin la estructura -vg., no se pueden sintetizar proteínas si no se tiene con qué hacerlo-, pero la energía que sustentaba la función, sí puede persistir.

Pero así como la estructura relacionada a los seres vivos requiere de ciertas condiciones para persistir más allá del cese de las funciones vitales, las que se presentan en la muerte por insuficiencia, la energía asociada a las funciones vitales puede requerir también de condiciones particulares para persistir en ausencia de la estructura.

La estructura de los seres vivos, es el resultado de cierta transformación de la materia, lo que genera su morfología. Si bien hace falta energía para producir y mantener la arquitectura de un ser vivo, con la energía sola no se genera estructura. Lo fundamental para generar estructura, es la materia. Con ella, se construye y genera estructura.

Las funciones vitales son, en cambio, el resultado de la transformación de la energía por parte de los seres vivos. Y si bien se requiere de estructuras morfológicas que sustenten estas funciones, es claro que ellas por sí mismas no funcionan. Lo fundamental al generar una función, es la transformación energética que ella implica, ya que sin ella no hay función.

Pero las relaciones entre ambos aspectos -el morfológico y el funcional- es tan profunda que, sólo en las estructuras biológicas pueden ocurrir algunos tipos de transformaciones energéticas, del mismo modo que ciertas funciones contribuyen a mantener la estructura .

Aquí el punto es que, la materia puede transformarse y generar diversas estructuras, así como la energía puede transformarse en otras formas de energía. Pero es importante recordar que, la materia puede transformarse en energía, del mismo modo que la energía puede transformarse en materia.

Luego, si cuando la estructura de una célula pierde la energía asociada a la misma y muere por insuficiencia, se conserva la morfología inerte, ¿podrá ocurrir que la energía se conserve en caso de que la estructura asociada se pierda en condiciones como las que originan una célula fantasma?

Antes de intentar una respuesta, es preciso determinar qué significa en este caso, que la energía se conserve.

Significa que persista sin transformarse, como energía potencial, ya que la conservación bajo la forma de sucesivas transformaciones, es físicamente obligatoria y no reviste interés en el curso de la presente especulación.

Cuando falla la producción de energía antes de que la célula "inicie" el proceso de diferenciación en relación a sí, y ya no es suficiente para generar y mantener las funciones vitales, la célula muere.

Pero la situación deja un residuo morfológico, las células fantasma. Estas podrían con justicia, ser definidas como "estructuras biológicas potenciales", ya que al no estar vivas, no pueden considerarse estructuras biológicas "a secas". Pero como son todo lo que quedó de una célula viva, sin haber vivido lo que "debía" vivir, encierran en sí la potencialidad de lo que hubieran podido ser y no fueron. De hecho, encierran la potencialidad de poder desarrollar la actividad biológica que no llevaron a cabo, si a estas estructuras residuales se les aporta energía e información (básicamente, núcleo y mitocondrias). Los ejemplos de colapso extrínseco, son elocuentes al respecto, y a veces no requieren intervención experimental.

El asunto es que, cuando una célula muere precózmente (definiendo como precoz a la pérdida de identidad por muerte o división celular, antes de haber "completado" el proceso de diferenciación en relación a sí misma) por ineficiencia (produce suficiente energía para sostener los proceso vitales, pero la administra ineficientemente), la célula no hizo todo lo que podía haber hecho. No generó todos los cambios estructurales, ni las transformaciones energéticas acordes a su diferenciación, pero ni la estructura ni la energía podrán dejar residuos. No habrá células fantasma, y la energía se disipará fundamentalmente como calor (debido a la ineficiencia metabólica) en sucesivas transformaciones.

Cuando el fallo en la generación de energía ocurre en la célula que inició pero no terminó la diferenciación en relación así, no cabe esperar que se produzcan estructuras biológicas potenciales como las células fantasma. Tampoco cabe esperar que persista alguna forma de energía biológica potencial.

La muerte por insuficiencia (no se produce la energía suficiente para sostener los más mínimos procesos biológicos), en cambio, no deja sólo estructuras biológicas potenciales, sino también energía biológica potencial. Toda la energía que se hubiera generado y empleado en el sistema vivo, queda como energía potencial. Se puede aducir que como no se generó, nunca existió.

Pero la posibilidad de retornar a la vida una célula congelada, o una conservada en ámbar, son una clara muestra de que esa energía existe, y deja de ser potencial cuando el organismo retorna a la vida. Esto implica que la estructura hasta allí inerte, comienza a desarrollar funciones biológicas.

En una célula, la imposibilidad de continuar con las transformaciones energéticas hace que su energía deje de manifestarse en funciones biológicas, y pase a ser potencial. El regreso de las condiciones adecuadas para poder continuar con las transformaciones energéticas, posibilita la utilización de la energía hasta entonces potencial, generando funciones biológicas.

