La química es una excepción

A pesar de ser una ciencia exacta, la química que se enseña está definida por las condiciones concretas de nuestro planeta. Fuera de la Tierra todo es muy diferente.

Ilustración de La química es una excepción.
Ilustración de La química es una excepción.Señor Salme

La bioquímica es una ciencia relativamente reciente. Su inicio se encuentra en el descubrimiento por parte de Friedrich Wöhler de que los cristales de urea de la orina se podían obtener por síntesis química. Esto implicaba que los compuestos presentes en los seres vivos podían encontrarse también en el mundo mineral. Durante un tiempo siguió vivo el debate sobre si la materia viva tenía unas propiedades únicas (corriente que se llamó vitalismo) o por el contrario si los seres vivos seguían las mismas reglas fisicoquímicas que la materia inanimada (corriente llamada antivitalismo). Gracias a los experimentos de los hermanos Buchner se descubrió que los antivitalistas estaban en lo cierto. La materia viva está sometida a las mismas reglas que la materia inerte, por lo tanto, la bioquímica no es más que la química que sucede dentro de un organismo vivo. Esa particularidad hizo que cuando en España, muy tardíamente, se iniciaron los estudios de bioquímica, estos fueran a veces tratados con desdén por los químicos de toda la vida. Un profesor me comentó que cuando defendió su tesina, el presidente del tribunal, catedrático de química orgánica, le espetó que por qué se había molestado en estudiar bioquímica, que no era más que un error de la química orgánica. La contestación de mi profesor fue: “El único error de la química que hay en la sala es usted”. No aprobó.

Se suele decir que la tabla periódica de los elementos es una de las mayores síntesis de conocimiento universal. En esa tabla se agrupan todos los elementos que existen en función de sus propiedades. Entre la información que tenemos está el número atómico, que es invariable en todo el universo y es el que determina la identidad del elemento. Pero en la tabla periódica también aparece el peso atómico. Y aquí empiezan los problemas. El peso atómico de un elemento depende del número de neutrones y de protones. El número de protones tiene que ser fijo, ya que, si cambia, tenemos otro elemento, pero puede haber átomos del mismo elemento con diferente número de neutrones, lo que llamamos isótopos. El peso de cada elemento que sale reflejado en la tabla periódica es un reflejo de la abundancia de los diferentes isótopos. Aquí es donde la tabla pierde su universalidad y se convierte en una herramienta local. La abundancia de los diferentes isótopos es algo propio de la Tierra y del lugar del universo en el que nos encontramos. Muchos isótopos van decayendo a medida que la Tierra envejece, así que los pesos atómicos que salen reflejados en la tabla periódica son válidos para la Tierra y para nuestra actual era geológica…, por lo que la tabla periódica ya no es algo tan universal como la velocidad de la luz o las leyes de la termodinámica, que sí son válidas para todo el universo. Pero eso no es todo. La mayoría de la química que se enseña en los libros de química no es más que una anécdota dentro de lo que es la química.

Desde los orígenes de la química moderna con Lavoisier y Boyle, o los comienzos pretéritos con la alquimia, todos los experimentos y todas las leyes se han establecido probando en nuestro planeta. Es decir: con una presión atmosférica definida, una temperatura determinada y en la presencia de una atmósfera con una elevada concentración de oxígeno. Por eso en todos los libros de química tiene tanta importancia la química del oxígeno, y oxidación es una palabra tan frecuente en nuestro vocabulario. En química se habla de condiciones normales cuando una reacción se lleva a cabo a 25 grados centígrados y una atmósfera de presión, pero esto es normal en la superficie de la Tierra y en una zona templada. Sin salir del sistema solar, estas condiciones normales no serían posibles en Venus o en Marte, por lo que el resultado de la reacción química no sería el que aparece en los libros de química, sino que sería muy diferente. De hecho, hay científicos que se dedican a investigar la química interestelar, popularmente conocida como astroquímica. Lo que realmente son las “condiciones normales” en el universo hacen referencia al hidrógeno como la molécula más frecuente, unas temperaturas cercanas al cero absoluto y unas concentraciones de elementos cercanas al vacío, donde los encuentros entre moléculas son extraños. Eso a su vez provoca que moléculas que en la Tierra son inexistentes en esas condiciones (que podríamos llamar normales, porque insisto en que las condiciones extrañas son las de la Tierra) sean muy estables. Por lo tanto, la bioquímica puede ser una anécdota, pero la química también, la diferencia es que los bioquímicos somos conscientes de ello y los químicos no.

El origen de la vida

A pesar de que la química interestelar es la olvidada de los libros de química, es la responsable de que ahora mismo exista la vida. Cada vez hay más consenso entre los científicos de que en el origen de la vida fueron de vital importancia las moléculas que cayeron en la Tierra desde el espacio exterior a bordo de meteoritos o atravesando la atmósfera. Estas moléculas nutrieron la sopa primordial y permitieron que la vida surgiera.


J. M. Mulet es catedrático de Biotecnología.



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