¿Puede la evolución generar nueva información?

En BioLogos nos maravillamos ante la complejidad de la información genética, pero coincidimos con la mayoría de los biólogos en que los procesos bien entendidos (que entendemos que están bajo el cuidado providencial de Dios) dan lugar a nueva información todo el tiempo.

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Algunos críticos de la teoría de la evolución argumentan que los procesos naturales no pueden explicar la aparición de la nueva información genética que se necesita para producir nuevas especies. En BioLogos estamos maravillados con la complejidad de la información genética, pero estamos de acuerdo, junto con la mayoría de los biólogos, en que los procesos naturales, los cuales ya entendemos bastante bien, son los causantes de que surja nueva información todo el tiempo. Al mismo tiempo, entendemos que el cuidado providencial y sustentador de Dios está en absoluto control de todo el proceso involucrado.

Nuestras intuiciones pueden ser engañosas

El ADN a menudo se compara con un manual de instrucciones a partir del cual se construyen los organismos vivos, y muchas personas encuentran intuitivamente inverosímil que un manual de instrucciones pudiera tener la capacidad de cambiarse a sí mismo para producir algo nuevo. Si esta intuición fuera cierta, esto significaría entonces que debe haber un agente inteligente externo que interviene constantemente para producir nueva información.

Al tratar de responder a esto, primero deberíamos considerar el hecho de que nuestras intuiciones no siempre son una guía confiable a la hora de averiguar lo que es posible y lo que no. Por ejemplo, la mayoría de la gente antes del siglo XVII pensaba que era imposible que la Tierra girara sobre su eje y orbitara alrededor del Sol. A mucha gente todavía le cuesta trabajo aceptar que el tiempo se ralentiza cuanto más rápido se avanza; y, por eso, quizás nuestras intuiciones no sean del todo confiables a la hora de determinar qué tipos de cambios pueden aparecer en el ADN a través de procesos naturales durante largos períodos de tiempo.

El papel de Dios durante los procesos naturales

Además de la intuitiva inverosimilitud del mecanismo natural, mucha gente también piensa que tan pronto como se encuentra una explicación natural o científica para algún evento, entonces ya no queda lugar para que Dios haya podido intervenir de alguna manera en el evento en sí (tanto a nivel creativo como a lo largo del proceso).

En BioLogos, afirmamos que Dios a veces actúa milagrosamente para producir cosas para las que no existe una explicación científica: piense en la Resurrección, el hecho de convertir el agua en vino, u otros milagros que aparecen en las Escrituras. Sin embargo, también afirmamos que Dios logra sus propósitos en el mundo natural a través de medios regulares y consistentes que la ciencia puede describir. Por lo tanto, es teológicamente correcto decir que Dios creó las islas hawaianas y que Dios nos unió a cada uno de nosotros en el útero de nuestras madres, a pesar de que tenemos descripciones científicas detalladas para explicar estos procesos que Dios mismo puso en marcha.

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Debajo de la foto (BioLogos afirma milagros como la Resurrección (Aparición de Jesús a los discípulos (Juan 20, 19-20), publicado en 1886)

Entonces, la pregunta aquí es si la generación y el desarrollo de información que se produce en el ADN es uno de esos eventos milagrosos para los que no existe una explicación científica posible, o si es un proceso regular y consistente que la ciencia sí puede llegar a describir de algún modo. De cualquier manera, Dios es el autor de la vida; por lo tanto, al considerar la evidencia que existe en el mundo natural, lo que estamos haciendo realmente es determinar la manera en que Dios lo creó todo.

El Origen de la vida

Cuando nos preguntamos si la evolución puede o no generar nueva información, es importante tener claro a qué nos estamos refiriendo exactamente. El proceso de evolución actúa sobre organismos ya existentes, por lo que debe entenderse como una explicación de la diversificación de la vida, no como el origen de la vida en sí mismo. Existe una investigación científica activa que trata de encontrar respuestas sobre cómo se originó la vida (un campo de estudio llamado abiogénesis), y actualmente no existe un consenso entre los expertos sobre la posible existencia de una explicación científica creíble que pueda esclarecer cómo ocurrió todo. Quizás fue uno de esos eventos milagrosos para los que no puede haber una explicación científica, o quizás los científicos eventualmente desarrollarán una explicación creíble en el futuro. Sin embargo, esa no es la pregunta que trata de responder este artículo.

Definición de información

El otro término que necesita aclararse es el término “información”, el cual se usa comúnmente de varias formas diferentes, y el hecho de no distinguirlos es lo que a menudo provoca que algunos se confundan acerca de su significado. 

Existen definiciones matemáticas precisas acerca del término “información” que se han desarrollado dentro de diferentes contextos en diversos campos de la ciencia y la tecnología. Uno de los más conocidos es la Teoría de la Información, que se utiliza para determinar las formas más eficientes de transmitir datos dentro de un sistema de comunicación. Esto es increíblemente importante para que Internet funcione, por ejemplo, pero no es el tipo de información que encontramos en el ADN.

