DE LA MATERIA INORGÁNICA A LA MATERIA VIVA

DIALÉCTICA DE LA MATERIA INORGÁNICA A LA MATERIA VIVA

Valentín Vásquez

Oaxaca, México
valeitvo@yahoo.com.mx

1. Introducción

Hablar de la dialéctica de la materia inorgánica a la materia viva, es hablar del movimiento de la naturaleza inorgánica a la naturaleza viva; es decir, se trata del movimiento contradictorio de la materia inorgánica a la célula; ya que por definición la vida es metabolismo celular, que transforma la energía y materia aportada por el medio ambiente (aire, suelo y agua) para el desarrollo de los organismos vivos, desde los unicelulares hasta los pluricelulares. En este sentido, la célula es la forma de existencia de la vida. Donde hay una célula hay vida; por consiguiente, cuando se habla del origen de la vida, hay que hablar sobre el origen de la célula primitiva (procariota). Esto debe quedar muy claro, ya que se ha escrito mucho acerca del movimiento de la naturaleza inorgánica a la naturaleza orgánica (Oparin, 1924 y Haldane, 1929), e incluso se ha demostrado experimentalmente (Miller y Urey, 1953) que es posible producir compuestos orgánicos simples a partir de la combinación química de sustancias inorgánicas, cuyas interacciones incluso generan compuestos orgánicos más complejos (polímeros o macromoléculas). Sin embargo, las macro-moléculas orgánicas (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleícos), a pesar de su complejidad, por sí mismos carecen de vida. Son estos compuestos orgánicos complejos, principalmente, los fosfolípidos y las proteínas los que en su movimiento (interacción) contradictorio de atracción y repulsión con el agua, los que generaron la membrana de la célula procariota más primitiva. Así pues, con la membrana celular aparece propiamente la vida primitiva, cuyo rasgo general y esencial es el intercambio de materia y energía con el entorno y es regulado por la membrana plasmática. Ésta, además delimita espacialmente a la célula, en cuyo interior coexisten e interaccionan los materiales provenientes del medio ambiente exterior, los cuales son metabolizados para que la vida se conserve y se desarrolle.

En síntesis, el rasgo esencial de la vida, es el metabolismo celular que transforma la materia y la energía que aporta el medio ambiente y del cual se derivan otras propiedades vitales: crecimiento, reproducción, homeostasis, intercambio recíproco de materia y energía, etc.

En el conocimiento del rasgo más general y esencial está la clave para el estudio del origen de la vida. Este rasgo en su movimiento, se transforma dialécticamente en metabolismo celular y el metabolismo es el proceso contradictorio que mueve a la materia viva para que se desarrolle. En consecuencia, el presente escrito se centrará básicamente en el estudio del surgimiento de la membrana plasmática, con la que aparece propiamente el rasgo más general y esencial de la vida: el intercambio de materia y energía con el entorno, regulado por dicha membrana.

La vida, pues, es un “salto” cualitativo, resultado de un largo proceso de cambios acumulativos graduales, en los que la materia inorgánica se transforma en materia orgánica y ésta en materia viva; es decir, se produce la dialéctica (movimiento contradictorio) de la materia inorgánica a la materia viva. Es decir, la vida representa una revolución biológica en el movimiento de la materia inorgánica en materia viva y como tal está regida por leyes propias derivadas de su esencia y no por las leyes de la Física, particularmente la Termodinámica.

Por lo anterior, en el presente trabajo se emprende el estudio de la transformación dialéctica de la materia inorgánica a la materia viva.

2. Marco de referencia teórico-metodológico

2.1. Ley de la contradicción

La ley de la contradicción fue descubierta por Hegel  y expuesta en su Ciencia de la lógica (1812-1816) en la segunda parte de su obra -doctrina de la esencia-, que aunque la concibió en la esfera de la lógica, el desarrollo de las ciencias naturales y sociales, ha confirmado su validez universal.

La ley de la contradicción establece que en el universo todos los procesos son contradictorios en sí mismos. Es decir, que las contradicciones están en los propios objetos materiales y son las que los mueven. Por consiguiente, la contradicción, es la fuerza motriz que mueve a la materia.

Así pues, la contradicción que mueve a la materia y al pensamiento, es una ley universal que Konstantinov (1976) la enuncia en los siguientes términos: “La unidad y lucha de contrarios es la ley conforme a la cual todas las cosas, todos los fenómenos y procesos, que poseen internamente lados y tendencias opuestas, luchan entre sí; la lucha de contrarios da un impulso interior al desarrollo y conduce a una agudización de las contradicciones, que al llegar a cierta fase, se resuelven mediante la extinción de lo viejo y el nacimiento de lo nuevo”.

