Aquest assaig està adaptat del proper llibre ” La vora de la vida : la recerca del que significa estar viu”.
La primavera passada, els coiots van passejar pels carrers de San Francisco a plena llum del dia. Les beines de dofins roses rares vegades vistos van caure a les aigües de Hong Kong. A Tel Aviv, els xacals passejaven per un parc de la ciutat, un ramat de cabres de muntanya es va apoderar d’una ciutat de Gal·les i els porc-espins es van travessar per les antigues ruïnes de Roma . A mesura que els canals de Venècia es tornaven estranyament clars, els corbs marins van començar a bussejar per peixos i les oques del Canadà van escortar els seus ansers pel centre de Las Vegas Boulevard, passant per davant de botigues buides amb plomes Montblanc i bosses de mà Fendi.
La natura s’estava expandint a mesura que milers de milions de persones es retiraven de la pandèmia Covid-19. El canvi va ser tan ràpid, tan sorprenent que els científics necessitaven un nom nou: l’ antropausa .
Però l’antropausa va fer més que reconfigurar el regne animal. També va alterar la química del planeta. A mesura que les fàbriques es van silenciar i el trànsit va caure, els nivells d’ozó van caure un 7 per cent a l’hemisferi nord. A mesura que la contaminació atmosfèrica a l’Índia va disminuir en un terç , les motos de neu de muntanya a la conca de l’Indus van augmentar. Amb menys boira a l’atmosfera, el cel deixa passar més llum solar. La temperatura del planeta va saltar temporalment entre un cinquè i la meitat de grau .
Al mateix temps, la pandèmia va gravar una cicatriu a la humanitat que perdurarà durant dècades. Més de 2,4 milions de persones han mort fins ara per Covid-19 i milions més han patit malalties greus. Als Estats Units, l’esperança de vida va caure un any complet durant els primers sis mesos del 2020; per als negres americans, la caiguda va ser de 2,7 anys. El Fons Monetari Internacional prediu que l’economia mundial perdrà més de 22 bilions de dòlars entre el 2020 i el 2025. UNICEF adverteix que la pandèmia podria produir una “generació perduda”.
Al centre d’aquests grans xocs hi ha una bombolla greixosa de gens de prop de 100 nanòmetres de diàmetre. Els coronavirus són tan petits que 10 bilions d’ells pesen menys que una gota de pluja.
Des del descobriment de SARS-CoV-2 el gener passat, el món científic l’ha analitzat per esbrinar com una cosa tan petita podria causar tants estralls. Han mapat les proteïnes de punta que el coronavirus utilitza per fixar-se a les cèl·lules. Han descobert els trucs que juga en el nostre sistema immunitari. Han reconstruït com una cèl·lula infectada crea milions de coronavirus .
Aquest frenesí de la investigació ha revelat moltes coses sobre el SARS-CoV-2, però queden preguntes enormes. La qüestió més important de tots s’acosta a ells: és viu el coronavirus?
Els científics han estat discutint sobre si els virus estan vius durant aproximadament un segle, des que els patògens van sortir a la llum. Escrivint el mes passat a la revista Frontiers in Microbiology, dos microbiòlegs de la University College Cork anomenats Hugh Harris i Colin Hill van fer un balanç del debat. No hi veien cap fi. “La comunitat científica mai no estarà totalment d’acord sobre la naturalesa viva dels virus”, van declarar .
La qüestió és difícil de resoldre, en part perquè els virus són profundament estranys. Però també és difícil perquè els científics no poden estar d’acord sobre el que significa estar viu. La vida pot semblar una de les característiques més òbvies de l’univers, però resulta molt difícil traçar línies nítides que la separen de la resta de l’existència. El misteri s’estén molt més enllà dels virus. Segons algunes definicions populars, és difícil dir que un conill estigui viu. Si mirem el nostre propi genoma, també hi podem trobar la paradoxa de la vida.
