viernes, 14 de marzo de 2014

Aproximación al concepto de ser vivo

El estudio de los seres vivos se inició en la antigüedad, centrándose en varios aspectos distintos: el conocimiento del hombre, con el fin de curar las enfermedades, el estudio de las plantas y animales útiles para la agricultura y la ganadería, y la relación entre el hombre y la muerte.
A pesar de esos orígenes remotos la Biología en sí es una ciencia joven: la propia palabra no se utiliza por primera vez hasta el siglo XVIII, y solo se hace popular cuando Lamarck la define en una de sus obras como "la teoría de los cuerpos vivos".
También es Lamarck quien introduce el concepto de "ser vivo" como una categoría diferente a la de "objeto inerte". Antes de los escritos de Lamarck se consideraba que existía un cambio gradual entre minerales, plantas y animales, división que ha llegado incluso hasta nosotros, y que supone que la diferencia entre plantas y animales es similar a la que hay entre plantas y minerales. Lamarck introduce el concepto de unidad de los seres vivos, y con él la idea de una diferencia fundamental entre lo vivo y lo inerte.
Sin embargo, más de doscientos años después del nacimiento oficial de la Biología, seguimos sin tener una definición precisa y aceptada universalmente del concepto de vida, o del propio objeto de estudio de esta ciencia: los seres vivos. 
Es probable que esta dificultad en definir a los seres vivos y a la propia vida se deba a que sus límites son un tanto borrosos; a día de hoy, ni siquiera los biológos se han puesto totalmente de acuerdo en si los virus son o no seres vivos. Tampoco hay un consenso general en si la vida es una propiedad que puede definirse de forma universal o solo en referencia a entidades de nuestro propio planeta, los únicos seres vivos que actualmente conocemos; si encontráramos vida extraterrestre, ¿seriamos capaces de encontrar suficientes características comunes con los seres vivos que conocemos como para incluirlos en una misma categoría?
Los conceptos "borrosos" son bastante frecuentes, y suelen ser difíciles de definir. Por ejemplo, no resulta sencillo distinguir entre un juego y un deporte. Ludwig Wittgenstein, un filósofo alemán del siglo XX, propuso que la forma de delimitar estos conceptos es utilizar la misma estrategia que aplicamos normalmente para decidir si dos personas son familia: valorar si entre ellas hay un "parecido suficiente".  Por tanto, la forma de aproximarse a una definición de ser vivo es tratar de describir todas las características que los organismos tienen entre sí.

Los seres vivos son sistemas

La ciencia suele utilizar "marcos de referencia" que dan sentido a sus teorías. En la actualidad, uno de los paradigmas científicos más utilizados es la Teoría General de Sistemas (TGS), que considera que muchos entes complejos, a los que llama sistemas, tienen características comunes y pueden ser estudiados del mismo modo.
Un sistema es, simplemente, un conjunto de elementos relacionados entre sí. Para la TGS los sistemas se caracterizan porque establecen una relación dinámica con el entorno que los rodea: captan materia y energía del exterior (recursos) y desprenden otras formas de materia y energía (residuos), proceso durante el cual ocurren en su interior ciertas transformaciones, en particular cambios de unas formas de energía a otras y procesos de utilización de la materia y de la energía.
Todos los sistemas tienen ciertas características comunes, que deben ser estudiadas para comprender su funcionamiento:
  • Composición: determinada por las sustancias químicas que los forman.
  • Estructura: elementos de los que están formados.
  • Organización: disposición de sus elementos, y las relaciones que se establecen entre ellos.
  • Función: actividad del sistema, es decir, el tipo de transformaciones que lleva a cabo.
La organización de los sistemas, es decir, el conjunto de relaciones e influencias que se establecen entre sus elementos, pueden proporcionarles la capacidad de mantenerse en equilibrio frente a cambios en el ambiente, adaptándose a dichos cambios. Esto hace que algunos sistemas posean propiedades (como la capacidad de autorregularse) que no corresponden a ninguno de sus elementos, y que reciben el nombre de propiedades emergentes. Una frase común que describe esta característica es la afirmación de que "el todo es mayor que la suma de sus partes".