2.1.1. Contenido vs forma

La contradicción más general es la que se presenta entre el contenido y la forma.

El contenido es la materia en movimiento. La materia en su movimiento engendra la forma o estructura del contenido. Entre el contenido y forma existe un nexo interno. El contenido no es materia informe –sin forma-, necesariamente presenta una forma –estructura-.

Rosental y Straks (1960) explican que la forma y el contenido son categorías de la dialéctica materialista, en las que se reflejan, como en otras categorías, los aspectos esenciales del desarrollo del mundo objetivo. Hegel el descubridor de la ley de la contradicción, subrayaba la unidad y el carácter contradictorio de la forma y la materia y señalaba, al mismo tiempo, que la forma es, en esa misma medida, el movimiento de la materia. La forma y la materia, según Hegel, se presuponen la una a la otra. La materia debe tener necesariamente una forma. Pero, al considerar la materia como el ser otro de la idea, como algo inferior en relación con la idea, Hegel afirmaba que la materia es pasiva, en oposición a la forma, que es lo activo. Es el resultado a que conduce, inevitablemente, su concepción idealista, deformada, del universo. Hegel señaló el nexo dialéctico que une a las categorías de contenido y forma y en ello reside el aspecto positivo de sus ideas. No podía, sin embargo, resolver acertadamente el problema, ya que partía de bases falsas, idealistas. En contraposición al idealismo, el materialismo dialéctico parte de la tesis de que el mundo que existe objetivamente es una materia infinitamente multiforme y en continuo movimiento y desarrollo. Y la fuente del movimiento de este mundo material único debe buscarse en las contradicciones que lleva en su seno. El contenido y la forma se dan en todas las cosas y procesos de la realidad.

2.1.2. Fenómeno vs esencia

El conocimiento científico  se mueve del fenómeno cambiante, perceptible por la sensibilidad, a lo insensible, lo que está oculto detrás de la sensibilidad y como tal hay que descubrirlo a través del pensamiento abstracto, ya que constituye su esencia. Esta es la que da fundamento a las otras propiedades del objeto de estudio y en ella está la verdad; por consiguiente, es de trascendental importancia comprender la naturaleza contradictoria entre el fenómeno y la esencia, para comprender la esencia de la vida, ya que no es posible escribir acertadamente acerca de la dialéctica de la materia inorgánica a la materia viva, sin entender su esencia.

Afanasiev (1990) explica que la esencia solo es el aspecto principal, intrínseco, y relativamente estable del objeto. La esencia determina la naturaleza del objeto y es el principio del que proceden sus demás características y aspectos.

El fenómeno y la esencia expresan la compleja unidad de los aspectos internos y externos de los objetos y procesos de la realidad objetiva. En cuanto categorías del conocimiento, reflejan la unidad dialéctica de los grados sensible y racional del proceso cognoscitivo, que revela la esencia profunda de las cosas, sobre la base de la práctica.

La esencia y el fenómeno, son dos aspectos indisolublemente vinculados de la realidad objetiva; uno de ellos, el aspecto interno (esencia) no puede manifestarse sino a través del aspecto externo (fenómeno). Ahora bien los dos aspectos contradictorios, no coinciden nunca plenamente en el modo de manifestarse, y es precisamente esta falta de coincidencia lo que hace necesario el proceso del conocimiento científico. En efecto, la ciencia no tiene otro fin que el descubrir detrás de lo externo, detrás de lo que se percibe inmediatamente, el fundamento, la esencia de las cosas; es decir, el otro aspecto, el aspecto oculto e interno de los procesos materiales.

La esencia es el aspecto interno relativamente estable, de la realidad objetiva, que permanece oculto tras la superficie de los fenómenos y que se manifiesta a través de ellos.

El fenómeno es el aspecto externo más movible y cambiante de la realidad objetiva, que constituye la forma de manifestarse de la esencia.

En un primer nivel la contradicción entre la esencia y el fenómeno se presenta como la unidad contradictoria de los aspectos externos e internos.

El proceso del conocimiento inicia con el aspecto externo cambiante de las cosas y a través de la abstracción descubre la esencia oculta de los fenómenos.

La unidad existente entre la esencia y sus diversas manifestaciones nos permite hallar lo universal en la pluralidad de los fenómenos singulares y descubrir los conceptos, las definiciones y las leyes de su desarrollo.

