La física cuántica suele asociarse con partículas diminutas, laboratorios enfriados casi al cero absoluto y experimentos que desafían la intuición. La biología, en cambio, trabaja con seres vivos que funcionan en ambientes cálidos, húmedos y desordenados. Durante mucho tiempo se pensó que ambos mundos casi no se tocaban. Hoy, una disciplina entera se dedica a demostrar lo contrario: la biología cuántica.
«¿Son relevantes los fenómenos cuánticos para la biología? Ahora sabemos que la respuesta es sí», explica Inmaculada Yruela, investigadora de la Estación Experimental de Aula Dei, que pertenece al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de España.
Una idea con 80 años
La pregunta no es nueva. En 1944, el físico Erwin Schrödinger, uno de los padres de la mecánica cuántica, publicó un pequeño libro titulado ¿Qué es la vida?, en el que se preguntaba si las leyes de la física cuántica podían ayudar a entender cómo funcionan los organismos vivos. Esa obra inspiró a toda una generación de científicos. Sin embargo, durante décadas, la idea quedó más en el terreno de la especulación que en el de los experimentos.
En los últimos 30 años eso cambió. Nuevas técnicas permitieron observar procesos que ocurren en millonésimas de millonésimas de segundo, y empezaron a aparecer pruebas de que algunos mecanismos biológicos dependen de efectos cuánticos.
Dónde aparece la física cuántica en los seres vivos
El ejemplo más estudiado es la fotosíntesis. Cuando la luz llega a la clorofila de una hoja, se desencadena una transferencia de energía y de electrones extremadamente rápida y eficiente, que solo puede describirse con física cuántica. Yruela, que investigó este proceso, señala algo sorprendente: estos fenómenos ocurren a temperatura ambiente, aunque para observarlos en el laboratorio muchas veces hay que enfriar las muestras, porque suceden a velocidades vertiginosas.
Algo similar pasa en la respiración celular, dentro de las mitocondrias, donde los electrones viajan por una cadena de proteínas para producir la energía que usamos para vivir. También hay efectos cuánticos en la visión, cuando las moléculas de la retina absorben la luz, y en muchas enzimas, las proteínas que aceleran las reacciones químicas del cuerpo. Incluso se estudia su papel en el olfato, en la forma en que los receptores de la nariz reconocen ciertas moléculas.
Las aves y su brújula interna
Uno de los casos más fascinantes es el de la navegación de algunas aves migratorias. Varios estudios, como uno publicado en Nature en 2021 sobre el petirrojo europeo, sugieren que ciertas proteínas de sus ojos, llamadas criptocromos, reaccionan a la luz de una manera que las vuelve sensibles al campo magnético terrestre gracias a un fenómeno cuántico. Si se confirma del todo, significaría que algunas aves literalmente «ven» el norte.
El gran debate: el cerebro
El terreno más polémico es la neurociencia. Algunos investigadores proponen que en las sinapsis, los puntos de contacto entre neuronas, podrían intervenir efectos cuánticos, e incluso que tendrían relación con la conciencia. Pero otros científicos que intentaron observarlos no los encontraron. «Todavía no hay una posición consensuada», reconoce Yruela, que considera posible que, por la enorme complejidad del cerebro, algunos mecanismos sean cuánticos y otros no.
Lo que sí está claro es que la vida no solo obedece a la física cuántica, como cualquier otra materia: en algunos casos parece haber aprendido a aprovecharla. Y entender cómo lo hace podría inspirar tecnologías nuevas, desde paneles solares más eficientes hasta sensores biológicos.
