Durante los últimos años está habiendo una auténtica revolución en la manera de entender qué es la vida y cómo se expresa, desde los organismos más diminutos hasta los seres más complejos hasta abarcar al propio ser humano.
Me maravillo delante de las apasionantes investigaciones que se están llevando a cabo por parte de diferentes grupos de investigadores en el campo interdisciplinar. Y es que la biología cuántica necesita de grupos que aúnen sus esfuerzos en diferentes campos, abarcando la Física, la Biología, la Química, la ciencia computacional por nombrar algunos. Si bien se pensaba en un principio que la mecánica cuántica no tiene efectos a nivel macroscópico, ahora estamos comprobando que existen estados de coherencia cuántica (efectos cuánticos no-triviales) en los seres vivos que indican un comportamiento colectivo por parte de átomos, moléculas y macromoléculas y que juegan un papel esencial en el procesamiento de información y en los mecanismos metabólicos.
En 1944 el físico cuántico Erwin Schrödinger en su libro What is Life? se preguntaba acerca de cómo era posible que los organismos podían estar tan organizados y mantenerse ordenados a pesar de la fluctuación y agitación térmica de las partículas que los constituyen. O, por ejemplo, cómo puede una mutación en la estructura molecular de un gen, mutación gobernada por leyes de la mecánica cuántica, producir un cambio profundo y visible en la estructura del organismo. Todo apuntaba a que hubiera una coordinación entre moléculas a nivel global, un comportamiento colectivo entre moléculas separadas por distancias que desafiaban los propios procesos químicos y que sugerían una especie de interacción a larga distancia.
De la fotosíntesis al sentido del olfato
Estas interacciones a larga distancia se tendrán que tener en cuenta con tal de comprender con mayor certeza cómo funciona la vida y sus mecanismos ligados a ella. Uno de los primeros esfuerzos en esta línea, es el estudio minucioso de la fotosíntesis. Gracias a tecnologías punteras como el de la espectroscopía electrónica multidimensional se puede seguir el rastro de un fotón absorbido por parte del electrón en los complejos fotosintéticos de los cloroplastos, desde donde el fotón es absorbido hasta el centro de reacción. El mecanismo es tan eficiente que sugiere un estado de coherencia cuántica en una billonésima de segundo durante el cual el fotón participa de la superposición cuántica, pudiendo estar en varios sitios a la vez y luego escoger el camino más eficiente hacia el centro de reacción. Claro que lo hace como una onda, no como partícula. Como onda se vuelve deslocalizada y puede realizar peripecias que desafían cualquier comportamiento clásico y mecanicista. Si bien todo empezó con la fotosíntesis, las investigaciones se fueron sucediendo, y actualmente procesos tan importantes para la vida como la acción enzimática necesitan encarecidamente de la física cuántica. Sobre todo la cuestión de fondo que surgió fue en torno a la metamorfosis. Sabemos que los anfibios como las ranas, por ejemplo, usan tunelamiento cuántico en sus procesos biológicos, como durante la metamorfosis. El mecanismo de cómo lo hacen solo se puede explicar mediante una acción super eficaz y rápida de las enzimas que rompen los fuertes enlaces de las proteínas. Ahora sabemos que las enzimas son capaces movilizar electrones y protones de una molécula a otra mediante el tunelamiento cuántico. Es como excavar un túnel a través de una barrera y aparecer al otro lado. En la metamorfosis, las proteínas del colágeno de la cola de las ranas son rápidamente destruidas y luego se redistribuyen de la mejor manera para reconformar la rana.
Otros fenómenos no menos curiosos son la magnetorrecepción de las aves o el reconocimiento de los olores. Tanto uno como otro necesitan de claves cuánticas para su comprensión. Una de las preguntas que se hizo Karl Schulten a finales de la década de los 70 fue cómo se podían orientar durante sus migraciones especies de animales sin ningún componente magnético en su interior, o de qué manera un campo geomagnético débil, el de la Tierra, podía llegar a desencadenar las reacciones químicas y metabólicas correspondientes en los organismos. Sabemos que campos magnéticos débiles pueden afectar el estado del spin nuclear de los protones y neutrones así como del spin electrónico. Partículas entrelazadas (una conexión instantánea más allá de la distancia que las separa) son extremadamente sensibles a los campos magnéticos. Parece ser que se produciría entrelazamiento cuántico entre un par de electrones creada por una proteína fotorreceptora, llamada criptocromo, situada en la retina de las aves. Este estado de entrelazamiento entre los spin se vería influenciado por la dirección del campo magnético. A su vez, esto crearía un estado energético determinado, lo que generaría los procesos químicos y metabólicos correspondientes.
El reconocimiento de los olores es otra punta de lanza en la nueva biología. Si nos restringimos al modelo clásico, componentes odoríferos de la misma estructura química habrían de olor igual. Esto no siempre pasa, existen componentes que tienen una estructura completamente diferente y que muestran el mismo olor o viceversa. Estudios posteriores han demostrado que además de la estructura química existe un reconocimiento frecuencial de las vibraciones de los enlaces moleculares. También entra en juego otro factor que es la disposición geométrica de los enlaces. Moléculas quirales pueden tener olores diferentes y característicos. Por lo tanto parece ser que tendremos que ampliar los modelos clásicos de la biología y empezar a utilizar términos como la resonancia electromagnética y la acción a distancia no-local cuántica.
Otros fenómenos que están requiriendo toda la atención son las mutaciones genéticas, la transmisión de información neuronal o las propias bases de la interacción entre el cuerpo y la mente.
La necesidad de la colaboración interdisciplinar
En definitiva, hay un camino apasionante por delante, sobre todo en el campo interdisciplinar. Es imposible que podamos tener un cuadro completo del ser humano si no aunamos esfuerzos desde diferentes campos de estudio. Mejorando tecnologías, innovando dispositivos cada vez más sensibles podremos abarcar más territorio, así como realizando investigaciones en campos actualmente más fronterizos como el tema de la implicación del estado de conciencia en relación con el cuerpo, o el tema de la salud integral. El panorama no es exclusivamente material y químico; no podemos considerar el cuerpo como un mosaico de órganos y átomos independientes, sino como un conjunto todo coherente donde el campo cuántico de interconexión juega un papel determinante. La sincronización y la cooperación entre las distintas partes se vuelven imprescindibles. ¿No será la conciencia que lo sincronice todo? ¿Podría ser que la falta de coordinación y de transferencia eficaz de información entre las millones y millones de células fueran posibles desencadenantes de desequilibrios físicos y de la salud?
Apuesto por una nueva visión de la Vida, más mágica y grande con mayúscula. No dejo de maravillarme ante ejemplos tan sencillos de cómo una hormiga puede levantar y transportar pesos increíbles o como se sincronizan majestuosamente al mismo tiempo centenares y centenares de aves.
Me siento afortunada de tender puentes, entre lo pequeño y lo grande, entre el mundo de la conciencia y la Física. Para mí es una misión que siento profundamente: conocer un poco más acerca del ser cuántico poderoso que somos y sus profundas implicaciones en varias facetas de nuestra vida.
© Teresa Versyp, mayo 2019