En el nivel superficial de los fenómenos están los datos científicos proporcionados por la observación directa y por los instrumentos; información que representa la etapa inicial para el descubrimiento de la esencia oculta de los fenómenos.

Para descubrir la esencia, hay que realizar una serie de experiencias y observaciones especiales; hay que separar lo esencial e importante de lo inesencial y casual; hay que desarrollar un complejo trabajo analítico de los datos experimentales obtenidos; en una palabra, es necesario llevar a cabo una profunda investigación científica.

La contradicción entre esencia y fenómeno es precisamente la causa de que la ciencia solo pueda descubrir la esencia de muchos fenómenos al cabo de una prolongada labor y a veces como fruto de investigaciones que duran siglos.

En el segundo nivel la contradicción entre la esencia y el fenómeno se presenta también bajo la forma de contradicción entre lo estable y lo inestable, entre lo que se halla en reposo y lo que se mueve, entre lo que permanece más o menos constante y lo que cambia rápidamente.

Una vez que ha sido descubierta la esencia, es decir, una vez operada la reducción de lo externo a lo interno, del fenómeno a la esencia, la tarea del conocimiento científico consiste en demostrar cómo y porqué la esencia aparece precisamente bajo determinada forma y no bajo otra; en este momento se transita dialécticamente a las categorías de causa y efecto.

El descubrimiento de la contradicción existente entre la esencia y el fenómeno en el proceso cognoscitivo constituye, por tanto, un proceso complejo. Este proceso consiste en el movimiento del pensamiento de lo concreto sensible a lo abstracto, al conocimiento de la esencia y estriba, a su vez, en un movimiento inverso: de ascenso de lo abstracto a lo concreto teórico, de la esencia al fenómeno, es decir, de elevación hacia una comprensión más profunda de los fenómenos y de los procesos. En este sentido el movimiento del conocimiento tiene un carácter cíclico.

La práctica constituye el fundamento inmediato del conocimiento sensible, también se convierte en el criterio objetivo de la verdad científica expresada en los conceptos, definiciones y leyes, todas formas del pensamiento que expresan lógicamente la esencia de los objetos materiales.

La práctica es la fuente, la fuerza motriz del proceso del conocimiento, ella es justamente la que plantea a la ciencia nuevas tareas, a la par que exige el que se penetre cada vez más con mayor profundidad en la esencia de los fenómenos.

El proceso del conocimiento no puede detenerse en la superficie de los fenómenos, sino que debe siempre llegar a su esencia, penetrar en lo más profundo de los procesos, asimilar las leyes por las que se rige el desarrollo de la naturaleza y de la sociedad, ya que solo el conocimiento de la esencia, de los nexos internos de los hechos, permite que nos orientemos en el medio que nos rodea, prever el resultado probable de nuestras acciones y determinar acertadamente el rumbo que han de seguir los procesos históricos.

Por esencia se entienden las relaciones internas, estables. La esencia, como el aspecto interno, es lo opuesto al aspecto externo, mutable de la realidad y conocido como fenómeno.

Así pues, el conocimiento científico se mueve del fenómeno cambiante a la esencia, porque la esencia hecha pensamiento se transforma en verdad del objeto de estudio.

2.2. Ley del tránsito recíproco de la cantidad y cualidad

La ley de la transformación recíproca de la cantidad y la cualidad, es un caso particular de la ley de la contradicción, ya que la cantidad y la cualidad, son aspectos contradictorios inherentes a todos los objetos del universo. Al igual que la ley de la contradicción, la ley del tránsito recíproco de la cantidad y la cualidad, la descubrió Hegel en su Ciencia de la lógica (1812-1812), en la primera parte de su obra: en la doctrina del ser. También ha sido validada por las ciencias naturales y sociales, particularmente por el desarrollo de la química, que puede definirse por excelencia como la ciencia de las transformaciones cualitativas de las sustancia, derivadas de la combinación de las proporciones cuantitativas exactas. A diferencia de la ley de la contradicción, que expresa la fuerza motriz que mueve a la materia; la ley del tránsito recíproco de la cantidad y la cualidad, concibe el movimiento de la materia, como la unidad contradictoria de los cambios cuantitativos y los cambios bruscos o repentinos, denominados “saltos”. Los “saltos” son cambios cualitativos revolucionarios, que se producen después de un prolongado proceso de acumulación gradual de cambios cuantitativos, que al rebasar el rango –medida- en la que se mueve la vieja cualidad, se produce la nueva cualidad que releva a la anterior. En el campo de la vida, la ley del tránsito recíproco, el movimiento biológico constituye la unidad contradictoria de la evolución y la revolución de las especies vivas.

