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MITOCONDRIAS Y DIFERENCIAS RACIALES

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Navegando por Twitter topé hace unas semanas con el siguiente mensaje: "I need to know the degree of #fertility of a #mestizo woman (from black man & white woman) #mating with a black man. Any help over there?". Intrigado por lo rebuscado de la pregunta, a la que nadie había dado respuesta en esa red social, me puse en contacto con su autor, quien sin más explicaciones me remitió al capítulo 7 de La cuestión vital, libro publicado por Nick Lane. Este bioquímico nos sorprendió gratamente en su día con Los diez grandes inventos de la evolución, una obra de divulgación muy amena. Descubrí además que Bill Gates había recomendado encarecidamente en Twitter el nuevo libro de Lane.

Como es lógico, esos datos acentuaron mi interés por desentrañar el significado último del tuit en cuestión. A las pocas horas ya estaba hojeando en casa La cuestión vital. Las fotos de micrografías electrónicas y los diagramas de vías bioquímicas me hicieron salivar de inmediato. Estaba claro que el contenido no se compadecía con el título elegido, que más bien parece concebido para atraer a personas ávidas de fórmulas de autoayuda. Observando a duras penas una de las normas deontológicas básicas de todo buen lector, conseguí reprimir mi deseo de empezar por el capítulo que, suponía yo, podía darme la clave para entender qué se escondía tras ese críptico tuit. Emprendí así con cierta impaciencia un viaje intelectual para el que sin embargo, según tuve que reconocer a las pocas páginas, se requería una dosis considerable de concentración. El texto es algo arduo al principio, pero ese primer esfuerzo se ve más que recompensado en los últimos capítulos.

Nick Lane se remonta a las condiciones que reinaban hace 4000 millones de años en nuestro por entonces muy joven planeta. Esas condiciones permitieron la aparición de LUCA (last universal common ancestor), y a partir de éste, por vías independientes, de los primeros procariotas (bacterias y arqueas), que serían los únicos pobladores de la Tierra nada menos que durante 2000 millones de años. Llama la atención que entre la formación de la Tierra y la aparición de formas de vida elementales transcurrieran sólo 500 millones de años, y sin embargo hubiese que esperar 4 veces más para ver surgir las primeras células eucariotas, esto es, dotadas de núcleo. Se denomina protistas a los eucariotas unicelulares, que tienen como promedio un volumen 15 000 veces mayor que el de los procariotas, y que pueden llegar a tener hasta 40 000 genes repartidos en más de cien megabases (treinta veces más que el hombre), mientras que los procariotas tienen del orden de 1 a 10 millones de bases compactadas en un único cromosoma circular.

El escenario más probable de la aparición de LUCA o de las protocélulas que condujeron a ella son las fumarolas hidrotermales alcalinas, estructuras que surgen en algunos lugares del fondo marino como consecuencia de la interacción de rocas ricas en olivino -con alto contenido de sulfuro ferroso (FeS)- y el agua. Estos pináculos de hasta 60 metros de altura encierran un laberinto de microporos interconectados, por los que circulan corrientes calientes de fluidos ricos en hidrógeno. Como fuente de carbono, indispensable para crear el esqueleto de las moléculas orgánicas, hay que tener en cuenta que hace 4000 millones de años los océanos contenían grandes cantidades de CO_2, a concentraciones unas 100-1000 veces superiores a las actuales, de modo que aquellas aguas eran mucho más ácidas que las de hoy día. Lane nos explica los mecanismos por los que esos únicos ingredientes -roca, agua y CO₂-, pueden ser suficientes para crear vida, y hasta se arriesga a proponer esa tríada como condición necesaria para la aparición de vida en cualquier otro planeta rocoso y húmedo, lo que significa en varios miles de millones de exoplanetas sólo en nuestra galaxia.

En los microporos de las fumarolas alcalinas, en concreto, se produce un gradiente natural de protones, un contraste entre el flujo alcalino emitido y las ácidas aguas circundantes. En esas condiciones, con el FeS actuando como catalizador, el H₂ tiende a oxidarse y ceder electrones al dióxido de carbono. Como resultado se genera formaldehído, algo que ya parece un embrión de molécula orgánica. El equipo de Lane ha recreado aproximadamente las condiciones de las fumarolas en un reactor de mesa y ha conseguido así obtener incluso moléculas de ribosa y desoxirribosa.

