Biología al límite

Jim Al-Khalili, Johnjoe McFadden

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Biología al límite

Título: Biología al límite. Cómo funciona la vida a muy pequeña escala
Autor: Jim Al-Khalili, Johnjoe McFadden
Editorial: RBA Libros
Año: 2019
ISBN: 978-8490565179




Más información:
- El libro en la web de la editorial RBA.
- En la web de Johnjoe McFadeen.
- En la web de Jim Al-Khalili.
- Biología cuántica, un libro de Salvador Miret editado por el CSIC.
- Biología cuántica en las noticias de la BBC.

¿Es un libro de Biología o es un libro de Física? En su título, "al límite" hace referencia a adentrarse en lo más profundo del funcionamiento de la vida, en cómo los procesos biológicos no sólo no son independientes de las leyes de la física, sino que son estas las que pueden llegar a explicarlos. ¿Y cuál es la parte de la Física que se ocupa del comportamiento de las partículas más pequeñas? ¿Puede la física cuántica ayudarnos a comprender la vida, o por lo menos algunos de los aspectos que aún permanecen oscuros?

La teoría de aunar biología (Bioquímica) y cuántica no es nueva, aunque parezca lo contrario. Uno de los "padres" de la mecánica cuántica, Schrodinger, premio Nobel de Física en 1933 por desarrollar la ecuación de onda, fue pionero en este tema al publicar Qué es la vida, un pequeño tratado que relaciona la vida con la termodinámica. "El organismo vivo parece ser un sistema macroscópico que en parte de su comportamiento se acerca a lo que todos los sistemas tienden, a medida que la temperatura se acerca al cero absoluto y el desorden molecular es eliminado" y, a esas temperaturas todos los objetos se hallan sometidos a las leyes cuánticas. Schrodinger afirmaba que la vida es un fenómeno de nivel cuántico. 

Los dos autores del libro ahondan en los estudios actuales, en los más actualizados que relacionan ambas disciplinas. Para explicarlos hay que echar mano de conceptos complejos de una y otra, por lo que a veces el texto se complica. De la mecánica cuántica tenemos que introducirnos en sus extrañas propiedades: la decoherencia, la dualidad onda-partícula, el entrelazamiento, el efecto de túnel cuántico o la superposición. De la biología necesitamos fijarnos en las proteínas y su composición, en la estructura del ADN, los pigmentos fotosintéticos o el funcionamiento de las neuronas.

El principal problema es salvar como las propiedades cuánticas de las partículas, habitualmente sólo comprobables en partículas aisladas y a bajas temperaturas, se mantienen en un entorno cálido y húmedo como el de un ser vivo, para realizar su "magia".

En el libro se abordan algunos de los procesos biológicos que podrían explicarse mediante la cuántica:

- el funcionamiento de los enzimas, como la colagenasa, mediante el efecto de túnel cuántico.
- el sistema del olfato, en las moscas, gracias a la vibración cuántica.
- la implicación de fotopigmentos como el criptocromo en la captación del campo magnético en la orientación de moscas, mariposas o petirrojos, relacionado con el entrelazamiento entre partículas.
- la fidelidad de la herencia genética proporcionada por leyes cuánticas (superposición).
- los sistemas neuronales y el funcionamiento de las neuronas, cuyos microtúbulos podrían ser los equivalentes a los cubits de los ordenadores cuánticos.
- el origen de la vida y los ribozimas.

Estas consideraciones son todavía, en muchos casos, teorías por comprobar, pero este campo de estudio, reducido en la actualidad a unos pocos equipos de investigadores promete dar alternativas a la biología clásica.

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