domingo, 1 de julio de 2007

La Fotosíntesis

Uno de los mecanismos más sorprendentes de la Creación toda es sin dudas el de la fotosíntesis, acaso la maquinaria que permite la existencia de todos los ecosistemas del planeta tal como lo conocemos.

Se llama fotosíntesis a un proceso por el cual algunos organismos (específicamente todas las plantas verdes, la mayoría de las algas y un gran número de bacterias) son capaces de transformar la energía lumínica en energía química. En términos sencillos, convierten los rayos del Sol en alimentos.

El color verde de estas formas de vida se debe a la presencia de un pigmento llamado clorofila, el cual es capaz de “captar” la luz del Sol para utilizar la energía allí presente. Este pigmento está contenido, en las plantas y algas, en unas estructuras presentes dentro de las células llamadas cloroplastos. Puntualmente, la clorofila y otros pigmentos emparentados se encuentran integrados en un grupo de proteínas que se conocen en Biología con el nombre de fotosistemas (PS I y PS II, por sus siglas en inglés).

Estos 2 sistemas necesitan, además de la necesaria presencia de luz, una sustancia capaz de aportar átomos de carbono. Esta molécula no es otra que el CO2, presente en la atmósfera de nuestro planeta y producto de desecho de nuestro proceso de respiración.

Puntualmente, el CO2 es “fijado” durante la noche por algas y plantas por medio de una serie de enzimas. Además, se logra incorporar otros átomos básicamente por el aporte de sustancias presentes en el suelo o en el agua. La más importante de ellas es la misma agua, captada por las raíces de las plantas superiores. Como recordamos, cada molécula de agua está formada por H2O, por lo cual existe aporte de hidrógeno.

Así, mediante el uso del CO2 procedente del aire que nosotros exhalamos y del H2O, algas y plantas “capturan” la energía presente en la luz del Sol mediante la siguiente ecuación simplificada:

6 CO2 + 6 H2O >>>>>>>>>>>>>>>>>> C6H12O6 + 6 O2

dióxido de carbono + agua >>>>>>>>> glucosa + oxígeno

energía lumínica >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> energía química

Como puede observarse, las moléculas inorgánicas se convierten, en este caso, en glucosa y como “desecho”… se obtiene oxígeno, esencial para la vida de aquellos seres vivos que no somos capaces de efectuar fotosíntesis. Es por ello que esta forma de fotosíntesis se denomina “oxigénica” (existe por parte de otros organismos una forma “anoxigénica” de fotosíntesis que detallamos líneas abajo).

En este detalle harto simplificado del proceso de fotosíntesis, advertimos como es posible obtener energía química, estable y de reserva, a partir de la energía lumínica producida por el sol a decenas de millones de kilómetros de distancia. Por otro lado, debemos destacar que la fotosíntesis es la gran productora de oxígeno en nuestro mundo (por ello se menciona a las grandes extensiones selváticas y boscosas de la Tierra como “pulmones del planeta”).

Es digno de mencionarse que los cloroplastos, presentes en las células de plantas verdes y algas, al igual que las mitocondrias, contienen su propio ADN, lo que ha suscitado especulaciones evolucionistas, según las cuales los cloroplastos han sido otrora organismos independientes, ahora en simbiosis con las plantas superiores.

De acuerdo a la hipótesis evolucionista, las condiciones iniciales de la atmósfera del planeta habrían sido muy diferentes a las actuales. Se utiliza el término «atmósfera reductora» para hacer referencia a un mundo casi sin oxígeno. Este elemento, cardinal para la vida en la Tierra, habría empezado a producirse con la aparición de los organismos fotosintéticos, puntualmente algunas bacterias y algas unicelulares. Los organismos multicelulares como nosotros requieren mayor cantidad de energía para permanecer vivos, con lo cual la demanda de oxígeno es mucho mayor que la de aquella presunta «atmósfera reductora» de la Tierra primitiva.

Las citadas bacterias, en teoría, contarían solamente con la posibilidad de realizar fotosíntesis oxigénica; ¿cómo fue posible entonces la «mutación» que desembocó en un segundo sistema?

Por otro lado, hemos citado la hipótesis según la cual los cloroplastos de las células vegetales modernas habrían sido alguna vez organismos independientes que en algún momento de la historia se convirtieron en simbiontes para vivir por siempre en armoniosa unidad con las plantas superiores.

Esta idea se fundamenta en que los cloroplastos cuentan con su propio ADN y se los homologa con pequeñas bacterias. Sin embargo, las cianobacterias y otros microorganismos similares son capaces de realizar fotosíntesis a través de organelas llamadas mesosomas. Dicho de otro modo, formas de vida radicalmente diferentes (las plantas superiores como los árboles; las algas como el sargazo; las diatomeas de nuestros mares; las bacterias fotosintéticas) tienen capacidad de convertir la luz del Sol en energía química y paralelamente producir oxígeno en abundancia.

Sin embargo, la teoría de la evolución de las especies separa a estos organismos en el abismo de los tiempos y (curiosamente) no ha habido cambios en el genoma necesario para la fotosíntesis a lo largo de los milenios. Este fenómeno es explicado con el concepto de “evolución convergente”, el mismo paradigma por el cual se intenta explicar que organismos “evolutivamente” diferentes tengan “adaptaciones” similares (el delfín y el tiburón, por ejemplo).

¿Cómo surgieron los genes de ambos fotosistemas, el oxigénico y el anoxigénico? Duplicación de uno de ellos seguido de mutación del copiado, es la explicación del caso. Sin embargo… ¿cómo puede una mutación agregar información, cuando en realidad lo que genera es pérdida de la misma?

Una explicación alternativa es el fenómeno conocido como transferencia lateral de genes o pasaje de plásmidos, un mecanismo conocido en microbiología por el cual una bacteria puede “transferirle” ADN a otra (este mecanismo explica muchos casos de resistencia a antibióticos).
Sin embargo, la “supervivencia del más apto”, fruto de la presión de selección, parecería no cumplirse en este punto, ya que en el contexto de la atmósfera reductora no habría resultado más útil contar con ambos fotosistemas en lugar de uno solo.

¿No resulta más claro concebir que ambos sistemas fueron creados en un único acto y dispuesto para que organismos completamente diferentes compartan su utilidad? Un marco así no requiere explicaciones alternativas ni necesita hipótesis ad hoc y no satisfactorias. Basta acaso contemplar la naturaleza con otros ojos para darnos cuenta de su asombrosa complejidad, diseñada por la gran Inteligencia de un Creador soberano.

El texto original fue publicado en formato 1.0 en 2 partes (julio y agosto de 2007)