Konstantinov (1976) concluye con la siguiente definición: “La ley del tránsito de los cambios cuantitativos a cualitativos es la ley que por virtud de la cual los pequeños y al principio imperceptibles cambios cuantitativos, acumulándose gradualmente, rebasan al llegar a cierta fase la medida del objeto y provocan radicales cambios cualitativos, a consecuencia de lo cual cambian los objetos, desaparece la vieja cualidad y surge otra nueva”.

2.3. Ley de la Negación de la Negación

También la ley de la negación de la negación fue descubierta por Hegel en la esfera del pensamiento –lógica- y expuesta en su Ciencia de la lógica (1812-1816), en la tercera parte de su magna obra: en la doctrina del concepto. De hecho, la estructura de su obra está basada en la doble negación: la doctrina del ser que constituye el punto de partida de su obra es negada por la doctrina de la esencia y ésta es negada por la doctrina del concepto, para retornar al punto de partida del ser abstracto, per a un nivel muy superior. Específica la ley de la negación de la negación, está relacionada con el carácter cíclico de los procesos materiales y su fundamento radica en la ley de la contradicción, puesto, que hay que negar a los aspectos contradictorios para retornar al punto de partida.

Konstantinov (1979) define la ley de la negación de la negación en las siguientes palabras: “La ley de la negación de la negación es una ley cuya acción está condicionada por el nexo y la continuidad entre lo negado y lo que niega; a consecuencia de ello, la negación dialéctica no es una negación vacía…que rechaza todo el desarrollo precedente, sino una condición del desarrollo que afirma y conserva en si todo el contenido positivo de las fases anteriores, repite a un nivel superior algunos rasgos de los grados iniciales y tiene, en su conjunto, un carácter de avance ascensional”.

Las tres leyes universales del movimiento de la materia tienen carácter teórico. Esto es lógico, puesto, que lo universal o general está parcialmente en lo particular o singular. En este sentido orienta el estudio de los objetos particulares de interés. Además, las tres leyes de la dialéctica del movimiento, tienen carácter metodológico, particularmente, la contradicción esencia vs fenómeno (apariencia), permite abordar el objeto de estudio, desde su manifestación externa hasta la esencia. Es decir, el conocimiento científico, tiene que moverse del fenómeno (apariencia) a la esencia oculta detrás del fenómeno cambiante.

3. Esencia de la vida

Históricamente es el intercambio de materia y energía el rasgo más general y esencial que aparece primero, como consecuencia del surgimiento de la membrana plasmática, la cual regula dicho intercambio recíproco de materia y energía entre el entorno externo y el medio interno. Con la aparición de una membrana, surge propiamente la célula, en cuyo interior se metabolizan los materiales y energía provenientes del medio ambiente, cuyos productos son utilizados para el desarrollo de todo organismo vivo: desde el más simple -unicelular- hasta el organismo más complejo.

El metabolismo es un proceso contradictorio que mueve y conserva a la materia viva y está compuesto en lo fundamental por la fotosíntesis y la respiración. Así los microorganismos fotosintéticos y las plantas superiores adquieren del medio ambiente –aire y suelo- los materiales inorgánicos – bióxido de carbono, agua y sales minerales- que con la concurrencia de la luz visible como fuente de energía producen compuestos orgánicos más complejos –anabolismo- que son incorporados a su estructura y posteriormente degradarlos –catabolismo- para obtener energía a través de la respiración. Los productos del catabolismo son expulsados al medio ambiente con lo que se cierra el ciclo del intercambio recíproco de materia y energía entre los organismos vivos y el medio ambiente. Para el caso de los animales, se trata de organismos heterótrofos, cuyos alimentos los obtienen del ambiente biológico –plantas y otros animales- y luego son procesados metabólicamente para incorporarlos a sus tejidos. Al igual que los organismos autótrofos, los animales degradan los productos del metabolismo para obtener energía y los desechos son expulsados al medio ambiente. En consecuencia, el intercambio de materia y energía involucra al metabolismo -nutrición autótrofa o heterótrofa- y la respiración -anaeróbica y aeróbica- proceso contradictorio complejo que mantiene vivo al organismo y renueva permanentemente sus componentes vitales. Es el metabolismo, particularmente la contradicción entre anabolismo y catabolismo, el que mueve a la materia viva para que se desarrolle: desde la fecundación, nacimiento, crecimiento, reproducción y muerte. Es decir, el desarrollo es propiamente el movimiento biológico, que consiste en la unidad de cambios cuantitativos graduales-crecimiento- y cambios cualitativos bruscos o saltos -diferenciación, organogénesis y reproducción-, que se producen una vez que se ha rebasado la medida en la que se mueve la antigua cualidad. Mención especial merece la reproducción como cambio cualitativo que se produce una vez que se han acumulado cambios cuantitativos graduales -crecimiento- que culminan en el momento que todo ser vivo da origen a un nuevo organismo vivo, proceso biológico que implica la continuidad genética.