Los primeros procariotas se las arreglaron para aprovechar el potencial electroquímico provocado por el gradiente natural de protones para generar ATP a partir de ADP mediante una enzima insertada en la membrana, la ATP sintasa. Y ese ATP, como bien sabe cualquiera que haya estudiado bioquímica, es la moneda de energía básica empleada en el conjunto del metabolismo celular. Pensemos que una sola célula consume aproximadamente unos 10 millones de moléculas de ATP por segundo.

El problema es que, de seguir dependiendo de un gradiente natural de protones, la vida habría quedado confinada al interior de las fumarolas alcalinas. De modo que, para poder colonizar otros espacios, las primeras protocélulas tuvieron que aprender a generar su propio gradiente, lo que las obligó a desarrollar en paralelo una membrana celular impermeable a los protones (excepto como fuerza motriz de la "turbina" ATP sintasa) y un sistema de bombeo de los mismos al exterior. Bacterias y arqueas idearon distintas formas de bombeo iónico, y eso les permitió abandonar las fumarolas y conquistar la Tierra en un proceso de evolución divergente. Unas y otras difieren fundamentalmente no sólo por los mecanismos de bombeo sino por las enzimas empleadas en la replicación de ADN y por la composición de la pared celular. Son similares en cambio en lo que respecta a los procesos de transcripción (ADN > ARN) y traducción (ARN > proteínas).

La primera célula eucariota (LECA) surgió cuando una α-proteobacteria decidió alojarse en algún tipo de arquea, en un proceso de endosimbiosis que acabaría transformando a esas bacterias en mitocondrias. (1) Lo asombroso es que ese fenómeno se produjo sólo una vez (o, más exactamente, prosperó sólo en una ocasión), pues todos los eucariotas están relacionados genéticamente. Unos cientos de millones de años antes de que apareciera LECA, un grupo de procariotas, las cianobacterias, habían desarrollado la capacidad de usar el agua como fuente de electrones para reducir el CO₂ y sintetizar materia orgánica con la energía aportada por la luz solar (otro fenómeno que al parecer se dio sólo una vez en toda la evolución), con la emisión de oxígeno como subproducto. La fotosíntesis oxigénica inundó la atmósfera de ese elemento, lo que reorientaría por completo la evolución de la vida en el planeta. Otro efecto destacado fue que el metano que se había acumulado en la atmósfera como resultado de la proliferación de procariotas metanógenos se oxidó, con lo cual desapareció su efecto invernadero y la Tierra se convirtió en una gran bola de hielo durante mucho tiempo. Una de las cianobacterias que por ahí pululaban se convirtió un día en endosimbionte de un protista, dentro del cual se transformó en cloroplasto, y de ese modo nacieron las algas y plantas.

Pero volvamos a las mitocondrias. El biólogo Albert Szent-Györgyi definió la vida, nos recuerda Lane, como un electrón en busca de un lugar donde descansar. El oxígeno es un elemento ideal como destino final de los electrones para que reposen tranquilamente, debido a que, por su estructura atómica, tiene una gran afinidad por ellos. Al respirar, resumiendo mucho, lo que hacemos es introducir en nuestras células un elemento que "atrae" hacia sí los electrones que contienen los alimentos que ingerimos, se une a dos protones y se convierte en agua.(2) Ese viaje es muy accidentado, pues discurre de forma discontinua a lo largo de la llamada cadena respiratoria, consistente en una serie de complejos de proteínas milimétricamente dispuestos en la membrana interna mitocondrial. La energía liberada en cada paso (para seguir con la analogía, en cada paso de ganancia de tranquilidad por los electrones) se aprovecha para bombear protones al espacio que hay entre las dos membranas del orgánulo, a razón de diez protones por cada par de electrones que entran en la cadena. La ATP sintasa, que se encuentra ahora en la membrana interna de la mitocondria, fosforila el ADP con la ayuda del potencial electroquímico generado, cuya intensidad a esas escalas es proporcionalmente equivalente a la de un relámpago. "Nuestros 40 billones de células, [que] contienen al menos un trillón de mitocondrias... en total bombean más de 10²¹ protones (3) cada segundo". Ese bombeo de protones contra un gradiente de concentración es un ejemplo de quimiosmosis. La vida es ante todo un fenómeno quimiosmótico, y la ATP sintasa se encuentra en todo tipo de células.