Durant milers d’anys, la gent coneixia els virus només a través de les malalties que causaven. Els metges van posar a aquestes malalties noms com la verola, la ràbia i la grip. Quan Antonie van Leeuwenhoek va observar gotes d’aigua amb el seu microscopi a la fi del 1600, va descobrir bacteris i altres meravelles minúscules, però no va poder veure els virus encara més petits. Quan els científics van descobrir finalment virus dos segles després, encara es van amagar de la vista.
El descobriment es va produir a finals del 1800, mentre els científics van desconcertar una estranya malaltia anomenada malaltia del mosaic del tabac. Va retardar les plantes i va cobrir les seves fulles amb taques, però els científics no van poder fixar la causa en cap tipus de bacteri o fong. Tot i això, quan van injectar saba d’una fulla infectada a una planta sana, també es va posar malalta. Passant la saba a través d’un filtre de porcellana, els científics podrien produir un líquid clar, lliure de cèl·lules. Però encara contagia malalties. Un científic holandès, Martinus Beijerinck, el va anomenar “un fluid viu contagiós”.
En realitzar més experiments, Beijerinck es va convèncer que el fluid contenia algun tipus de contagi, però que no s’assembla a res. Va prendre en préstec una paraula llatina per a “verí” per donar nom al contagi: virus.
Al començament del segle XX, altres científics van començar a trobar virus que infectaven els humans en lloc de les plantes. Van trobar virus que infectaven totes les formes de vida cel·lular que van estudiar. Fins i tot hi ha virus que infecten només bacteris, anomenats fagos. Durant dècades, els virus van romandre invisibles en els fluids vius contagiosos. Però a la dècada de 1930, físics i enginyers van inventar microscopis electrònics prou potents com per enfocar el món viral.
Els virus del mosaic del tabac van sortir a la llum el 1941, semblant un munt de canonades. Els fagos es van ocupar a la part superior dels bacteris, semblant als mòduls de desembarcament lunar. Altres virus van resultar tenir la forma de serps retorçades. Alguns semblaven boles de futbol microscòpiques. SARS-CoV-2 pertany als coronavirus, que June Almeida va anomenar el 1967 pel seu halo de proteïnes de punta. Li van recordar un eclipsi de sol , durant el qual es fa visible la corona solar de corrents de gas.
Quan científics com Almeida van començar a veure virus en els seus microscopis electrònics, els bioquímics els van dividir en les seves parts. No només la seva mida els va diferenciar de la vida tal com la coneixíem. No jugaven segons les mateixes regles que la vida cel·lular. Els virus estan formats en gran part per proteïnes, com nosaltres. I, tanmateix, no porten les fàbriques de fabricació de proteïnes. No tenen els enzims necessaris per convertir els aliments en combustibles ni per descompondre els residus.
La naturalesa estrambòtica dels virus va sortir a la llum just quan els científics reescrivien la seva definició de vida en el nou llenguatge de la bioquímica. Els virus es trobaven a cavall entre les seves definicions. Es van multiplicar, però no menjant, creixent o fins i tot reproduint-se. Simplement van envair les cèl·lules i les van obligar a fer tota la feina de fabricar nous virus.
El 1935, un científic anomenat Wendell Stanley va mostrar al món el difícil que era donar sentit als virus. Va assecar els virus del mosaic del tabac fins a aconseguir cristalls, que podia emmagatzemar com sal de taula. Mesos després, va mullar els cristalls amb aigua i van passar de cristalls a virus familiars, capaços de tornar a malaltes les plantes de tabac.
Quan Stanley va anunciar la seva resurrecció viral, aquest diari es va tornar agotador . “Se sap prou sobre matèria, organitzada i no organitzada, per assegurar-nos que hi pot haver dues coses entre el cel i la terra que no siguin tan vius com una anguila ni tan mortes com una roca”, va escriure el Times. “A la llum del descobriment del doctor Stanley, l’antiga distinció entre mort i vida perd part de la seva validesa”.