Pero si estructuras biológicas potenciales como las células fantasma, que pueden observarse, no llaman nuestra atención, es probable que la sola concepción teórica de energía biológica potencial, resulte dificultosa. Después de todo, una célula fantasma no tiene que desarrollar actividades biológicas para revelar su presencia. Es más, resulta imprescindible que la estructura en cuestión, no presente la más mínima actividad vital. De haber actividad biológica, sería una célula viva, y no una célula fantasma.

El caso no es el mismo para la energía biológica potencial, ya que la misma sólo puede ponerse de manifiesto cuando deja de ser potencial. Es decir, cuando en asociación con la estructura celular, se generan funciones vitales. Reconocer que la energía de los seres vivos puede bajo ciertas condiciones, permanecer como energía potencial, probablemente sea un punto difícil de aceptar.

El caso de las células congeladas, que al revivir respetan minuciosamente su programa de actividades posibles, son elocuentes al respecto.

Cuando una célula congelada retorna a la vida, la energía que invierte y produce en el curso de la realización de sus funciones vitales, puede considerarse simplemente como la consecuencia de esas actividades. Pero en tal caso, ¿por qué la célula parece guardar memoria de lo que hizo y de lo que aún le resta hacer?. La célula sometida a varias congelaciones, no comienza cada vez que retoma su actividad como si no hubiese hecho nada y le quedara todo por hacer, no empieza de "cero" cada vez.

Es fácil explicar esto, por medio de la genética y su valiosa información. Lo difícil es que además, sea cierto.

Los transplantes nucleares y la clonación, muestran claramente que el problema de la información no está en el núcleo, sino en la capacidad del citoplasma para lograr que esa información se exprese. El problema de las células congeladas no reside en la información en sí, sino en la administración de la energía que permite expresar la información.

Un núcleo somático recientemente descongelado, transplantado al citoplasma de un ovocito enucleado, generará un individuo entero. El mismo núcleo, en el citoplasma somático original, sólo podrá hacer lo que le reste hacer, en función de la línea a la que pertenezca. Figura II - 3.

El "reloj biológico" no es un asunto de marcas, cuentas o deterioro del material genético, sino un problema de funciones biológicas. Concretamente, resulta de la acción que la maquinaria intracelular para administrar la energía, tiene sobre la expresión de la información. De ello resulta lo que se podría llamar "capacidad biológica", que es toda la actividad biológica que podría llegar a realizar una célula, una línea celular o un organismo, en el curso de toda su existencia.

Esta capacidad, es única para cada tipo celular, línea u organismo, y viene a ser como una especie de "marca de fábrica" que revela lo que se puede esperar, en términos de funciones biológicas, de los mismos.

Así, se pueden esperar unas 50 replicaciones en una línea de fibroblastos, las que se llevarán a cabo en más o menos tiempo cronológico, según las circunstancias. Por ejemplo, si se congela las células en la replicación número 20, se podrán esperar 30 divisiones más cuando se las descongele. Y aunque en la vida de una célula sea más difícil la evaluación, la relación con el tiempo cronológico nos provee de un ejemplo clásico. Tal es el caso de las células de la tiroides en el caso del hipertiroidismo: "toda célula que trabaja más, vive menos". Acuñada por Pearl hace años, aún conserva su vigencia. La capacidad biológica de la célula o de la línea, es siempre la misma, más allá del tiempo cronológico que se emplee para expresarla.

La ley de Pearl, bajo este punto de vista, no es más que un "efecto de distorsión" que se aprecia al observar la capacidad biológica.

Si imaginamos una red en la que cada cuadrado de la misma representa la capacidad biológica de una célula, y contamos con células que tienen todas igual capacidad biológica, entonces todos los cuadrados cubren áreas iguales. Pero dada nuestra pertinaz tendencia de referir todos los fenómenos biológicos al tiempo en el que ocurren, resulta que, uno de los lados de todos los cuadrados representa la actividad metabólica, y el otro representa el tiempo empleado para llevarla a cabo. Y al tener todas las células del campo la misma capacidad biológica, cuanto menor sea el tiempo que empleen en desarrollar su actividad metabólica, tanto mayor nos parecerá su actividad. Y cuanto más tiempo emplee la célula, tanto menor nos parecerá su actividad . Pero en realidad, la actividad es siempre la misma . El efecto de distorsión procede de referir los fenómenos biológicos, al tiempo cronológico. Figura II - 4.

Pero las células no perciben tiempo, sino actividad biometabólica, por lo que, ajenas a estas distorsiones relativas, hacen lo que tienen que hacer sin importarles el tiempo cronológico que ello les lleve.

Una célula en colapso extrínseco -vg congelada-, puede retomar su actividad sin importar el tiempo que haya permanecido en ese estado. Al regresar a la vida, la célula sólo puede "comparar", de alguna manera, lo que hizo antes de colapsar con todo lo que es capaz de hacer.