Se calcula que el endosimbionte que se convertiría en mitocondria tenía originalmente unos 4000 genes (aproximadamente como E. Coli),(4) pero con el tiempo ha perdido un 99% de ese material porque lo ha ido transfiriendo al genoma nuclear, de tal modo que el ADNmt humano ha quedado reducido a un pequeño cromosoma circular que tiene sólo 37 genes, los cuales codifican 22 ARNt, dos ARNr (ribosómicos) y 13 péptidos. Esos péptidos tienen como destino la membrana interna, donde, para componer la cadena respiratoria, se combinan con muchos otros polipéptidos codificados por algunos de los fragmentos de ADN transferidos al núcleo. De hecho, se conocen nada menos que 1500 proteínas codificadas en el núcleo que tienen como destino las mitocondrias, pero sólo un centenar de ellas están directamente implicadas en la producción de ATP.

El proceso gradual de transferencia de ADN desde el endosimbionte original al núcleo introdujo en éste no sólo genes codificadores de proteínas necesarias para el funcionamiento y replicación de las jóvenes mitocondrias sino también fragmentos de ADN parásitos insertados al azar que acumularon mutaciones y dieron lugar al menos a una parte de los actuales intrones (ADN no codificante de proteínas, por oposición a los exones). Hay quienes consideran que esa invasión de intrones propició la aparición del núcleo, y es que la célula huésped se vio obligada a eliminarlos durante el proceso de transcripión del ADN para no sintetizar proteínas aberrantes. Ese proceso de transcripción corre a cargo del espliceosoma, un complejo de cinco ribonucleoproteínas que corta y empalma los fragmentos pertinentes para formar una cadena de ARN que podrá salir del núcleo sin el ruido intrónico original para ser traducida en proteínas "con sentido" en los ribosomas citoplasmáticos. Se supone que la membrana nuclear evolucionó como barrera entre los espliceosomas, que eran y siguen siendo muy lentos, y unos ribosomas tremendamente eficaces. Sin esa barrera, los ribosomas empezarían a trabajar antes que el espliceosoma, con consecuencias desastrosas.

Un aspecto muy importante para entender todo lo que sigue a continuación es que las proteínas que conforman la cadena respiratoria han de encajar a la perfección, con una precisión de angstroms, porque de lo contrario la velocidad de transmisión de los electrones entre los complejos que la componen disminuye de forma muy considerable. Cabe resaltar que el "salto" de los electrones de un centro redox (de oxidación-reducción) al siguiente se produce por el llamado efecto de "túnel cuántico", (5) que sólo puede tener lugar a distancias de unos cuantos angstroms. Topamos así, en el núcleo mismo del mecanismo que hace posible la vida, con la física cuántica.

Ahora bien, como algunas de las proteínas de la cadena respiratoria se forman en el núcleo y otras en la misma mitocondria, se plantea un serio problema de coordinación. Y es que el ADNmt presenta una tasa de mutación 50 veces superior a la del ADN nuclear. Además, las mitocondrias tienen su propios ribosomas, claramente emparentados con los bacterianos, y su propio ARN; y se reproducen a su ritmo, a veces fusionándose entre ellas, y repartiendo de forma estocástica los pequeños cromosomas circulares que albergan en la matriz. Ello significa que, si bien todas nuestras mitocondrias provienen de alguna de los cientos de miles que heredamos con el óvulo de nuestra madre, a lo largo de los sucesivos procesos de mitosis cada célula va adquiriendo un perfil de ADNmt característico, lo que significa -y esto es también un dato crucial- que cada una desarrollará un determinado grado de compatibilidad con las proteínas codificadas en el núcleo, mucho más estables. Todo ello lleva a pensar que, por efecto de la selección natural, a lo largo de cientos de millones de años debe de haberse producido algún tipo de coadaptación de los genes nucleares y los mitocondriales. Y así es, pues los genes del núcleo que codifican proteínas implicadas en la cadena respiratoria mutan a la misma velocidad que los mitocondriales, o sea, mucho más rápidamente que el resto de genes nucleares. Por otra parte, se ha sugerido que la persistencia en las mitocondrias de un puñado de genes aún relacionados directamente con la cadena respiratoria permitiría a la célula reaccionar más rápidamente a pequeños cambios ambientales en lo referente a la demanda de energía u otros aspectos. Si así fuera, estaríamos ante un equilibrio entre centralización (estabilizadora) y descentralización (adaptativa) de la producción de los polipéptidos mitocondriales.