Mentre Stanley convertia els virus del mosaic del tabac en cristalls, un biòleg de Princeton anomenat John Gowen els explotava amb rajos X.
Abans de treballar en virus, Gowen va estudiar les mosques, buscant entendre com els seus trets estaven codificats pels gens. En rares ocasions, sorgiria una mutació que alteraria el color dels ulls de la mosca o la forma de les ales. Però a finals dels anys vint, els investigadors van descobrir que podrien esperonar altres mutacions amb raigs X. El feix estret de radiació va entrar a les seves cèl·lules i va alterar els seus gens. Algunes mutacions van provocar que les mosques produïssin descendència que va morir mentre encara eren cucs.
Gowen va descobrir que els raigs X podrien fer el mateix amb els virus del mosaic del tabac. Un cop irradiades, ja no podrien fer que les plantes produïssin més virus. Gowen i el seu company WC Price van concloure el 1936 que assistien a “una alteració de les partícules de virus comparable a la que té lloc en els gens”. Els virus podrien mutar, va resultar, perquè els virus, com nosaltres, tenen gens.
Als anys 40, els científics van començar a reunir les proves de la veritable naturalesa dels gens. En els éssers humans i en totes les altres formes de vida cel·lulars estan fetes d’ADN bicatenari.
Per desbloquejar la informació codificada en un gen, una cèl·lula fa una versió coincident a partir d’una molècula anomenada ARN. Després llegeix l’ARN per produir una proteïna.
Molts virus també utilitzen ADN per als seus gens. Altres, com els coronavirus, tenen gens fets d’ARN. Els científics es van adonar que els virus poden segrestar les nostres cèl·lules perquè tenen en comú alguna cosa profunda: escriuen les seves receptes en el llenguatge de la vida. Va resultar que aquestes receptes podrien ser exquisidament curtes. Els humans portem 20.000 gens que codifiquen proteïnes. SARS-CoV-2 té 29. Altres virus necessiten 10 o menys.
L’auge de la genètica moderna va situar els gens al centre de les noves definicions de la vida i va convertir els virus en un mal de cap encara més gran. El 1992, una de les definicions més populars va sorgir d’una reunió de científics organitzada per la NASA. S’havien reunit per parlar de la possibilitat de viure en altres mons, només per adonar-se que havien d’estar d’acord sobre el tema de la conversa.
“Estem parlant de la recerca de la vida i l’origen de la vida”, va recordar Gerald Joyce, biòleg, “i algú va dir:” Creieu que hauríem de definir de què parlem? ”
Els científics van començar a llançar idees. Van disparar-ne uns i fusionar-ne d’altres. La conversa va començar a la reunió oficial i va durar fins al sopar. El grup de la NASA va acordar que el metabolisme era essencial, però sobretot perquè proporcionava el material i l’energia que un organisme necessita per fer còpies dels seus gens per passar a la següent generació.
A mesura que es reproduïa la vida, aquests gens van mutar. Aquestes mutacions van proporcionar la matèria primera per a l’evolució, cosa que va permetre a la vida adaptar-se al seu entorn.
Al final del sopar, els científics havien destil·lat les seves idees amb una dotzena de paraules: “La vida és un sistema químic autosostenible capaç de patir una evolució darwiniana”.
Pel que fa a l’evolució, els virus són campions de velocitat terrestre. Muten molt més sovint que les formes de vida cel·lulars, cosa que els permet evolucionar molt més ràpidament. Els virus que infecten els animals han evolucionat per a infectar les nostres espècies. El VIH va sorgir a partir dels virus dels primats, la grip prové dels ocells i el SARS-CoV-2, independentment del que puguin dir les persones amb conspiració, va evolucionar a partir dels coronavirus dels ratpenats.
En els darrers dos mesos, l’evolució ha rejovenit la pandèmia. Els llinatges de SARS-CoV-2 detecten mutacions que els donen un avantatge competitiu. La selecció natural està desencadenant les pujades de noves variants en països sencers, i preocupa que les vacunes existents no funcionin tan bé com esperàvem originalment.