El uso más común del término “información” se refiere al significado que se transmite mediante algún tipo de código simbólico. El lenguaje ordinario es un código simbólico en el que las palabras han llegado a representar conceptos específicos y, cuando se unen de maneras particulares, transmiten información precisa. La lista de puntuaciones en la sección de deportes de un periódico es una representación simbólica de cosas que han sucedido y, por lo tanto, transmite información sobre el pasado. Una receta usa palabras y otros símbolos para transmitir información sobre cómo cocinar algo. Un código de computadora contiene información que ha sido codificada por los mismos programadores.

La clave para entender este sentido de “información” es que los símbolos que se usan ​​en los lenguajes naturales o de programación significan algo más, y solo significan algo más porque nosotros mismos les hemos asignado un significado. Ese “significado” representa la información, en este sentido de la palabra. Por lo tanto, el hecho de preguntarse si un proceso natural podría generar este tipo de información tiene sentido. Sin embargo, ese no es el tipo de información que encontramos en el ADN.

Hay otro uso de la palabra “información” y es este sentido de la palabra el que entra en juego en la cuestión de si los procesos naturales pueden generar nueva información o no. En el ADN, la información se refiere a los estados físicos específicos de las biomoléculas que determinan cómo funcionan los organismos vivos. Esto es a lo que nos referimos cuando hablamos de la información en el ADN de un organismo. Sin embargo, el ADN no es un código simbólico como un lenguaje o incluso un código de computadora; ni tampoco se compone de símbolos que signifiquen otra cosa: las letras A, T, G y C son los símbolos que usamos para describir su estructura molecular. ¡El ADN en sí no está compuesto de letras! El ADN es una molécula con una forma específica que tiene un fin específico. Si la pregunta es si los procesos naturales pueden generar nueva información en este sentido (cadenas de moléculas que hacen algo diferente a lo que se había hecho antes), entonces la respuesta es claramente sí.

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Ejemplos de nueva información biológica

Si entendemos la información del genoma como los estados físicos de las biomoléculas, entonces podemos decir que la reproducción sexual produce nueva información con cada nueva generación; solo observe en qué se diferencian los niños de sus padres: estos cambios requieren nueva información. También se genera nueva información cada vez que hay una mutación en el genoma a medida que se transmite desde un organismo a su descendencia. Algunas veces, esas mutaciones producen información que es dañina para el organismo. Sin embargo, otras veces la mutación es neutral o incluso positiva, y la nueva información tiene la capacidad de impactar positivamente a las generaciones futuras.

Para ver cómo las mutaciones pueden generar nueva información de esta manera, primero recuerde que el ADN es una hélice de doble hebra, con forma de escalera de caracol (vea la figura siguiente): el “esqueleto” está hecho de unidades repetidas de azúcar y fosfato, mientras que los “escalones” están formados por pares de moléculas llamadas bases. Hay 4 bases: la adenina (A) y la timina (T) siempre se emparejan, y la guanina (G) y la citosina (C) siempre se emparejan también. En las células eucariotas, la propia doble hélice se pliega alrededor de proteínas llamadas histonas, formando nucleosomas. Los nucleosomas están empaquetados además en una disposición compacta llamada cromatina, que permite que la información genética encaje dentro del diminuto núcleo de la célula (¡si se extendiera, el ADN que se contiene en una sola célula tendría unos 2 metros de largo!).

Las proteínas hacen la mayor parte del trabajo en la célula y su forma determina su función. La forma que tiene una proteína está dictada por la secuencia lineal de bloques de construcción básicos llamados aminoácidos, de los cuales hay 20. Un grupo de 3 bases de ADN llamado codón determina la selección e incorporación de un aminoácido en particular en una proteína en particular. Por lo tanto, la secuencia de bases a lo largo de una hebra de la hélice de ADN guía en última instancia la producción de todas las proteínas de nuestro cuerpo. (En realidad, todo esto es más complicado, por supuesto, ya que no todo el ADN se dedica a codificar información para crear proteínas).

Por ejemplo, considere este segmento corto de 9 nucleótidos agrupados en 3 codones:

ACT CCT GAG

El codón ACT selecciona el aminoácido treonina, CCT selecciona prolina y GAG selecciona ácido glutámico. Sin embargo, si la A en el codón GAG muta y se convierte en una T, el codón GTG resultante produce una sustitución del aminoácido valina en lugar del ácido glutámico. Este simple cambio es suficiente para tener un efecto bastante significativo, debido a que este tramo del ADN es una sección de nuestro gen de hemoglobina, y esta mutación específica causa la anemia de células falciformes. A esto se le llama mutación puntual (porque afecta a una sola base), y existen numerosos ejemplos de este tipo de mutaciones que cambian el estado de información del ADN y, así, el ADN comienza a hacer algo diferente de lo que hacía antes. Las personas que tienen una sola copia afectada del gen (de uno de los padres, pero no de ambos) no desarrollan la enfermedad y también están más protegidas contra la malaria, algo que por lo tanto se puede considerar como un resultado positivo para algunos miembros dentro una población. Este ejemplo demuestra que la nueva información, la cual surge a través de los nuevos estados de las biomoléculas, puede surgir a través de mecanismos naturales que de hecho entendemos en la actualidad.