Cuando se producen fallos de encaje de los centros redox, quizá por un aumento de sólo un angstrom (el tamaño de un átomo) de la distancia entre ellos, los electrones se acumulan al principio de la cadena respiratoria y pueden reaccionar directamente con el oxígeno, formándose así el radical libre superóxido. Este compuesto ataca a los lípidos de la membrana interna y hace que su potencial eléctrico se desplome, lo que conduce a la apoptosis, esto es, la muerte de la célula por la acción enzimática de las caspasas. De manera que las mitocondrias poco compatibles con el núcleo tenderán a desaparecer y a arrastrar consigo al resto de la célula. Ahora bien, el mundo no nos presenta sólo blancos y negros, sino toda una gama de grises. Es normal que haya mitocondrias subóptimas que en ausencia de estrés funcionen razonablemente. Puede haber cierta producción de radicales libres, pero sólo en la medida necesaria para que actúen como señal de alarma que lleve a la mitocondria a interpretar que debe reproducirse para generar más capacidad respiratoria, aunque con el riesgo asociado de aparición de mutaciones adicionales que menoscaben aún más su funcionamiento. Ello se traduce en una presión selectiva negativa, a favor de las mitocondrias mediocres y en detrimento de las eficaces, y esta es precisamente una de las razones del envejecimiento. A lo largo de la vida vamos acumulando mitocondrias cada vez más deficientes, que pueden permanecer silentes durante un tiempo, pero que llegado un momento pueden tener un efecto de irritación inflamatoria del tejido circundante que estimule la proliferación celular, con el consiguiente riesgo de cáncer u otros problemas.

Las incompatibilidades entre núcleo y mitocondrias son más evidentes en los órganos especialmente ricos en éstas, en los tejidos que más necesitan "respirar", como son el músculo y el cerebro (que aunque sólo supone el 2% en peso del organismo consume casi el 20% de nuestras calorías). Por añadidura, resulta que esos tejidos son los más reacios a reponer las células eliminadas por la apoptosis, de ahí que sean los que más se ven afectados en las enfermedades mitocondriales, que afectan a uno de cada 5000 nacidos vivos. Desde hace poco el Reino Unido permite a las parejas en que la mujer es portadora de algún tipo de mutación mitocondrial grave recurrir a los óvulos de una segunda mujer: se extrae el núcleo del óvulo de ésta, dejando sólo el citoplasma y sus mitocondrias sanas, se le inserta el núcleo del zigoto (óvulo ya fecundado) de la pareja, y el resultado son esos niños que la prensa nos presenta como hijos de tres progenitores, aunque la donante sólo haya aportado poco más de una milésima parte de los genes totales.

Todas estas consideraciones tienen también algunas implicaciones prácticas en una situación de normalidad fisiológica, es decir, de buen funcionamiento de las mitocondrias. Por ejemplo, se ha comprobado que el ejercicio retrasa el envejecimiento, y lo explicado hasta ahora nos permite entender el porqué. Una enérgica actividad aerobia obliga a los músculos a usar más ATP, lo que equivale a ampliar la boca de "desagüe" de la cadena respiratoria, de modo que los electrones fluyen con más facilidad incluso en las mitocondrias malas o mediocres, y éstas generan menos radicales libres que en una situación de reposo. Pero eso podría explicar también, y aquí aventuro una opinión personal, el más reciente descubrimiento de que casi tan importante como hacer ejercicio es interrumpir las sesiones de inmovilidad (ante la tele, ante el ordenador) con breves periodos de actividad, aunque ésta consista sólo en estar de pie y dar unos cuantos pasos: cabe pensar que, para reducir la producción total de radicales libres, aliviar la moderada "presión electrónica" natural varias veces al día será siempre más eficaz que el hecho de estimular artificialmente la circulación de electrones en un breve intervalo. Es sabido asimismo que cuando una persona se ve obligada a dejar de caminar por motivos de salud su esperanza de vida se reduce en varios años. Parece ser, además, que la restricción calórica y una dieta baja en carbohidratos tienen un efecto parecido al del ejercicio. Por último, pero no menos importante, es tentador suponer que algo similar podría ocurrir en el cerebro: sabemos que las personas con ocupaciones que exigen una intensa actividad intelectual gozan de más años de vida con buenas facultades cognitivas.

Otra implicación práctica guarda relación con el consumo de antioxidantes. Si ese consumo es excesivo, en algunas situaciones estaremos bloqueando la señal de alarma que indica que falta capacidad respiratoria, lo que impedirá la biogénesis mitocondrial. El tejido no obtendrá toda la energía necesaria. En ausencia de antioxidantes, en los tejidos que reponen sus células, muchas de aquellas que tengan mitocondrias de calidad inferior a la media evolucionarán hacia la apoptosis y, estadísticamente, serán reemplazadas por otras con mitocondrias de calidad suficiente, mientras que las células con mitocondrias de calidad media-buena responderán a los radicales libres que generen multiplicando esas mitocondrias razonablemente eficaces. Si se consumen muchos antioxidantes todo ese proceso de selección positiva no se producirá. Es por ello por lo que, como se ha comprobado, el consumo de esos suplementos no alarga la vida, y puede incluso ser contraproducente. Lane considera que esa alteración del perfil mitocondrial es quizá tan importante como la propia producción de radicales libres para explicar el envejecimiento.