Però l’evolució viral només compleix una part de la definició de la vida de la NASA. Els virus també haurien de ser sistemes químics autosostenibles, que clarament no ho són.
“Segons la definició de treball, un virus no redueix”, va dir la doctora Joyce en una entrevista a la revista Astrobiology.
“No es pot dir que un conill estigui viu”
Però moltes coses, a part dels virus, no redueixen la mida. En una conferència de 1947, Albert Szent ‐ Györgyi, bioquímic hongarès, va assenyalar que fins i tot un conill falla la prova.
“Un conill mai no es podia reproduir”, va dir Szent ‐ Györgyi al seu públic. “I si la vida es caracteritza per l’autoreproducció, un conill no es podria anomenar viu”.
Szent ‐ Györgyi no creia que fos possible ni una definició de la vida. “El substantiu” vida “no té cap sentit”, va dir, “no existint tal cosa”.
Podríeu respondre que un únic conill és viu, ja que pertany a una espècie que es reprodueix automàticament. Aleshores és possible que vulgueu conèixer el molly amazònic, una espècie de peix al sud-oest dels Estats Units i al nord-est de Mèxic.
El molly amazònic va evolucionar fa uns 280.000 anys a partir del mestissatge d’altres dues espècies de peixos, el molly atlàntic i el molí d’aleta vela. D’aquella unió va sorgir una espècie amb un tipus de reproducció diferent. Els molins amazònics són totes dones i només produeixen filles que són efectivament clons d’elles mateixes.
Però els molins amazònics no han deixat de banda totes les seves formes ancestrals. Per tal que es desenvolupin els seus ous, els peixos normalment s’aparellen amb un mascle d’una de les seves espècies parentals. Quan els espermatozoides de la seva parella entren als òvuls, els molins amazònics els trituren amb enzims. Els peixos no necessiten gens masculins; tot el que necessiten és un disparador per iniciar la seva reproducció.
I és per això que els molins amazònics, com els conills i els virus, causen problemes a aquells que traçarien línies nítides al voltant de la vida. Un molly amazònic no es pot reproduir. Però dos molins d’Amazones tampoc no poden. De fet, tota l’espècie de molins amazònics no és capaç de produir cries per si sola. Són paràsits sexuals, segons la seva reproducció, segons altres espècies. Si la vida s’ha de definir com una espècie que es pot reproduir per si mateixa, llavors aquests peixos ordinàriament externs es troben a cavall entre la seva vora.
Amb els científics a la deriva en un oceà de definicions, els filòsofs han remat per oferir línies de vida. Erik Persson, filòsof de la Universitat de Lund, i els seus col·legues pensen que seria millor pensar en la vida com pensem en els jocs.
No pensem gaire sobre com pensem sobre els jocs. Els nens no es fixen en els jocs dels prestatges de les joguines i es pregunten què són aquestes coses estranyes. Però si proveu de respondre a la pregunta “Què és un joc?” et pots trobar en el mateix dilema que els científics que pregunten: “Què és la vida?” Si intenteu respondre-ho amb una llista de requisits, fracassareu. Alguns jocs tenen guanyadors i perdedors, però d’altres són oberts. Alguns jocs utilitzen fitxes, altres cartes, altres boles de bitlles. En alguns jocs, els jugadors paguen per jugar. En altres jocs, paguen per jugar, fins i tot endeutant-se en alguns casos.
Als anys just després de la Segona Guerra Mundial, el filòsof Ludwig Wittgenstein va reflexionar sobre la paradoxa dels jocs. Podem saber què són els jocs sense definicions estrictes perquè pensem que estan asseguts en una xarxa de connexions. “Si els mireu, no veureu res que sigui comú per a tothom “, va dir, “però sí semblances, afinitats i tota una sèrie d’ells”.
