domingo, 21 de octubre de 2012

Vida, torbellinos y reacciones de Zhabotinsky

Hace ya un tiempo vi un enlace en el que decían haber creado vida artificial. Recuerdo que cuando lo leí pensé que no habían creado vida artificial, sólo habían transplantado un genoma… no me pareció para tanto, es casi lo mismo a lo que hacen en una inseminación artificial.

En realidad, la cuestión clave para mí del concepto de VIDA es la existencia de una linea continua que llega desde el primer ser vivo, al menos desde la primera o primeras células, hasta cualquiera de los organismos que "somos" en este momento, desde los más simples hasta los más complejos.

Ilya Prigogine utilizó la termodinámica de sistemas alejados del equilibrio para explicar cómo funcionan los seres vivos, definiendo una característica clave: la propiedad de exportar entropia gracias a la energía que obtienen del medio. Son las llamadas estructuras disipativas, un modo de explicar la conservación de la segunda ley de la termodinámica de un sistema tan ordenado como un ser vivo.

Una estructura disipativa sobre la que empezar a trabajar es un torbellino de agua. Con la energía de la liberación del peso del agua, se crea y sostiene una forma ordenada y estable mientras la diferencia de presión es suficiente. La vida sería un sistema ordenado del mismo tipo que el de un torbellino pero enormemente más compleja ¡y además con capacidad de replicarse!

Exportar entropia es un fenómeno que tienen en común todos los seres vivos, aquí en la tierra, y en cualquier lugar del universo. Podrían ser vidas basadas el silicio o con arsenico en lugar de fósforo, pero en todo caso tendrán que exportar entropía para mantenerse ordenados.

Digamos que el fenómeno éste de exportar entropía pudo surgir unas pocas veces al principio de la vida, y digamos que en todo caso pasaron por un cuello de botella que puede estar en las primeras células que compartían las biomoléculas básicas que hoy todo ser vivo tiene: DNA, RNA, bicapa lipídica, los 20 aminoácidos L, ...

Asumiendo que la hipótesis de la generación espontánea no es cierta, tenemos que pensar que, hace unos 4000 mill de años, esta primera célula fue dividiéndose dando lugar a dos estructuras disipativas parecidas a ella misma. Desde ese momento hasta hoy se producirán muchas modificaciones evolutivas, pero la línea causal que une a cada ser vivo con aquel antenpasao  NUNCA se ha interrumpido, ni una sola vez hasta la actualidad.

La aportación de energía no solo crea estructuras espaciales, también estructuras temporales, ciclos que se sostienen en el tiempo siempre que reciba la energía suficiente. El mismo Prigogine habla de las reacciones cíclicas de Belousov-Zhabotinsky, os dejo el vídeo (seg 55).





Para mí, crear un ser vivo artificial no es una cuestión de trasplantar genomas, sino de  intentar fabricar la estructura disipativa estable más simple posible.


Este idea de estructura disipativa no reduce su aplicación a la explicación de seres vivos individuales, también explica el comportamiento de sistemas a otras escalas como un ecosistema o la biota completa, al más puro estilo de la hipótesis Gaia, que lejos de ser una teoría new age se trata de un modelo matemático de autorganización y homeostasis a nivel planetario,... pero esa es otra historia.

Este post surge después de escuchar el capítulo 19 de El Universo en un Gin Tonic de Pepino hablando de Prigogine. Ni referencias ni artículos, os he contado lo que recuerdo, así que no os fiéis mucho de mi... 

Juanjo Valderrama
@jjvaarq

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Pd. - En los tornados ocurre algo parecido pero en esos casos la energía la aporta una diferencia en la temperatura de dos capas de aire, una más caliente que está atrapada por otra capa más fría y por lo tanto pesada. En un momento se rompe el equilibrio y el aire cálido sube por su menor densidad organizándose una gran estructura en forma de torbellino.









4 comentarios:

  1. Gracias @jjvaarq. No hay nada como una buena reflexión para comenzar el lunes.
    P.D.: psst, mira un par de errores en el quito párrafo.

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  2. Acabo de ver el comentario que nos haces en nuestra web. Muy bueno el artículo,Juanjo. Si lo llegamos a saber antes te entrevistamos a ti y quedamos como unos auténticos expertos, jeje. La verdad que tu post está muy bien explicado.
    Saludotes,
    Gonza (Universogtp.com)

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  3. Gracias Gonza!! Pero como digo en el post, yo no me fiaría mucho de mi mismo que hablo de memoria. Además me han dicho que las teorías de Prigogine tienen detractores pero no he conseguido saber más, ... A mi siempre me ha resultado muy útil, pero...

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