Pero volvamos a los casos más extremos de incompatibilidad entre núcleos y mitocondrias. En lo que se refiere a los mamíferos, cuando cruzamos dos poblaciones muy diferentes de una misma especie, el riesgo de desajuste entre el ADN de las mitocondrias aportadas por el óvulo y los genes aportados por el espermatozoide aumenta sensiblemente. El resultado será un mayor porcentaje de abortos espontáneos -silentes o manifiestos- y la progenie presentará un mayor riesgo de sufrir enfermedades mitocondriales. Es posible incluso que la primera generación tenga dificultades para reproducirse; pero si no existe ya un problema de esterilidad y se vuelve a cruzar a una hembra de la primera generación con otro macho de la población del macho original, nos encontraremos con que las mitocondrias maternas tendrán que "luchar" no ya contra un 50% de genes nucleares del macho, sino contra un 75%. Como consecuencia esta segunda generación será muy enfermiza, y probablemente habremos provocado lo que se llama un colapso híbrido (por oposición al vigor híbrido que solemos atribuir a la descendencia de ejemplares poco emparentados genéticamente). Este mecanismo contribuiría a la divergencia de las especies, y se ha observado en copépodos, un grupo de pequeños crustáceos abundantes en el zooplancton acuático.

Y aquí enlazamos por fin con el capítulo 7 de La cuestión vital. El lector que haya llegado hasta aquí verá ahora recompensado su esfuerzo. El significado de la pregunta del lacónico tuitero se nos revela de inmediato si en lugar de mamíferos en general o de copépodos hablamos de la especie humana. Cabe pensar que la distancia genética entre un hombre negro y una mujer caucásica puede ser lo suficientemente importante para que se manifieste de algún modo en sucesivos cruces de las hembras de cada nueva generación con un varón negro, a lo largo de un proceso que podríamos calificar de "retorno a la negritud". Si partimos de diferencias sustanciales entre el genoma mitocondrial y el nuclear, con cada nueva generación esa diferencia, y por tanto el riesgo de esterilidad, se aproximará asintóticamente a un máximo. Cabe suponer también que ese hipotético efecto sería más pronunciado si cruzásemos a una mujer asiática con un africano, quizá con un pigmeo, porque la distancia genética en ese caso sería aún mayor. De hecho, ¿por qué no plantear también en Twitter esa posibilidad, a modo de versión hard de la original? Pero me temo que sugerirle a una hipotética hija de pigmeo y japonesa que volviera a cruzarse con otro pigmeo equivaldría poco menos que a cometer un crimen contra la humanidad. Aun así, creo que exponer esa mera posibilidad como experimento imaginario podría ser un buen cebo para soliviantar a los apparatchik de la bioética oficial e incitarlos a deleitarnos con su habitual retahíla de biofalacias.

No nos engañemos. Cabe imaginar que Nick Lane no pudo dejar de pensar que el colapso híbrido podría darse también dentro de la especie humana, o más probablemente había barajado ya esa idea, pero prefirió callársela para evitar los zarpazos de los negacionistas de las razas, siempre al acecho de cualquier oportunidad para dar rienda a su indignación permanente. Es obvio que, si se diera un fenómeno de colapso híbrido entre ejemplares de la especie humana genéticamente muy alejados entre sí, ello sería un argumento más para demostrar que la raza no es un constructo social, sino una realidad biológica aplastante. No olvidemos, además, que aún siguen vivos los rescoldos de la polémica que desencadenó Nicholas Wade cuando publicó Una herencia incómoda. (6)

Los interesados estrictamente en la reseña del libro pueden dar por concluida aquí su lectura, pues lo que sigue son consideraciones de otra índole.

El hecho de que el tuit considerado no haya recibido feed-back en el momento de escribir estas líneas puede deberse: 1) a que los usuarios de Twitter son críos en su mayoría; 2) a que ninguno de los pocos expertos que conozcan la respuesta usen la red social; 3) a que la usen pero no hayan visto el tuit, 4) a que habiéndolo visto hayan preferido no mojarse; y 5) a que realmente no haya datos al respecto. Esto último me parece lo menos probable, de modo que mi intención es seguir investigando por otros medios. Repárese en que con todo esto lo que estoy haciendo de hecho es una predicción falsable detrás de un velo de ignorancia. Esa falsabilidad -entre otras cosas- es lo que brilla siempre por su ausencia en los argumentos de quienes niegan la existencia de las razas.