El doctor Persson i els seus col·legues argumenten que hem de mirar la vida de la mateixa manera. No té sentit intentar traçar una línia nítida al seu voltant. Els éssers vius estan units entre si per semblances familiars. És possible que els molins d’Amazon no visquin exactament com ho fem nosaltres, però s’assemblen molt més a nosaltres que els virus. I els virus s’assemblen molt més a nosaltres que els flocs de neu.
El “Virocell”
En els darrers anys, un científic francès anomenat Patrick Forterre ha inspirat el debat sobre els virus argumentant que els estem pensant de manera equivocada. Els científics que afirmen que un virus no està viu ho imaginen flotant aïlladament, una closca que conté un conjunt inert de gens.
Però això només és una part del cicle d’un virus. Quan infecta una cèl·lula, un virus reorganitza completament el laberint de reaccions químiques de la cèl·lula per deixar de mantenir-se viva i començar a produir virus. La cèl·lula es converteix en un nou tipus de vida amb un nou objectiu, controlat per un nou conjunt de gens. El doctor Forterre l’anomena virocèl·lula. I en aquesta etapa, un virus és tan viu com la cèl·lula que ataca.
“Mentre que el somni d’una cèl·lula normal és produir dues cèl·lules, el somni d’una virocèl·lula és produir cent o més virocèl·lules noves”, va escriure el 2011.
El doctor Forterre no va guanyar a molts dels seus companys de virologia. Purificación López-García i David Moreira van desestimar el seu argument com a “aliè a la lògica”. Altres van fer fora el virocèl·lula com a simple llicència poètica. Els virus no poden viure més del que poden somiar. I quan el Comitè Internacional de Taxonomia dels Virus va establir un sistema modern de classificació, va declarar rotundament que “els virus no són organismes vius”.
No obstant això, és estrany que la gent pugui expulsar els virus de la casa de la vida i deixar-los penjats al llindar de la porta. Hi ha molta gent allà fora. Hi ha més virus en un litre d’aigua de mar que no pas éssers humans a tot el planeta. Si poguéssim comptabilitzar tots els virus de la Terra, superarien totes les formes de vida basades en cèl·lules combinades, potser per un factor de 10. JBS Haldane, un biòleg, va dir una vegada que Déu té una afició desmesurada als escarabats. Si és així, Déu té una obsessió boja pels virus.
La diversitat de virus també és colossal. Alguns viròlegs han estimat que hi pot haver bilions d’espècies de virus al planeta. Quan els viròlegs troben nous virus, sovint provenen d’un llinatge important que ningú coneixia abans. Els ornitòlegs i els observadors d’ocells s’exciten justament quan descobreixen una espècie d’ocell. Imagineu-vos com seria descobrir ocells. Això és el que és ser viròleg.
Com podem exiliar de la vida tota aquesta diversitat biològica? Exiliar virus també significa que hem de descomptar el poder que tenen sobre els seus amfitrions. SARS-CoV-2 ha matat milions de persones, ha llançat l’economia al caos i ha enviat ondulacions als ecosistemes i a l’atmosfera del planeta. Altres virus causen devastació cada dia a altres espècies.
A l’oceà, els fagos envaeixen els microbis que acullen 100.000 milions de bilions de vegades per segon. Maten cada dia entre un 15 i un 40 per cent dels bacteris dels oceans del món. I d’aquests bacteris triturats, vessen milers de milions de tones de carboni perquè altres criatures marines se’n festin.
Però els virus també poden tenir relacions amistoses amb altres espècies. El SARS-CoV-2 pot matar milers de persones al dia, però el nostre cos alberga bilions de fags fins i tot quan estem en perfecta salut. Fins ara, els científics han identificat 21.000 espècies de fags que resideixen a les nostres entranyes. Més d’un total de 12.000 van sortir a la llum en un únic estudi publicat just aquest mes .
La majoria d’aquests virus residents infecten els bacteris, els fongs i altres organismes unicel·lulars que viuen al nostre interior. Alguns estudis suggereixen que els nostres virus residents ajuden a mantenir en equilibri el nostre desert interior, evitant que qualsevol espècie es descontroli i ens faci malalt.
