Abiogénesis: Una teoría sobre el origen de la vida

A estas alturas, todos sabemos cómo funciona la evolución. Al menos, la mayoría de nosotros tenemos una comprensión básica de su funcionamiento. En su nivel más fundamental, la evolución es un cambio en el tiempo. Más concretamente, son cambios dentro de una población biológica a lo largo de sucesivas generaciones.

En última instancia, la complejidad biológica es una de las cosas más importantes que surgen de la evolución. Las cosas empezaron simples. Luego los genes mutaron, las células interactuaron con su entorno, las mitocondrias dejaron de ser organismos vivos y empezaron a formar parte de una célula y-Tada-la vida compleja.

Así que sabemos de dónde vino la complejidad y la diversidad de la vida. Tenemos elefantes, y serpientes, el VIH, y el tardígrado debido a la evolución. Esa teoría está establecida. Pero no sabemos de dónde vino la vida misma. No entendemos el comienzo de todo ello-abiogénesis.

La biogénesis es el origen de la vida a partir de la materia no viviente. Y ha sido una pregunta candente durante algún tiempo (desde mucho antes de que Darwin ideara la Teoría de la Evolución). Pero puede haber una respuesta en el horizonte. Y esta respuesta es sorprendentemente sencilla: La vida es inevitable.

En una serie de trabajos, los físicos han argumentado que la aparición de la vida es una cuestión de inevitabilidad, y tienen una fórmula sólida para apoyar sus afirmaciones. Los nuevos(s) modelos que los físicos han ideado están formulados sobre teorías previamente establecidas en la física, y concluyen que la materia se desarrollará generalmente en sistemas que, cuando son «impulsados por una fuente externa de energía» y «rodeados por un baño de calor», se vuelven cada vez más eficientes en la disipación de energía.

Esto suena un poco complicado, así que vamos a desglosarlo.

Para entender la teoría, hay que entender la segunda ley de la termodinámica, también conocida como la ley de la entropía creciente o la «flecha del tiempo». La segunda ley dice: «La entropía de un sistema aislado que no está en equilibrio tenderá a aumentar con el tiempo, acercándose a un valor máximo en el equilibrio»

Para decirlo de forma muy clara, la entropía significa que las cosas se deshacen. Las cosas calientes se enfrían, el gas se difunde por el aire, una casa se desmorona pero no se añade instantáneamente una nueva cocina. Por lo tanto, como se ha dicho anteriormente, las cosas se deshacen; se dispersan; la energía tiende a difundirse a medida que avanza el tiempo. La entropía es, básicamente, una medida de esta tendencia.

Es medir lo dispersa que está la energía entre las partículas de un sistema, y lo difusas que están esas partículas en el espacio.

Sabemos que, en general, la entropía siempre aumenta (que las cosas se dispersan) por una simple cuestión de probabilidad: Hay más formas de que la energía se disperse que de que se concentre. Por lo tanto, a medida que las partículas de un sistema se mueven e interactúan, tenderán, por pura casualidad, a adoptar configuraciones en las que la energía se dispersa.

Aquí es donde entra la fórmula. El físico del MIT Jeremy England explica: «Podemos demostrar de forma muy sencilla a partir de la fórmula que los resultados evolutivos más probables van a ser los que absorban y disipen más energía de los impulsos externos del entorno en el camino para llegar a él.

Esto significa que los grupos de átomos rodeados por un baño a cierta temperatura, como la atmósfera o el océano, deberían tender con el tiempo a organizarse para resonar cada vez mejor con las fuentes de trabajo mecánico, electromagnético o químico de sus entornos.»

La autorreplicación (o reproducción, en términos biológicos), el proceso que impulsa la evolución de la vida en la Tierra, es uno de esos mecanismos por los que un sistema podría disipar una cantidad creciente de energía con el tiempo. Como dijo England, «Una gran manera de disipar más es hacer más copias de uno mismo».

Algunos argumentarían que no hay ningún principio que obligue a la entropía a ser eficiente. Sin embargo, ya se ha trabajado en esta área. Ilya Prigogine, un destacado fisicoquímico belga conocido por sus trabajos sobre estructuras disipativas, observó que bajo un potencial químico generalizado, vemos que la materia se autoorganiza en sistemas que aumentan la disipación de ese potencial.

Además, Karo Michaelian, del Departamento de Física Experimental de la UNAM, plantea la siguiente hipótesis en un artículo: «El ARN y el ADN son las moléculas más eficientes de todas las conocidas para absorber la intensa luz ultravioleta que penetró en la densa atmósfera primitiva y son notablemente rápidas para transformar esta luz en calor en presencia de agua líquida. Desde esta perspectiva, el origen y la evolución de la vida, inseparables del agua y del ciclo del agua, pueden entenderse como el resultado del imperativo termodinámico natural de aumentar la producción de entropía de la Tierra en su interacción con su entorno solar.»

Cabe destacar que, en este punto, las ideas son altamente especulativas. Sin embargo, no lea la última frase y asuma que significa que las ideas son poco científicas o conjeturas sin fundamento (por favor, lea los artículos enlazados para obtener más información sobre estas teorías). Además, los resultados teóricos se consideran (aquí) válidos. La interpretación es donde algunos piensan que la especulación es bastante elevada (la interpretación es la afirmación de que su fórmula representa la fuerza motriz de la formación de la vida). Sin embargo, ya hay ideas sobre cómo podríamos probar esto en un laboratorio.

Puedes ver la fórmula aquí, o aprender más sobre estas ideas en el vídeo de abajo:

Además, deberías tomarte unos minutos de tu día para ver la investigación de Michaelian haciendo clic aquí.

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