En cualquier caso, el libro de Lane es una bocanada de aire fresco en estos tiempos en que la biología está prácticamente monopolizada por las continuas noticias sobre descubrimientos de meras correlaciones (que sean causales o no, qué más da) entre variantes genéticas por un lado y enfermedades y rasgos conductuales por otro; sin olvidarnos de la maraña de interrelaciones aparentemente caprichosas que están haciendo aflorar la epigenética y el estudio del mal llamado ADN basura. Ante este panorama de cacofonía de secuencias nucleotídicas, SNP, haplotipos, microsatélites, etcétera, que un bioquímico irrumpa para hablarnos de los circuitos de la energía en los seres vivos y de la termodinámica de su interacción con el entorno es algo que se agradece, francamente.

Es posible que algún día los historiadores de la ciencia expresen su asombro por la fruición con que miles de genetistas se dedicaron a principios del siglo XXI a cartografiar compulsivamente el ADN de cualquier bicho viviente, una tarea tan colosal como, en el fondo, muy poco estimulante intelectualmente. El genetista de hoy día se ha convertido en un ávido coleccionista de secuencias ininteligibles, como el típico lingüista ingenuamente maravillado ante cada nueva palabra identificada en una lengua para él desconocida. Un caso extremo sería el de Craig Venter, que se lanzó a pescar millones de nuevas especies microbianas en el fondo de los océanos para secuenciarlas a lo bruto. ¿Qué estará haciendo, me pregunto, con la plétora de datos reunidos? Sin pretender insinuar en absoluto que esa información carezca de interés práctico en el futuro, lo cierto es que en la actualidad toda esa actividad no deja de ser un tedioso proceso de simple acumulación de toneladas de petabytes de información de tal complejidad que probablemente haya que esperar a disponer de alguna forma avanzada de inteligencia artificial para empezar a poner un poco de orden taxonómico, aunque los procesos de transferencia génica lateral entre procariotas (7) probablemente harán imposible tal cosa. Así y todo, es obvio que la taxonomía ha pasado a tener un interés secundario, pues el objetivo prioritario es identificar genes útiles para la industria o como arma terapéutica, sin perder demasiado el tiempo en averiguar su procedencia.

Mitocondrias y bioeconomía

Para los amantes del pensamiento abstracto, la recuperación siquiera momentánea de la energía como pieza clave del funcionamiento de la biosfera nos proporciona el valor añadido de restablecer en cierta medida el muy resquebrajado continuum entre la biología y otras disciplinas. Así, hemos tenido la oportunidad de ver la física cuántica en acción en nuestras cadenas respiratorias, pero podemos incluso hacer una incursión en las ciencias sociales y permitirnos algunas elucubraciones en el campo de la bioeconomía.

En esa línea de pensamiento interdisciplinario, en otro lugar (véase "Metabolismo y economía" en el capítulo 11 de Tercera cultura, buenismo y simulacros) establecí una analogía entre dos contrastes: por una parte el contraste entre el metabolismo lento de los animales poiquilotermos, o de "sangre fría" (anfibios, reptiles y peces), y el metabolismo rápido de los endotermos (mamíferos y aves), y por otra parte el contraste entre las economías lentas (socialismo frugal) y las economías rápidas (capitalismo disipativo). Respecto a lo primero, por razones fisiológicas poco claras, no parece haber lugar para formas de metabolismo intermedias. Eso podría justificar en cierta medida (no mucho, lo reconozco) la osada analogía establecida, toda vez que no parece que exista tampoco un sistema económico intermedio entre el capitalismo y el socialismo real, una tercera vía. Pero después de profundizar en el funcionamiento de las mitocondrias me he visto compelido a revisitar esa idea y matizarla.