En resumen, es el intercambio de materia y energía el que en su movimiento se transforma en metabolismo y desarrollo de todo organismo vivo. Estas tres propiedades son las esenciales que caracterizan a la vida y son las que deben estar implícitas en su definición, para comprender la naturaleza de la vida.

4. Marco de referencia histórico

Desde que apareció la ciencia como forma superior de la conciencia en la época griega, el problema del origen de la vida siempre ha sido objeto de especulación filosófica, tanto del idealismo como del materialismo.

Para el idealismo, el origen de la vida es producto de la creación de una idea  o espíritu, que en esencia se trata de una concepción religiosa, en la que un ser divino –Dios- es el creador de la vida. En contraste el materialismo, considera que la vida es producto del movimiento de la materia: desde la materia inorgánica que se transforma químicamente en materia orgánica y ésta en su movimiento dialéctico se convierte en materia viva. Desde luego se trató de un largo proceso que requirió millones de años, para que se produjera ese “salto” de la materia inorgánica a la materia viva, pasando por la materia orgánica.

La concepción idealista de la vida es incompatible con la ciencia; por el contrario, la doctrina materialista está sustentada en el milenario desarrollo de las ciencias naturales, las cuales en su devenir han demostrado que es la materia en movimiento la que ha producido la vida y en su expresión más elevada ha dado origen a la especie humana, cuyo cerebro, es el sustrato material de la conciencia social, cuya forma suprema es la filosofía, ciencia general que en su inicio en la época griega comprendía a todas las ciencias particulares; por consiguiente, uno de sus objetos de estudio, fue la naturaleza de la vida y su origen.

La naturaleza cambiante de las especies biológicas fue estudiada por Darwin, cuya teoría de la evolución a través de la selección natural, fue expuesta en su Origen de las especies en 1859. Las especies vivas, evolucionan de otras especies y todas descienden de un ancestro común. Sin embargo, si se retrocede en el tiempo, el ancestro común de todos los organismos vivos es la célula. Ésta como forma de existencia de la vida, también tiene un origen y debe estar en la dialéctica de la materia inorgánica, cuyo movimiento contradictorio la transforma en materia y orgánica y ésta culmina en la materia viva.

Dado el contexto profundamente religioso en el vivió Darwin, solo en su correspondencia privada abordó el problema del origen de la vida. Así en 1871, en una carta a su amigo Hooker (citada por Redfern en 2012), expone su concepción materialista del origen de la vida: “Se dice a menudo que ahora existen todas las condiciones para la primera producción de organismos vivos, que siempre han podido existir. Pero si pudiéramos concebir que en algún pequeño estanque cálido con toda clase de sales amoniacales y fosfóricas, luz, calor, electricidad, etc., pudiera formarse químicamente un compuesto proteico, disponible para experimentar cambios todavía más complejos, hoy en día esta sustancia sería devorada al instante, o absorbida, cosa que no sucedería antes de que se formaran las criaturas vivas”.  Esta correspondencia fue publicada en 1935, por consiguiente, no influyó en estudios anteriores con respecto al origen de la vida.

Por la misma época (1873-1886), Engels escribió su Dialéctica de la naturaleza, en la que plantea el origen de la vida como proceso natural, en el que la materia inorgánica se transforma gradualmente y culmina con un “salto” en el que se convierte en una nueva cualidad expresada en las albúminas, como se denominaba en aquel tiempo a las proteínas que constituyen el fundamento de la vida. Esta obra fue publicada en 1925, por lo que para este tiempo, otros científicos ya habían avanzado en el desentrañamiento parcial de los enigmas del origen de la vida.

