5. Los materiales de la vida y la información: Hardware y Software (II)

5.5 La información genética

La información en los seres vivos se halla escrita de forma muy comprimida, en los cromosomas de sus células. Los cromosomas son secuencias ordenadas de nucleótidos (que son como vagones de un largo tren) formados por unidades orgánicas (fundamentalmente moleculares), de tres tipos:

Tipo a) una pentosa (un azúcar de cinco átomos de carbono).

Tipo b) una base nitrogenada (compuesto orgánico cíclico, de los cuales seis son los principales, flavina, adenina, guanina, timina, citosina y uracilo)

Tipo c) un grupo fosfato. Dentro de esta secuencia de nucleótidos se pueden distinguir cadenas específicas, concretas, denominadas genes. El número de cromosomas de las células es una característica de la especie.

Dentro de esta secuencia de nucleótidos se pueden distinguir cadenas específicas concretas denominadas genes. El número de cromosomas de las células es una característica específica de cada especie.

Figura 1: Trucha salmón (ilustración de la  U.S. Fish and Wildlife Service vía Wikimedia Commons)

El código genético (o secuencia de genes) de los cromosomas de los seres vivos controla tanto lo referente a la morfología del ser vivo como sus funciones y casi todo su comportamiento. Es decir, para construir, hacer funcionar y reproducir todos los seres vivos, la información es esencial. La trucha marrón que vemos en la imagen tiene escrito en sus células no sólo cómo fue construida a partir de un huevo, sino también cómo funcionan sus distintos sistemas y, en general, cuál debe ser su comportamiento. Por ejemplo, dirigirse al lugar en el que nació para desovar, comer si tiene el estómago vacío, ocultarse ante el enemigo y detectar cuál es, reproducirse formando otras truchas semejantes, etc.

En el caso de los animales sociales, ya sean aves, insectos o mamíferos, esta información se hace más complicada, porque en parte se adquiere del entorno.

En cuanto al funcionamiento de un animal, hay que tener en cuenta la complejidad de cualquier sensación que reciba. Por ejemplo, la sensación de "tocar algo" llega al cerebro con la información de la parte exacta del cuerpo de que se expone al contacto, la intensidad, temperatura, etc.

La información se activa en los seres vivos de una forma funcional, es decir, en lo que se refiere a la formación de nuevos individuos, la elaboración de estrategias o cualquiera de los mecanismos que ponen en marcha los diferentes procesos que tienen lugar, o que realizan los organismos vivos y que funcionan en una circunstancia y en un momento determinado, bajo unas condiciones especiales. Por ejemplo: para que nazca un pollo de un huevo de gallina fecundado, se requieren unas condiciones de temperatura adecuadas. Si éstas no se dan, el mecanismo no se pone en funcionamiento y el pollo no nacerá. Podemos concluir que las funciones que realizan los seres vivos (nutrición, función clorofílica, etc.) se realizan a partir de la información codificada en el ADN.

Figura 2: Fototropismo en plántulas de Roble andino, abriendo éstas sus primeras hojas en la dirección de la luz

Entre los ingenios creados por el ser humano existen varios ejemplos de hardware y software funcionando a la vez. Por ejemplo: Un ascensor abrirá sus puertas automáticas si se aprieta un botón determinado, y las cerrará si es pulsado el botón correspondiente; así como el mecanismo del air-bag de un automóvil entra en funcionamiento cuando se produce la colisión del vehículo. "En ambos casos el "hardware" (los elementos del cuadro de botones y la bolsa de aire) y el "software" (los programas, que son las órdenes de ejecución) se activan conjuntamente en una circunstancia concreta.

En la naturaleza existen muchos ejemplos en los que hardware y software funcionan a la vez, como pueden ser los tropismos de los vegetales. Cuando el suelo es poco húmedo, los vegetales tienden a desarrollar largas raíces. Cuando la humedad es suficiente, sucede lo contrario. Algunas plantas, en busca de luz, dirigen sus hojas hacia ella (Figura 2).

Sin embargo, en los seres vivos también se dan casos de funcionamiento de hardware y software por separado.

Figura 3: El águila toma el tiempo de desarrollar una estrategia antes de ejecutarla con sus alas, patas, pico y garras

Cuando un águila vuela o quiere cazar, obviamente, necesita un tiempo para llevar a cabo la acción; es decir, ha de desarrollar una "estrategia". La estrategia de caza de esta rapaz precisa de unos elementos (hardware) para poder llevarse a cabo: pico, patas, alas, etc. El águila utiliza primero su software (planificando su acción) antes de utilizar su hardware.

Podemos concluir que en el ADN de un huevo está escrita la "información" de cómo desarrollar el "hardware" (pollo) y el "software" (comportamiento: andar, respirar, reproducirse, etc), ya que parte de este último se obtiene a través de nuestra experiencia vital. Lo más importante del ADN es la capacidad de replicarse a sí mismo. Dicha capacidad es fundamental, siendo la base de todos los procesos que afectan a los seres vivos, incluyendo la adaptación al medio, como hemos visto en los tropismos de las plantas. Esta adaptación es común a todos los seres vivos en presencia de un medio cambiante. La capacidad de autorreplicación del ADN les permite así repararse y/o mutar pudiendo modificar los genes necesarios para dar lugar a especies progresivamente más adaptadas, desapareciendo las que no se adaptan. Este es el mecanismo básico de la evolución y selección natural.



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La vida en la Tierra. (2006). Sala de Biología. Museo Virtual de la Ciencia del CSIC.  
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Autores: José María López Sancho / Esteban Moreno Gómez
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