Otros ejemplos de nueva información de ADN

También puede haber mutaciones en las regiones reguladoras que afectan cuándo y dónde se “activa” o expresa un gen. Una mutación dentro de una secuencia reguladora podría provocar que la proteína se produjera en un lugar nuevo, o en cantidades mayores o menores de las que se producía anteriormente. Un pequeño cambio en la regulación genética puede tener grandes efectos como resultado. Las serpientes son un buen ejemplo de esto. Las serpientes se clasifican como tetrápodos (vertebrados de cuatro extremidades), aunque no tienen extremidades. El gen que produce una proteína importante para el desarrollo de las extremidades todavía está presente en el ADN de las serpientes, pero ya no se expresa, por lo que las extremidades no se forman (aunque sí lo hacen los brotes de las extremidades).

Otro método para desarrollar nueva información en un genoma es la transferencia genética horizontal (TGH), que es el intercambio de información genética que se produce entre individuos de diferentes especies (en oposición a la transferencia vertical de padres a hijos dentro de una especie). Es especialmente importante para la evolución bacteriana, porque las bacterias pueden intercambiar genes tal y como nosotros lo hacemos nosotros con las estampas de fútbol y, por lo tanto, adaptarse rápidamente a nuevas situaciones. Por ejemplo, las bacterias usan TGH para aumentar su resistencia contra los antibióticos.

Hay otros cambios más dramáticos incluso que pueden ocurrir en el estado de información del ADN cuando se duplican genes, cromosomas o incluso genomas completos, lo que a veces provoca algunos resultados novedosos. Por ejemplo, hace unos 30 años se formó una nueva especie de cangrejo de río cuando dos individuos de una especie común se aparearon y el cangrejo de río resultante tenía tres copias de cada cromosoma, en lugar de dos. La mutación hizo posible que la nueva especie se clonara a sí misma (se reprodujera asexualmente). Existe buena evidencia de que los primeros vertebrados experimentaron dos eventos de duplicación del genoma completo dentro de su linaje, cuyos efectos se pueden ver en todos los vertebrados que viven en la actualidad, entre los que también se incluyen a los seres humanos.

Los científicos han caracterizado muchos otros tipos de cambios que pueden tener lugar en el genoma de un organismo, todos los cuales representan nuevas fuentes de información. Consulte nuestra extensa serie de blogs (aquí) para obtener más ejemplos y explicaciones de la nueva información que se genera en el ADN.

Conclusión

Cuando las personas afirman que la evolución no puede explicar el desarrollo de nueva información, generalmente tienen en mente la definición de información que depende de que los humanos (u otros seres inteligentes) le asignen significado a un código simbólico. En realidad, no se sabe de ningún proceso natural que pueda hacer algo así. Sin embargo, ese no es el tipo de información que se contiene en el ADN. En el ADN, podemos encontrar una increíble cadena de biomoléculas que pueden cambiar y de hecho cambian con cada generación. Cada vez que cambia, se genera nueva información en el sentido de que provoca cambios fisiológicos. La mayor parte del tiempo, estos cambios son neutrales o incluso dañinos para un organismo. Sin embargo, a veces, especialmente cuando se acumulan muchos cambios a lo largo del tiempo, pueden surgen innovaciones y, gradualmente, incluso nuevas especies.

¿No es este proceso un desperdicio? ¿Si Dios es un Dios todopoderoso, no debería haber creado las cosas de una manera más eficiente y directa? Es bastante peligroso afirmar algo como si uno pudiera saber de la manera que Dios piensa, e incluso decirle a Dios cómo debería actuar (¡pregúntele a Job!). Sin embargo, en la actualidad tenemos un registro claro de cómo ha actuado Dios a través de la historia natural. Lo que hemos descubierto es consistente con la descripción de Jesús en la Parábola del Sembrador, en la que el Sembrador distribuye generosamente muchas semillas. Algunas semillas nunca echaron raíces, otras brotaron rápidamente pero no duraron mucho porque cayeron en un suelo rocoso y otras semillas fueron ahogadas por las espinas; pero algunas cayeron en suelo fértil y produjeron las plantas que el agricultor pretendía desarrollar desde un principio (vea el comentario de N.T. Wright que conecta la creación con la Parábola del Sembrador). Este es el mismo patrón que encontramos en la historia natural de la vida en la Tierra. Si nos preguntamos por qué permitió el Creador que millones de especies se extinguieran, también podríamos preguntarnos por qué el Sembrador desperdició tantas semillas; quizás el hecho de ser eficientes no fue el objetivo principal después de todo. Así, podemos alabar a Dios por haberse asociado con el orden creado para producir una vida tan diversa, abundante y extraordinaria en la Tierra.