Es posible estudiar los seres vivos en función de la teoría general de sistemas. Según esto, todos los seres vivos son sistemas, porque son conjuntos de elementos relacionados entre sí, y diferenciados del entorno que les rodea.
  • Los organismos se relacionan con su ambiente, intercambiando con él materia y energía (son sistemas "abiertos").
  • Intercambian información con el entorno, modificando su actividad para adaptarse a esos cambios mediante sistemas de retroalimenación (son sistemas "cibernéticos" y "adaptativos", porque pueden mantener su equilibrio interno, su homeostasis).
  • Poseen "memorias" en las que almacenan información acerca de su propia composición, estructura y funcionamiento (son sistemas "históricos").
  • Pueden mantener y reparar sus elementos a partir de los recursos que consiguen de su ambiente, y son capaces de replicarse, dando lugar a otros sistemas similares a ellos (son sistemas autoorganizados).
  • Están sometidos a cambios aleatorios que pueden modificar su "adaptación" al entorno que les rodea (son sistemas "evolutivos").
 Todas estas características se dan simultáneamente en todos los seres vivos, pero no aparecen a la vez en otros sistemas naturales no biológicos. Además, son independientes de la composición química concreta de los organismos y de su estructura, de modo que podrían considerarse características universales de cualquier posible ser vivo.

Los seres vivos que conocemos

Además de las características "universales" todos los seres vivos que conocemos tienen otras características comunes:
  • Composición química: todos los seres vivos están formados por los mismos tipos de compuestos químicos, diferentes de los que forman la materia inerte.
  • Estructura: todos los organismos poseen una estructura común, que es capaz de realizar todas las funciones que caracterizan al individuo en su conjunto y que contiene toda su información genética: estructura celular.
  • Recursividad: los seres vivos son sistemas complejos, formados por partes que son, a su vez, sistemas. Esta complejidad se repite en varios niveles (niveles de organización).
Los organismos tienen partes complejas, formadas a su vez por otros elementos que también son sistemas complejos. Los elementos tienen una estructura determinada, que se manifiesta en una forma tridimensional precisa. Las diferentes partes de los individuos juegan un papel en la supervivencia del mismo, tanto a escala macroscópica como microscópica, y se relacionan entre sí de forma dinámica y regulada. La función de cada parte está relacionada con su estructura, lo que diferencia a la biología de otras ciencias.


Los seres vivos también se caracterizan por participar muy activamente en procesos de transformación de la energía. El estado vivo se caracteriza por un intenso flujo de energía, que mantiene a los organismos en desequilibrio termodinámico con su entorno, de modo que el equilibrio solo se alcanza cuando el organismo muere. Durante su vida, para mantenerse en un estado estable necesitan obtener continuamente energía de su entorno, actividad que llevan a cabo mediante estructuras específicas.
Del mismo modo, todos los organismos poseen estructuras específicas para captar información del entorno y responder a ella.

Organización, recursividad y niveles de organización de los seres vivos

 La organización es una característica de ciertos sistemas que consiste en que sus elementos se disponen ordenadamente y actúan de modo coordinado, lo que les permite realizar un determinado fin o función. La organización depende de la estructura del sistema, es decir, del conjunto de elementos que lo forman, y de las relaciones que se establecen entre esos componentes.
Los seres vivos son sistemas recurrentes o recursivos: cada organismo está formado por elementos que son, a la vez, sistemas. Esta complejidad estructural se repite varias veces, de modo que cada tipo de sistema constituye un nivel de organización.
Los niveles de organización son, por lo tanto, los diferentes grados en los que se puede apreciar la organización de la materia viva, dando lugar a la aparición de propiedades emergentes.
Los niveles de organización fundamentales de la materia viva son los que tienen capacidad de regular su funcionamiento de forma autónoma y de adaptarse por sí mismos a los cambios de su entorno:
  • Los ecosistemas son conjuntos complejos que pueden alcanzar estados de equilibrio dinámico entre sus diferentes componentes y que evolucionan conjuntamente como consecuencia de cambios ambientales.
  • Los organismos o individuos son entidades autónomas, capaces de realizar por sí mismos las funciones que caracterizan al estado vital. Están sujetos a evolución mediante selección natural.
  • Las céulas pueden ser individuos completos por sí mismos, o formar parte de organismos pluricelulares como entidades autónomas desde el punto de vista funcional.