Els fagos també poden produir una existència pacífica amb microbis. Algunes espècies introdueixen el seu ADN en els gens de l’hoste, que després es poden transmetre durant generacions. Només en èpoques d’estrès, els fagos s’alliberaran de nou.
Alguns virus fins i tot porten gens que ajuden a prosperar els seus hostes. Alguns fagos oceànics suren d’hostes en hostes que porten gens per a la fotosíntesi. Els microbis que infecten funcionen millor aprofitant la llum solar, cosa que significa que l’oxigen que respirem ens arriba en part pels virus.
Les nostres pròpies vides depenen de l’ADN dels virus, que forma part del genoma dels nostres avantpassats des de fa milions d’anys. Alguns tipus de virus prenen les nostres cèl·lules mitjançant la inserció dels seus gens en els nostres cromosomes. Els gens d’altres virus poden acabar a l’ADN d’una cèl·lula per accident. En rares ocasions, aquesta cèl·lula serà un òvul o un espermatozoide. Pel virus, és com guanyar la loteria. Ara els seus gens podrien passar a les futures generacions del seu amfitrió.
Fa més de 100 milions d’anys, un virus va envair el genoma dels nostres llunyans avantpassats semblants a les musaranyes. A mesura que es va transmetre a través de les generacions, l’ADN viral va mutar i va perdre la capacitat de produir nous virus. Però, de tant en tant, podria produir-ne una còpia, que es tornava a inserir al genoma del seu amfitrió. Aquestes còpies inofensives s’amunteguen i mutaren encara més. Avui en dia els fragments dispersos d’aquest virus juràssic s’escampen en el genoma de mamífers vius com els cavalls, els carrecs i nosaltres. Més tard, altres virus van caure en el genoma dels nostres avantpassats, copiant-se també ells mateixos. Avui portem prop de cent mil fragments d’ADN viral, que constitueixen el 8 per cent del genoma humà.
La gran majoria d’aquest ADN viral del nostre genoma ha mutat en silenci. Però l’evolució n’ha manllevat alguns, reciclant gens de virus per a nous usos. Els gens dels virus estan flanquejats per trossos d’ADN anomenats promotors, per exemple, que atrauen les proteïnes de les nostres cèl·lules que poden fabricar proteïnes virals i noves còpies de gens virals.
Les mutacions han allunyat alguns d’aquests promotors virals dels gens virals i al costat dels nostres propis gens. Utilitzem aquests interruptors on-off prestats per controlar exactament quan fem servir diferents gens per a diferents tasques.
De vegades, l’evolució va manllevar els mateixos gens dels virus. Molts virus fabriquen una proteïna que fa que la seva cèl·lula hoste es fusioni amb una de veïna. Ara els virus produïts per la cèl·lula infectada tenen una ruta fàcil cap a una nova llar.
En els nostres avantpassats de mamífers, un d’aquests virus es va incorporar al seu genoma. Els mamífers van començar a utilitzar el seu gen de fusió cel·lular per fabricar proteïnes a la placenta . La proteïna converteix la placenta en una capa de cèl·lules interconnectades que poden treure nutrients de les mares i lliurar-los als embrions. Molts llinatges de mamífers han obtingut gens que fusionen cèl·lules de diferents virus, inclosos els nostres. Van resultar tan útils que els mamífers no podrien viure sense ells. Quan els científics enginyen genèticament ratolins per treure el gen viral, la placenta no es desenvolupa i els seus embrions moren.
Fins i tot hem aprofitat gens virals per combatre altres virus . Quan un virus envaeix una cèl·lula humana, respon fent antigues proteïnes virals. Les proteïnes virals poden bloquejar els canals a través dels quals els invasors s’obren pas cap a les cèl·lules o embussen les reaccions químiques que donen lloc a nous virus.
Si els virus no tenen vida, és a dir, la insuficiència s’uneix al nostre ésser mateix.
_______________________________________________