Siguiendo con la tradición materialista, en 1924, Oparin, un bioquímico soviético, publicó un artículo acerca del Origen de la vida; posteriormente publicado como libro (1936), en el que planteaba, que los compuestos orgánicos simples básicos para la formación de compuestos orgánicos más complejos –proteínas-, eran resultado de la combinación química de gases inorgánicos contenidos en una atmósfera reductora, en la que abundaban el vapor de agua, el metano, el amoniaco y el hidrógeno; es decir, se trataba de una atmósfera reductora, cuyo principal rasgo era la ausencia de oxígeno libre. Las fuentes de energía que para que produjeran las reacciones químicas, fueron la radiación ultravioleta del Sol, las descargas eléctricas de las tormentas y la energía interna de la Tierra. Las sustancias orgánicas simples producidas por las reacciones químicas de los gases de la atmósfera primitiva, por acción de la lluvia y los escurrimientos superficiales provenientes de los continentes, se acumularon en los océanos, dando origen a lo que denominó “sopa” primordial. Ésta “sopa” primordial, contenía los compuestos orgánicos básicos para la posterior formación de compuestos orgánicos más complejos –carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleícos-, cuya interacción produjo la formación de sistemas coloidales –coacervados- que aunque propiamente no se trataba de organismos vivos, sí presentaban algunas propiedades muy primitivas características de los organismos vivos, como son el intercambio de materia y energía con el entorno, crecimiento y división. Posteriormente los coacervados en su evolución se transformarían en las células primitivas.

Azimov (1968) afirma que en sentido similar se pronunció Haldane en 1929, también en su obra sobre El origen de la vida, en la que también consideraba que los compuestos orgánicos simples básicos para la formación de compuestos orgánicos más complejos, fundamentales para el origen de la vida se habían derivado de una atmósfera reductora, tal como lo había expuesto Oparin, pero, también con presencia de bióxido de carbono y nitrógeno.

En la siguiente imagen se presenta la naturaleza físico-química del origen de la vida, según Oparin (1924) y Haldane (1929).

Imagen 1. Hipótesis físico-química del origen de la vida

Las conjeturas de Oparin y Haldane, solo eran hipótesis, que como tales requerían de confirmación experimental. La prueba experimental de trascendental importancia la realizó Miller-Urey en 1953, quienes diseñaron un experimento en el que simulaban la atmósfera reductora primitiva, cuyos gases –vapor de agua, amoniaco, metano e hidrógeno- se combinaban, por medio de  descargas eléctricas, frecuentes en la Tierra primitiva. A la semana de realizar el experimento, el análisis reportó presencia de compuestos orgánicos, principalmente aminoácidos. Si bien es cierto que los aminoácidos, son las unidades estructurales de las proteínas, todavía faltaba un largo camino que recorrer, ya que los aminoácidos tenían que ensamblarse para formar las proteínas y éstas, a pesar de su complejidad por sí solas todavía no son la vida. Sin embargo, el experimento confirmaba que no existe una barrera infranqueable entre la materia inorgánica y su transformación en materia orgánica simple. En este sentido tampoco debe haber una barrera insuperable entre la materia orgánica simple y la materia orgánica compleja. Posteriormente otros científicos, mejoraron el experimento de Miller-Urey, incorporando otros gases a la atmósfera primitiva y añadiendo también la simulación de la hidrosfera –océanos-, con lo que obtuvieron los compuestos orgánicos básicos –aminoácidos, carbohidratos simples, nucleótidos, etc.- para la formación de los compuestos orgánicos complejos –carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleícos-. Aún la materia orgánica compleja, por sí sola no tienen vida, pero la interacción, principalmente de los lípidos y proteínas con el agua, da origen de manera natural a  una membrana, con la que aparece el rasgo más general y esencial de la vida: el intercambio de materia y energía entre el medio ambiente exterior y el interior en el que están concentrados los componentes de la materia orgánica compleja. Con la aparición de la membrana, surge propiamente la célula y ésta, es la forma de existencia de la vida.

En la imagen siguiente se muestra el experimento de Miller-Urey, en el se simula el carácter reductor de la atmósfera primitiva.