Los cocodrilos tienen en sus células muchas menos mitocondrias que cualquier mamífero de tamaño similar, y es que necesitan 20 veces menos calorías diarias para sobrevivir, hasta el punto de que su corazón puede llegar a latir solo tres veces por minuto. En estos animales predomina el metabolismo anaerobio, lo que significa que obtienen el poco ATP que necesitan "quemando" muy parcialmente sus alimentos (su catabolismo se detiene en la formación de ácido pirúvico y láctico). Ese escaso rendimiento energético los obliga a permanecer inmóviles la mayor parte del tiempo, de ahí que su táctica para capturar las presas de que se nutren consista en "sentarse a esperar". Las aves y los mamíferos, por el contrario, se ven obligados periódicamente a usar en poco tiempo grandes cantidades de ATP, ya sea por tener que volar grandes distancias o por tener que huir de un depredador. Para ello tenían que dotarse de un gran número de mitocondrias en sus células, pero eso obliga a mantener permanentemente activada una maquinaria que además de producir grandes cantidades de ATP genera también, incluso en "stand-by", calor en abundancia, y es que la eficiencia de la cadena respiratoria es del 40%. Dicho de otra forma, la energía contenida en una molécula de glucosa se transforma en un 60% en energía térmica. En función de las circunstancias, los organismos de sangre caliente pueden por tanto usar sus mitocondrias para obtener energía mecánica o para contrarrestar una baja temperatura ambiental. Esa versatilidad, al independizarlos de la obtención de energía solar, los capacitó para conquistar todo tipo de nichos ecológicos en el planeta.

Pero dentro de los animales endotermos observamos una diferencia importante entre los mamíferos y las aves. El músculo aerobio no puede albergar más allá de un cierto número de mitocondrias, de modo que si queremos aumentar mucho la eficacia muscular la única opción es perfeccionarlas. Como el vuelo es una actividad especialmente exigente, las aves se han visto más obligadas que los mamíferos a refinar esa maquinaria. La presión selectiva a favor de una mayor compatibilidad núcleo-mitocondrial en los embriones aviares ha sido más dura que en el caso de los mamíferos. Al aumentar el umbral de exigencia, nacen menos pollos, pero los que nacen tienen una dotación mitocondrial optimizada... Optimizada para el vuelo, sí, pero también, como efecto colateral, para la simple supervivencia de cualquier tipo de célula de su organismo. El resultado es una mayor longevidad, de manera que, a igual tamaño o tasa metabólica, las aves tienden a vivir más que los mamíferos; por ejemplo, una paloma puede vivir hasta 30 años, mientras que las ratas viven sólo tres. A cambio del potencial cinético de que los dota, la naturaleza obliga a los endotermos a elegir entre longevidad y fertilidad.

Podemos decir por consiguiente que hay tres tipos básicos de perfil metabólico:

1) el aeróbico supereficiente de las aves, con mitocondrias abundantes y optimizadas que favorecen la longevidad;

2) el aeróbico menos eficiente de los mamíferos, con mitocondrias abundantes pero no optimizadas y compatibles por tanto con una mayor fertilidad; y

3) el anaeróbico de los poiquilotermos, con pocas mitocondrias.

Retomando ahora la analogía bioeconómica, el modelo 3 correspondería al modelo comunista, de frugalidad absoluta y escasa posibilidad de adaptación a cambios del entorno. El modelo 1 sería el equivalente a un capitalismo supereficiente, en el que los agentes económicos (mitocondrias) estarían optimizados para responder a la más mínima señal (radicales libres) de falta de capacidad productiva (capacidad respiratoria). Lo interesante radica en el modelo 2, que puede ser quizá aquella tercera vía que nos faltaba, si bien interpretándola de forma mucho menos ambiciosa y mucho más laxa. El árbol no nos dejaba ver el bosque. La excepción sería de hecho el modelo 1, cuyo paradigma podría ser Singapur, mientras que el modelo 2 abarcaría prácticamente todas las formas imperfectas de libre mercado. Formas imperfectas por socavar un principio básico de éste como es la meritocracia (eficacia mitocondrial). Todas las sociedades del mundo capitalista han desarrollado mecanismos de defensa frente a la competencia, externa e interna. Por ejemplo, es posible entrever cierto paralelismo entre el favoritismo de que se benefician las mitocondrias enclenques gracias a los antioxidantes -que borran las señales de alerta- y la supervivencia artificial de muchas empresas ineficientes como resultado de la inyección de subvenciones a costa del contribuyente; en los dos casos es toda la célula/sociedad la que sufre las consecuencias. En general toda medida de discriminación positiva y muchas otras formas de buenismo tienen el efecto de borrar o inutilizar por decreto información pertinente para seleccionar a los mejores (véase la p. 105 de 3cbs). Otro paralelismo sería aquella situación de sedentariedad que comentábamos más arriba: así como al no exponer a las células musculares a situaciones de esfuerzo dábamos una ventaja relativa a las mitocondrias menos eficaces para reproducirse, del mismo modo, las trabas al comercio privilegiarían a las empresas ineficientes, que no se verían tan afectadas por el potencial de aprovechamiento de las economías de escala de las más productivas.