Y como si fuera una simple operación matemática, hará lo que le resta hacer. Si la célula empleó 2 años en vivir antes del colapso, estuvo colapsada por 150 años, y cuando retoma su actividad emplea 80 años en llevarla a cabo, no se puede decir que la célula vivió 232 años, sino tan sólo 82. Mientras no hay actividad biometabólica, no hay vida. No se pueden computar como años de vida, aquellos en los que no se vivió. La vida sólo puede referirse a sí misma, pero no al tiempo cronológico.

La manera en que la célula compara lo que hizo con lo que puede hacer, encierra el concepto de memoria celular al que ya se hizo referencia. La noción de energía biológica potencial puede contribuir a explicar el asunto, aun más allá del enfoque simplemente genético. Pero no es fácil aceptarlo, pese a que nadie duda que la energía potencial acumulada por un piano que pende del balcón de un décimo piso, puede hacerse trágicamente cinética con sólo soltar la cuerda que lo amarra para que no caiga. Sólo quienes lo izaron tienen una estimación aproximada de la energía potencial que se está acumulando, pero nadie apreciará esa energía hasta que se haga cinética. Todos sabemos lo que ocurre. Sin embargo, cuesta aceptar que a la energía biológica también se le puedan aplicar los conceptos de cinética y potencial.

La misma sentencia de la ley de Pearl, sirve para entender el tema. Cuando menor es la actividad metabólica, tanto más se prolonga la vida en el tiempo. Lo que llevado al extremo sería: cuando la actividad metabólica es nula, la vida se prolonga de manera indefinida. Sentencia a todas luces falsa, pues no puede prolongarse en el tiempo una actividad biológica que no existe.

Así, al paso que la actividad biológica disminuye, la vida adquiere carácter de fenómeno potencial en el marco de nuestra realidad.

Si en vez de referir la actividad biológica al tiempo cronológico, se analiza la actividad biológica en relación a sí misma, la visión de estas cuestiones cambia radicalmente. Se podría graficar la estructura y la función como dos planos superpuestos, de modo que las modificaciones funcionales se observen como un alabeo del plano inferior. Aumentos de la actividad dibujarán elevaciones, al paso que las reducciones de la actividad generarán depresiones. Las elevaciones harían irrupción en el plano superior, ondulándolo, o destruyéndolo, mientras que las depresiones semejarán hoyos en los que el plano inferior se despega del superior, succionándolo sin destruirlo, o dejándolo absolutamente indemne. Los incrementos lentos y eficientes de la actividad metabólica contribuyen a generar cambios morfológicos, por lo que en el gráfico se verán como suaves ondulaciones de ambos planos . Pero si se trata de incrementos agudos e ineficientes, acabarán con la estructura celular, y ello se apreciará como una elevación abrupta y empinada del plano inferior que rompe la estructura del plano superior. El caso del colapso metabólico extrínseco, no permite la destrucción estructural, por lo que en el gráfico se verá como una depresión del plano inferior, que se despega del superior sin alterarlo en lo más mínimo. Pero cuando el colapso es intrínseco, aunque la estructura tampoco se destruye, se modifica, simplificándose, por lo que en el gráfico se apreciará como un hoyo del plano inferior, que succiona al plano superior aunque sin llegar a romperlo. Figura II - 5.

Esto gráfica lo que realmente ocurre, y no tan sólo lo que parece ocurrir, expresando fielmente los incrementos o las reducciones reales de la actividad biológica. No se trata ya, de una simple distorsión relativa.

En el plano, las regiones que se curvan en torno a un hoyo generado por colapso intrínseco, constituyen un verdadero "horizonte de acontecimientos" en el que se observan curiosos fenómenos. En él, la morfología y la actividad metabólica cursan obligatoriamente camino al centro del hoyo, al paso que por fuera del horizonte, la actividad se conserva o incluso se acelera.

Esto se debe a que las células no afectadas por el colapso, disponen del aporte que no consumen sus vecinas, lo que en el plano se apreciará como una región normal o ligeramente sobreelevada. Algunas células normales de este hipotético plano, sufrirán un suave colapso extrínseco debido al exceso de consumo de sus vecinas, generando "ondas" en el mismo.

Pero el colapso se detiene sólo con el cese de la actividad, dibujando un agujero en el centro del hoyo, y recién entonces, el plano inferior deja de succionar al superior, que deformado, persiste sin romperse. La estructura se conserva, pese al cese de total de la actividad.

La distorsión de la actividad y la estructura en las regiones vecinas al colapso, son patentes signos indirectos del atrapamiento metabólico que sufren las células en colapso. Ningún sistema biológico conocido puede regresar del colapso intrínseco cuando la actividad ha cesado, a diferencia del colapso extrínseco, que es potencialmente reversible aun después de haber cesado toda actividad metabólica.

Continuación: Capítulo III. Principios generales de la biología.