Imagen 2. Experimento de Miller-Urey

5. Discusión

Las leyes universales del movimiento de la materia y del pensamiento –contradicción, tránsito recíproco de la cantidad y la cualidad y negación de la negación- orientan teórica y metodológicamente el estudio del origen de la vida. Así la ley de la contradicción es una poderosa “herramienta” conceptual que orienta y permite abordar la dialéctica de la materia inorgánica a la materia viva como producto de las contradicciones internas –atracción vs repulsión- inherentes a la naturaleza físico-química de la materia inorgánica y orgánica. Específicamente, son las fuerzas contradictorias de atracción y repulsión las que mueven a los átomos de las moléculas gaseosas de la atmósfera para que se combinen y formen los compuestos orgánicos simples. Estos, posteriormente fueron precipitados junto con las lluvias y transportados por los escurrimientos superficiales, a los cuerpos de agua líquida, principalmente a los océanos, en donde se acumularon y se disolvieron en el agua. En el nuevo escenario líquido, los compuestos orgánicos simples –carbohidratos sencillos, aminoácidos, nucleótidos, etc.-  por fuerzas de atracción se unieron para formar compuestos orgánicos complejos – carbohidratos de cadenas largas, proteínas, ácidos nucleícos, etc.-. Los compuestos orgánicos complejos de naturaleza coloidal, principalmente lípidos y proteínas, por fuerzas de atracción y repulsión con el agua, dieron origen a la membrana de la célula procariota primitiva. Con la membrana celular aparece la característica más general y esencial de la vida: el intercambio de materia y energía entre el medio externo e interno, regulado por la membrana celular. Con la célula aparece una nueva contradicción inherente al metabolismo biológico: anabolismo vs catabolismo, contradicción que mantiene y mueve a la materia viva para su desarrollo.

En la imagen que sigue se exhiben los componentes –contenido- y su estructura –forma- en una membrana celular, que aunque se trata de una célula moderna, nos indica el papel protagónico de los lípidos y las proteínas.

Imagen 3. Contenido y forma de membrana celular

Con la membrana celular, aparece propiamente la célula primitiva procariota, cuyo rasgo esencial, es la ausencia de núcleo; por consiguiente, el material genético y demás componentes vitales se distribuyen por todo el citoplasma, delimitado espacialmente por la membrana plasmática.

La forma –anatomía- y su contenido –componentes- de la célula procariota se muestran en la siguiente imagen.

Imagen 4. Contenido y forma de célula procariota

Así pues, la ley de la contradicción es la fuerza motriz que mueve a la materia en general y a la materia viva en particular.

Respecto a la ley de la transformación de la cantidad y la cualidad, es de invaluable utilidad para el estudio de la vida en su movimiento histórico: desde la naturaleza inorgánica, hasta la materia viva, pasando por la materia orgánica. Específicamente la materia inorgánica –gases- de la atmósfera primitiva al concurrir determinadas condiciones de energía y temperatura, se combinan químicamente, en ciertas proporciones cuantitativas para dar origen a una nueva cualidad: la materia orgánica basada en compuesto simples –monómeros-. Estos se combinan cuantitativamente, hasta alcanzar una magnitud en la que se transforman cualitativamente en materia orgánica más compleja, especialmente en polímeros –carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleícos-. La materia orgánica compleja sigue moviéndose, particularmente los lípidos y las proteínas, al interaccionar con el agua, se transforman en una nueva cualidad: la membrana. Con esta aparece propiamente la célula y ésta es la forma de existencia de la vida.

La importancia de la ley del tránsito de la cantidad y la cualidad en el estudio de la vida, radica en que concibe el movimiento de la materia inorgánica hasta la materia viva como la unidad de los cambios cuantitativos y cualitativos; es decir, los cambios cualitativos, son cambios bruscos o repentinos –“saltos”-, producto de una prolongada acumulación de cambios cuantitativos graduales. Pero lo más trascendental, es que de ésta ley se deduce que no existe una barrera infranqueable entre la materia inorgánica y orgánica con la materia viva, tal como lo confirman parcialmente el experimento de Miller-Urey y posteriores.

Por último la ley de la negación de la negación expresa el carácter cíclico de los procesos materiales y la vida no es la excepción. Inicia con el nacimiento, continua con el crecimiento y finalmente culmina con la reproducción que implica un nuevo nacimiento, con el que se cierra el ciclo. No solo la vida se mueve cíclicamente, también la materia aportada por el medio ambiente externo, se comporta cíclicamente, puesto que, el bióxido de carbono aportado por la atmósfera y el agua proveniente del suelo, se combinan químicamente en los cloroplastos de las hojas de las algas y plantas superiores, con la participación de la luz visible aportada por el sol, para transformarse en carbohidratos. Estos son oxidados en la respiración, para convertirse en energía y bióxido de carbono y agua que son liberados al aire, con lo que se cierra el ciclo. Para completar el ciclo, la materia tiene que pasar por una doble negación: la primera, es la fotosíntesis, que niega a la materia aportada por el entorno –bióxido de carbono y agua-; la segunda, la respiración, niega a los carbohidratos producidos durante la fotosíntesis, al convertirlos en energía y materia –agua y bióxido de carbono- liberados al medio ambiente externo. La doble negación para completar el ciclo, se debe a los dos aspectos contradictorios que hay que negar.