Pero las trabas a la meritocracia no son la única forma de distorsión de los mecanismos del libre mercado. La corrupción, por ejemplo, representa de hecho un desvío de recursos que impide su plena explotación, y equivaldría a cortar el suministro de nutrientes antes de su llegada a la cadena respiratoria, quizá hacia vías anaerobias. Por último, puestos ya a estirar el símil, cabe mencionar los sobretrabajos (bullshitjobs, seudotrabajos o antitrabajos), que nos obligarían quizá a hablar de la incompatibilidad núcleo-mitocondrial; algo mucho más serio, como hemos visto, que la simple pérdida de eficacia de algunas mitocondrias. Al propiciar la expansión de la burocracia (Estado-núcleo, que evoluciona -muta- lentamente, por oposición a los emprendedores y consumidores en contacto íntimo con la realidad sobre el terreno), de entes locales redundantes y de muchas otras formas de antitrabajo que minan la productividad global, estamos propiciando simple y llanamente un suicidio lento de la economía (llamémosle estancamiento secular), algo parecido a aquella "regresión a la negritud" que podría paralizarse por esterilidad en cualquier momento. Y los fenómenos migratorios, como salta a la vista, están haciendo de esa expresión aquí improvisada con intención didáctica algo más que una simple metáfora.

Cuando una analogía empieza a "explicar" demasiadas cosas, su autor está obligado a cuestionarse no sólo la validez de la misma, sino su propia salud mental. Si las tesis de Lane son ambiciosas, reconozco que estas últimas líneas amplían de forma desmedida (¿distorsionan?) esa ambición, incurriendo claramente en eso que los filósofos tildan de reduccionismo biologista. Sin embargo, la verdad, no pretendía llegar hasta este punto. Los paralelismos con la economía han ido agolpándose en mi mente a medida que iba escribiendo y, dado que no soy ningún científico que deba limitarse a los hechos para conservar su prestigio profesional, he optado finalmente por plasmarlos aquí. Así y todo, debo admitir que en el fondo albergo no la convicción, pero sí una fuerte sospecha de que, efectivamente, algunos paralelismos entre el funcionamiento de los seres vivos y el funcionamiento de las sociedades no obedecen a una simple casualidad. De la misma manera que la ley de Zipf "explica" fenómenos tan diversos como la distribución del tamaño de las ciudades, de la frecuencia de las palabras en un texto, de la magnitud de los terremotos o del número de enlaces a páginas web, es plausible que haya leyes termodinámicas que impongan límites a las diversas posibilidades de aprovechamiento y distribución de la energía (representada por el dinero en los estudios de econofísica) tanto en las sociedades de células (seres pluricelulares) como en las sociedades humanas.

Mayo de 2016

Nota: durante la elaboración de este texto he descubierto que Bill Gates hizo el mes pasado una reseña del libro de Lane. Aquí está.

Notas del texto:

1) Más avanzada la evolución, algunas de esas células perdieron sus mitocondrias y se transformaron en arquezoos, considerados erróneamente durante un tiempo como el eslabón perdido entre los procariotas y los eucariotas dado que poseen núcleo pero no mitocondrias. Un arquezoo bien conocido por los médicos es Giardia, causante de graves diarreas.

2) En términos estrictamente bioquímicos, la respiración puede usar como donantes y receptores de electrones otros compuestos que no sean los alimentos y el oxígeno. Cuando el receptor de los electrones no es este último hablamos de respiración anaerobia.

3) Casi tantos como estrellas en el universo: 10¹¹ galaxias x 10¹¹ estrellas/galaxia.

4) De hecho, por término medio las bacterias tienen unos 5000 genes, frente a los 20 000 de los eucariotas.

5) La mecánica cuántica permite describir el estado de una partícula mediante una función de onda que le asigna una probabilidad de atravesar posibles barreras de potencial interpuestas para pasar de un estado con una determinada energía a otro de menor energía; esto es, una probabilidad de desaparecer en un lado para aparecer de inmediato en el otro, sin continuidad alguna. Sí, nos parece imposible, pero así funcionan las cosas a escala atómica. Recurriendo a la habitual analogía orográfica, podemos decir que la mecánica clásica, por el contrario, no permite atravesar "colinas" energéticas por su base para pasar de un valle a otro más profundo. 

6) Véase al respecto http://ww.c3c.es/waderecula.htm.

7) Debido a la gran promiscuidad entre bacterias, es muy difícil seguir la pista a las distintas especies. Decíamos que E. Coli tiene unos 4000 genes, pero en realidad esos genes los "escoge" de entre un metagenoma de casi 18000, compartidos con otras especies afines o vecinas.

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