El carácter cíclico de la vida es de trascendental importancia, ya que garantiza la continuidad genética de las especies biológicas y su diversidad es condición necesaria para la evolución, a través de la selección natural. Con lo que respecta, al movimiento cíclico de la materia aportada por el entorno, también es de vital importancia, puesto, que su renovación permanente, es la que permite la continuidad de la vida; pues si la materia no se moviera cíclicamente, el agua, el bióxido de carbono, etc., ya se hubieran agotado y con ellos la vida ya se hubiera extinguido.

6. Conclusiones

Las leyes universales del movimiento de la materia –contradicción, transformación recíproca de la cantidad y la cualidad y negación de la negación- sirven de marco de referencia teórico y metodológico, para comprender racionalmente el origen de la vida.

La contradicción es la que mueve a la materia. Es decir, es la materia en su movimiento contradictorio – contenido- la que genera su propia forma. Ésta es el modo como se organiza o estructura el contenido.

La ley de la contradicción es la fuerza motriz que mueve a la materia general y a la materia viva en particular. Cuando la contradicción cesa el movimiento se acaba. En el caso de la vida, es la contradicción –anabolismo vs catabolismo- inherente al metabolismo celular es la que mantiene –homeostasis- y desarrolla –principalmente crecimiento y reproducción- a los organismos vivos. Cuando la contradicción (metabolismo) celular cesa, el organismo se muere.

En el origen de la vida es el movimiento contradictorio de atracción vs repulsión entre los compuestos orgánicos complejos, principalmente los lípidos y las proteínas con el agua, el que genera la membrana de la célula primitiva –procariota-. Es decir, la forma o estructura de la membrana, es la respuesta anatómica a la interacción del agua con los lípidos y proteínas, la cual constituye su contenido.

La esencia y el fenómeno, es un caso particular de la ley de la contradicción y su importancia radica, en que permite descubrir la esencia, oculta en la variabilidad de lo fenoménico en que se manifiesta. El conocimiento de la esencia, es importante porque ella está la verdad de los objetos materiales y nos orienta en el estudio de los objetos materiales, como en este caso con el origen de la vida.

La ley del tránsito recíproco de la cantidad y la cualidad, permite comprender la historia –movimiento- de los objetos materiales, en este caso la dialéctica de la materia inorgánica a la materia viva. Pero lo más trascendental, es que de ésta ley se deduce que no existe una barrera insuperable entre la materia inorgánica y orgánica con la materia viva, tal como lo confirman parcialmente el experimento de Miller-Urey y posteriores.

Con la membrana de la célula procariota, aparece el rasgo más general y esencial de la vida: el intercambio de materia y energía con el medio ambiente externo, materiales que al ser transformados en el interior de la célula, dan origen al metabolismo, proceso contradictorio esencial que mueve a la materia viva.

Con la célula procariota aparece la forma más simple de la vida, cuyo movimiento dialéctico dará origen a formas de vida más complejas: desde la célula eucariota, hasta la especie humana, transitando por los hongos, las plantas y los animales.

La reproducción es movimiento biológico que garantiza la continuidad genética de la especie y la diversificación de la misma, condición indispensable para la evolución, a través de la selección natural.

La ley de la negación de la negación establece el carácter cíclico de los procesos materiales. La vida no es la excepción. Inicia con el nacimiento, continua con el crecimiento y finalmente concluye con la reproducción que implica un nuevo nacimiento, con el que se cierra el ciclo.

La materia aportada por el entorno, también se mueve cíclicamente, pues una vez que es metabolizada es excretada al medio ambiente en su estado original. Como ejemplo está la fotosíntesis y la respiración, aspectos contradictorios del metabolismo celular. La fotosíntesis consiste en la combinación química del bióxido de carbono con el agua, a través de la energía aportada por la luz visible, para que las plantas elaboren carbohidratos. Éstos, son oxidados por la respiración y transformados en agua y bióxido de carbono y liberados al entorno, para que otra vez sirvan de materia prima de la fotosíntesis, con lo que se cierra el ciclo. El carácter cíclico de materia es de vital importancia, de lo contrario la vida ya se hubiera extinguido.

A pesar del enorme avance en el desentrañamiento del origen de la vida, falta mucho para reproducir experimentalmente una célula, ya que la célula es la forma de existencia de la vida.

Hasta la formación de la membrana celular se explica por las leyes físico-químicas, particularmente, por las fuerzas de atracción y repulsión; pero, con el surgimiento de la vida, aparece una nueva cualidad: la vida, la cual está regida por leyes propias, a las cuales se subordinan las leyes físico-químicas.

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